規(guī)范橋梁抗震設計詳解課件

1、12橋梁形式：橋梁形式：三跨混凝土懸臂梁橋梁長度：橋梁長度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨為掛孔結構，掛孔梁為普通鋼筋混凝土梁，梁長16m ，墩為鋼筋混凝土雙柱橋墩，墩高15m預應力布置形式：預應力布置形式：T構部分配置頂板預應力，邊跨配置底板預應力 跨中箱梁截面跨中箱梁截面 墩頂箱梁截面墩頂箱梁截面34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)庫中選Strand1860荷載荷載恒荷載恒荷載 自重，在程序中按自重輸入，由程序自動計算5預應力預應力 鋼束(15.

2、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) 預應力鋼筋抗拉強度標準值(fpk):1860N/mm2 預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù):0.25 管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù):1.5e-006(1/mm) 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值: 開始點:6mm 結束點:6mm 張拉力:抗拉強度標準值的75%，張拉控制應力1395MPa6 該橋位于某7度區(qū)二級公路上，水平向基本地震加速度值 0.15g。按中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖查的場地特征周期為：0.4s。經(jīng)現(xiàn)場勘察測得場地土質和剪切波速如下

3、：71 1、判別橋梁類型：、判別橋梁類型：二級公路大橋，故該橋為B類橋梁。82 2、確定設防烈度：、確定設防烈度：在7度區(qū)，按8度設防93 3、確定土層平均剪切波速：、確定土層平均剪切波速：土層平均剪切波速為：209.8m/s104 4、確定工程場地覆蓋層厚度：、確定工程場地覆蓋層厚度：按此條規(guī)范確認為：11.5m。115 5、確定場地類別：、確定場地類別：查得場地類別為類場地126 6、根據(jù)土質判斷是否需要抗液化措施：、根據(jù)土質判斷是否需要抗液化措施：判別地基不液化，不需進行抗液化措施。13E1地震作用下抗震分析步驟147 7、確定橋梁類型：、確定橋梁類型：確定為規(guī)則橋梁158 8、確定分析

4、方法：、確定分析方法：采用MM法。16179 9、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. 0iC3 . 1iCiC181010、根據(jù)基本烈度（非設防烈度）確定場地系數(shù)、根據(jù)基本烈度（非設防烈度）確定場地系數(shù)0 . 1sCsC191111、確定設計基本地震動加速度峰值、確定設計基本地震動加速度峰值A A：在設防烈度8度區(qū)，A值取為0.3g201212、調整設計加速度反應譜特征周期、調整設計加速度反應譜特征周期調整后為：sTg4 . 0gT211313、對阻尼比為、對阻尼比為0.050.05的標準反應譜進行修正的標準反應譜進行修正

5、阻尼比為：0.05，計算阻尼調整系數(shù)得1dC221414、生成反應譜、生成反應譜23 與靜力分析模型的區(qū)別：不在精細地模擬，而重點是要真實、準確地反映結構質量、結構及構件剛度、結構阻尼及邊界條件。 24質量：質量： 1、將建立的模型進行質量轉換。 集中質量法：一般梁橋選擇，計算省時，不能考慮扭轉振型。 一致質量法：通用，耗時，可以考慮扭轉振型。 2、將二期等反映鋪裝的荷載轉換成質量。 3、對于沒用荷載表示的附屬構件，如路燈等，可在節(jié)點上施加相應的質量塊。25 剛度：剛度： 構件剛度在地震來往復作用下一般會降低，理論上應使用各個構件的相對動剛度，但選擇靜剛度滿足工程要求。 阻尼：阻尼： 一般使用

