采用预应力筋进行RC桥墩地震损伤控制的试验研究

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预应力技术在地震防灾中的应用

预应力技术在地震防灾中的应用引言地震是一种自然灾害，常常给人们的生命和财产造成严重的损失。

如何在地震发生时降低建筑物和基础设施的破坏程度，保障人们的生命安全成为各国科学家和工程师的关注焦点。

预应力技术作为一种先进的结构加固技术，可以在地震中起到重要的防灾作用。

本文将详细介绍预应力技术在地震防灾中的应用。

预应力技术概述预应力技术是一种通过提前施加内部压力来改变结构物受力状态的方法。

通过在混凝土结构中施加预先确定的应力，在结构受到负荷时使其工作于受压状态，从而提高结构的承载能力和抗震能力。

预应力技术在地震防灾中的作用提高结构的抗震能力预应力技术通过施加预应力，可以增加结构的刚度和抗震能力。

当地震发生时，结构受到的地震力会引起结构的变形和应力集中，但由于预应力的存在，结构可以抵抗这些变形和应力的产生，大大降低结构的损坏程度。

减小震动响应预应力技术可以通过改变结构的自振频率和阻尼比来减小结构的震动响应。

通过调整预应力的大小和方向，可以使结构在地震发生时具有较低的振动幅度，降低了地震对结构的破坏。

提高结构的耐久性预应力技术可以提高结构的耐久性，减少地震后的修复和维护工作。

由于预应力可以抵抗结构的变形和应力集中，结构在地震中的破坏程度较小，降低了修复和维护的成本和工作量。

预应力技术的应用案例预应力混凝土桥梁预应力技术在桥梁工程中广泛应用。

通过在桥梁梁板中施加预应力，可以使桥梁具有较高的抗震能力和承载能力，从而保证桥梁在地震中的安全性。

预应力钢筋混凝土建筑预应力技术在建筑工程中也得到了广泛应用。

通过在建筑结构中施加预应力，可以提高建筑的抗震性能，确保建筑在地震中的安全性。

预应力技术作为一种先进的结构加固技术，在地震防灾中发挥着重要的作用。

通过提高结构的抗震能力、减小震动响应和增强结构的耐久性，预应力技术可以大大降低地震灾害的破坏程度，在地震防灾中具有重要的应用价值。

随着科学技术的不断进步和发展，预应力技术在未来的地震防灾中将会发挥更为重要的作用。

东海大桥预应力混凝土桥墩抗震性能分析

建立了东海大桥引桥桥墩的分析模型．发现东海大桥引桥桥墩中采用的有粘结预应力筋对初始侧向抗弯刚度有影
响，向承载能力几乎没有影响，对侧并且该种类型桥墩残余位移较大．为了改善桥墩震后残余位移，针对桥墩特点
比较了几种预应力筋布置方式，明在箱形墩的截面中心布置无粘结预应力钢铰线既可以满足正常使用阶段性证能，又能提高桥墩的抗震性能．但是预应力的施加水平、预应力筋含量等关键参数的取值，需要进一步研究确定．关键词：箱型桥墩；抗震性能；有粘结预应力筋；无粘结预应力筋；纤维单元法；回性能滞
