：本文 利 用有 限元 软件 OpenSees对 同济 大学 的一项 试验 低周 反 复荷 载作 用 下的 2根 钢 筋混 凝 土桥 墩 和 2根 无 黏 结预应 力 混凝 土桥 墩进 行数 值模 拟 ，并 与 已有试 验 结果进 行对 比分 析 。结果 表 明 ：所 建模 型对普通桥墩和无黏结预应力混凝土桥墩 的模拟效果均良好，采用初应力法能够合理模拟无黏结预应 力钢 筋 的预 加 力和 自复 位 能力 ；预应 力束 如 果被放 置 在截 面 中心 处主要 体现 其提 供 轴压 的作 用 ，预 应 力 束如 果 沿截 面 的边缘 布 置 不仅 能够 体现 其提 供轴 压 的效 果 ，还 能更 好地 发挥 其 高 弹性 回复能 力 ，墩 柱 的 最 大残余 位 移也 会进 一 步减 小 。 关键 词 ：无黏 结预应 力 纤维模 型 滞 回分 析 残余 位移 中图分 类号 ：U443．22 文 献标 识码 ：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2014．01．06 为 了增强 桥 梁 的耐 久 性 ，减小 桥 墩 在 温 度 等 因素 影 响下 的开裂 程度 ，预应 力 技 术 越 来 越 受 到 设 计 人 员 的关 注 。Zatar等 采 用 部分 预应 力 配 筋 的方 式 ，对 混 凝 土墩 柱 进行 拟静 力 试 验 和 拟 动 力 试 验 研 究 ，认 为 由 于 预应 力 筋提供 竖 向预 压 力 和 自复 位 能力 ，可 有 效 减 少桥墩 的残余位移 ，减少桥墩的裂缝宽度 ，同时增大桥 墩 抗剪 强 度 。Kwan和 Billington 。 利 用 有 限元 分 析 方 法 ，对无 黏结 预应 力 混 凝 土 墩 柱 的滞 回特 性 和 动 力 反应 进 行研 究 ，推演 了一 系 列 使 用 状 态 和 倒 塌 状 态 下 的位 移 能力 准则 。分 析 结果 表 明 ：由于 采 用 后 张 法 的 施工工艺 ，墩柱的能量耗散能力下降，位移需求可增大 20％ ～30％ 。王 志 强等 利 用 有 限元 分 析 方 法 ，证 明 了在 矩形 墩 的 截 面 中心 合 理 布 置 无 黏 结 预 应 力 钢 绞 线 ，能够 提 高墩 柱 的抗震 性 能 ，并 满 足其 正 常使 用状 态 下 的性 能需 求 。 从 已有研 究 可知 ，采 用 预应力 技 术 ，可 以使墩 柱 的 自复 位 能力得 到 提 高 ，减 小 墩 柱 震 后 的残 余 位 移 。也 可 能 因为 能量 耗 散 降低 的缘 故 ，将 导致 位 移需 求 的增 加 。因此 ，无 黏结 预应 力束 的存 在 ，能 否使 桥 墩达 到期 望 的力 学性 能 ，并 维持 较低 的残余 变形 ，仍值 得 进 一步 研 究 。本 文 结合 同 济 大 学 的试 验 结 果 ，基 于 有 限 元 软件 OpenSees，建立并验证普通及无黏结预应力混凝 土桥墩数值分析模型 ，进一 步分析无黏结预应力束 的 有无 及 布置 方 式对 钢筋 混 凝土 桥墩 抗震 性 能 的影 响 。 收 稿 日期 ：2013—06—19；修 回 日期 ：2013-10—11 作者简介 ：信坤 (1988一 )，男 ，河北廊坊人 ，硕士研究生 。 1 模型 的建 立与验证 本 文 采用 桁架 单 元模 拟 无 黏结 预 应 力 钢 筋 ，并 采 用初应 力 法施 加预 应力 。 1．1 试 验 资料 为 了验证 本 文所 建 模 型 的 准确 性 ，本 文选 用 同济 大学 已做 的 2组 试 验 进 行模 拟 ，每 组试 验 包 含 同尺 寸 的普通 及 无黏 结 预应力 混凝 土桥 墩各 一个 。其 中一 组 桥 墩编 号 为 s1和 s2，详 细 的 墩 柱 参 数 见 参 考 文 献 [5]。另 一 组桥 墩编 号 为 RC1和 UBPC1，详 细 的 墩 柱 参数见参考 文献 [6]。其 中，s2和 UBPC1为预应力 桥 墩 。 1．2 模 拟结 果 与试 验结 果对 比 4根桥 墩 的 模 拟 和 试 验 所 得 滞 回 曲线 ，在 初 始 刚 度 、捏拢 程度 以及卸 载 刚度方 面 ，均 比较 吻合 。图 1为 试 件 s2墩 的滞 回曲线 。 根 据滞 回曲线绘 制 的骨 架 曲线 如 图 2所 示 ，由 图

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