对美国桥梁抗震规范中桥墩抗剪强度计算公式的评价

按照能力设计思想，必须防止延性构件内部发生脆性剪切破坏，以确保塑性铰的转动能力。本文对美国ATC－32、Caltrans规范及Priestley建议的抗剪强度计算公式进行了比较，并结合一座在1994年Northridge地震中发生剪切破坏的桥梁，按照这三者公式分别进行了剪切强度评价。可以得出结论，ATC－32和Caltrans规范的抗剪强度计算公式相对保守，但对低延性墩的评价却偏高。Priestley等人建议的公式能较真实地反映剪切破坏机理。     

关于抗震设计样板规范

论述了抗震设计样板规范的由来和发展,探讨了样板规范的作用和特点,提出了在我国编制和发展样板规范的必要性和途径,且提出了一套较完整的、基于性态设计的工程结构使用功能分类和抗震设计分类的原则,框架和方法。     

铁路矩形空心桥墩延性抗震设计简化计算方法

介绍了铁路工程抗震规范提供的钢筋混凝土桥墩延性设计简化计算方法;同时对大偏压矩形截面构件的曲率延性系数简化计算公式进行了理论推导,并结合各国规范的塑性铰等效长度计算公式,得到构件的位移延性计算公式。以大瑞线某桥为工程实例,分别采用规范提供的方法及理论推导的公式进行计算,2种方法计算得到该桥矩形空心桥墩的位移延性系数基本一致,能为今后同类桥梁设计提供一定的借鉴。     

竖向配预应力钢筋混凝土桥墩抗震性能研究综述

竖向配预应力筋钢筋混凝土桥墩(PRC桥墩)在桥梁工程中具有广阔的应用前景。总结了PRC桥墩产生以来国内外学者的主要研究成果,并对其抗震能力进行了系统的归纳和分析,主要包括预加压力、预应力筋用量、预应力度、预应力筋位置等因素对PRC桥墩残余变形、屈服后侧向刚度、水平承载力、耗能能力等抗震性能的影响。表明预应力筋的配置可有效减少残余变形、控制裂缝发展,并提高结构的屈服后刚度。PRC桥墩中的普通纵筋是保证桥墩延性耗能能力的关键,但配筋率应保持在合理范围内。     

钢管混凝土桥墩抗震性能试验研究

为研究钢管混凝土桥墩的抗震性能,对钢管混凝土桥墩和钢筋混凝土桥墩进行了拟静力对比试验研究。根据试件的破坏发展过程以及各试件的滞回曲线和骨架曲线,分析了其滞回性能、耗能能力、延性、强度退化及刚度退化等抗震性能。试验结果表明,钢管混凝土桥墩的抗震性能明显好于钢筋混凝土桥墩。在含钢率和轴力相同的情况下,钢管混凝土桥墩的滞回曲线比钢筋混凝土桥墩丰满得多,前者的耗能能力约为后者的4.46倍,钢管混凝土桥墩的延性大于钢筋混凝土桥墩;随着轴压比的增大,钢管混凝土桥墩延性有所下降,强度退化加快,但对其刚度退化的影响不大。     

基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究(Ⅰ):拟静力试验

通过拟静力试验研究了基于位移设计钢筋混凝土桥墩的抗震性能。利用基于位移抗震设计方法和桥梁抗震规范方法设计了各2根和1根1：2．5比例钢筋混凝土桥墩试件,对低周反复荷载作用下试件试验破坏形态、承载力、位移延性、滞回耗能、刚度退化等方面进行了比较分析,可以认为基于位移设计的钢筋混凝土桥墩能够达到预期的延性抗震要求,并且在相对耗能能力（与理想弹塑性模型相比）、刚度退化性能方面与现行规范抗震设计方法设计的桥墩相当。试验表明建议的钢筋混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法是实际可行的。     

基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究(Ⅱ):振动台试验

通过模型振动台试验研究了基于位移设计的钢筋混凝土桥墩的抗震性能。以完成的拟静力试验中的桥墩试件为参考原型,利用基于位移抗震设计方法和现行桥梁抗震规范方法设计了4根1:2的钢筋混凝土桥墩试件并进行了模型振动台试验。对小震、中震和大震作用下桥墩试件的破坏形态、加速度和位移反应、位移延性系数和地震总输入能(耗能)等方面进行了比较分析。综合拟静力试验和振动台试验结果,可以认为基于位移设计的钢筋混凝土桥墩能够达到预期的延性抗震要求。     

