Page 272 - 《振动工程学报》2025年第9期

−1
−2
曲率响应 −2
−2
−6.0
−4
−2
−6.43×
−1
−6.4
−1
−2
−6.85×
−6 2 −5.6 工况 −5.99× 工况2 −1 工况 工况
−6.8
−1
−2
−7.2 −6.99×
−8
20 25
时间

程
学

2202 振 动 工 截面曲率响应 报 第 38 卷

60
50.4
49.6 50.0 cm
49.6 cm
48.8
40 48.9 cm
48.0
47.2 48.2 cm
支座位移 / cm 0 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6
20
46.4
−20
−40
0 5 10 15 20 25 30 35 40
时间 / s
(b) 支座相对位移响应
(b) Relative displacement response of bearing

图 11 各工况下的地震响应比较
Fig. 11 Comparison of seismic response under different analysis cases
4 结 论

工况1 工况2 工况3 工况4
5.0
本文首先介绍了氯离子侵蚀作用下的材料性能
4.5 劣化模型，之后基于 OpenSees，针对不考虑钢筋极限
曲率能力与需求比 3.5 筋极限拉应变劣化这 4 种工况，研究了典型 RC 梁桥
4.0
拉应变劣化、采用三种不同的劣化关系模型考虑钢
3.0
抗震能力和地震需求随服役时间的变化规律，主要
2.5
（1）在氯离子侵蚀作用下，钢筋极限拉应变的劣
2.0 结论如下：
1.5 化比屈服强度更为严重，钢筋极限拉应变劣化导致
0 25 50 75 100
服役时间 / 年 的桥墩抗震能力下降不应忽略。此外，当 PGA 较大
(a) PGA=0.4g 时，墩柱材料的塑性发展程度足够高，钢筋极限拉应
3.2 变劣化会明显增大墩底截面的曲率需求。
（2）不考虑钢筋极限拉应变劣化时，随着服役时
曲率能力与需求比 2.8 求的增幅都较小，因此曲率能需比的降幅并不大，最
间的增长，桥墩截面极限曲率的退化幅度和曲率需
2.4
2.0
左右；考虑钢筋极限拉应变劣化时，截
大降幅为
20%
1.6
能力与需求比大幅下降，最大降幅超过了
60%，桥墩
1.2 面极限曲率显著下降，曲率需求明显上升，导致曲率
的抗震性能受到变形能力劣化的显著影响。
0.8
0 25 50 75 100 （3）采用不同的钢筋极限拉应变劣化模型时，曲
服役时间 / 年
(b) PGA=0.6g 率能力与需求比的退化程度也存在较大的差异，当
2.4 采用 BIONDINI 模型和 DU 模型时曲率能力与需求
比的下降最为严重。此外，各劣化模型的适用性并
2.0
曲率能力与需求比 1.6 为 的适用范围；DU 模型和 BIONDINI 模型则具有更宽
模型的适用锈蚀率范围
不完全相同。具体而言，DU
以内，张模型和
20%
BIONDINI 模型基于的试验
1.2
型是从实际工程构件中获取的锈蚀钢筋，建议根据
0.8 试件均是在实验室环境中加速锈蚀的钢筋，而张模
相似的研究应用场景进行合理选择。
0.4
0 25 50 75 100
服役时间 / 年
(c) PGA=0.8g 参考文献：

图 12 曲率能力与需求比随时间的变化规律
Fig. 12 Variation curves of demand-capacity ratio [1] LI C Q，MELCHERS R E. Time-dependent risk assessment