柱系梁對(duì)柱式墩抗震性能的影響研究

李璐杰 覃耀柳 張弋強(qiáng)

摘要：雙柱式墩達(dá)到一定的高度時(shí)會(huì)設(shè)置柱系梁。文章為研究柱系梁與橋梁下部結(jié)構(gòu)在地震作用下的受力狀態(tài)的關(guān)系，以某3x30m的連續(xù)梁橋?yàn)橐劳泄こ蹋肕idas有限元軟件分別研究了柱系梁的數(shù)量、系梁尺寸對(duì)橋墩在設(shè)計(jì)地震動(dòng)作用下的各主要關(guān)鍵截面處內(nèi)力的影響。計(jì)算結(jié)果表明：柱式墩設(shè)置柱系梁能很好地提高墩柱整體受力能力，合理的系梁尺寸可以有效地減少墩底彎矩，發(fā)揮系梁在抗震中“第一道防線”的作用。

關(guān)鍵詞：柱系梁;柱式墩;抗震性能;反應(yīng)譜

中圖分類號(hào)：U442.55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.10.027

文章編號(hào)：1673-4874（2019）10-0093-03

0引言

隨著路網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，位于地形復(fù)雜的山區(qū)橋梁越來(lái)越多。而山區(qū)公路橋梁具有曲線、大縱坡、高墩等特點(diǎn)，通常會(huì)選擇中小跨徑的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁橋，下構(gòu)通常采用構(gòu)造簡(jiǎn)單、自重輕、節(jié)省鋼筋和混凝土用量、施工技術(shù)成熟的雙柱式橋墩。

雙柱式墩在罕遇地震作用下通常在墩身產(chǎn)生不同的病害。歸納分類為3種：（1）橋墩墩底所受的彎矩發(fā)生彎曲破壞，表現(xiàn)為墩底塑性鉸區(qū)混凝土保護(hù)層剝落;（2）柱系梁梁端先于墩柱屈服破壞;（3）柱系梁節(jié)點(diǎn)處柱端發(fā)生鋼筋屈服破壞。

通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，雙柱式墩潛在塑性鉸位置如圖1所示。合理地設(shè)置柱系梁位置及尺寸，可使系梁先于墩柱發(fā)生屈服，形成延性和塑性耗能能力良好的接近于“梁鉸型”的塑性耗能機(jī)構(gòu)，這符合“多道防線”的抗震概念設(shè)計(jì)。

1 工程概況

某橋橋?qū)?2m，上構(gòu)采用3x 30m先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁，下構(gòu)為雙柱式橋墩，墩高18m，墩身1.5m，基礎(chǔ)采用m法模擬，樁徑1.8m。……