基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究(I):拟静力试验

通过拟静力试验研究了基于位移设计钢筋混凝土桥墩的抗震性能。利用基于位移抗震设计方法和桥梁抗震规范方法设计了各2根和1根1:2.5比例钢筋混凝土桥墩试件,对低周反复荷载作用下试件试验破坏形态、承载力、位移延性、滞回耗能、刚度退化等方面进行了比较分析,可以认为基于位移设计的钢筋混凝土桥墩能够达到预期的延性抗震要求,并且在相对耗能能力(与理想弹塑性模型相比)、刚度退化性能方面与现行规范抗震设计方法设计的桥墩相当。试验表明建议的钢筋混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法是实际可行的。     

少筋混凝土重力式桥墩抗震研究现状

我国铁路桥梁普遍采用少筋混凝土重力式桥墩（配筋率<0.5%）,现有普通钢筋混凝土结构的延性抗震理论不适用于该类型桥墩。为了促进我国铁路重力式桥墩抗震理论的发展,详细论述了我国少筋混凝土重力式桥墩的研究现状和存在问题。首先,对少筋混凝土重力式桥墩的破坏特征及破坏机理进行了总结;其次,分析了各参数对少筋混凝土重力式桥墩抗震性能的影响;再次,对目前少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法进行了汇总与分析;最后,对少筋混凝土重力式桥墩的数值分析模型进行了归纳与分析。通过对现有研究的汇总发现:目前对少筋混凝土重力式桥墩的试验研究主要以拟静力方法为主,还缺少振动台试验研究其动力状态下的破坏机理及抗震性能;少筋混凝土重力式桥墩的破坏机理及其与各影响因素之间的定量关系还不明确;已提出的少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法存在塑性铰区计算不合理等问题,还需要进一步的完善。为少筋混凝土重力式桥墩抗震研究提供了方向。     

铁路桥梁抗震规范与新版公路桥梁抗震规范的比较

2020年6月交通运输部发布了新版《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T 2231-01-2020）（简称"《公规》"）。本文比较了现行《铁路工程抗震设计规范》（GB 50111-2006）（2009年版）（以下简称"《铁规》"）与《公规》的抗震设计相关内容,并分别采用两本规范对25m墩高（D类）、35m墩高（C类）和40m墩高（B类）简支梁进行抗震设计,比较二者地震力和配筋设计结果差异。结果表明:《公规》和《铁规》的抗震设计框架和内容基本一致,在具体规定上如E2或罕遇地震设计最大加速度响应值以及桥墩强度和延性验算方法等方面不同;D类桥梁《铁规》地震力明显大于《公规》,C类和B类桥梁《铁规》和《公规》地震力相当;地震力相同时,《铁规》配筋率计算值大于《公规》,因《铁规》配筋设计基于容许应力法,而《公规》基于极限状态法。     

国内外延性抗震设计的比较

1971年美国发生圣.费尔南多地震,许多新建的桥梁结构遭到严重破坏之后,延性抗震得到重视,抗震设计方法正在从传统的单一强度理论向延性抗震理论过渡。目前,大多数国家的桥梁抗震设计规范已经采纳了延性抗震理论。本文针对几个主要的抗震设计规范,包括EC8、Caltrans、AASHTO、日本和我国公路桥梁抗震设计规范中的延性抗震设计做一个概述。主要内容有延性指标的定义及其计算方法和延性构件钢筋锚固和搭接长度的规定,本文对我国公路桥梁的延性抗震设计有一定的参考价值。     

钢筋混凝土长肢一字形截面柱抗震性能试验研究

对4个1／2缩尺的长肢一字形截面柱构件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,构件截面高厚比分别为4．0、4．5与5．0,分别按柱子配筋与按剪力墙配筋两种配筋方式进行设计。通过试验分析了长肢一字形截面柱的承载力、刚度、延性、耗能、滞回特性等,并提出了抗震设计建议。     

局部锈蚀矩形RC墩重度震损后加固试验研究

为探究局部锈蚀矩形截面钢筋混凝土（RC）桥墩重度震损加固后的抗震性能,本文对拟静力破坏后的6个矩形截面RC桥墩试件进行扩大截面加固。通过加载试验,对加固桥墩试件从破坏形态、滞回特性、水平承载力、位移延性、侧向刚度以及耗能等方面进行了系统分析。结果表明:相比于普通箍筋,横向施加预应力的改进扩大截面加固方式对破坏后桥墩试件的抗震性能修复成效更佳;在同等位移幅值下,锈蚀率不断增大,桥墩试件抗震性能呈现逐渐降低的趋势;钢筋锈蚀位置上移,加固后桥墩试件的抗震性能提升;轴压比加大,加固后桥墩试件承载力和侧向刚度增大,但延性降低。     

