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原文传递循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统

专利名称：	循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统
摘要：	本发明公开了一种循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，属于桥梁抗震性能分析技术领域，该系统包含，结构疲劳试验系统和静力加载推覆试验系统，所述结构疲劳试验系统包含试验箱(11)，RC桥墩试件，锚栓(12)，直流电源(2)，RC桥墩试件的一端通过锚栓(12)固定在所述试验箱(11)的底部，RC桥墩试件的另一端轴向上设置有依次连接的力传感器(32)和作动器(31)。本发明系统能够实现氯离子腐蚀与疲劳荷载耦合作用下结构的长期性能试验。同时本发明系统考虑了RC墩柱在氯离子腐蚀的同时还承受会对其产生疲劳损伤的车辆循环荷载工况，能够更准确揭示RC墩柱抗震性能的实际退化规律。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆交通大学
发明人：	王旭;钱圆浩;刘海明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910113501.3
公开号：	CN109724886A
代理机构：	重庆乐泰知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘敏
分类号：	G01N3/36(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	402247 重庆市江津区双福新区福星大道1号
主权项：	1.循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：该系统包含，结构疲劳试验系统和静力加载推覆试验系统，所述结构疲劳试验系统包含试验箱(11)，RC桥墩试件，锚栓(12)，直流电源(2)，所述RC桥墩试件的一端通过锚栓(12)固定在所述试验箱(11)的底部，所述RC桥墩试件的另一端轴向上设置有依次连接的力传感器(32)和作动器(31)；所述试验箱(11)中填充有含氯离子的盐溶液，所述直流电源(2)的负极设置在所述盐溶液中，所述直流电源(2)的正极设置在所述RC桥墩试件上；所述静力加载推覆试验系统包含RC桥墩试件，作动器31，力传感器32，反力墙5，所述RC桥墩试件的一端通过锚栓(12)固定在地面上，RC桥墩试件的另一端轴向上依次连接有连接铰(65)，液压千斤顶(64)，力传感器(63)和滚轴支撑(62)，所述滚轴支撑(62)还连接至反力横梁(61)，RC桥墩试件的另一端径向上依次连接有力传感器(32)和作动器(31)，所述作动器(31)还连接至反力墙(5)；所述结构疲劳试验系统用于对放入其中的RC桥墩试件进行模拟环境腐蚀，并测量所述RC桥墩试件的氯离子浓度分布；所述静力加载推覆试验系统用于对经过模拟环境腐蚀之后的RC桥墩试件进行拟静力加载推覆试验，分析试验结果，获取模拟环境腐蚀后的RC桥墩试件的抗震性能力学指标。 2.根据权利要求1所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：所述RC桥墩试件包含RC墩柱(1)和地梁(13)，所述RC墩柱(1)的一端与地梁(13)固定连接，所述地梁(13)通过锚栓(12)固定在试验箱(11)的底部或者地面上。 3.根据权利要求1所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：所述模拟环境腐蚀包括：将多根的RC桥墩试件放置于含氯离子的盐溶液中静置指定时间；将多根在氯离子的盐溶液中静置后的RC桥墩试件移至结构疲劳试验系统的试验箱内，进行轴压和轴拉的循环疲劳加载；改变氯离子腐蚀时间和循环疲劳荷载幅，测量不同氯离子腐蚀时间和循环疲劳荷载幅条件下的RC桥墩试件的氯离子浓度；建立RC桥墩试件在轴向循环荷载作用下的氯离子渗透微观模型。 4.根据权利要求1所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：所述进行拟静力加载推覆试验，分析试验结果，获取模拟环境腐蚀后的RC桥墩试件的抗震性能力学指标，包含：模拟桥墩边界条件，并放入模拟环境腐蚀后的RC桥墩试件；对所述RC桥墩试件固定后施加轴向载荷；采集试验信息，建立RC桥墩试件的精细有限元模型，辅助分析拟静力试验结果；根据所述试验结果获取模拟环境腐蚀后的RC桥墩试件的抗震性能力学指标。 5.根据权利要求1所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：该系统还用于根据所述氯离子浓度分布和抗震性能力学指标对RC桥墩试件的地震易损性进行分析，包含：建立车辆循环荷载和氯离子腐蚀耦合影响的全桥非线性有限元模型；选取地震波，选用位移延性比作为桥梁损伤指标，并根据所述地震波和损伤指标进行全桥弹塑性时程分析；根据所述时程分析获得的数据进行回归分析，以地震动参数为自变量，建立结构反应的超越概率函数；绘制所选地震动参数为自变量的地震易损性曲线，对所述地震易损性曲线进行参数分析，获得车辆循环荷载和氯离子腐蚀耦合影响的RC桥梁地震易损性曲线集合，分析RC桥梁地震易损性的变化规律。 6.根据权利要求5所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：所述超越概率函数的超越概率的计算公式为：式中，Pf为超过某一极限状态的概率，Sd为结构的地震需求，Sc为结构的抗震能力，βc为结构抗震能力的对数正态分布的标准差，βd为地震需求的对数正态分布的标准差，Φ为正态分布。 7.根据权利要求3所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：所述将多根的RC桥墩试件放置于含氯离子的盐溶液中静置指定时间，具体为：将多根所述RC桥墩试件放置于初始浓度为5％的NaCl溶液中，静置48小时。 8.根据权利要求3所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：所述改变氯离子腐蚀时间和循环疲劳荷载幅，包括：通过所述结构疲劳试验系统调节疲劳荷载幅分别为0.05、0.1、0.15的轴压极限承载力和0.05、0.1、0.15的轴拉极限承载力；通过调整含氯离子的盐溶液中的电流大小，分别达到10％、20％以及30％的腐蚀程度。 9.根据权利要求4所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析系统，其特征在于：所述抗震性能力学指标包含刚度、承载力、位移延性、塑性铰的位置和大小以及各区域的耗能能力。
所属类别：	发明专利