近几年来，国内外地震频发，地震损失惨重。我国的地震形势亦十分严峻，2008年5月12日发生的汶川大地震，造成了非常巨大的人员伤亡和经济损失，举世震惊。桥梁工程，作为震区交通线的枢纽工程，其抗震性能关系到抗震救灾工作的大局，受到极大的关注。

另一方面，随着我国交通行业的发展，我国有许多新建和拟建的桥梁，由于高墩桥梁具有良好的跨越能力和山区适用性，所以这些桥梁大多为高墩大跨桥梁。且这些桥梁多采用钢筋混凝土空心桥墩，而矩形空心桥墩是桥墩截面类型中较常用的一种,因此迫切地需要对矩形空心桥墩的抗震性能进行研究。空心桥墩与相同尺寸的实心桥墩相比,大大减少了材料用量,具有较高的性价比。然而,国内对于空心桥墩的相关研究非常少,我国又是一个地震频发的国家,钢筋混凝土空心桥墩抗震性能的研究就具有重要的工程实际意义。

空心矩形截面桥墩在我国桥梁建设中已经屡见不鲜，然而目前国内对其抗震性能的研究却明显滞后。由于空心矩形截面桥墩在高墩桥中的明显优势，空心桥墩的应用越来越广，对其抗震性能的研究也就日益重要起来。

国内外许多学者已经发现这一点，并对空心桥墩的抗震性能进行了一系列研究。Mander以矩形截面的空心桥墩为研究对象，通过拟静力试验对其抗震性能进行研究。Zahn为了研究钢筋混凝土空心桥墩的强度和延性，进行了大量的恒轴向力下的桥墩拟静力实验，包括四个对角加载的正方形桥墩。Pandey等进行了15个钢筋混凝土空心桥墩实验，发现当配筋率增大时，桥墩的延性增大。Junwon Seo等对地震后桥梁修复成本进行了评估，提供了一种评估的震后桥梁修复成本的可靠方法。宋晓东以云南省某公路空心桥墩为工程背景，设计了3个剪跨比为8.0的矩形空心桥墩抗震拟静力实验。结果表明，空心桥墩具有较好的延性抗震能力，增加壁厚和配筋率可提高空心桥墩的变形和损耗能力。鞠彦忠等以我国低配筋率的铁路桥梁为参照，对10个大比例尺桥墩进行了实验，实验发现桥墩的剪跨比对桥墩的抗震性能有较大的影响，剪跨比越大，桥墩的延性性能越好。孙卓等参照铁路桥梁中的单柱式桥墩，设计了24个大比例的矩形截面桥墩模型，通过低周反复荷载试验，研究了其延性性能。结果表明，剪跨比较小的墩柱容易发生剪切破坏。杜修力等以5个足尺钢筋混凝土矩形空心截面桥墩为研究对象，对每个墩柱进行了水平力往复加载的低周实验，实验中保持竖向力恒定，以次研究了空心墩的抗震性能，实验表明相比于实心桥墩，空心桥墩的抗震性能更好。范龙强等利用塑性铰模型，对钢筋混凝土矩形桥墩进行了抗震性能的研究，得出在保证空心桥墩不发生失稳破坏的前提下，适当增加高宽比可以增强地震作用下桥墩的耗能能力。

虽然美国太平洋地震工程研究中心，日本和台湾的大学进行了一系列针对钢筋混凝土空心矩形截面桥墩的实验，从中得到了珍贵的研究成果，但是世界上对于空心矩形截面桥墩的研究还远远不够，也非常不成熟。相比于国外，我国的研究就很少了，能查到的文献大多是关于空心桥墩的施工技术。因此，针对我国的现状，很有必要专门进行空心矩形截面桥墩抗震性能的研究。

2. 研究的基本内容与方案

本论文开篇首先介绍研究的背景和意义，介绍了研究墩柱的抗震性能对认识全桥地震破坏过程和破坏机理的必要性；再查阅大量国内外相关的论文、资料，了解国内外研究的最新现状和动态，吸收和借鉴有利经验；然后确定自己的研究方向，明白了构件在形成有效的塑性铰之前不允许发生脆性剪切破坏，从而重点分析研究墩柱的延性；再学习有限元软件OpenSees，熟练掌握该软件，对所研究的项目进行建模、分析最后得出数据；最后通过数据整理和分析，研究实例，采用有限元分析法对空心矩形截面钢筋混凝土桥墩的抗震性能进行研究，得出结论，给出现实抗震设计指导意义。

本文将按以下步骤进行：

（1）查阅大量文献，了解当前国内外最新的研究成果，注意筛选其中关于空心矩形截面桥墩抗震分析的论文，对比分析，选取有用的资料，作出开题报告。

（2）熟悉OpenSees软件的使用，掌握建模、分析、数据处理等一系列操作过程。

（3）利用OpenSees软件，根据前期的成果，建立钢筋混凝土桥墩的有限元分析模型并进行抗震性能分析。