橋梁抗震詳解終稿

1、 該橋位于某7 7度區(qū)二級(jí)公路上度區(qū)二級(jí)公路上，水平向基本地震加 速度值 0.15g0.15g。按中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 區(qū)劃圖查的場(chǎng)地特征周期為：0.45s0.45s。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘 察測(cè)得場(chǎng)地土質(zhì)和剪切波速如下： 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 1 1、橋梁場(chǎng)地概況：、橋梁場(chǎng)地概況： 2 2、場(chǎng)地類別確定場(chǎng)地類別確定： 土層平均剪切波速為：209.8m/s 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 a a、確定土層平均剪切波速：、確定土層平均剪切波速： 按此條規(guī)范確認(rèn)為：11.5m。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 2

2、2、場(chǎng)地類別確定場(chǎng)地類別確定： b b、確定工程場(chǎng)地覆蓋層厚度：、確定工程場(chǎng)地覆蓋層厚度： 查得場(chǎng)地類別為類類場(chǎng)地 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 2 2、場(chǎng)地類別確定場(chǎng)地類別確定： 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、地基抗震驗(yàn)算：、地基抗震驗(yàn)算： 根據(jù)土質(zhì)判斷是否需要抗液化措施：根據(jù)土質(zhì)判斷是否需要抗液化措施： 判別地基不液化，不需 進(jìn)行抗液化措施。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4 4、液化判別：、液化判別： 橋梁形式：橋梁形式：三跨混凝土懸臂梁 橋梁長(zhǎng)度：橋梁長(zhǎng)度：L = 30+5050+30 =

3、 110.0 m110.0 m，其中中跨為掛孔結(jié) 構(gòu)，掛孔梁為普通鋼筋混凝土梁，梁長(zhǎng)16m ，墩為鋼筋混 凝土雙柱橋墩，墩高墩高9m9m 預(yù)應(yīng)力布置形式：預(yù)應(yīng)力布置形式：T構(gòu)部分配置頂板預(yù)應(yīng)力，邊跨配置底 板預(yù)應(yīng)力 跨中箱梁截面跨中箱梁截面 墩頂箱梁截面墩頂箱梁截面 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 材料材料 混凝土混凝土 主梁采用JTG04（RC）規(guī)范的C50混凝土 橋墩采用JTG04（RC）規(guī)范的C40混凝土 鋼材鋼材 采用JTG04（S）規(guī)范，在數(shù)據(jù)庫(kù)中選Strand1860 荷載荷載 恒荷載恒荷載 自

4、重，在程序中按自重輸入，由程序自動(dòng)計(jì)算 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力 鋼束(15.2 mm31) 截面面積: Au = 4340 mm2 孔道直徑: 130 mm 鋼筋松弛系數(shù)(開),選擇JTG04和0.3(低松弛) 超張拉(開) 預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(fpk):1860N/mm2 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù):0.25 管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù):1.5e-006(1/mm) 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值: 開始點(diǎn):6mm 結(jié)束點(diǎn):6mm 張拉力:抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%，張拉控制應(yīng)力1395MPa 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B

5、02-01-2008 1 1、確定橋梁抗震設(shè)防類別：、確定橋梁抗震設(shè)防類別： 二級(jí)公路大橋，故該橋?yàn)锽 B類類橋梁。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 2 2、確定抗震設(shè)防等級(jí)：、確定抗震設(shè)防等級(jí)： 在7度區(qū)，按8 8度構(gòu)造度構(gòu)造措施設(shè)防 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 E1地震作用下抗震分析步驟 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 1 1、確定橋梁類型：、確定橋梁類型： 確定為規(guī)則橋梁 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 2 2、確

6、定分析方法：、確定分析方法： 采用MM法。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、E1E1地震反應(yīng)譜的確定：地震反應(yīng)譜的確定： a a、確定重要性系數(shù)、確定重要性系數(shù) ： 得該橋在E1地震作用下重要性系數(shù)為 ，在E2地震作用下重要性系數(shù) 為 43. 0 i C 3 . 1 i C i C 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、E1E1地震反應(yīng)譜的確定：地震反應(yīng)譜的確定： b b、確定場(chǎng)地系數(shù)、確定場(chǎng)地系數(shù) 0 . 1 s C s C 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02

7、-01-2008 3 3、E1E1地震反應(yīng)譜的確定：地震反應(yīng)譜的確定： c c、確定設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度峰值、確定設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度峰值A(chǔ) A： 在設(shè)防烈度7度區(qū)，A值為0.15g 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、E1E1地震反應(yīng)譜的確定：地震反應(yīng)譜的確定： d d、調(diào)整設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜特征周期、調(diào)整設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜特征周期 調(diào)整后為： sTg45. 0 g T 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、E1E1地震反應(yīng)譜的確定：地震反應(yīng)譜的確定： e e、對(duì)阻尼比為、對(duì)阻尼比為0.050.05的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜進(jìn)行修正的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜進(jìn)行

8、修正 阻尼比為：0.05，計(jì)算阻 尼調(diào)整系數(shù)得 1 d C 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、E1E1地震反應(yīng)譜的確定：地震反應(yīng)譜的確定： f f、生成反應(yīng)譜、生成反應(yīng)譜 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、E1E1地震反應(yīng)譜的確定：地震反應(yīng)譜的確定： 與靜力分析模型的區(qū)別：不在精細(xì)地模擬，而重點(diǎn)是 要真實(shí)、準(zhǔn)確地反映結(jié)構(gòu)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件剛度、結(jié) 構(gòu)阻尼及邊界條件。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 )()()()(tumtuctkutp 4 4、空間動(dòng)力分析模型的建立： 質(zhì)量：質(zhì)量： 將建立的模型進(jìn)行

