【國(guó)企】公路橋梁抗震設(shè)計(jì)方案201p

公路橋梁抗震設(shè)計(jì)李龍安中

鐵

大

橋

勘

測(cè)

設(shè)

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年

1

月

15日主要內(nèi)容第一部分:橋梁概述第二部分:橋梁抗震設(shè)計(jì)第三部分:橋梁延性設(shè)計(jì)第四部分:橋梁減隔震設(shè)計(jì);4.1

橋梁工程常用的減隔震設(shè)施介紹4.2

各種減隔震設(shè)施的設(shè)計(jì)參數(shù)的取值及其在midas/civil程序中的模擬4.3

midas/civil與sap2000進(jìn)行抗震分析時(shí)的比較第五部分:地震反應(yīng)控制系統(tǒng)。第六部分:結(jié)論第七部分:展望公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述橋梁與人類生活密切相關(guān)，沒(méi)有橋梁，人們的生活空間將受到極大的限制。世界上許多著名的水網(wǎng)城市，是靠眾多的橋梁發(fā)展起來(lái)的，意大利的威尼斯有450多座橋，德國(guó)的漢堡有2000多座橋；當(dāng)前，我國(guó)正處在一個(gè)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展時(shí)期，各類橋梁的建設(shè)方興未艾，如：浙江省紹興竟有5000多座橋，千湖之省的湖北省更是橋梁的博物館，長(zhǎng)江大橋的數(shù)量在沿江諸省中位居第一，已建和在建的達(dá)17座之多,武漢三鎮(zhèn)水系發(fā)達(dá)，長(zhǎng)江和漢水促成了武漢市橋梁群的崛起，在湖北省已建和在建的17座長(zhǎng)江大橋中，武漢市就有7座。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述五行(ISOFQ)：水、木、火、土、金土:

land木：wood土木土木工程：civilengineering未來(lái)：future未(來(lái))五行(ISOFQ)：水、木、火、十二地支：土、金子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)土木工程道路交通工程橋梁工程水利工程建筑工程橋梁工程是土木工程的皇冠，而橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)是這頂皇冠上的明珠公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述?

公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題?

風(fēng)振問(wèn)題——結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)；?

地震問(wèn)題——結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)；?

失穩(wěn)問(wèn)題——結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)；公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述萬(wàn)里長(zhǎng)江第一橋-----武漢長(zhǎng)江大橋?

全長(zhǎng)1670m?

鐵路2線，公路4車道?

3×(3×128)m連續(xù)鋼桁梁?

大直徑鋼筋混凝土管柱基礎(chǔ)?

1957年建成公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述南京長(zhǎng)江大橋?

鐵路全長(zhǎng)6772m，公路全長(zhǎng)4588m?

鐵路2線，公路4車道?

3×(3×160)+128m鋼桁梁?

四種不同類型深水基礎(chǔ)?

1969年建成，國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述九江長(zhǎng)江大橋?

鐵路全長(zhǎng)7675m，公路全長(zhǎng)4460m?

鐵路2線，公路4車道?

雙壁鋼圍堰大直徑鉆孔樁基礎(chǔ)?

1995年建成通車?

2×(3×162)+180+216+180+2×126m

?

國(guó)家優(yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、全國(guó)科技大會(huì)獎(jiǎng)、鋼桁梁魯班獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)?

剛性梁，柔性拱公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述蕪湖長(zhǎng)江大橋?

鐵路全長(zhǎng)10521m，公路全長(zhǎng)5681m?

鐵路2線，公路4車道?

（180+312+180）m矮塔部分斜拉結(jié)構(gòu)?

正橋鋼梁采用14MnNbq新鋼種、全封閉焊接整體節(jié)點(diǎn)新技術(shù)?

鋼桁梁與鋼筋混凝土行車道板結(jié)合共同受力?

2000年建成通車?

中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng)，國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述武漢天興洲公鐵兩用大橋（正在鋪軌）?

正橋全長(zhǎng)1092m?

鐵路四線

+

公路六車道?

98m+196m+504m+196m+98m鋼桁梁斜拉橋?

在建1、跨度最大，主跨504m（目前最大跨度為丹麥海峽大橋，主跨490m。2、結(jié)構(gòu)載荷量最大（可同時(shí)承擔(dān)2萬(wàn)噸的荷載）。3、列車運(yùn)營(yíng)時(shí)速最高（250Km/h）。4、鐵路橋最寬（四線鐵路）。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述京滬高速鐵路南京長(zhǎng)江大橋（正在施工中）?

正橋全長(zhǎng)1272m?

336m+336m鋼桁拱?

在建?

鐵路四線

+

輕軌二線公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述汕頭海灣大橋?

全長(zhǎng)2420m?

公路6車道?

主跨452m?

