混凝土簡(jiǎn)支梁橋橋墩地震內(nèi)力計(jì)算過程

1、混凝土簡(jiǎn)支梁橋橋墩地震內(nèi)力計(jì)算過程柔性墩一、橋梁基本概況：（1）跨徑布置：5*20m簡(jiǎn)支板梁橋；（2）橋面寬度：0.5m（防撞欄）+6.5m（行車道）+0.5m（防撞欄）=7.5m；（3）支承體系：每跨結(jié)構(gòu)一端設(shè)置固定支座，一端設(shè)置板式橡膠支座；（4）橋面鋪裝：C40防水混凝土，平均厚度為13cm；（5）材料：主梁為C50混凝土，蓋梁、墩柱、防撞欄均為C30混凝土；（6）地震設(shè)防：場(chǎng)地地震動(dòng)加速度峰值為0.1g，地震動(dòng)反應(yīng)特征周期為0.4s，抗震設(shè)防類別為B類，抗震設(shè)防烈度為7度，場(chǎng)地條件為類?？傮w布置圖見圖1。圖1 橋梁立面布置圖二、結(jié)構(gòu)尺寸：上部結(jié)構(gòu)：主梁梁高0.9m，具體尺寸參見圖2 。

2、a） 主梁橫斷面圖 b）中板斷面圖 c）邊板斷面圖圖2 上部結(jié)構(gòu)具體尺寸圖下部結(jié)構(gòu)：采用獨(dú)柱式橋墩，墩高7.5m，橋墩直徑1.8m，見圖3.a）平面圖 b）立面圖圖3 橋墩尺寸圖三、橋墩地震內(nèi)力計(jì)算過程（不考慮地基變形）： （1）柱式墩地震內(nèi)力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示：圖3 柱式墩地震內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）順橋向水平地震力的計(jì)算公式為：本算例根據(jù)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則規(guī)定屬于柱式墩的規(guī)則橋梁。其順橋向水平地震力可按照6.7.3之規(guī)定來計(jì)算。具體計(jì)算步驟如下：的確定：； 一跨主梁重量= 橋面鋪裝重量= 防撞欄重量=一孔梁的重力蓋梁重力墩身重力墩身重力換算系數(shù)由于不考慮地基變形，即，可根據(jù)靜力撓度曲線求得：

3、懸臂梁的靜力撓度曲線為：，當(dāng)時(shí)，；時(shí)，。由此可知，。因此 由此可求得 的確定該值的確定與結(jié)構(gòu)的基本周期相關(guān)。本算例橋墩的自振周期計(jì)算公式為為結(jié)構(gòu)在順橋向或橫橋向作用于支座頂面或上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量重心上單位水平力在該點(diǎn)引起的水平位移，可通過下式計(jì)算：。其中為橋墩的抗推剛度。本算例橋墩順橋向的抗推剛度為：故而，橋墩的自振周期為：確定Sh1根據(jù)已知條件可知，特征周期為Tg=0.55s，結(jié)構(gòu)的自振周期為T=0.34s，顯然0.1sTTg，因此，水平加速度反應(yīng)譜Sh1的取值應(yīng)根據(jù)下式計(jì)算：結(jié)構(gòu)的順橋向設(shè)計(jì)地震力為：（3）橫橋向水平地震力的計(jì)算公式為：（第6.7.2條）確定Sh1在計(jì)算結(jié)構(gòu)自振周期時(shí)，由于橋墩為

4、柔性墩，故Gt的計(jì)算結(jié)果與順橋向計(jì)算結(jié)果一致。因此其結(jié)構(gòu)的自振周期為T1=0.34s。故水平加速度反應(yīng)譜Sh1的取值仍為0.126g。的確定的計(jì)算公式為：。為簡(jiǎn)化計(jì)算，本算例不對(duì)橋墩進(jìn)行詳細(xì)劃分，僅將其視為一個(gè)分段，其重心位于橋墩一般位置，即3.75m高度處。因?yàn)?，故而。鑒于不考慮地基變形，即Xf=0，所以，； ；因此，上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的橫橋向內(nèi)力E0hp：蓋梁產(chǎn)生的橫橋向內(nèi)力E1hp：橋墩自身產(chǎn)生的橫橋向內(nèi)力E1hp：橋墩橫向設(shè)計(jì)地震內(nèi)力為：實(shí)體墩對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋采用實(shí)體橋墩的情況，其地震力的計(jì)算可參照細(xì)則中的第6.7.2條之規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。 該種情況下重力式橋墩順橋向與橫橋向的水平地震力均按下

5、式計(jì)算：一、結(jié)構(gòu)資料 上部結(jié)構(gòu)與柔性墩算例的上部結(jié)構(gòu)參數(shù)取值相同。下部結(jié)構(gòu)為實(shí)體墩，墩身截面尺寸見圖4a）平面圖 b）立面圖圖4 橋墩尺寸圖二、橋墩地震內(nèi)力計(jì)算過程：（不考慮地基變形:Xf=0）（1）縱橋向地震內(nèi)力基本參數(shù)計(jì)算：上部結(jié)構(gòu)重力：蓋梁重力：橋墩重力：Sh1的確定結(jié)構(gòu)自振周期T1的確定：其中：橋墩的抗推剛度： 結(jié)構(gòu)的自振周期根據(jù)已知條件可知，特征周期為Tg=0.55s，結(jié)構(gòu)的自振周期為T=0.32s，顯然0.1sTTg，因此，水平加速度反應(yīng)譜Sh1的取值應(yīng)根據(jù)下式計(jì)算：的確定的計(jì)算公式為：。為簡(jiǎn)化計(jì)算，本算例不對(duì)橋墩進(jìn)行詳細(xì)劃分，僅將其視為一個(gè)分段，其重心位于橋墩一般位置，即3.75m高度處。因?yàn)?，故而。鑒于不考慮地基變形，即Xf=0，所以，； ；因此，上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的縱橋向內(nèi)力E0hp：蓋梁產(chǎn)生的縱向地震內(nèi)力E1hp：橋墩自身產(chǎn)生的縱向地震內(nèi)力E3hp：設(shè)計(jì)地震內(nèi)力E：（2）橫橋向地震內(nèi)力基本參數(shù)計(jì)算：上部結(jié)構(gòu)重力：蓋梁重力：橋墩重力：的確定的計(jì)算公式為：。為簡(jiǎn)化計(jì)算，本算例不對(duì)橋墩進(jìn)行詳細(xì)劃分，僅將其視為一個(gè)分段，其重心位于橋墩一般位置，即3.75m高度處。因?yàn)?，故而。鑒于不考慮地基變形，即Xf=0，所以，； ；因此，Sh1的確定結(jié)構(gòu)自振周期T1的確定：其中：橋墩的抗推剛度： 結(jié)構(gòu)的自振周期根據(jù)已知條件可知，特征周期為Tg=0.55s，結(jié)構(gòu)的自振周期為T=0.11s，