9、質(zhì)量轉(zhuǎn)換。 集中質(zhì)量法：一般梁橋選擇， 計(jì)算省時(shí)，不能考慮扭轉(zhuǎn)振 型。一致質(zhì)量法：通用，耗 時(shí)，可以考慮扭轉(zhuǎn)振型。 將二期等反映鋪裝的荷載轉(zhuǎn)換 成質(zhì)量。 對(duì)于沒用荷載表示的附屬構(gòu)件， 如路燈等，可在節(jié)點(diǎn)上施加相 應(yīng)的質(zhì)量塊。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4 4、空間動(dòng)力分析模型的建立： 剛度：剛度： 構(gòu)件剛度在地震往復(fù)作用下一般會(huì)降低，理論上應(yīng)使用 各個(gè)構(gòu)件的相對(duì)動(dòng)剛度，但選擇靜剛度滿足工程要求。 阻尼：阻尼： 一般使用阻尼比 來反應(yīng)整個(gè)橋梁的全部阻尼。 1、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋阻尼比一般選擇 2、鋼橋阻尼比一般選擇 3、鋼混結(jié)合梁橋分別定義鋼構(gòu)件組

10、組阻尼比 、混凝土構(gòu)件 組組阻尼比 ，程序計(jì)算各階振型阻尼比： 4、鋼混疊合梁橋可使用介于0.02-0.05之間的阻尼比如： 05. 0 02. 0 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4 4、空間動(dòng)力分析模型的建立： 04. 0 邊界條件：邊界條件：各個(gè)連接構(gòu)件（支座、伸 縮縫）及地基剛度的正確模擬。 連接構(gòu)件：連接構(gòu)件： 普通板式橡膠支座：彈性連接輸入剛度。 固定盆式支座：主從約束或彈性連接。 活動(dòng)盆式支座：理想彈塑性連接單元。 摩擦擺隔震支座、鋼阻尼器、液體阻 尼器：程序?qū)ｉT的模擬單元。 預(yù)應(yīng)力拉索：一般連接鉤單元。 伸縮縫和橡膠擋塊：一般連接間隙 單元。 橋 梁

11、 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4 4、空間動(dòng)力分析模型的建立： 地基剛度的模擬：地基剛度的模擬： 在墩低加上彈簧支承，算出各個(gè)方向上的彈簧剛度。 真實(shí)模擬樁基礎(chǔ)，利用土彈簧準(zhǔn)確模擬土對(duì)樁的水平側(cè) 向力、豎向摩阻力。一般可用表征土介質(zhì)彈性的“M”法。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4 4、空間動(dòng)力分析模型的建立： 橋梁參與組合計(jì)算的振型階數(shù)的確定橋梁參與組合計(jì)算的振型階數(shù)的確定 兩種方法確定結(jié)構(gòu)自振特性：特征值求解和利茲向量求 解。 為了快速滿足規(guī)范6.4.3，經(jīng)常會(huì)用利茲向量法來計(jì)算參 與組合計(jì)算的振型。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T

12、 B02-01-2008 a a、自振特性分析： SRSS法和CQC法： 根據(jù)規(guī)范6.4.3，有SRSS法和C QC法以供選擇。 當(dāng)結(jié)構(gòu)振型分布密集，互有耦 聯(lián)時(shí)，推薦用CQC。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 根據(jù)規(guī)范5.1.1，該直線橋只需考慮順橋向X和橫橋向Y的 地震作用。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 橋臺(tái)高4 ，臺(tái)背寬10 ，側(cè)寬3 ，土的容重 為 ，土的內(nèi)摩擦角為： 根據(jù)規(guī)范5.5.2，土壓力分布力 ，本例轉(zhuǎn) 化成集中力臺(tái)背為：412 。側(cè)向?yàn)椋?24 mm 3 /20mkN 43 mkN /17.41 kN m kN 橋

13、梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 一般沖刷線算起的水深為：5m。 水的容重為： ， 根據(jù)規(guī)范5.5.3，地震動(dòng)水壓力為0.92kN 3 /10mkN 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 按現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范相應(yīng)的規(guī)范驗(yàn)算橋墩強(qiáng)度。按現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范相應(yīng)的規(guī)范驗(yàn)算橋墩強(qiáng)度。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5 5、強(qiáng)度驗(yàn)算： E2地震作用下抗震分析步驟MM 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 1 1、確定分析方法：、確定分析方法： 采用MM法或NTH法。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T

14、 B02-01-2008 2 2、E2E2反應(yīng)譜的確定反應(yīng)譜的確定 步驟與步驟與E1E1反應(yīng)譜的確定相同，但需注意反應(yīng)譜的確定相同，但需注意 重要重要 性系數(shù)性系數(shù) 的取值不同，其他參數(shù)相同，得的取值不同，其他參數(shù)相同，得E2E2 地震作用下反應(yīng)譜如下。地震作用下反應(yīng)譜如下。 i C 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 一、選用實(shí)錄地震波并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 a.midas Civil中提供了近40種實(shí)錄地震波 b.用戶定義 c.導(dǎo)入 二、人工地震波 a、相關(guān)部門提供的人工地震波； b、clan和Sacks在1974年提出的用三角級(jí)數(shù)疊加 來模擬地震動(dòng)加速度； 地震波的來源地

15、震波的來源 本例中主要選擇實(shí)錄地震波。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 地震波的三要素地震波的三要素 地震動(dòng)三要素： 頻譜特性、有效峰值和持續(xù)時(shí)間。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 按反應(yīng)譜 面積控制 先計(jì)算EPA、EPV，據(jù) 此計(jì)算 并比較 調(diào)取實(shí)錄 地震波 持時(shí)判斷 峰值判斷 是 否 否 是 是 是 否 與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜分 析結(jié)果比較 , 雙指標(biāo)控制 1 T g T 選用 是 g T