ｔｅｐｅｔｅｓｇｒｔｎｈｒｓｒｓｉｇａｅｆｔｉｋｎｆｉｒｈｒｓｒｓｉａｉａｄｔｅｐｅｔｅｓｎｒａｏｈｓｉｄｏｅ．ｎｏｐＫｙｗｏｄ：ｏｌｗｅｔｇｌｒｐｅ；ｅｓｃｐｒｏｍａｃ；ｎｅｒｓｒｓｉｇｔｎｏｓｎｏｄｄｐｅｅｒｓｈｌｏｒｃａｕａｉｒｓｉｍｉｅｆｒｎｅｂｄｄｐｅｔｅｓｎｅｄｎ；ｕｂｎｅｒ— ｎｏｓｒｓｉｇｔｎｏｓｉｅｌｍｅｔｔｏ；ｈｓｅｅｉｐｒｒｎｅｔｅｓｎｅｄｎ；ｆｒｅｅｎｈｂｍｅｄｙｔｒｓｓｅｆｍａｃｏ
ｃｃｉｌａｉｇｉｐｏｏｅｎｅｉｅｙｌｄｎｒｐｓｄａｄｖｒｉｄ，ａｄｔｅｈｉｅｌｅｔｍｏｅｆｒｔｅｐｅｆｓｅｒｇｃｏｓｆｎｈｎｔｅｆｒｅｎｄｌｏｉｒｔＳａＢｉｅｂｅｍｈｏＥａｄｉｂｉ．ｔｄｆｑａｉａｉｂｈｖｏｈｗｓｔａｈｏｄｄｐｅｔｅｓｎｉｈｓｒｎｔｔｅｂｒａｅｓｕｌＳｕｙｏｕｓｓｔｅａｉｒｓｏｈｔｔｅｂｎｅｒｓｒｓｉｇｈｇ —ｔｅｇｈｓｅｌａｓｈｖｔｔｃｏｖｏｓｅｆｃｎｔｅｓｉｎｓｆｔｅｔｐｆｐｅ，ｎｉｌｅｆｃｎｓｒｎｔａｄｔｅｅｉｄａｔｃｂｉｕｆｅｔｏｈｔｆｅｓｏｈｙｅｏｉｒａｄｌｔｆｅｔｏｔｅｇｈ，ｎｈｒｓｒｍａｉｆｔｅｒｓｄａｄｓｌｃｍｅｔｆｔｅｐｅｆＥｓａＢｉｇ．ｔａｅｔｅｒｓｄａｄｓｌｃｍｅｔｆｔｅｐｅ．ｅｉｕ１ｉａｅｎｈｉｒｏａｔＳｒｄｅＴｏｍｉｉｔｈｅｉｕｌｉａｅｎｈｉｒｐｏｅｇｐｏｄｆｅｅｔｃｎｉｕａｉｎｆｐｅｔｅｓｇｓｒｎｓａｅｃｎｉｅｅ．Ｔｈｏｌｗｅｔｎｕａｉｒｔｈｉｒｎｏｆｒｔｓｏｒｒｉｔａｄｒｏｓｒｄｆｇｏｓｓｎｄｅｈｌｏｒｃａｇｌｐｅｓｗｉｔｅｒｈｕｂｎｅｒｔｅｓｇｓｒｎｓａｈｅｔｒｏｈｒｓｅｔｎｃｎｓｔｆｈｅａｄｆｅｖｃａｉｔｎｏｄｄｐｅｒｉｔａｄｔｔｅｃｎｅｆｔｅｃｏｓｓｃｉａａｉｙｔｅｄｍｎｓｒｉｅｂｌｙｓｓｎｏｓｏｓｉ

预应力CFRP布加固损伤RC梁的动力特性研究

振第３第３期０卷
动与冲源自击ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＯＮＡＮＤＳＩＨＯＣＫ
预应力ＣＲＦＰ布加固损伤ＲＣ梁的动力特性研究
艾军，单岗，王侠伟，钱江，杨杰，陆耀清，徐春林
３０５）１０１
ｓｕｉｄｔｅｒｔｃｌａｄｈｒｌｔｎｅｗｅｎｉｅｆｅｕｎｙｎｐｅｅｓｏｗａｄｒｖｄ．Ｍｏｅｖｒｔｅｙａｃｔｄｅｈｏｅｉａｌｎｔｅｅａｉｂｔｅｅｇｎｒｑｅｃａｄｒｔｎｉｎｙｏｓｅｉｅｒｏｅ，ｈｄｎｍｉｃａａｔｒｓｉｓｗｅｅａｓｅｔｄｗｉｈｒｍａｙｅｇｎｆｅｕｎｙｍｅｓｒｄｕｄｒｄｆｅｅｔｐｅｅｓｏｓＴｈｎｔｌｍｅｔｈｒｃｅｉｔｒｌｏｔｓｅｔｔｅｐｉｒｉｅｑｅｃａｕｅｎｅｉｒｎｒｔｎｉｎ．ｃｈｒｆｅｆｉｅｅｎｉｅ
中图分类号：Ｕ４＋．４１３文献标识码：Ａ
ＳｕｎｄｙａｃｃｒｃｅｉｔｃｆｄｍａｅｔｄｙｏｎｍｉｈａａｔｒｓｉｓｏａｇｄＲＣａｓｒｎｔｅｅｙｐｅｔｅｓｄＣＦＲＰｈｅｓｂｅｍｔｅｇｈｎｄｂｒｓｒｓｅｓｅｔ
ｂａ．ＡｃｏｄｎｏｈｅｖｌｅｆｐｒｍａｙｅｇｎｒｅｕｎｙｆｂｅｍｔｅｇｈｎｄｙｒｓｒｓｅＣＦｓｅｔｉｏｄｅｍｃｒｉｇｔｔａｕｏｉｒｉｅｆｑｅｃｏａｓｒｎｔｅｅｂｐｅｔｅｓｄＲＰｈｅｓｎｇｏ

