提高混凝土橋墩的抗震性能的若干問題-文庫吧資料
2025-04-01 00:41本頁面
【正文】 震后維護費用； ③使用強度達70 MPa 的混凝土柱， 當軸壓比小于30％時， 按照ACI 318 規(guī)范配置箍筋的混凝土柱， 其極限側(cè)移角可達4％。Thomsen 等人研究了高強箍筋（強度793~1276MPa 之間） 約束高強混凝土（圓柱體抗壓強度在71~103 MPa 之間） 柱在低軸壓（0~ 比在之間）， 低配箍（小于或等于ACI 318—89 規(guī)范的50％） 下的抗震性能， 試驗研究發(fā)現(xiàn)， 所有柱均能達到2％的極限側(cè)移角， 且當軸壓為0 時， 側(cè)移角可達4％以上， 在軸壓較低的情況下， 使用超高強箍筋對柱的延性影響不大。Budek和Bing 等的研究表明， 為防止縱筋的過早屈曲而引起的延性降低， 對普通強度的箍筋， 建議箍筋最大間距為4 倍縱筋直徑， 對超高強箍筋， 最大間距為縱筋直徑的5 倍。而改進的UCSD 模型可較好地計算高強箍筋約束高強混凝土柱的抗剪能力。Martirossya 和肖巖通過高強箍筋（449 MPa）約束的高強混凝土（86 MPa） 柱的擬靜力試驗結(jié)果表明， 由于高強混凝土的脆性， 其提供的抗剪承載力隨位移的增加快速退化， ACI 318—05 規(guī)范和Priestley等的UCSD 模型均過高地估計了高強混凝土墩柱的抗剪強度， 偏于不安全， 并且對UCSD 模型公式進行了局部修正， 以考慮高強混凝土對柱抗剪承載力的貢獻隨位移增大而快速退化的特性。Vp= D c2a P （15）式中： VP為軸力提供的抗剪承載力； D 為柱的寬度；c 為混凝土受壓區(qū)高度； a 為柱反彎點至柱底的高度。美國ACI 318—05 規(guī)范規(guī)定的壓彎構(gòu)件抗剪承載力計算公式：Vn=Vc+Vs （8）Vc= 1+ Nu14Ag ! 姨fc′ bwd （9）Vs= Av fytds （10）式中： 姨fc′≤ MPa， Vc、Vs分別為混凝土和箍筋提供的抗剪承載力； Nu為設計軸力大??； Ag為柱的截面積； bw為柱截面寬度， 對于圓形截面柱為截面直徑； d 為受壓區(qū)邊緣至受拉縱筋中心之間的距離Av為間距s 內(nèi)的抗剪箍筋總面積； fyt為箍筋屈服強度； s 為箍筋間距。近幾十年來， 對于鋼筋混凝土柱或橋墩的抗剪承載力分析， 已經(jīng)發(fā)展了不少分析模型， 但對于高強箍筋約束高強混凝土柱的適用性， 尚值得探討。Azizinamini 等人通過對屈服強度在454~753MPa 之間的高強箍筋約束高強混凝土柱的擬靜力試驗發(fā)現(xiàn)， 當混凝土抗壓強度小于55 MPa 時， 按ACI 318規(guī)范計算的橋墩抗彎強度小于試驗值， 偏于安全； 當混凝土強度大于97 MPa 后， 按ACI 318 規(guī)范計算的橋墩抗彎強度偏大， 可能不安全。我國《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB 50010—2002） 及葉列平教授對高強混凝土矩形應力圖的規(guī)定也僅限于C80 及以下強度的混凝土構(gòu)件， 對于C80 以上混凝土壓彎構(gòu)件的矩形應力圖則沒有說明。新西蘭規(guī)范NZS 3101—1995 適用的混凝土抗壓強度范圍最高為70~100 MPa：fc′55 MPa 時，α1= （fc′55）≥ （1）fc′30 MPa 時，β1= （fc′30）≥ （2）各國規(guī)范規(guī)定的矩形應力圖主要基于普通強度的混凝土柱壓彎試驗結(jié)果得到， 隨著高強及超高強混凝土的廣泛應用， 這些公式能否應用于高強混凝土柱的正截面承載力計算值得探討。我國《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB 50010—2002）中， 矩形應力圖的應力值為混凝土軸心抗壓強度設計值乘以α1， 當混凝土強度等級不超過C50 時， ， 當混凝土強度等級為C80 時， ，其間按線性內(nèi)插法確定； 參數(shù)β1為矩形應力圖高度與混凝土受壓區(qū)高度的比值， 當混凝土強度等級不超過C50 時， ， 當混凝土強度等級為C80 時， 其間按線性內(nèi)插法確定。圖1 混凝土強度與箍筋強度的關(guān)系1 高強箍筋約束高強混凝土柱壓彎構(gòu)件的矩形應力圖我國《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB 50010—2002）、美國ACI 318—05 規(guī)范以及新西蘭規(guī)范NZS 3101—1995均采用等效矩形應力圖計算混凝土結(jié)構(gòu)在壓
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