16、橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 否 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 一般用加速度幅值調(diào)整 地震動(dòng)幅值包括加速度、速度和位移的 峰值、最大值或者某種意義上的有效值。 加速度峰值PGA、速度峰值PGV和位移峰 值PGD是地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈程度最直觀的描述 參數(shù)。加速度峰值是最早提出來的、也 是最直觀的地震動(dòng)幅值定義。 幅值的種類幅值的種類 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3.13.1、幅值的調(diào)整、幅值的調(diào)整 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 因?yàn)榉逯祬?shù)并非描

17、述地震動(dòng)的最理想?yún)?shù)， 由高頻成分所確定的個(gè)別尖銳峰值對(duì)結(jié)構(gòu)的影 響并不十分顯著，所以美國(guó)ATC-30樣本規(guī)范所 采用的是有效峰值加速度EPA，對(duì)有效峰值加 速度EPA的求法參見midas/Civil 2006橋梁 抗震設(shè)計(jì)功能說明 ，而我國(guó)08細(xì)則采 用峰值加速度PGA。 美國(guó)采用有效加速度峰值EPA，而我國(guó)而我國(guó) 采用的是加速度峰值采用的是加速度峰值PGAPGA 3.13.1、幅值的調(diào)整、幅值的調(diào)整 有效加速度峰值有效加速度峰值 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 以設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜最大值

18、Smax除以放大系數(shù) （約2.25）得到。 設(shè)計(jì)加速度峰值設(shè)計(jì)加速度峰值PGAPGA的求法的求法 ACCC ACCCS PGA dsi dsi 25.2 25.2 25.2 max E1地震時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程曲線的最大值： 2 1 /6321.09.80.15110.43smACCCPGA dsi E2地震時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程曲線的最大值： 2 2 /911.19.80.15113.1smACCCPGA dsi 對(duì)于本例：對(duì)于本例： 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3.13.1、幅值的調(diào)整、幅值的調(diào)整 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速

19、度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 調(diào)整加速度曲線調(diào)整加速度曲線 maxmax /)()(AAtata 式中： 、 分別是調(diào)整后的加速度曲線和峰值； 、 分別是原記錄的加速度曲線和峰值； )(t a max A )(tamax A 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3.13.1、幅值的調(diào)整、幅值的調(diào)整 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 本例選擇程序自帶實(shí)錄地震波： 1940, El Centro Site, 270 Deg進(jìn)行調(diào)整 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3.13.1、幅值的調(diào)整、幅值的調(diào)整 3

20、3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 打開工具地震波數(shù)據(jù)生成器Generate Earthquake Response Spectra 選擇程序自帶實(shí)錄地震波： 1940, El Centro Site, 270 Deg 加速度峰值PGA調(diào)整系數(shù) 5464.0 3569.0 911.1 3569.0 gg PGA 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3.13.1、幅值的調(diào)整、幅值的調(diào)整 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） g T 因?yàn)閿M相對(duì)速度反應(yīng)譜PSV和擬絕對(duì)加速度的 反應(yīng)譜PSA之間有近

21、似關(guān)系： 則可得到特征周期 ： 其中： 為有效峰值加速度 為有效峰值 速度。 PSVwPSA EPA EPV w Tg2 1 2 EPAEPV 對(duì)選定的實(shí)錄地震波，首先求EPV、EPA 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3.23.2、確定實(shí)錄波的特征周期、確定實(shí)錄波的特征周期 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 在midas程序中提供將地震波轉(zhuǎn)換為各種長(zhǎng)周期譜的功 能（工具地震波數(shù)據(jù)生成器，生成后保存為SGS文 件），用戶可以利用保存的SGS文件（文本格式文件） 根據(jù)上面所述方法計(jì)算EPV、EPA a、1978年美國(guó)ATC-3

22、規(guī)范中的定義求EPA、 EPV（頻段固定）； b、1990年中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖求EPA、 EPV（頻段不固定）； 詳細(xì)過程參見資料midas/Civil 2006橋梁 抗震設(shè)計(jì)功能說明 3.23.2、確定實(shí)錄波的特征周期、確定實(shí)錄波的特征周期 g T 1、確定EPV、EPA 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 1、幅值調(diào)整為0.5464 2、阻尼比輸入0.05 3、輸入長(zhǎng)周期到10秒 4、勾選X坐標(biāo)對(duì)數(shù)化 g T3.23.2、確定實(shí)錄波的特征周期、確定實(shí)錄波的特征周期 2、求EPA 3 3、設(shè)

23、計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 1、幅值調(diào)整為0.5464 2、阻尼比輸入0.05 3、輸入長(zhǎng)周期到10秒 4、勾選X坐標(biāo)對(duì)數(shù)化 g T 3.23.2、確定實(shí)錄波的特征周期、確定實(shí)錄波的特征周期 3、求EPV 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 采用1978年美國(guó)ATC-3規(guī)范中的定義求EPA、 EPV（頻段固定）； 3.23.2、確定實(shí)錄波的特征周期、確定實(shí)錄波的特征周期 g T smEPV/327. 0 2 /96. 3smEPA s EPA EPV w

24、 T g 519.0 96.3 327.0 22 1 2 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 該橋址場(chǎng)地特征周期為0.45s，與實(shí)錄波特征 周期0.519比較接近，故實(shí)錄波的特征周期符 合要求。 3.33.3、比較實(shí)錄波的特征周期與橋址特征周期、比較實(shí)錄波的特征周期與橋址特征周期 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 雙指標(biāo)選波采用兩個(gè)頻段控制：一、對(duì)地震 記錄加速度反應(yīng)譜值在 平臺(tái)段的均值 進(jìn)行控制，要求所選地震記錄加速度譜在該 段的均值與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜相