预应力钢丝绳加固RC框架节点抗震性能试验研究1

第48卷第6期2015年6月土木工程学报CHINA CIVIL ENGINEEＲING JOUＲNALVol．48Jun．No．62015基金项目：国家自然科学基金（51208219），福建省科技重大项目（2013Y4006），华侨大学中青年教师科研资助计划（ZQN-PY111）作者简介：黄群贤，博士，副教授收稿日期：2014-09-14预应力钢丝绳加固ＲC 框架节点抗震性能试验研究黄群贤1，2郭子雄1，2崔俊1刘阳1，2（1．华侨大学，福建厦门361021；2．福建省结构工程与防灾重点实验室，福建厦门361021）摘要：针对目前ＲC 框架节点抗震加固方法存在的问题，提出一种新型预应力钢丝绳加固ＲC 框架节点加固技术。

为验证该节点加固技术的有效性，开展7个加固试件及2个对比试件在水平低周往复荷载作用下的抗震性能试验。

重点研究钢丝绳加固量、预应力度、聚合物砂浆面层设置和搭接锚固位置等对加固节点抗震性能的影响，对各试件的破坏形态、滞回特性和变形特征等抗震性能指标进行分析。

试验结果表明：预应力钢丝绳能有效抑制节点核心区裂缝的开展，提高节点核心区抗剪承载能力，实现破坏位置转移和破坏形态改变，加固试件的破坏形态由对比试件的节点剪切破坏转变为梁端弯曲破坏。

加固后试件的初始刚度无明显变化，试件承载能力、耗能能力和延性等抗震性能指标均明显提高。

试验过程中所有加固试件钢丝绳均未出现锚固失效，锚固位置对承载力无明显影响，表明该锚固方式是可行有效的。

研究成果可为大量既有ＲC 框架节点的抗震加固提供技术支持。

关键词：预应力钢丝绳；节点核心区；加固；拟静力试验；抗震性能中图分类号：TU375．4文献标识码：A文章编号：1000-131X （2015）06-0001-08Experimental study on seismic behavior of ＲC frame jointsstrengthened with prestressed steel wire ropeHuang Qunxian 1，2Guo Zixiong 1，2Cui Jun 1Liu Yang 1，2（1．Huaqiao University ，Xiamen 361201，China ；2．Key Laboratory of Structural Engineering and Disaster Prevention of Fujian Province ，Xiamen 361021，China ）Abstract ：To overcome the existing problems in traditional seismic strengthening methods for ＲC frame joints ，a new method of strengthening ＲC frame joints with prestressed steel wire ropes was proposed．By reasonably prestressing and anchoring steel wire ropes around column ，the shear performance and deformation performance of joints can be improved effectively．Seven joints strengthened with prestressed steel wire rope and two contrastive joints were tested under cyclic loading ，and particularly ，the influences of strengthening quantity of steel wire ropes ，degree of prestressing ，setting of the polymer mortar topping and overlapping position of anchorage on the seismic performance of strengthened joints were studied．It is found that the steel wire ropes can improve the shear resistance of joint core area and effectively restraint the development of cracks in joint core area．As a result ，the failure mode of specimens was changed from the shear failure of joint core to the flexural failure of beams．After strengthening ，the initial stiffness of specimens has no obvious change ，while the aseismic performance such as bearing capacity ，energy dissipation capacity and ductility can be improved remarkably．During testing ，there is no steel wire-rope anchorage failure appearing in the strengthened joints ，and the anchorage location has no obvious influence on the bearing capacity ，indicating that the anchorage method of steel wire rope is feasible and effective．Keywords ：prestressed steel wire rope ；joint core area ；strengthening ；quasi-static test ；seismic behavior E-mail ：huangqx@hqu．edu．cn引言框架结构在我国量大面广，大量既有框架结构普遍存在梁柱节点核心区抗剪承载能力不足的缺陷，严重影响结构的安全性能，急需进行加固补强。

