首先 ，利用试验方法对内填部分混凝土箱形截面钢桥墩在承受水平反复荷载作用下的滞回性能进行研究， 探讨翼缘宽厚比参数和混凝土填充率对钢桥墩滞 回性能的影响。然后，采用弹塑性有限元分析方法，对试验结果 进行数值模拟。研究结果表明，钢桥墩的延性随着翼缘宽厚比的减小和混凝土填充率的提高而得到显著提高。由 数值模拟得到的试件的滞回曲线、钢板局部屈曲模态等，与试验结果吻合较好。 关键词：内填部分混凝土箱形截面钢桥墩 ；水平反复荷载；滞回性能；局部屈曲模态 中图分类号：U443．22 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2012)01—014一o5 Research 0n thehystereticbehaviorsofpartially concrete．filled steel box-section Dridge p~ers ● ■ - ●l ● WANG Yuedong，GA0 Shengbin (DepartmentofCivilEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai 200240，China) Abstract：Thispaperaimstoinvestigatethehystereticbehaviorsofpartiallyconcrete·-filledsteelbox--sectionbridgepierssubjectedtoa constantverticalload aswellascyc~chorizontal loading．Theefectsofflangeplatewidth-thicknessratioand the heightoffilled—in concreteonthehystereticbehaviorsofthe piersarestudied．Th enan accurateelasto—plasticfiniteelementformulationispresented to predictthe hysteretiebehaviorsan dfailuremodesoftwopiers．Itisconcludedthatthedecreaseintheflan geplatewidth—thicknessratio and theincreaseintheheightoffilled—inconcretecangreatlyimprovetheductilitybehaviorofsteelbridgepiers．Thehystereticcurves andfailuremodesofthepierspredictedbynumericalanalysiscoincidewellwith theexperimental results． Keywords：partiallyconcrete—filhdsteelbridgepier；cyclichorizontal loading；hysteretiebehavior；local bucklingmode 0 引 言 箱形截面钢桥墩的主要优点有轻质、占地面积 小 、施工工期短 、补强加固容易、造型美观等，但在地 震反复荷载作用下纯钢桥墩的根部附近容易出现局 部屈 曲，从而导致钢桥墩 的延性变得较差。为了提 高箱形截面钢桥墩的延性性 能，在钢桥墩中填充部 分混凝土 ，是一种行之有效的方法。在钢桥墩 中填 充部分混凝土后 ，既可以提高桥墩 的防车辆撞击能 力 ，又可以提高其抵抗水平地震力的能力。与全填 充混凝土的钢桥墩相比，填充部分混凝土的钢桥墩 由于 自重轻 ，可以减少基础的负担。此外 ，只在弯矩 较大的桥墩根部附近填充混凝土 ，符合结构的力学 性能要求¨ 。 由于混凝土部分填充钢桥墩不仅能提供显著的 收稿 日期：2010—11 8 作者简介：王跃东 (1986一)，男，河北邢 台人 ，硕士研究生 ，主要从事 桥梁设 计。 基金项 目：上海市科学技术委员会浦江人 才计划 (O8PJ1406400)；教 育部留学回国人员基金资助项 目 E —mail：lxwyd666@ 163．corn 抗震性能 ，比如高强度、高变形以及 良好的能量吸收 能力 ，而且 由于具有不需要额外支护施工模板 ，可 以 大大缩短施工工期 ，能够提高钢桥墩 的防车辆撞击 能力等优点 ，近年来对混凝土部分填充钢桥墩 的抗 弯性能研究 ，吸引了很多学者的关注 3引。本文通过 对 4个 内填混凝土箱形截面钢桥墩试件进行试验研 究 ，探讨钢桥墩的翼缘宽厚比、混凝土填充率等参数 对钢桥墩滞 回性能和破坏模态的影响。此外 ，采用 三维弹塑性有限元分析方法对其 中两个试件进行了 数值模拟，由计算得到的试件的滞回曲线、破坏模态 等，与试验结果吻合较好。 1 试件及数值模型概要 1．1 试件及加载方式 本文 的分析对象为 内填部分混凝土后 的钢桥 墩 ，其结构示意如图 1所示。根据研究 目的，在钢桥 墩长细比为 0．32的情况下 ，对混凝土填充高度分别 为钢桥墩高度 的 30％和 5O％ ，翼 缘宽厚 比分别 为 0．70和 0．80的4个试件进行试验研究。试件 的尺 寸及编号见表 1，其 中，翼缘板宽厚 比 的表达式

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