25、差不超過10-20%； 二、對(duì)結(jié)構(gòu)基本周期T1附近 段加速度反應(yīng)譜均值進(jìn)行控制（可近似對(duì)結(jié) 構(gòu)基本周期T1處加速度反應(yīng)譜值進(jìn)行控制） ， 要求與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜相差不超過10-20%。 3.43.4、雙指標(biāo)控制、雙指標(biāo)控制 g T，1 . 0 2211 TTTT， 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 經(jīng)比較：用0.5464系數(shù)調(diào)整了峰值的1940, El Centro Site, 270 Deg實(shí)錄波生成的長(zhǎng)周 期加速度反應(yīng)譜符合E2設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜的 雙指標(biāo)控制。 3.43.4、雙指標(biāo)控制、雙指標(biāo)

26、控制 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 3.53.5、雙指標(biāo)控制、雙指標(biāo)控制 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 3.53.5、持時(shí)、持時(shí) 持續(xù)時(shí)間的概念不是指地震波數(shù)據(jù)中總的時(shí) 間長(zhǎng)度。持時(shí)Td的定義可分為兩大類，一類 是以地震動(dòng)幅值的絕對(duì)值來定義的絕對(duì)持時(shí)， 即指地震地面加速度值大于某值的時(shí)間總和， 即絕對(duì)值的時(shí)間總和 ，k常取為0.05； 另一類為以相對(duì)值定義的相對(duì)持時(shí)，即最先 與最后一個(gè) 之間的時(shí)段長(zhǎng)度，k一般取 0.30.5。不論實(shí)際的強(qiáng)震

27、記錄還是人工模 擬波形，一般持續(xù)時(shí)間取結(jié)構(gòu)基本周期的5 10倍。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 gkta max ak 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 3.63.6、與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果比較、與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果比較 公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則： 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011_2001條文說明： 對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，也可采用基底剪力結(jié)果比較 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 3.63.6、與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜基底剪力比較、與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜基

28、底剪力比較 設(shè)計(jì)反應(yīng)譜基底剪力： 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 3.63.6、與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜基底剪力比較、與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜基底剪力比較 某墩柱時(shí)程基底剪力： 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 3.73.7、最終確定所選波是否符合條件、最終確定所選波是否符合條件 根據(jù)以上各方面的控制比較，說明程序提供 的1940, El Centro Site, 270 Deg實(shí)錄波經(jīng) 用0.5464系數(shù)調(diào)整

29、了峰值后適合作為本橋E2 地震作用下的設(shè)計(jì)加速度時(shí)程。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 3.83.8、用戶導(dǎo)入其它地震波或自定義地震波、用戶導(dǎo)入其它地震波或自定義地震波 fn.thd. * UNIT,M,kN *TYPE,ACCEL *DATA 0.0000, -0.0047 0.0200, -0.0057 0.0400, -0.0070 0.0600, -0.0084 0.0800, -0.0061 0.1000, -0.0063 0.1200, -0.0090 *SGSw *TITLE

30、, Earthquake Record *TITLE, *X-AXIS, Time (sec) *Y-AXIS, Ground Accel. (g) *UNIT&TYPE, GRAV, ACCEL *FLAGS, 0, 0 *DATA 0.0000, -0.0047 0.0200, -0.0057 0.0400, -0.0070 0.0600, -0.0084 0.0800, -0.0061 0.1000, -0.0063 0.1200, -0.0090 *ENDDATA 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定

31、（選用實(shí)錄波） 3.93.9、按以上原則繼續(xù)選波、按以上原則繼續(xù)選波 最終選擇出符合條件的多條實(shí)錄地震波 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 3 3、設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波）設(shè)計(jì)加速度時(shí)程的確定（選用實(shí)錄波） 4.14.1、時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)的必須性、時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)的必須性 根據(jù)在橋梁動(dòng)力分析時(shí)，一般取成橋階段分析， 此時(shí)自重恒載已經(jīng)對(duì)結(jié)構(gòu)變形，內(nèi)力產(chǎn)生了影響。 在動(dòng)力分析時(shí)，必須考慮自重恒載的初始效應(yīng)。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.24.2、CivilCivil時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng) 在程

32、序中，做時(shí)程分析時(shí) 通過“時(shí)程荷載工況加 載順序”對(duì)話框考慮恒載 效應(yīng)，當(dāng)前時(shí)程荷載工況 可在前次荷載工況（可以 是時(shí)程荷載、靜力荷載、 最后一個(gè)施工階段荷載、 初始內(nèi)力狀態(tài)）作用下的 位移、速度、加速度、內(nèi) 力狀態(tài)下繼續(xù)分析。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.24.2、CivilCivil時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng) 考慮恒載效應(yīng)考慮恒載效應(yīng) 非線性振型疊加法：接續(xù)非線性振型疊加法非線性振型疊加法：接續(xù)非線性振型疊加法 靜力法靜力法 非線性直接積分法非線性直接積分法 對(duì)于線性時(shí)程分析，其時(shí)程結(jié)果和靜力結(jié)果是可以 進(jìn)行疊加的，本例主要討論非線性時(shí)

33、程分析情況。 在Civil時(shí)程分析中，做接續(xù)分析時(shí)，只能接續(xù)相同 類型的分析工況 非線性直接積分法非線性直接積分法 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.24.2、CivilCivil時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng) 非線性振型疊加法： （1）定義一個(gè)斜坡類型的無量綱加速度時(shí)程函數(shù) “RAMP”如圖，在相對(duì)結(jié)構(gòu)第一周期較長(zhǎng)（如 10倍）的時(shí)間段上，從0到1線性增加，且在相 等的時(shí)間段上保持恒定。 （2）定義一個(gè)非線性振型疊加法分析工況如下圖， 分析時(shí)間為“RAMP”函數(shù)持續(xù)時(shí)間，振型阻尼 輸入高阻尼比：0.999，其它默認(rèn)。 （3）接續(xù)動(dòng)力非線性振型疊加法

