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强震给人类的生命财产安全带来巨大威胁,桥梁作为“生命线”工程的枢纽,一旦遭遇地震将导致巨大的直接、间接损失,并且修复困难。国内外桥梁震害表明,因RC桥墩塑性铰区缺乏良好的变形能力,致使RC桥墩延性不足,这是RC桥梁震损的重要原因之一。本文为提高RC墩柱的延性,将RC墩柱塑性铰区混凝土置换为不同厚度的高延性PP-ECC(聚丙烯工程水泥基复合材料)壳壁,并命名为PP-ECC墩柱;初步建立了PP-ECC墩柱的抗震设计准则并通过试验例证;通过墩柱模型伪静力往复加载试验、试验墩柱模型及桥梁的非线性地震时程反应对比分析了PP-ECC墩柱与RC原型墩柱在抗震性能上的差异。本文主要内容如下:(1)为了充分利用PP-ECC的高延性,基于PP-ECC墩柱塑性铰区壳壁厚度的优化设计,展开理论计算公式(屈服承载力、屈服位移、峰值承载力和峰值位移)的推导分析,进而初步建立了PP-ECC墩柱的设计准则;(2)设计制作了4个墩柱模型——1个RC原墩柱模型,3个PP-ECC墩柱模型(塑性铰区分别设置150mm、100mm和50mm厚的PP-ECC壳壁),依据伪静力往复加载试验结果,对比分析了各墩柱模型在破坏机理、承载能力、耗能能力和延性方面的差异,并探讨了PP-ECC墩柱抗震设计准则的有效性;(3)基于伪静力往复加载试验结果,分别构建了4个墩柱模型的荷载-位移三折线滞回模型,选取Ⅰ~Ⅳ类场地条件下的典型地震动进行各墩柱模型的非线性地震时程反应分析,从而深入探讨分析各墩柱模型的抗震性能;(4)以某三跨单柱墩连续梁桥为例,建立了RC桥墩-桥梁及PP-ECC桥墩-桥梁的有限元模型,依据3条Ⅱ类场地典型地震动作用下两类桥梁的非线性地震时程反应分析结果,对比分析了桥墩、支座的反应情况,从而深入探讨两类桥梁抗震性能的差异。