体外预应力钢丝绳加固RC梁受剪性能的研究开题报告

体外预应力钢丝绳加固RC梁受剪性能的研究开题报告一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中广泛采用的一种结构形式，其优点在于强度高、耐久性好、易于加工造形等。

但是，在使用过程中会面临着各种各样的挑战，比如结构老化、荷载变化等，这就需要对其进行维护与加固，以保证结构的安全性和稳定性。

其中，梁是钢筋混凝土结构中常见的构件之一，其受剪行为在结构设计中占有重要地位。

然而，由于剪力产生的复杂性和不确定性，使得梁在受剪时容易发生力学失效而出现危险，因此如何有效加固梁的受剪性能成为一个热门的研究领域。

近年来，通过在梁的底部加设钢筋或预应力钢筋来提高其承载力已成为一种较为常见的加固手段，但一些实际情况下，梁尺寸、施工条件等限制了加设钢筋或预应力钢筋的实际应用。

相比之下，采用体外预应力钢丝绳加固梁的方法则具有改善受剪性能的显著效果和更广泛的适用性。

因此，本研究旨在对体外预应力钢丝绳加固钢筋混凝土梁的受剪性能进行深入探究和分析，为钢筋混凝土构件的加固提供实用的工程方法和理论支持。

二、研究内容1. 综述国内外对钢筋混凝土梁加固的研究现状和方法，重点分析体外预应力钢丝绳加固的工作原理和特点。

2. 设计、制作一批预制梁用于模拟现场实际工程中的加固效果，建立体外预应力钢丝绳加固RC梁数值模型，并运用ANSYS软件进行仿真分析。

3. 通过施工过程中的数据实验和仿真结果的对比分析，探究体外预应力钢丝绳加固RC梁的受剪性能变化规律，在不同预应力水平下的梁的受剪承载力和变形特征等方面进行研究，为工程实践提供数据支持和技术指导。

三、研究意义本研究通过对钢筋混凝土梁加固的研究，深入探究了体外预应力钢丝绳加固在提高钢筋混凝土梁受剪性能方面的有效性和适用条件，有助于拓宽钢筋混凝土结构加固领域的技术手段和发展方向，为实际工程提供了有力的技术支持和指导。