34、分析工況。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.24.2、CivilCivil時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng) 1、避開結(jié)構(gòu)基本周期的長(zhǎng) 時(shí)間加載 2、高阻尼使結(jié)構(gòu)后續(xù)振動(dòng) 迅速衰減 3、無量綱加速度 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.24.2、CivilCivil時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng) 直接積分法： （a）與振型疊加法一樣定義函數(shù)，接續(xù)直接積分法 分析； （b）使用靜力法。 （1）定義一個(gè)斜坡類型的無量綱函數(shù)。 （2）定義非線性靜力法分析工況，分析時(shí)間為 1S，其它默認(rèn)。 （3）接續(xù)動(dòng)力非線性直接積分

35、法分析工況。 （靜力法具體內(nèi)容參見用戶手冊(cè)） 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.24.2、CivilCivil時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng) 1、函數(shù)為無量綱 2、靜力荷載工況都 定義 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.24.2、CivilCivil時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng)時(shí)程分析中考慮恒載效應(yīng) 綜述： （a）使用重力加速度g作為時(shí)程函數(shù)時(shí)，只能考慮 能轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的荷載效應(yīng)，包括：模型自重、 能轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的荷載、節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。對(duì)于預(yù)應(yīng)力 荷載是不能考慮的； （b）使用靜力法?？梢钥紤]所有靜力荷載工況，所 以在使用直接積分法時(shí)，

36、優(yōu)先選擇靜力法來考 慮恒載效應(yīng)。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 4.34.3、空間模型建立及荷載施加、空間模型建立及荷載施加 空間動(dòng)力分析模型的建立，延性構(gòu)件抗彎剛度 反應(yīng)譜分析中需做相應(yīng)折減，時(shí)程分析中需對(duì) 可能進(jìn)入塑性的構(gòu)件運(yùn)用彈塑性梁?jiǎn)卧ǚ植?鉸或纖維模型）或用彎曲彈簧模型（集中鉸）。 自振特性分析 振型組合方法的確定 地震作用分量組合的確定 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 按現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范相應(yīng)的規(guī)范驗(yàn)算橋墩的抗彎強(qiáng)度，但 與E1的強(qiáng)度驗(yàn)算不完全相同,延性構(gòu)件的有效截面抗彎剛度需折減 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T

37、B02-01-2008 求延性構(gòu)件的有效求延性構(gòu)件的有效 截面抗彎剛度截面抗彎剛度 eff I 利用規(guī)范公式利用規(guī)范公式 6.1.66.1.6計(jì)算計(jì)算 eff I eff I 理論方法求解理論方法求解 CIVILCIVIL程序計(jì)算程序計(jì)算 通過軸壓比、縱通過軸壓比、縱 筋配筋率得筋配筋率得 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.15.1、理論方法求解、理論方法求解 、 1 1、確定、確定 曲線曲線 纖維模型（條帶法、將材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān) 系曲線轉(zhuǎn)換成截面內(nèi)力變形關(guān)系曲線） 基本假定： （1）平截面假定； （2）剪切應(yīng)變的影響忽略不計(jì)； （3）鋼筋與混凝土之間無滑移現(xiàn)象

38、一般采用逐級(jí)加變形的方法求 曲線。 2 2、根據(jù)、根據(jù) 曲線確定屈服彎矩曲線確定屈服彎矩 、屈服曲率、屈服曲率 一般采用幾何作圖法（包括等能量法、通用 屈服彎矩法等）將確定的 曲線近似簡(jiǎn) 化為雙折線型或三折線型恢復(fù)力模型，規(guī)范 7.4.4推薦的是幾何作圖法中的等能量法將曲 線 轉(zhuǎn)換為雙折線理想彈塑性恢復(fù)力模型。 y My M M M M M 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.25.2、CivilCivil程序計(jì)算程序計(jì)算 、 y M y 對(duì)截面進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)后，將程序中美國(guó)聯(lián)邦緊急 管理廳出版的房屋抗震加固指南FEMA定義的基 本鉸屬性，分配給定義好的單元，自動(dòng)計(jì)算

39、屈服面 特性值，得到截面屈服彎矩 。 y M 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 1 1、用動(dòng)力彈塑性模塊中的纖維模型來求解屈服彎矩、用動(dòng)力彈塑性模塊中的纖維模型來求解屈服彎矩 、 。 2 2、用動(dòng)力彈塑性模塊中的骨架模型來求解屈服彎矩、用動(dòng)力彈塑性模塊中的骨架模型來求解屈服彎矩 、 。 3 3、用靜力彈塑性模塊中的鉸屬性來得到屈服彎矩、用靜力彈塑性模塊中的鉸屬性來得到屈服彎矩 、 。 y M y M y M y y y 5.2.15.2.1、CivilCivil程序（纖維模型程序（纖維模型) )計(jì)算計(jì)算 、 1 1、纖維截面的劃分原則。、纖維截面的劃分原則。 （1）根

40、據(jù)橫向和縱向鋼筋布置，將截面初步分為鋼筋區(qū)域和混凝土區(qū)域， 混凝土又分為受約束和不受約束兩類。 （2）根據(jù)截面受力特點(diǎn)，對(duì)非線性變化很劇烈的部分要有一定的細(xì)化， 但是具體的細(xì)化程度要有效把握，不可過大或過小。 （3）可在纖維單元中添加用以模擬鋼筋與混凝土之間粘結(jié)滑移效應(yīng)的拉 拔纖維以及模擬裂縫面的“裂面效應(yīng)”的隙縫纖維以彌補(bǔ)普通纖維 模型對(duì)充分粘結(jié)假定的局限性。 采用先粗后細(xì)原則 第一步粗劃分第一步粗劃分：考慮箍筋對(duì)混凝土的約束作用，一般可將保護(hù)層范圍內(nèi) 的混凝土劃分為非約束混凝土區(qū)域，剩下的就是約束混凝土區(qū)域； 第二步細(xì)劃分：第二步細(xì)劃分：對(duì)某些區(qū)域進(jìn)行細(xì)化。荷載后期，伴隨著鋼筋滑移、混 凝

