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桥梁结构是我国交通路网的重要组成部分。在高强度地震频发的现在,探索研究桥梁结构在地震过程中的抗震性能是极其重要的。特别是在震后救灾时,桥梁是确保生命线通行能力的关键,而桥墩通常是桥梁结构中最易受损的部位,其损坏往往会给人民带来严重的生命威胁,给社会造成难以估量的经济损失。近年来,世界各地大地震频发,这在客观上促进了结构抗震技术的发展。世界上主要的抗震设计规范已经采用延性设计,而基于性能的抗震设计方法也已经成为目前的研究热点和发展趋势,最新的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》中新增建筑抗震性能化设计一节即是佐证。结构震后残余变形的大小是决定其可修复性的关键,如何有效控制钢筋混凝土结构震后的残余变形,建造具有良好复位能力的钢筋混凝土结构,是一个有待深入研究的课题。而在钢筋混凝土墩柱中配置预应力筋是减少结构残余变形,提高其复位能力的有效方法。部分预应力混凝土桥墩(PRC桥墩)因具有减轻结构自重,有效控制裂缝开展,有明显屈服后刚度等优点,逐渐成为混凝土桥墩抗震方面的研究热点之一。而在国内,PRC桥墩的试验研究和理论模拟都相对匮乏,缺少行之有效的模拟方法与成熟稳定的模型,预应力度等各因素对其抗震性能的影响也缺乏系统的考量。有鉴于此,本文在国家自然科学基金项目(50978042)的资助下,专门进行了PRC桥墩在低周反复荷载下的抗震性能试验,主要考察预应力度、预加轴压比、预应力筋摆放位置等因素对PRC桥墩抗震性能的影响,完成了以下几个方面的工作:(1)以文献调研为基础,从预加轴压比,预应力筋用量,普通钢筋用量,预应力度,预应力筋位置等方面总结了影响PRC桥墩抗震性能的因素;(2)进行了较系统的三因素(预应力度、预加轴压比、预应力筋摆放位置)PRC桥墩试验方案设计与试验研究;(3)采用滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力、残余位移、预应力筋应力、刚度特性、裂缝控制等数据对试验各试件抗震性能表现进行综合的分析评价;(4)以OpenSees有限元分析软件为基础,建立了集中塑性铰单元模型,对试验中PRC桥墩进行循环加载数值模拟分析,并对模型的精确性进行了验证和评价。