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混凝土格构柱拟直埋保温钢管动力试验硏究
作者：河北大东管道防腐保温工程有限公司
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发表时间：2020-05-25 16:42:13
在平缀管式钢管混凝土格构柱拟静力试验研究的基础上，进行了2个1:8缩尺模型的拟动力试验，分别采用2008年汶川大地震和1995年日本阪神大地震的地震动时程记录作为输入地震波，研究在不同强度地震和主余震作用下此类结枃的变形、强度、刚度、耗能等抗震性能。研究结果表明：平缀管式钢管混凝土格构柱具有良好的抗震性能，在8度多遇、基本、罕遇、极罕遇地震作用下，直埋保温钢管结构处于弹性工作状态：在9度罕遇地震作用下，钢管混凝土柱肢发生屈服，结枃进入弹塑性工作状态：随着地震动峰值加速度的増加，柱底钢管应变急剧增加，柱顶***响应位移非线性增长：直至试验加载结束，柱肢底部塑性铰区域未形成屈服环，结构无明显破坏。主余震作用加剧了结构的累积损伤，结构的刚度退化现象比较明显，在经历1次9度罕遇主震和2次同等强度的余震作用后，结构弹性阶段刚度相比初始弹性刚度减小约500%，***位移增大约41%。通过钢管混凝土格构柱在各地震工况下的强度与变形的验算，进一步表明此类结构具有足够的强度储备和良好的变形能力，在经历多次强震后仍能保持一定的承载能力，在我国高烈度地区的桥梁工程中具有极大的应用前景。
我国西部处于强地震区域，特别是近年，地震发，且破坏力极强，桥梁的倒塌为救援工作的展带来诸多不便，甚至无法展开救援工作。桥墩作桥梁的主要支撑结构，对其抗震性能要求***最近的西部桥梁建设中，钢管混凝土格构柱由于其施工便捷、承载能力高、延性好而在桥墩中得到了应用口，使得针对此类直埋保温钢管结构的抗震性能研究具有重要的现实意义。
关于钢管混凝土格构柱静力性能方面，聂建国等、蒋丽忠等倒、陈宝春等、欧智菁等黄福云等等以长细比、偏心率、缀管连接形式等为主要参数，开展了钢管混凝土格构柱的静力试验、数值模拟分析和极限承载力计算方法等方面的研究相关结果已较为成熟，并形成了相关设计规范与技术标准关于钢管混凝土格构柱抗震性能方面， Kawano等、陈伯望等、蒋丽忠等、袁辉辉等对低周反复荷载作用下钢管混凝土格构柱的抗震性能开展了拟静力试验及数值模拟分析，得到钢管混凝土格构柱的三折线骨架曲线，建立了骨架曲线相应参数的简化计算公式目前针对钢管混凝土格构柱抗震性能方面的研究大都集中在拟静力试验和骨架曲线方面，对地震动作用下钢管混凝土格构柱的破坏机制、耗能机理及弹塑性地震响应行为等方面的研究不够充分同时，大量地震资料表明12-18，多数情况下主震往往会伴随一系列前震或余震一起发生，如果结构在主震中已经产生一定程度的破坏，随之而来的强余震很有可能加剧结构破坏，甚至引起倒塌，结构损伤的累积效应十分明显。
另外，尽管大部分主余震序列中余震的震级及地震动峰值加速度（PGA）均小于主震，然而在少数地震序列中余震的震级虽然小于主震，但是PGA会大于主震13-14.因此，对于高烈度地区的桥梁结构，在抗震设计时要充分考虑主余震作用对桥墩抗震性能的影响。在前期已进行的平缀管式钢管混凝土格构柱拟静力试验和骨架曲线简化算法研究10-1的基础上，本文制作了两个1:8缩尺的直埋保温钢管混凝土格构柱试验模型，分别采用1995年日本阪神大地震和2008年汶川大地震的地震动时程记录作为输入地震波，进行该类构件的拟动力试验，研究在不同强度地震和主余震作用下平缀管式钢管混凝土格构柱的变形、强度、刚度、耗能等抗震性能。
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