41、土開裂和大的塑性變形以及外圍混凝土的脫落，非約束混凝土在后期 所起的作用是不大的，邊緣纖維有向中間纖維逐步卸載的趨勢(shì)。于是， 對(duì)非約束混凝土可以選用較大的纖維面積，而對(duì)約束混凝土區(qū)域的外緣 要細(xì)化，再逐步過渡到中部適當(dāng)放大。 y M y 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.2.15.2.1、CivilCivil程序（纖維模型）計(jì)算程序（纖維模型）計(jì)算 、 1 1、纖維截面的劃分原則。、纖維截面的劃分原則。 y M y 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.2.15.2.1、CivilCivil程序（纖維模型）計(jì)算程序（纖維模型）計(jì)算 、 2

42、 2、纖維的本構(gòu)模型。、纖維的本構(gòu)模型。 y My 約束與非約束混凝土纖維一般使用程序提供的修正的Kent & Park 模型。一定要正確理解該本構(gòu)模型，參數(shù)輸入要準(zhǔn)確，否則將導(dǎo)致 最終結(jié)果完全錯(cuò)誤。為了方便用戶輸入，專門提供Kent & Park 模 型本構(gòu)計(jì)算器。 Kent & Park 模型本構(gòu)計(jì)算器 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.2.15.2.1、CivilCivil程序（纖維模型）計(jì)算程序（纖維模型）計(jì)算 、 2 2、纖維的本構(gòu)模型。、纖維的本構(gòu)模型。 y My 鋼筋纖維可使用近似的理想彈塑性骨架曲線、考慮了 Bauschinger”效應(yīng)和硬化階段的

43、“Menegotto-Pinto”模型或 考慮了流動(dòng)階段和硬化階段的三折線骨架曲線。理想彈塑性模 型適用于結(jié)構(gòu)破壞時(shí)鋼筋應(yīng)變未進(jìn)入強(qiáng)化段， “Menegotto- Pinto”模型的優(yōu)點(diǎn)在于可考慮鋼筋的“Bauschinger”效應(yīng)， 而三折線骨架曲線則可較準(zhǔn)確地描述鋼筋的大變形性能。本橋 計(jì)算采用Menegotto-Pinto”模型。 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.2.15.2.1、CivilCivil程序（纖維模型）計(jì)算程序（纖維模型）計(jì)算 、 3 3、截面的纖維劃分。、截面的纖維劃分。 y M y 對(duì)于墩柱不同的箍筋配筋處應(yīng)進(jìn)行不同的纖維截面分割， 本橋

44、墩頂及墩底2米處箍筋間距為10cm，墩身中部箍筋間距 為20cm，所以建立2個(gè)纖維截面。截面纖維劃分參考前述纖 維劃分原則。 截面的纖維劃分 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.2.15.2.1、CivilCivil程序（纖維模型）計(jì)算程序（纖維模型）計(jì)算 、 4 4、施加單調(diào)遞增彎矩及定軸力。、施加單調(diào)遞增彎矩及定軸力。 y M y 節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載施加單調(diào)遞增彎矩 時(shí)變靜力荷載施加定軸力 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.2.15.2.1、纖維模型計(jì)算、纖維模型計(jì)算 曲線曲線 5 5、“時(shí)程分析結(jié)果時(shí)程分析結(jié)果”“纖維截面分析結(jié)果纖維截

45、面分析結(jié)果”查看墩根部繞查看墩根部繞Y Y軸軸 曲線曲線 M曲線 M 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 M 5.2.15.2.1、纖維模型計(jì)算順橋向、纖維模型計(jì)算順橋向 、 6 6、根據(jù)保護(hù)層混凝土初始開裂時(shí)對(duì)應(yīng)彎矩查看墩根部順橋向開裂彎、根據(jù)保護(hù)層混凝土初始開裂時(shí)對(duì)應(yīng)彎矩查看墩根部順橋向開裂彎 矩矩 c M c c M 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 墩根部單元開裂彎矩1176 kNm， 屈服曲率為0.0004174rad/m。 截面開裂狀態(tài)圖 5.2.15.2.1、纖維模型計(jì)算順橋向、纖維模型計(jì)算順橋向 、 7 7、根據(jù)最外層受拉鋼筋屈

46、服時(shí)對(duì)應(yīng)彎矩查看墩根部順橋向截面屈服、根據(jù)最外層受拉鋼筋屈服時(shí)對(duì)應(yīng)彎矩查看墩根部順橋向截面屈服 彎矩彎矩 y M y 截面屈服狀態(tài)圖 墩根部單元屈服彎矩 3274kNm，屈服曲率為 0.003162rad/m。 y M 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 5.2.15.2.1、纖維模型計(jì)算、纖維模型計(jì)算 8 8、根據(jù)受拉縱筋應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變找到順橋向截面極限曲率、根據(jù)受拉縱筋應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變找到順橋向截面極限曲率 u 截面極限曲率狀態(tài)圖 墩根部單元極限曲率為 0.01595rad/m 。對(duì)應(yīng)彎 矩為3470kNm u 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01

47、-2008 5.2.15.2.1、由、由“等能量法計(jì)算等能量法計(jì)算 、 9 9、根據(jù)、根據(jù) 曲線利用曲線利用“等能量法等能量法”求等效屈服彎矩，等效屈服曲求等效屈服彎矩，等效屈服曲 率。率。 y M y M 等效屈服彎矩 、等效屈服曲率KNmM y 3694 mrad /003568. 0 y 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 6、順橋向激勵(lì)（纖維梁?jiǎn)卧﹦?dòng)力模型 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 6.16.1、全橋纖維彈塑性梁?jiǎn)卧Ｐ?、全橋纖維彈塑性梁?jiǎn)卧Ｐ?橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 順橋向地震激勵(lì)時(shí)，因

