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原文传递循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析方法

专利名称：	循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析方法
摘要：	本发明公开了一种循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析方法，属于桥梁抗震性能分析技术领域，该方法包含如下步骤：制备RC桥墩试件，并将所述RC桥墩试件放入模拟腐蚀环境，测量所述RC桥墩试件的氯离子浓度分布；对放入模拟环境腐蚀后的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；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。本发明方法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;钱骥;何俊宏
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：	CN201910113502.8
公开号：	CN109724887A
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桥墩抗震性能分析方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：制备RC桥墩试件，并将所述RC桥墩试件放入模拟腐蚀环境，测量所述RC桥墩试件的氯离子浓度分布；对放入模拟环境腐蚀后的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；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。 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桥墩抗震性能分析方法，其特征在于：所述根据所述氯离子浓度分布和抗震性能力学指标对RC桥墩的地震易损性进行分析之前，该方法还包含：对传统纤维梁单元进行拆分和集成，获得RC桥墩梁柱的非线性梁单元，并对所述非线性梁单元进行验证。 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桥墩抗震性能分析方法，其特征在于：所述制备RC桥墩试件，并将所述RC桥墩试件放入模拟腐蚀环境，测量所述RC桥墩试件的氯离子浓度分布具体包含如下步骤：制备多根RC桥墩试件，多根所述的RC桥墩试件几何参数一致；将多根所述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桥墩试件移置结构疲劳系统加载箱内，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桥墩抗震性能分析方法，其特征在于：所述对放入模拟环境腐蚀后的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，包含如下步骤：模拟桥墩边界条件，并通过所述边界条件固定放入模拟环境腐蚀后的RC桥墩试件；对固定后的RC桥墩试件施加轴向载荷；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2所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析方法，其特征在于：所述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，包含如下步骤：根据所述非线性梁单元，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桥墩抗震性能分析方法，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桥墩抗震性能分析方法，其特征在于：所述将多根所述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桥墩抗震性能分析方法，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含如下步骤：通过所述结构疲劳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桥墩抗震性能分析方法，其特征在于：所述对固定后的RC桥墩试件施加轴向载荷，具体为：通过液压千斤顶对固定后的RC桥墩试件施加轴向载荷，试验过程中控制轴压比或轴拉比为0.1。 10.根据权利要求4所述的循环载荷与氯离子腐蚀耦合的RC桥墩抗震性能分析方法，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