装配铅挤压阻尼器的摇摆-自复位双柱墩抗震性能及设计方法

• 作者: 石岩 钟正午 秦洪果 韩建平 孙治国 王军文
• 来源期刊: 工程力学
• 关键词: 摇摆-自复位双柱墩 铅挤压阻尼器 基于等能量的设计方法 能量修正系数 OpenSees
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科|CIVIL ENGINEERING
• 页码范围: 166-177,203
• 页数: 13页
• 分类号: U442.5+5
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.08.0575

摘要

为发展具有损伤可控和自复位性能桥梁双柱墩,选取铅挤压阻尼器(lead-extrusion dampers,LEDs)为可更换耗能装置,并通过预应力筋提供自恢复力,组成摇摆-自复位(rocking self-centering,RSC)双柱墩体系(RSC-LEDs);通过对其抗震性能的研究,对应发展了一种基于等能量设计流程(equivalent energy-based design procedure,EEDP)的设计方法.首先建立了RSC-LEDs双柱墩的数值分析模型,结合一RSC双柱墩试件的拟静力结果验证了建模方法的正确性.在此基础上,定性分析了阻尼器出力、初始预张拉力、无粘结预应力筋配筋率、上部结构重量及盖梁-墩柱刚度比对RSC-LEDs双柱墩滞回性能的影响.设计了32组不同参数的RSC双柱墩试件开展回归分析,并结合RSC-LEDs双柱墩的力学特性,得到了RSC-LEDs双柱墩等效屈服强度、刚度的半经验计算公式.结合中国公路抗震设计规范和EEDP,提出一种适用于RSC-LEDs双柱墩体系的两阶段抗震设计方法,设计案例分析表明:半经验计算公式可较为准确地估算RSC-LEDs双柱墩的等效刚度及屈服强度;所提出的设计方法可使RSC-LEDs双柱墩达到预期的能力曲线,并实现在E1地震作用下保持弹性,在E2地震作用下LEDs屈服耗能且地震位移需求得到控制的设计目标.