48、墩柱反彎點(diǎn)出現(xiàn)在墩頂處，塑性鉸由墩底截面向上發(fā)展， 所以墩底處構(gòu)件應(yīng)細(xì)化，為了在后面方便建立等效Giberson彎曲彈簧模型，也 為了方便提取纖維彈塑性梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角結(jié)果，每個(gè)纖維單元積分點(diǎn)選1，但 此時(shí)要注意單元一定要細(xì)分。 墩底局部 6.26.2、順橋向地震作用下墩底彎矩曲率曲線、順橋向地震作用下墩底彎矩曲率曲線 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 在順橋向地震激勵(lì)下，墩底截面的最大彎矩可達(dá)3735kNm，大于在恒載作用下的 截面等效屈服彎矩3689kNm，小于截面極限彎矩3799kNm。滿足大震不倒但不滿 足大震可修。在時(shí)程中首次屈服彎矩為3297kNm，與單調(diào)屈

49、服彎矩3273kNm基本 相當(dāng)。 墩底彎矩曲率曲線 某時(shí)刻墩底截面首次屈服 6.36.3、順橋向地震作用下墩底塑性鉸發(fā)展位置、順橋向地震作用下墩底塑性鉸發(fā)展位置 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 查看在順橋向地震激勵(lì)下，墩底纖維梁?jiǎn)卧獜澗刈畲笾蹬袛嗨苄糟q在時(shí)程中 的發(fā)展位置。下圖為最后屈服的截面滯回曲線?？芍盏子上轮辽纤膫€(gè)單元進(jìn) 入屈服狀態(tài)。由圖可看出，屈服后截面滯回曲線明顯比屈服前開裂后飽滿，開 裂后屈服前也基本呈非線性彈性。 塑性鉸等效長(zhǎng)度為：mL p 33333.13333333.04 6.46.4、順橋向地震作用下墩頂位移曲線、順橋向地震作用下墩頂位移曲線

50、橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 在順橋向地震激勵(lì)下，墩頂在5.61s處達(dá)到最大位移9.114cm。 6.56.5、順橋向地震作用下橋墩塑性鉸轉(zhuǎn)角、順橋向地震作用下橋墩塑性鉸轉(zhuǎn)角 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 由“結(jié)果”“分析結(jié)果表格”“非彈性鉸”“變形” 查看該墩底四個(gè)進(jìn)入塑性的纖維梁?jiǎn)卧跁r(shí)程中在5.61秒處達(dá)到的曲率。 根據(jù)共軛梁法可求得整個(gè)橋墩構(gòu)件的塑性轉(zhuǎn)角為： )0.0031624003305.0003859.0004724.0(0.0062940.33333333 max rad001845.0 此即為08抗震細(xì)則中的 p 7

51、、順橋向激勵(lì)（Giberson）動(dòng)力模型 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 7.17.1、GibersonGiberson集中鉸彈塑性梁?jiǎn)卧砑秀q彈塑性梁?jiǎn)卧?橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 計(jì)算原理：計(jì)算原理： 把整個(gè)單元作為彈性材料， 在外力作用下曲率逞直線分 布，單元只發(fā)生彈性變形； 單元的塑性變形全部集中于 構(gòu)件的兩端，用2個(gè)零長(zhǎng)度、 配置在單元節(jié)點(diǎn)處的彎曲塑 性彈簧來表示。 集中鉸定義對(duì)話框 7.27.2、GibersonGiberson集中鉸彈塑性梁?jiǎn)卧獪啬Ｐ图秀q彈塑性梁?jiǎn)卧獪啬Ｐ?橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/

52、T B02-01-2008 鋼筋混凝土構(gòu)件滯回模型 一般選擇經(jīng)典的Clough雙 折線、Takeda三折線。 本橋選擇Takeda三折線滯 回模型。 滯回模型定義 7.37.3、GibersonGiberson集中鉸彈塑性梁?jiǎn)卧羌芮€集中鉸彈塑性梁?jiǎn)卧羌芮€ 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 鋼筋混凝土構(gòu)件骨架曲線一般為2 折線或3折線，本橋選擇Takeda三 折線滯回模型，相應(yīng)選擇開裂強(qiáng) 度、屈服強(qiáng)度為雙折線定義強(qiáng)度， 相應(yīng)的剛度折減率可按如下求解： 當(dāng)墩底單元細(xì)分后，可近似認(rèn)為 單元節(jié)點(diǎn)間無外荷載且單元兩節(jié) 點(diǎn)處彎矩正對(duì)稱，此時(shí)端截面處 彎矩曲率曲線與端截面處

53、彎 矩轉(zhuǎn)角曲線成比例。所以根據(jù) 纖維截面分析結(jié)果自定義骨架曲 線關(guān)鍵點(diǎn)： 骨架曲線定義 7.47.4、順橋向位移曲線、順橋向位移曲線 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 在順橋向地震激勵(lì)下，墩頂在5.64s處達(dá)到最大位移9.463cm。 7.57.5、順橋向地震作用下橋墩塑性鉸轉(zhuǎn)角、順橋向地震作用下橋墩塑性鉸轉(zhuǎn)角 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 由“結(jié)果”“分析結(jié)果表格”“非彈性鉸”“變 形”查看該墩底四個(gè)進(jìn)入塑性的纖維梁?jiǎn)卧跁r(shí)程中的最大轉(zhuǎn) 角（在5.63秒處達(dá)到）。 可求得整個(gè)橋墩構(gòu)件的塑性轉(zhuǎn)角為： 000505.050.0010590.

