基于OpenSees的节段拼装桥墩抗震性能数值分析

摘要

为对预应力混凝土节段拼装桥墩抗震性能的数值分析提供依据,应用OpenSees有限元计算程序,选取非线性纤维梁柱单元配合适当的材料本构模型,对桥墩的混凝土节段、接缝及预应力筋进行模拟。首先,介绍桥墩材料所选用的本构模型;然后,介绍模型对各部件的模拟方法、纤维网格划分以及边界条件设置;其次,开展模型分析并将计算结果与拟静力试验进行对比,结果表明:试验的滞回曲线、骨架曲线特性得到较好模拟;再次,探究并得到往复荷载作用下,P-Δ效应和墩底核心区混凝土强度退化是引起桥墩承载力降低的主要原因;最后,利用模型讨论了预应力张拉力、纵筋配筋率、混凝土强度、箍筋配筋率对桥墩骨架曲线的影响,发现张拉力相对其他几项参数对试件最大承载力的影响最为明显,混凝土强度对试件延性的影响最为明显。