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摘要:介绍了公路一般桥梁抗震计算的方法,并以某连续梁桥抗震设计为例,分析了桥跨结构的动力特性和地震反应的计算过程。计算结果表明,本桥在地震作用下,基本保持弹性,满足抗震设计要求。并根据桥梁在地震作用下的位移及剪力,合理选择支座型号,减小地震危害,改善抗震性能。
关键词:桥梁工程;地震反应
1 概述
我国是一个强震多发国家,在抗震救灾中,公路交通运输网是抢救人民生命财产和尽快恢复生产、重建家园、减轻次生灾害的重要环节。为保证公路的使用寿命,并发挥公路在抗震救灾中的作用,必须对公路桥梁进行抗震设计。
目前,一般桥梁最常用的抗震分析方法是采用反应谱法;对于重点桥梁、技术复杂及新结构桥梁应采用时程反应分析法,考虑罕遇地震的设防标准应作非线性时程反应分析。
本文将以某连续梁桥为例,详细阐述公路一般桥梁抗震设计过程及注意事项。
2 工程概况
本连续梁桥布跨为27.125+40+40+27.125m,采用等高度预应力混凝土连续梁。
主梁采用单箱三室截面,梁宽17.6m,设计线处梁高2.4m,桥面横坡2%。箱梁挑臂2.5m,挑臂端部厚0.2m,根部厚0.5m;箱梁底板宽12.6m,腹板厚0.48m;顶板厚0.28m,底板厚0.28m,顶板与腹板之间倒角1.0×0.3m,底板与腹板倒角0.6×0.25m。下部结构采用桩柱式桥墩,墩柱直径采用1.8m,桩基直径采用2.0m。(见图1)
桥梁所在地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震动加速度为0.10g。
图1 标准横断面图
3 抗震设防标准
对于公路桥梁,《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)采用两水平的抗震设计方法,并规定了两个水准的设防地震E1、E2,以及对应的结构性能目标。
进行桥梁抗震研究的前提是要明确设防标准。桥梁工程的抗震设防标准,不仅包括场地地震作用的概率水平,还应包括对结构性能的要求和校核目标。
对照《公路桥梁抗震设计细则》,并根据业主要求,最终选定本桥抗震设防类别为A类。规范规定,A类桥梁必须进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计。桥梁在E1地震作用下,一般不受损坏或不需修复可继续使用;在E2地震作用下,可发生局部轻微损伤,不需修复或经简单修复可继续使用。
根据《公路桥梁抗震设计细则》对A类桥梁的抗震设防要求,制定桥梁的抗震设防标准,即明确E1、E2地震对应的性能要求以及验算目标。由于A类桥梁在E1、E2地震作用下,均需要保持弹性,故只需对E2地震进行弹性阶段抗震验算。基于上述原因,本桥的抗震设计采用如下表所示的抗震设防标准。
除此以外,在E2概率水平地震沿纵向+竖向输入时,各桥墩上纵向滑动支座的纵向变形为9.82cm。
根据表格中支座水平剪力及变形值,选用合适的支座型号。
5 结 语
本文以某连续梁桥为例,介绍了公路一般桥梁抗震设计过程及计算内容。经过计算,本桥在地震E2作用下,配置适当的钢筋,结构基本处于弹性状态,满足规范要求。
参考文献:
[1]《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008).
[2]《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004).
论文作者:朱平
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签:桥梁论文; 公路论文; 支座论文; 腹板论文; 标准论文; 结构论文; 作用下论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;