采用高强钢筋改善圆形桥墩抗震性能的试验研究

采用高强钢筋改善圆形桥墩抗震性能的试验研究
随着城市化的快速发展，桥梁作为城市交通的重要组成部分，其安全性和抗震性能的需求日益提高。

而圆形桥墩作为桥梁的重要支撑结构，其抗震性能的优化研究具有重要意义。

本文旨在通过试验研究，探讨采用高强钢筋改善圆形桥墩抗震性能的可行性。

首先，本研究设计了一座比例缩小的圆形桥墩模型，并选用高强钢筋进行加固。

通过在模型上施加不同程度的地震荷载，观察和记录桥墩在地震作用下的变形和破坏情况。

在试验过程中，我们分别设置了未加固和加固后的桥墩模型，以对比其抗震性能的差异。

试验结果显示，采用高强钢筋加固后的圆形桥墩在地震作用下表现出更好的抗震性能。

与未加固的桥墩相比，加固后的桥墩在地震荷载下的变形和破坏程度显著减少。

这说明高强钢筋的加固措施能够有效地提升圆形桥墩的抗震性能。

进一步分析试验数据，我们发现高强钢筋的加固措施主要通过以下几个方面改善了圆形桥墩的抗震性能。

首先，高强钢筋能够增加桥墩的抗弯刚度，提高其整体的稳定性。

其次，高强钢筋的加固措施使得桥墩在地震荷载下的变形能力得到增强，从而减少了桥墩的破坏程度。

此外，高强钢筋还能提高桥墩的承载能力，增加其在地震作用下的抗震能力。

综上所述，本研究通过试验研究发现，采用高强钢筋加固能够显著改善圆形桥墩的抗震性能。

这对于提升城市桥梁的抗震能力具有重要意义，可为相关工程提供有力的技术支持和参考。

然而，本研究仍存在一些局限性，如试验模型的比例缩小等。

因此，未来的研究可以进一步探究不同尺寸和形状的桥墩模型，以验证高强钢筋加固措施在不同条件下的适用性，并进一步优化抗震设计策略。

预应力钢绞线加固混凝土短柱抗震性能研究

为０．２５％，纵向配筋率为２．２８％，混凝土设计强度等级为Ｃ３０，详细几何尺寸和配筋见图１。混凝土实测强度为４２．５ＭＰａ。１．２试件加固方案加固采用文献［１０】提出的如图２所示的钢绞线张拉锚固装置，该装置包括两块钢板锚固件和施
关键词：预应力钢绞线短柱抗震加固抗震性能抗剪承载力ＤＯ１：１０．１３２１１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｐｓｔｅｃｈ．２０１６．０５．００３
钢筋混凝土短柱刚度大，变形能力和耗能性能差，在地震中易发生脆性剪切破坏．国内外多次震害调查表明，短柱破坏是造成钢筋混凝土（ＲＣ）框架、桥梁破坏甚至倒塌的一个重要因
析，研究了轴压比、钢绞线配置特征值以及预应
力水平对加固短柱抗震性能的影响规律，给出了预应力钢绞线加固短柱的抗剪承载力计算公式，
２０世纪９０年代，国外一些学者研究了将横向
预应力应用于Ｒｃ框架柱和桥梁墩柱抗震加固中的可行性。试验结果ｐ表明，预应力钢板条、钢绞线的存在使得混凝土提前处于三轴受压状
能够为该技术的工程应用提供参考。
１试验概况
１．１试件设计
共设计７个圆形截面短柱，其中６个为加固试件，１个为对比试件．柱纵筋为 Ⅱ级，屈服强度为３８６ＭＰａ，箍筋为Ｉ级，屈服强度为３１２ＭＰａ。

