中低剪跨比下受压弯扭作用的圆形钢筋混凝土桥墩抗震性能研究 桥梁工程专业VIP免费

材料特性对于构件的屈服、破坏状态预测，掌握构件本构关系、关键性参数确定有很重要的意义。所以必须对和试验构建模型同等龄期的混凝土、钢筋进行材性试验，确定它们的实际屈服强度、极限强度、弹模等材性参数。2.4.1混凝土试件模型采用C40混凝土，跟试件模型浇筑批次一样分3批：第1批为基座浇筑时，在相同外界环境下预留的标准立方体混凝土试件；第2批为前6个试件模型墩身、墩帽浇筑时，在相同外界条件下预留的标准立方体混凝土试件和标准棱柱体混凝土试件；第3批为后6个试件模型墩身、墩帽浇筑时，在相同外界条件下预留的标准立方体混凝土试件和标准棱柱体混凝土试件，按照《普通混凝土力学试验标准》（GB/T50081-2002）进行标准立方体抗压强度、标准棱柱体轴心抗压强度、标准棱柱体弹性模量材性试验。试验结果数据如下表2-2—2-8所示，如图2-8所示：第1批：2.4.2钢筋本试验钢筋取样共3种：16HRB400级带肋钢筋、6HPB300级光圆钢筋、A3钢。其中16钢筋3根，6钢筋3根，3mmA3钢片3片,按照规范要求进行材性试验，测得其屈服强度、抗拉强度、弹性模量等力学性能指标。钢筋取样符合《金属材料室温拉伸试验方法》（GBT228-2002）[39]规定，并按该规范要求制定钢片拉伸试样图。见下图2-9。试验数据结果如下表2-9，如下图2-10。2.5测试方案和试验设备2.5.1位移测定方案结合本试验目的和以往研究者的试验方法，位移测定主要测定墩顶水平位移、墩身关键截面水平位移、墩顶扭转位移、墩身扭转位移以及墩身曲率。1墩身曲率曲率对于桥墩抗震性能研究来说是一个非常重要的参数，无论是等效塑性铰区的屈服曲率、极限曲率的计算，还是对墩身进行层间划分后，各层曲率对墩顶滞回位移影响贡献都是非常重要的。所以曲率测定的准确性就成为整个试验成功与否的关键。在参考国内外曲率测定方法的基础上，本文从理论上证明了本试验曲率测定方法的正确性，最后进行墩身曲率测定方法的阐述。为了控制和监测整个试验过程中圆形桥墩的曲率，位移计布置如下：对于桥墩截面的曲率通过植入核心混凝土的“曲率杆”来确定。曲率杆为12mm直径的螺杆，曲率杆轴线通过截面直径且与加载方向平行。在曲率杆通过的截面内，曲率杆的一半长度与混凝土无粘结（即20cm）。曲率杆的两端套入14（内径）mm的PVC塑料套管，防止曲率杆与周围混凝土粘结；中间的20cm长度则不设置塑料套管，与核心混凝土粘结以将曲率杆固定在所测截面内，防止其在测试过程中滑动。在桥墩的两侧，各曲率杆之间以及曲率杆与基座之间用位移计相连，以测试其竖向变形。如此，便可得到每根曲率杆的转角，进而得到所测长度范围内的平均曲率。曲率主要对4处进行测定分别为：每层贯穿曲率杆之间曲率、最底层贯穿曲率杆与基座间曲率。曲率杆的布置位置如下图2-12所示。由于本试验为中低剪跨比下的弯剪扭耦合试验，因此加载过程中试验有扭的成分在，假定墩身截面核心混凝土不发生剥落、溃散，所以扭转存在对墩身曲率测定无影响，即试验测定方法可行，见图2-13。2扭转位移试验桥墩在两水平作动器不同位移水平作用下发生扭转变形。根据墩柱受力特性可知，墩顶扭转变形大，墩底变形小。根据试验目的对墩顶及墩身关键位置扭转变形进行测定，具体测定方法如图2-12。西侧每个贯穿曲率杆端部栓接另外一曲率杆，该曲率杆被贯穿曲率杆垂直平分，并平行于加载面。在该曲率杆两端各拉位移计以测量侧向位移，在经过处理后即可得到扭转变形，见图2-14。扭转位移主要测定5处位移，分别为：墩顶扭转位移、墩身贯穿曲率杆截面处扭转位移，具体布置见图2-16。图2-14扭转测试装置3桥墩水平位移桥墩的水平位移对于桥墩抗震性能来说是最关键的数据参数。本试验桥墩水平位移主要测定3处位移，分别为：墩顶水平位移、墩柱中间水平位移、墩柱最底端贯穿曲率杆处水平位移。具体布置见图2-16。4桥墩粘结滑移位移传统分析中钢筋混凝土桥墩弯曲响应只考虑墩柱弯曲引起的位移。很明显这种分析忽略了由墩柱与基座连接处纵筋粘结滑移引起的位移。对于墩顶处所引起的位移即为粘结滑移位移，对应墩底粘结滑移转角，本试验最底层贯穿曲率杆到墩底距离仅为15cm，虽然该层测得的曲率包含弯曲引起的曲...