钢筋增强混凝土-ECC组合梁抗弯性能理论与试验研究

为探讨ECC在结构新建、加固等领域的应用,开展钢筋增强混凝土-ECC组合梁的抗弯性能全过程理论研究,分析组合梁在弹性阶段、带裂缝工作阶段、破坏阶段的破坏现象,结合平截面假定和本构关系分析各阶段截面的应力-应变关系,依据力和力矩平衡原则建立抗弯承载力计算公式,通过组合梁和RC梁的抗弯试验验证理论的正确性,进一步理论分析不同ECC厚度对组合梁的抗弯承载力和延性性能的影响。研究表明:与RC梁相比,用ECC替代部分受拉区混凝土承载力可提高60%以上,位移延性可提高46%以上;ECC厚度在19%～38%梁高范围内可获得较为优越的抗弯承载力和延性;为发挥ECC材料的高延性应将其与高强混凝土和高强钢筋结合使用,并着眼于提高构件的阻裂、限裂、增韧等性能。     

双层钢箱—混凝土组合墩耗能与等效黏滞阻尼分析

双层钢箱—混凝土组合墩柱（ＤＳＣＢ墩柱）是一种具有良好的抵御“多灾害”能力的新型桥梁墩 柱截面形式,鉴于耗能能力是结构或构件抵抗地震的一个重要性能,而黏滞阻尼又是表征构件耗能特性 的关键参数,为了解该新型墩柱在双向地震作用下的耗能和阻尼特点,通过对１１根ＤＳＣＢ墩柱的水平 单、双向拟静力试验,研究该新型桥梁墩柱的耗能能力及等效黏滞阻尼系数。试验结果表明:ＤＳＣＢ墩柱 具有远超同截面尺寸钢筋混凝土箱型墩的耗能能力;ＤＳＣＢ墩柱的双向累积滞回耗能和位移延性存在相 关关系,给出的正则化耗能与位移延性的关系式可为估算墩柱的耗能能力使用;由于双向耦合作用,弱 轴的滞回环出现拓宽,因此双向地震作用下弱轴的等效黏滞阻尼大于单向地震作用下弱轴的等效黏滞 阻尼。     

预应力作用下波形钢腹板箱梁的轴向力效应研究

波形钢腹板箱梁桥的腹板沿纵向具有褶皱效应,因此能够提高预应力的施加效率。为了明确所提高的预应力效应的程度,利用有限单元法对相同截面尺寸的波形钢腹板箱梁和混凝土腹板箱梁施加相同的预应力,对产生的轴向应力进行对比分析。结果表明：预应力引起的波形钢腹板箱梁轴向应力与混凝土腹板箱梁轴向应力的比值k和混凝土箱梁截面面积与波形钢腹板箱梁有效截面面积的比值η接近。     

带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩抗震性能研究

探索适用于山区连续刚构桥双肢薄壁高墩的摇摆自复位体系，设计和制作了混凝土双肢薄壁高墩(RCDTP)和带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩(RSDTP)构件.开展双肢薄壁墩的拟静力试验，研究破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力、延性和残余位移等.与RCDTP墩进行比较，结果表明耗能系梁的设置和摇摆体系的设计能够显著提高墩柱抗震性能、减轻损伤程度. RSDTP墩极限承载力、延性系数、耗能能力分别提高了51.4%、12.31%、42%,RSDTP墩的残余位移降低了24%.预应力钢筋的设置为桥墩提供了自复位能力，有效地控制桥墩的震后残余位移，保障了双肢高墩的震后可恢复性.     

基于倒塌分析的连续梁桥地震损伤评估方法

为了掌握钢筋混凝土连续梁桥在地震作用下从完好到倒塌的破坏历程,首先,基于振动台试验研究对两跨连续梁桥模型进行倒塌仿真分析;其次,建立结构层次的单一倒塌准则;最后,根据影响结构倒塌的关键构件提出两跨连续梁桥地震损伤的整体评价指标D和破坏等级划分标准。结果表明:提出的能量比指标可以有效识别出地震损伤时刻甚至倒塌时刻,当能量比小于能量比限值时即可判定进入倒塌阶段;纵向地震动作用下中墩墩柱和固定支座是关键受力构件;基于关键构件提出的两跨连续梁桥地震损伤整体评价指标D可对不同损伤程度的两跨连续梁模型桥进行评估,该评价体系也可为同类桥型的地震损伤评估和抗震加固提供参考。     

波形钢腹板曲线箱梁桥合理跨径研究

等截面、无预应力筋的波形钢腹板曲线连续箱梁桥由于建造较少,其合理的边中跨比例关系尚未研究。本文通过力法对三跨等截面连续波形钢腹板曲线箱梁桥在恒载和活载作用下,不同边中跨比值对中跨与边跨最大弯矩的影响进行参数分析,得到等截面、无预应力筋的波形钢腹板连续箱梁桥的合理边中跨比值,并针对不同梁高的波形钢腹板曲线箱梁给出合理跨径,为今后此类桥型的设计提供参考。