盐渍土环境下RC桥墩柱抗震性能研究

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盐渍土环境的主要特点为含有多种类、高浓度的腐蚀性离子。与海洋环境相比,盐渍土环境中含有的氯离子浓度明显较高,氯离子的存在会严重影响钢筋的承载力和变形性能,从而影响结构或构件的抗震性能。桥梁作为交通运输的重要枢纽,而桥墩柱作为桥梁的主要支撑构件,对其抗震性能的研究至关重要。因此,本文主要对盐渍土环境下钢筋混凝土(RC)桥墩柱的抗震性能进行了研究。为了研究盐渍土环境下RC桥墩柱的抗震性能,共设计制作了10根RC桥墩柱,按照盐渍土环境特点,在实验室配置了标准腐蚀溶液,将溶液倒入环形塑料桶中,对试件塑性铰区域进行了通电快速锈蚀试验。待试件锈蚀完毕,对试件进行了低周反复加载试验。锈蚀率和轴压比为主要影响因素,轴压比包括0.12和0.36两种。在加载过程中,实时记录了试件的荷载-位移变化曲线,并对比分析了不同锈蚀率、不同轴压比桥墩柱的抗震性能。通过理论推导,建立了盐渍土环境下RC桥墩柱恢复力计算模型。具体包括以下几方面工作:(1)对所研究试件进行电化学快速锈蚀试验后,对其进行了低周反复加载试验,实时观察和记录了试件的整个破坏过程,并得出了试件的位移-荷载曲线。(2)试件加载完毕,对试件塑性铰区域钢筋进行了取样、除锈、称重,测得了钢筋的实际锈蚀率。(3)对比分析了试件的破坏形态,结果表明:轴压比一定时,锈蚀率越大,试件的破坏程度越严重;锈蚀率一定时,在一定范围内,轴压比越大,试件的破坏程度越明显。除此之外,通过对试件骨架曲线及滞回曲线进行对比分析,发现锈蚀会严重影响试件的变形能力及承载力,而轴压比会严重影响试件的抗震极限位移。(4)将试件骨架曲线简化为三折线模型,对关键点(抗震屈服点、抗震峰值点、抗震失效点)位移及荷载进行了理论推导计算。在此基础上,对每级控制位移下的加载曲线和卸载曲线进行回归分析,得出了恢复力模型的理论计算结果。(5)通过将试验结果与理论结果进行比较,发现其吻合度较高,可为盐渍土环境下RC桥墩柱抗震设计提供参考依据。
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