世界獨(dú)一無(wú)二的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土流線型加勁梁懸索橋?

1995年建成通車?

全國(guó)第八屆優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述泰州長(zhǎng)江大橋——中國(guó)第一座大跨度三塔懸索橋（正在施工中）?

全長(zhǎng)2940m?

公路6車道?

主跨1080m+1080m?

我院設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述?

總長(zhǎng)2402m，公路6車道?

主跨518m?

鋼箱梁與砼箱梁的混合型大跨度斜拉橋?

1999年2月通車公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述福州青洲閩江大橋?

主橋長(zhǎng)1185m，公路6車道?

主跨605m?

雙塔雙索面的疊合梁斜拉橋?

2000年建成通車公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述廣東湛江海灣大橋?

全長(zhǎng)3936m?

流線型鋼箱梁?

公路6車道?

花瓶狀曲線主塔?

預(yù)計(jì)06年12月通車?

雙塔雙索面混合梁斜拉橋?

主跨480m公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述上海

東海大橋?

全長(zhǎng)近31km，公路6車道?

非航道孔橋采用整孔預(yù)制吊裝新技術(shù)?

主航道橋?yàn)榭鐝?20m的單索面斜拉橋，采用新型鋼—混凝土箱形結(jié)合梁?

我院承擔(dān)其中包括主航道橋在內(nèi)的40%的設(shè)計(jì)任務(wù)及全橋施工監(jiān)理?

2005年建成通車公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述上海

東海大橋主航道橋?

全長(zhǎng)近31km?

公路6車道?

主跨420m?

雙塔單索面鋼-混凝土箱形結(jié)合梁斜拉橋?

2005年建成通車公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述杭州灣大橋?

全長(zhǎng)近36km，公路6車道?

橋墩預(yù)制拼裝、主梁整孔預(yù)制吊裝?

系統(tǒng)研究了淺層天然氣對(duì)大橋建設(shè)的影響與對(duì)策?

我院承擔(dān)其中主要部分約31.4km橋梁的設(shè)計(jì)?

在建公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述蘇通長(zhǎng)江大橋?

全長(zhǎng)8206m?

公路8車道?

主跨1088m?

我院承擔(dān)設(shè)計(jì)復(fù)核咨詢工作?

在建公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第一部分:橋梁概述澳門澳凼三橋?

全長(zhǎng)2200m?

公路6車道，輕軌雙線，雙層承載?

（110+180+110）m雙主梁預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋?

2005年建成公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)主要內(nèi)容（1）橋梁主要震害;（2）橋梁震害機(jī)理;（3）橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)1．橋梁震害我國(guó)的國(guó)土（含臺(tái)灣?。┩瑢侪h(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶這兩大地震帶上，是世界上多地震國(guó)家之一。地震災(zāi)害不僅造成大量人員的傷亡以及大量的地面構(gòu)筑物和各種設(shè)施的破壞與倒塌，而且隨著城市現(xiàn)代化與經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展，次生災(zāi)害中因交通及其它設(shè)備的毀壞造成的間接經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大。作為生命線工程的鐵路橋梁、公路橋梁、城市高架橋也受到了很大的損壞，給后續(xù)救助工作造成了極大的困難。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)國(guó)外橋梁震害?

美國(guó)1971年2月9日的圣費(fèi)南多地震，多座橋梁倒塌，其中兩座互通式立交工程嚴(yán)重倒塌毀壞。?

美國(guó)1989年10月17日的洛馬.普里埃塔地震，多座橋梁倒塌，特別是城市高架橋發(fā)生了嚴(yán)重破壞或倒塌。?

日本1995年1月17日的阪神大地震，是繼美國(guó)1971年的圣費(fèi)南多地震和1989年的洛馬.普里埃塔地震后城市公路、地鐵、鐵路、高架橋破壞范圍最廣、災(zāi)情最嚴(yán)重的一次。?

2004年12月26日早上8時(shí)，印度尼西亞蘇門答臘島西北部海域發(fā)生里氏8.9級(jí)強(qiáng)烈地震，并引發(fā)巨大海嘯，海嘯迅速波及周邊數(shù)國(guó)，目前，這場(chǎng)罕見(jiàn)的大災(zāi)難已造成20多萬(wàn)人死亡，是近40年來(lái)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害。?

日本2004年10月23日的新瀉大地震，造成新干線上的高速列車“朱鷺325號(hào)”脫軌。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)日本大地震橋梁震害日本阪神大地震造成城市高架橋的倒塌橋墩彎曲破壞公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)1989年美國(guó)Lomaprieta地震：奧克蘭海灣大橋過(guò)渡孔落梁，低估了相對(duì)位移，連接螺栓剪斷。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)橋梁震害?

1975年的遼寧海城地震中618座橋梁有193

座遭到不同程度的損壞，占31.2%。?