54、0009790.0008990.0008190.000739 max rad00197.0 此即為08抗震細(xì)則中的p 7.67.6、順橋向地震作用下兩結(jié)果比較、順橋向地震作用下兩結(jié)果比較 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 最不利時(shí)刻墩頂最大位移 （cm） 墩柱最大轉(zhuǎn)角 （rad） 纖維模型 5.61s9.1140.001845 集中鉸模型 5.63s9.4630.00197 8、橫橋向激勵(lì)（纖維梁?jiǎn)卧﹦?dòng)力模型 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 8.18.1、全橋纖維彈塑性梁?jiǎn)卧Ｐ汀⑷珮蚶w維彈塑性梁?jiǎn)卧Ｐ?橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/

55、T B02-01-2008 與順橋向分析模型不一致，墩頂墩底均需要布置塑性鉸。 墩底局部整體模型 8.28.2、橫橋向地震作用下墩底彎矩曲率曲線、橫橋向地震作用下墩底彎矩曲率曲線 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 在橫橋向地震激勵(lì)下，墩底截面受到劇烈變化的軸力影響，時(shí)程中首次屈 服時(shí)對(duì)應(yīng)彎矩為3801kNm，遠(yuǎn)大于在恒載下的屈服彎矩2691kNm。與定軸 力彎矩曲率曲線比較發(fā)現(xiàn)變軸力使得結(jié)構(gòu)剛度退化明顯。 橫橋向變軸力墩底彎矩曲率曲線順橋向定軸力墩底彎矩曲率曲線 8.38.3、橫橋向地震作用下墩頂軸力時(shí)程圖、橫橋向地震作用下墩頂軸力時(shí)程圖 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JT

56、G/T B02-01-2008 在橫橋向地震激勵(lì)下，墩柱所承受的軸力與恒載時(shí)相比急劇變 化，最大達(dá)到8947kN，最小達(dá)到3012kN。墩柱軸壓比由初始 的0.31變?yōu)?.160.48。 8.48.4、順橋向地震作用下墩頂軸力時(shí)程圖、順橋向地震作用下墩頂軸力時(shí)程圖 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 而在順橋向地震激勵(lì)下，墩柱所承受的軸力與恒載時(shí)相比基本無變 化，最大為5799kN，最小為5703kN。 8.58.5、橫橋向地震作用下墩頂橫橋向位移時(shí)程圖、橫橋向地震作用下墩頂橫橋向位移時(shí)程圖 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 在橫橋向地震激勵(lì)下

57、，墩頂在2.75s達(dá)到橫橋向最大位移為5.935cm。 8.68.6、結(jié)論、結(jié)論 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 在順橋向地震激勵(lì)順橋向地震激勵(lì)下，墩柱所承受的軸力與恒載時(shí)相比基本無變化，此 時(shí)用承受恒載壓力的墩柱MPhi曲線來進(jìn)行截面屈服判別是沒任何問 題的，此時(shí)基于此曲線的用戶自定義Giberson集中鉸模型也是成立的。 但在橫橋向地震激勵(lì)橫橋向地震激勵(lì)下，墩柱承受的軸壓力急劇變化，此時(shí)再用承受恒 載壓力的墩柱MPhi曲線來進(jìn)行截面屈服判別是有問題的，用戶自定 義Giberson集中鉸模型也必須考慮PMM相關(guān)面，此時(shí)可選擇程序 中的ACI或ACJ來自動(dòng)計(jì)算。 建

58、議建議在橫橋向地震激勵(lì)下，最好使用能考慮軸力變化的纖維模型。 8.68.6、結(jié)論、結(jié)論 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 墩頂順橋向最大位移 （cm） 墩頂橫橋向最大位移 （cm） 彈塑性時(shí)程（纖維模型）9.1145.935 彈性時(shí)程7.426.23 在彈塑性時(shí)程順橋向分析中在彈塑性時(shí)程順橋向分析中，因墩底出現(xiàn)塑性鉸而墩頂沒出現(xiàn) 塑性鉸，此時(shí)墩底塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致墩頂順橋向位移比彈性時(shí) 程時(shí)偏大； 而當(dāng)在彈塑性時(shí)程橫橋向分析中在彈塑性時(shí)程橫橋向分析中，因墩底墩頂都出現(xiàn)塑性鉸， 此時(shí)的橫向位移并不一定比彈性時(shí)程的位移大。 規(guī)范7.4.2條是對(duì)截面層次上的 曲率延性系數(shù)驗(yàn)算

59、的變化形式 規(guī)范7.4.6條是對(duì)結(jié)構(gòu)層次上的 位移延性系數(shù)驗(yàn)算的變化形式 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 抗震結(jié)構(gòu)（彈塑性梁?jiǎn)卧┑淖冃悟?yàn)算抗震結(jié)構(gòu)（彈塑性梁?jiǎn)卧┑淖冃悟?yàn)算 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 彈塑性梁?jiǎn)卧拐鸾Y(jié)構(gòu)）的變形驗(yàn)算為： （1）結(jié)構(gòu)層次的最大地震位移驗(yàn)算，主要為墩頂位移驗(yàn)算；安裝了隔震層的 隔震結(jié)構(gòu)的變形主要為隔震層的變形驗(yàn)算。 （2）截面層次的梁?jiǎn)卧那黍?yàn)算。 a max f yu ya s （3）結(jié)構(gòu)層次的塑性鉸轉(zhuǎn)角驗(yàn)算。 u max 規(guī)范7.4.2條 KL yupu /)( 規(guī)范7.4.3條 抗震結(jié)構(gòu)（彈塑性梁?jiǎn)卧┑淖冃悟?yàn)算抗震結(jié)構(gòu)（彈塑性梁?jiǎn)卧┑淖冃悟?yàn)算 橋 梁 抗 震 培 訓(xùn) JTG/T B02-01-2008 結(jié)構(gòu)層次的塑性鉸容許轉(zhuǎn)角： KL yupu /)( 規(guī)范7.4.3條 對(duì)于本橋rad u 0154.0 結(jié)構(gòu)層次的順橋向墩頂最