按中、欧规范设计的钢筋混凝土框架结构抗震性态的对比分析

本文在确认我国GB 50011-2001规范及欧洲EC-EN1998-1规范在设计加速度反应谱取值、对R-μ基本规律的贯彻程度以及框架柱抗弯能力增强措施等方面存在差异的前提下,严格按照中国规范和欧洲规范两个延性等级分别设计0.4g高地震风险区的3个3跨6层钢筋混凝土框架结构算例,进行多条地面运动输入下的非线性动力反应分析并详细对比其在强震下的抗震性能,得出了中国9度0.4g区按一级抗震等级设计的框架结构的抗震性态总体上与同一地震风险区欧洲规范高延性和中等延性两个等级的框架结构相近的初步结论;同时对这两部规范设计规定的差异给抗震性态带来的有利或不利影响分别作了分析评价。     

钢筋混凝土圆截面桥墩抗震加固方式对比分析

为研究不同加固方式对钢筋混凝土(RC)圆截面桥墩抗震性能的影响,利用OpenSees有限元软件建立了普通RC桥墩以及分别采用钢套管、碳纤维增强聚合物(CFRP)、体外预应力筋进行加固的桥墩数值分析模型,对模型输入远断层地震动,进行增量动力分析。以墩顶峰值位移角与震后残余位移角为指标,对比分析了桥墩加固前后的地震响应。结果表明:采用钢套管、体外预应力筋和CFRP加固后,RC桥墩的峰值位移与震后残余位移均减小,钢套管加固方式对桥墩峰值位移的降低幅度最大,体外预应力筋加固方式对抑制桥墩震后残余位移的效果最好;随着剪跨比的增大,3种加固方式对桥墩在地震动作用下位移响应的抑制作用均逐步减小;随着轴压比的增大,3种加固方式对RC桥墩峰值位移的抑制作用逐步降低。     

设置无粘结钢筋的铁路重力式桥墩抗震性能试验研究

针对铁路少筋混凝土重力式桥墩的延性不足和抗震耗能能力较差的问题,本文提出了一种兼顾改善桥墩延性与强度的抗震措施,即在墩身底部设置局部纵向无粘结钢筋,其余墩身部分的纵向钢筋保持不变。共设计了4个桥墩模型,通过拟静力试验研究了配筋率和粘结方式对少筋混凝土重力式桥墩抗震性能的影响。结果表明：无粘结模型桥墩的破坏形式为弯曲破坏。与完全粘结的模型桥墩相比,未粘结模型桥墩的滞回曲线更加饱满,桥墩的延性性能和耗能能力均得到了显著提高,且采用无粘结方式对于低配筋率模型桥墩的延性及累积耗能的提高更加明显。配筋率对模型桥墩的刚度退化速率影响较大,且高配筋率的无粘结模型桥墩的刚度退化比低配筋率明显。     

钢筋混凝土带暗支撑一字形截面短肢剪力墙抗震性能试验研究

对6个1／2缩尺的一字形截面短肢剪力墙构件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究，墙肢截面高厚比分别为5．O、6．5、8．O，按普通与墙板中加设暗支撑两种情况进行设计。研究了带暗支撑一字形截面短肢剪力墙的承载力、刚度、延性、耗能、滞回特性等，并提出了抗震设计建议。     

钢筋混凝土带暗支撑Z形截面短肢剪力墙抗震性能试验研究

对6个1／2缩尺的Z形截面短肢剪力墙构件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究，墙肢截面高厚比分别为5、6．5、8，按普通与墙板中加设暗支撑两种情况进行设计。研究了带暗支撑Z形截面短肢剪力墙的承载力、刚度、延性、耗能、滞回特性等，并提出了抗震设计建议。     

Probabilistic estimate of seismic response design values of RC frames

Probabilistically controlled design values of the nonlinear seismic response of reinforced concrete frames are obtained using a method previously proposed by the authors. The method allows to calculate conservative design values characterized by a predefined non‐exceedance probability, using a limited number of spectrum‐fitting generated accelerograms. Herein the method is applied to elastic‐strain hardening single degree of freedom systems representative of RC framed structures and is then assessed with reference to four reinforced concrete model frames designed according to EC8. The frames are characterized by different natural periods and aspect ratios. The results, compared with those obtained applying current EC8 recommendations, show the effectiveness of the proposed method. EC8 provides for design values of the seismic response of a structure with a nonlinear behavior computed as the mean value of the responses to seven accelerograms or as the maximum value of the responses to three accelerograms. These two criteria lead to design values characterized by very different and uncontrolled non‐exceedance probability levels, while the proposed method allows the analyst to directly control the non‐exceedance probability level of the calculated design values. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.