《ch7 桥梁震设计示例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ch7 桥梁震设计示例（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 2024/7/22 桥梁抗震第七章第七章 桥梁抗震设计示例桥梁抗震设计示例一座四跨连续梁桥纵桥向的抗震计算设计： “抗震”设计：公路工程抗震设计规范，采用能力设计方法延性设计 减隔震概念设计 两种对策比较桥梁工程的抗震设计一般在静力设计的基础上进行。桥梁工程抗震设计两种思路： 采用“抗震”对策进行设计：设法为结构提供较强抗震能力 采用减隔震概念进行设计：设法减小结构的地震反应2 2024/7/22 桥梁抗震7.1 基本设计资料图7.1 某一联高架桥立面图（单位：cm）图7.2 某一联高架桥横断面图（单位：cm）中墩每一立柱顶设置一个固定盆式支座，其它立柱顶设置单向活动盆式支座。桥梁上部结构
2、的质量为：所有墩柱质量（换算到墩顶）：在地震反应分析中，墩身惯性力可以忽略不计。3 2024/7/22 桥梁抗震墩柱截面主筋配置为3825，净保护层4cm。箍筋为12，纵向间距：塑性铰区段为10cm，塑性铰以外为20cm。图7.3 墩柱截面配筋图中国地震动参数区划图规定，该桥址场地的地震加速度峰值为0.2g，即水平地震系数为0.2。本连续梁桥为城市高架桥中的一联，结构重要性系数取1.3。桥址场地属于“规范”II类场地，特征周期为0.3s，下降段的反应谱值为： 4 2024/7/22 桥梁抗震多跨连续梁桥：仅在中墩设固定支座，其余墩上均设滑动支座。 “抗震”设计的主要任务是设法提高固定墩的抗震能
3、力。 “规范” 与延性设计：相同之处：设计地震力的计算以及墩柱的抗弯强度验算方面区别：对墩柱剪切强度的需求，以及支座、基础等能力保护构件的强度需求。此外，“规范”没有要求对墩柱的延性能力进行检算。7.2 “抗震”设计7.2.1 设计地震力计算Kms图7.4 自振特性计算简图5 2024/7/22 桥梁抗震6 2024/7/22 桥梁抗震图7.5 截面配筋修改图7.2.2固定墩的抗弯强度验算7 2024/7/22 桥梁抗震7.2.3 固定墩的延性能力检算1 固定墩的延性需求确定体系的自振周期为0.88s0.7s，等位移准则适用如果采用等能量准则，则有偏于安全考虑，确定结构的延性需求为6。结构延性
4、等于桥墩的局部延性。固定墩位移延性需求68 2024/7/22 桥梁抗震2 固定墩的延性能力确定及检算约束混凝土的应力应变关系采用Mander模型：图7.6 普通约束混凝土的应力应变曲线9 2024/7/22 桥梁抗震图7.5 截面配筋修改图最大约束应力比fl2/fco约束强度比fcc/fco最小约束应力比fl1/fco图5.12 约束应力比约束强度比关系曲线10 2024/7/22 桥梁抗震图7.7 固定墩墩柱截面的弯矩曲率关系在5671.9kN的恒载轴力作用下，固定墩墩柱截面绕x轴的弯矩曲率曲线屈服弯矩为9884kN.m屈服曲率为2.27310-3 1/m极限曲率为77.0510-3 1/
5、m曲率延性系数另：须满足规范规定的构造设计要求另：须满足规范规定的构造设计要求混凝土和钢筋的本构关系截面弯矩曲率分析曲率延性系数位移延性系数11 2024/7/22 桥梁抗震7.2.4 固定墩的抗剪验算1 固定墩墩柱的最大地震剪力计算墩柱底截面绕x轴的名义抗弯强度（N=5671.9kN）2 固定墩墩柱的名义抗剪能力计算根据美国Caltrans抗震设计准则12 2024/7/22 桥梁抗震13 2024/7/22 桥梁抗震3 固定墩墩柱的抗剪验算14 2024/7/22 桥梁抗震7.2.5 能力保护构件检算1 固定支座的检算2 基础的检算桥梁基础的抗震检算，可根据公路桥涵设计规范进行，关键是确定
6、基础的最大设计荷载。15 2024/7/22 桥梁抗震16 2024/7/22 桥梁抗震7.3 采用减隔震概念设计* 上部结构为连续梁形式，下部结构刚度比较大* 场地条件比较好，预期地面运动特性具有较高的卓越频率选用工程应用非常广泛的普通板式橡胶支座以延长结构周期、减小地震反应，并分散上部结构惯性力。每一立柱顶均设置一个普通板式橡胶支座（中墩GYZ900138，边墩GJZ40070078）17 2024/7/22 桥梁抗震7.3.1 设计地震力计算ms图7.8 单自由度计算简图18 2024/7/22 桥梁抗震7.3.2 墩柱的抗弯强度验算7.3.3 墩柱的抗剪强度验算19 2024/7/22 桥梁抗震7.3.4 支座及基础的检算1 板式橡胶支座检算2 基础检算20 2024/7/22 桥梁抗震7.4 两种抗震设计对策比较