RC剪力墙地震损伤试验研究

RC剪力墙地震损伤试验研究RC剪力墙地震损伤试验是当前工程地震领域的研究热点之一。

本文将探讨RC剪力墙地震损伤试验的研究方法及主要成果，旨在为相关领域的研究提供有益的参考。

随着全球地震活动的不断增加，地震灾害的风险也越来越大。

混凝土剪力墙作为建筑结构中的重要构件，其在地震作用下的损伤和破坏模式一直是工程师和研究者的重点。

RC剪力墙具有优良的抗震性能，但其在强烈地震作用下的损伤机理和破坏模式仍需进一步研究。

因此，开展RC剪力墙地震损伤试验具有重要的现实意义和理论价值。

近年来，国内外研究者对RC剪力墙地震损伤试验进行了大量研究。

在国外，日本、美国和欧洲等国家和地区的研究者对RC剪力墙的地震损伤进行了深入探讨。

在国内，越来越多的学者也开始RC剪力墙地震损伤试验研究，并取得了一系列重要的研究成果。

然而，当前RC剪力墙地震损伤试验研究仍存在一些问题。

试验条件和加载装置的相似度对试验结果的影响较大，可能导致试验结果的不一致。

目前对RC剪力墙地震损伤机理的认识还不够深入，尚需进一步研究。

对RC剪力墙的抗震性能评价方法也存在多样性，导致不同研究结果之间难以进行比较和评估。

为了解决上述问题，本文将采用以下研究方法：相似性分析：通过建立物理模型和数值模型，分析试验条件和加载装置对RC剪力墙地震损伤的影响，为后续试验提供参考。

损伤机理研究：通过细致的宏观和微观观察，结合试验结果，深入探讨RC剪力墙的地震损伤机理。

抗震性能评价：建立合理的评价体系，对RC剪力墙的抗震性能进行全面评价，以便对不同研究结果进行比较和评估。

通过RC剪力墙地震损伤试验，本文获得了以下主要研究成果：破坏模式：研究发现，RC剪力墙在地震作用下的破坏模式主要包括剪切破坏、端部破坏和曲折破坏等。

其中，剪切破坏是最常见的破坏模式。

损伤机理：从微观角度分析了RC剪力墙地震损伤的机理，发现裂缝、混凝土破碎、钢筋屈服和断裂等是导致RC剪力墙地震损伤的主要原因。

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S S S
耗能能力；张鑫
［7 ］
η = ζ = λ =
f py A p f py A p + f y A s
试件设计详细情况
Design details of the specimens
η 0． 1 0． 1 0． 1 0． 1 0． 1 0． 1 0． 1 ζ 0 0． 1 0． 1 0． 05 0． 05 0． 15 0． 1 λ 0 0． 61 0． 76 0． 44 0． 61 0． 61 0． 61 备注非预应力试件标准预应力试件 1 其余同 PＲC减少纵筋配筋， 1 其余同 PＲC减少预应力筋配筋， 1 减少预应力筋初始应力，其余同 PＲC1 增加预应力筋初始应力，其余同 PＲC1 采用集中锚固，其余同 PＲC改变预应力筋布置，
1
1． 1
试件设计及加载
试件设计 1 ）和 6 个竖向共设计了 1 个普通桥墩试件（ＲC1 ～ PＲC6），配无粘结预应力桥墩模型（ PＲC各试件详
细情况见图 1 和表 1 所示。各试件均为圆形截面，直 2 配置径 300mm。试件纵筋配筋情况为：除试件 PＲC8 根直径 8mm 纵筋外，其余试件均配置 8 根直径 12mm 纵筋。竖向无粘结预应力筋详细配筋情况为：ＲC1 为普通钢筋混凝土桥墩，不配置预应力筋；试件 S PＲC3 配 2 束 12． 7 预应力筋，其余试件均配置 4 束
Li Hongnan3
Zhang Mingsheng3
（ 1． Dalian Maritime University，Dalian 116026 ，China； 2． Key Laboratory of Highway Engineering of Liaoning Province ， Dalian 116026 ，China； 3． Dalian University of Technology，Dalian 116024 ，China）
表1 Table 1
编号ＲC1 PＲC1 PＲC2 PＲC3 PＲC4 PＲC5 PＲC6 配筋纵筋 8 12 8 12 8 8 8 12 8 12 8 12 8 12 预应力筋无 4 12． 7 4 12． 7 2 S 12． 7 4 S 12． 7 4 S 12． 7 4 12． 7
S 6 四束预应力筋采用集 12． 7 预应力筋；除试件 PＲC中锚固外，其余试件的预应力筋沿截面均匀布置。所
有试件配箍均为直径 8mm 的螺旋箍筋，间距 75mm。试件总轴压比 n、外加轴力的轴压比 η、预应力筋预应力的轴压比 ζ、预应力度 λ 如表 1 所示，各符号定义如式（ 1 ）～式（ 4 ）所示。 n = N + Np fc A N fc A Np fc A （1）（2）（3）（4）
引
基金项目：国家重点基础研究发展计划（ 973 项目）（ 2011CB013605 ）、中央高校基本科研业务费国家自然科学基金（ 51008041 ）、（ 3132013068 ， 3132013315 ）和教育部新世纪优秀人才支持计 120751 ）划（ NCET作者简介：孙治国，博士，讲师 0107 收稿日期： 2013-
摘要：为评价采用预应力筋进行钢筋混凝土桥墩地震损伤控制的有效性，设计 6 个竖向配置无粘结预应力筋和 1 个无预应力筋的钢筋混凝土桥墩试件，并分别进行了固定轴力下的拟静力加载试验。详细对比各试件的抗震性能并重点关注试件混凝土开裂和残余位移等地震损伤情况。结果表明，在桥墩试件中配置竖向预应力筋可有效减少其裂缝宽度和残余位移，提高试件的承载力和抗弯刚度，但在一定程度上降低了试件的耗能能力；确保预应力筋不拉断或松弛是桥墩地震损伤控制设计的关键；增加预应力筋初始应力，可减少桥墩的裂缝宽度，减少试件的延性和耗能能力，但对试件的残余位移和刚度退化影响不明显；改变预应力筋的位置对桥墩裂缝宽度、残余位移、延性及耗能能力、刚度退化等均未产生明显影响。关键词：钢筋混凝土桥墩；地震损伤控制；无粘结预应力；拟静力试验；抗震性能中图分类号： U443． 22 文献标识码： A 131X（ 2014 ） 01010710 文章编号： 1000-