6、阻尼比 來反應整個橋梁的全部阻尼。 1、鋼筋混凝土、預應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、鋼混結合梁橋分別定義鋼構件組組阻尼比 、混凝土構件組組阻尼比 ，程序計算各階振型阻尼比： 4、鋼混疊合梁橋可使用介于0.02-0.05之間的阻尼比如：0.0405. 002. 026 邊界條件：邊界條件：各個連接構件（支座、伸縮縫）及地基剛度的正確模擬。 支座：支座： 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?；顒优枋街ё豪硐霃椝苄赃B接單元?；逯ё弘p線性連接單元。摩擦擺隔震支座、鋼阻尼器、液體阻尼器：程序專門的模擬單元。27 地基剛度的模擬：地

7、基剛度的模擬： 在墩底加上彈簧支承，算出各個方向上的彈簧剛度。 真實模擬樁基礎，利用土彈簧準確模擬土對樁的水平側向力、豎向摩阻力。一般可用表征土介質彈性的“M”法。28 橋梁參與組合計算的振型階數(shù)的確定橋梁參與組合計算的振型階數(shù)的確定兩種方法確定結構自振特性：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)常會用利茲向量法來計算參與組合計算的振型。29SRSS法和CQC法： 根據(jù)規(guī)范6.4.3，有SRSS法和CQC法以供選擇。 當結構振型分布密集，互有耦聯(lián)時，推薦用CQC。30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。31 橋臺高4 ，臺背寬10 ，側寬3 ，土

8、的容重為 ，土的內摩擦角為： 根據(jù)規(guī)范5.5.2，土壓力分布力 ，本例轉化成集中力臺背為：412 。側向為：124 mm3/20mkN43mkN /17.41kNmkN32一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，地震動水壓力為0.92kN 3/10mkN33 按現(xiàn)行的公路橋涵設計規(guī)范相應的規(guī)范驗算橋墩的抗按現(xiàn)行的公路橋涵設計規(guī)范相應的規(guī)范驗算橋墩的抗彎強度彎強度34E2地震作用下抗震分析步驟351 1、確定分析方法：、確定分析方法：采用MM法或NTH法。362 2、E2E2反應譜的確定反應譜的確定 步驟與步驟與E1E1反應譜的確定相同，但需注意重要性反應譜的確定相同，

9、但需注意重要性系數(shù)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地震地震作用下反應譜如下。作用下反應譜如下。iC373 3、空間模型建立及荷載施加、空間模型建立及荷載施加與與E1E1地震作用下的分析步驟相同地震作用下的分析步驟相同空間動力分析模型的建立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 地震主動土壓力 地震動水壓力384 4、強度驗算、強度驗算 按現(xiàn)行的公路橋涵設計規(guī)范相應的規(guī)范驗算橋墩的抗彎強度，但與E1的強度驗算不完全相同。395 5、變形驗算、變形驗算 規(guī)則性橋梁，故僅需按7.4.6驗算墩頂位移406 6、計算、計算E2E2作用下墩頂雙向實際位移

10、作用下墩頂雙向實際位移 計算得墩頂縱向水平位移 橫向水平位移0 . 1ccmd86.14cmd49.1416 6、墩頂容許位移值計算、墩頂容許位移值計算橫向容許位移采用pushover分析方法計算。 根據(jù)公式算得 ，縱橋向容許位移 cmLp30cmu54.10426 6、水平位移驗算、水平位移驗算計算得墩頂橫向容許位移 cmu22436 6、水平位移驗算、水平位移驗算墩頂縱橋向水平位移 ,驗算不通過 橫橋向水平位移 ，驗算通過 cmcmud54.1086.14cmcmud2249.1447 7、能力保護構件設計、能力保護構件設計本例中墩柱的抗剪作為能力保護構件 本例為連續(xù)剛構橋，故沿縱橋向端部為塑性鉸區(qū)域；雙柱墩，故沿橫橋向端部為塑性鉸區(qū)域457 7、能力保護構件設計、能力保護構件設計467 7、能力保護構件設計、能力保護構件設計經(jīng)過程序的pushover計算得到 ，由上頁式（6.8.2-2）計算得到mkNMszc76.3984mkNMxzc15.4057k