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近年来我国铁路建设发展迅速,“以桥代路”的修建模式被广泛应用于铁路工程建设中。少筋混凝土重力式桥墩自重大、刚度大,能够保证列车在高速行驶过程中的稳定性,是现存铁路桥梁系统的重要结构,一旦在地震中出现损伤,将带来难以预估的后果。在规范要求上,现行《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)[1](以下简称《设计规范》)设计准则主要针对纵筋配筋率高于0.5%的钢筋混凝土桥墩,缺乏对低配筋桥墩的抗震设计理论。此外,对于少筋混凝土重力式桥墩抗震性能研究方法,多数学者以拟静力试验或者数值模拟为主,而结构在实际地震中的动力响应与拟静力试验区别较大。为确保不同地震烈度区少筋混凝土重力式桥墩的适用性,本文基于振动台试验,探讨七度区不同配筋率桥墩结构的抗震性能,主要研究内容如下:(1)根据相似关系理论,设计并制作了两个配筋率分别为0.2%、0.5%的桥墩缩尺模型,施加不同强度的地震波,测试桥墩结构墩顶和墩底地震动参数响应结果,观察结构的损伤情况。试验结果表明,结构在7度罕遇地震作用下具备良好的抗震性能,其中配筋率为0.5%的试件可承受8度罕遇地震的作用而维持可修状态,满足我国三级抗震设防要求。配筋率0.2%的试件在出现损伤后表现出部分延性,最终破坏时表现为墩底出现一条贯通裂缝;配筋率为0.5%的试件具备较好的延性,破坏时墩身发展出多条裂缝,有较为明显的塑性铰区产生。(2)利用OpenSees有限元软件,建立三维试验模型并进行动力时程分析,将数值模拟结果与试验结果对比。数值模拟结果与试验结果契合度较高,误差在可接受范围内,验证了少筋混凝土重力式桥墩可采用数值模拟计算的可行性。(3)设计了配筋率分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%四个有限元模型,采用增量动力分析(IDA)方法,绘制相关参数IDA曲线,研究结构在地震中损伤全过程。结果表明随着配筋率的增大,结构位移延性系数大致呈线性增加,且试件均满足7度罕遇地震下位移延性需求。对不同配筋率的桥墩结构性能水准进行划分,并基于位移延性系数对结构的性能水准进行目标量化。