Abstract： The objective of this research is to evaluate the effectiveness of the proposed technique to reduce the seismic damages to Ｒeinforced Concrete （ＲC ） bridge piers by using prestressing tendons． Six ＲC bridge piers with vertical unbonded prestressing tendons and one without tendon were designed and tested under constant axial load and reversed cyclic lateral loads． The seismic behavior of the piers were presented and compared with each other ，with special attention to the seismic damages to the piers including concrete crack width and residual displacement． It is found that employing prestressing tendons in the bridge piers could result in obvious reductions of concrete crack width and residual displacement，and enhanced strength and lateral stiffness of the piers，but the energy dissipation capacity of the piers would be decreased． Avoiding tendon rupture or relaxation are the key measures for the seismic damage control design of the piers． Increasing the initial stress of the tendons would result in reduction of the concrete crack width ，ductility and energy dissipation capacity of the piers，but has little influence on the residual displacement and stiffness degradation of the piers． And the seismic behavior of the piers，including the concrete crack width，residual displacement，ductility and energy dissipation capacity and stiffness degradation ，would not be affected by the location of the prestressing tendons． Keywords ：Ｒeinforced Concrete （ＲC ） bridge piers； seismic damage control； unbonded prestressing ； quasistatic tests； seismic behavior Email： dswang@ dlmu． edu． cn
第 47 卷第 1 期 2 0 1 4 年1 月
土
木
工
程
学
报
CHINA CIVIL ENGINEEＲING JOUＲNAL
Vol． 47 Jan．
No． 1 2014
采用预应力筋进行ＲC 桥墩地震损伤控制的试验研究
孙治国
1， 2
王东升
1， 2
司炳君
3
李宏男
3
张明生
3
（ 1．大连海事大学，辽宁大连 116026 ； 2．辽宁省公路工程重点实验室，辽宁大连 116026 ； 3．大连理工大学 2 0． 15 0． 15 0． 25 0． 2
言
钢筋混凝土结构地震损伤控制技术的研究正逐 1995 年日本 Kobe 地震步受到重视，对桥梁抗震而言，和 2008 年汶川大地震对桥墩损伤控制的研究起到了 Hanshin 高速公路相当大的推动作用。 Kobe 地震中，
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木
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程
学
报
2014 年
但由于高架桥大量桥墩尽管仅遭受轻微或中度破坏，残余位移过大而不得不拆除重建，并由此引起了人们；汶川大对桥墩残余位移估计及控制问题的重视地震中，庙子坪大桥水下高墩开裂破坏，尽管桥墩设 “大震不倒” 计很好实现了的抗震要求，在强震下仅发，生开裂破坏但出于耐久性考虑必须对开裂的混凝土进行修复，由于水下施工困难，花费代价巨大而引起［3 ］了广泛关注。重大桥梁工程的桥墩抗震设计正逐渐由单纯重视强度和极限变形能力向损伤可控的方向发展。当前，我国高速铁路、跨海大桥等重大桥梁工程的建设、规划正渐入高潮。对高速铁路而言，为满足震后行车安全要求，对桥墩残余位移的限制将更加严格；而跨海大桥的震后服役安全则要求严格限制桥墩水下混凝土的开裂破坏。因此，对重大桥梁工程而言，开展桥墩地震损伤及控制问题的研究显得尤为必要。在桥墩纵向配置一定量的预应力筋，利用预应力筋的恢复力延缓桥墩混凝土的开裂过程，并减少桥墩的震后残余位移，为桥墩地震损伤控制问题提供了新［4 ］。 Zatar 的有效途径等通过 9 个矩形桥墩试件的拟静力和伪动力试验，证明预应力筋可有效减少桥墩的［5 ］残余位移和残余裂缝宽度； Sakai 等则提出采用预应力筋代替部分纵筋以达到减少桥墩残余位移的目的，并通过数值模拟方式进行了大量的参数分析，寻求桥墩残余位移控制的更普遍结论；张荣