桥梁抗震设计示例.ppt

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1、第七章 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,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

2、计。,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：,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

3、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,图7.5 截面配筋修改图,7.2.2固定墩的抗弯强度验算,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。结构延性等于桥墩的局部延性。固定墩位移延性需求6,2 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,图7.5 截面配筋修改图,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

4、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/m曲率延性系数,另：须满足规范规定的构造设计要求,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,3 固定墩墩柱的抗剪验算,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，关键是确定基础的最大设计荷载。,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）,7.3.1 设计地震力计算,7.3.2 墩柱的抗弯强度验算,7.3.3 墩柱的抗剪强度验算,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,7.4 两种抗震设计对策比较,