1976年7月28日的唐山大地震，遭受震害的鐵路橋占總數(shù)的39.3%，唐山地區(qū)公路橋遭受震害的占橋梁總長(zhǎng)數(shù)的62%，這些橋梁的震害主要反映在結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位。?

1999年9月21日的臺(tái)灣集集大地震，

近千座橋梁有近200座遭到不同程度的損壞，約占20%。?

2008年的四川省汶川大地震公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)臺(tái)灣集集大地震時(shí),烏溪橋南下車道第三橋柱剪力破壞橫向箍筋不足公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)8.08.0公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)中國(guó)人口密度之東西分界線在中國(guó)人口密度之東西分界線兩側(cè)有“東六西七”公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)汶川大地震后的有關(guān)地震、抗震的會(huì)議NO1會(huì)議名稱會(huì)議時(shí)間、地點(diǎn)主辦單位地震災(zāi)害對(duì)鐵路的影響及對(duì)策學(xué)術(shù)研討會(huì)2008年8月27~28日

成都中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)《世界主要國(guó)家鐵路橋梁抗震標(biāo)準(zhǔn)及其地震作用的分析研究》研討會(huì)22008年8月28日

北京鐵道部建設(shè)司34《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》修編工作研討會(huì)四川汶川地震研討會(huì)2008年8月29日

北京2008年9月5日

武漢鐵道部建設(shè)司湖北省地震學(xué)會(huì)5汶川地震震害調(diào)查及對(duì)今后工程抗震的建議第十四屆世界地震工程會(huì)議2008年9月5~6日

南京2008年10月12~17日

北京2008年10月18日

北京2008年10月18~20日

北京2008年10月28日

北京2008年11月5日

北京《建筑結(jié)構(gòu)》雜志社中國(guó)地震局、建設(shè)部鐵道部工管中心67中日橋梁抗震技術(shù)交流會(huì)8中日建筑結(jié)構(gòu)（抗震）技術(shù)交流會(huì)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》修編初稿工作研討會(huì)中美橋梁抗震技術(shù)交流會(huì)中日建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)鐵道部建設(shè)司910鐵道部工管中心公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)“5.12”汶川大地震的橋梁主要震害（1）連續(xù)梁和簡(jiǎn)支梁落梁；（2）拱橋破壞（從破壞現(xiàn)象看，因落梁或者拱腿斷裂所致）；（3）支座滑動(dòng)和梁體滑移；（4）梁與梁之間、梁與擋塊之間的碰撞導(dǎo)致的伸縮逢和擋塊的破壞；（5）墩柱、節(jié)點(diǎn)和橋臺(tái)的破壞。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安汶川大地震橋梁震害(一)都汶高速?gòu)R子坪大橋的震害-----落梁公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安汶川大地震橋梁震害(二)都汶高速百花大橋的震害-----多跨垮塌、墩底破壞公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安汶川大地震橋梁震害(三)彭州小魚(yú)洞大橋的震害-----拱橋兩跨完全垮塌公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安汶川大地震橋梁震害(四)橋梁滑動(dòng)及支座移動(dòng)的震害公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安汶川大地震橋梁震害(五)梁體間碰撞，梁體與擋塊碰撞，擋塊破壞的震害公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安汶川大地震橋梁震害(六)墩柱、節(jié)點(diǎn)及橋臺(tái)破壞的震害公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安汶川大地震的橋梁震害特點(diǎn)“5.12”汶川大地震的橋梁震害特點(diǎn)：(1)

橋墩和墩梁連接部位震害較多；(2)

不同的橋梁結(jié)構(gòu)類型的受損程度不同；(3)

地震次生災(zāi)害山體滑坡和崩塌對(duì)沿溪沿河的橋梁損害較大；(4)

橋梁的震害具有明顯的方向性。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)橋梁震害的教訓(xùn)科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與抗震構(gòu)造措施是減輕地震災(zāi)害的最佳措施。?

重視橋梁支座的抗震要求，加強(qiáng)構(gòu)造上的連接與支擋措施。?

城市高架橋少用獨(dú)柱型的橋墩，增加橋墩的箍筋配置。?

大跨度橋梁在地震中應(yīng)注意位移控制。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)2．震害機(jī)理全球地震的分布，比較集中的兩個(gè)區(qū)域是：環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶。可見(jiàn)，地震主要發(fā)生在大陸和島嶼的邊緣上，地震的類型有：構(gòu)造地震;火山地震;陷落地震;誘發(fā)地震;我國(guó)位于兩大地震帶的交接區(qū)，根據(jù)地震記錄和地質(zhì)構(gòu)造情況（大斷層），全國(guó)可分為六大地震活動(dòng)區(qū)：⑴

臺(tái)灣及附近海洋區(qū)域；⑵

喜馬拉雅山區(qū)；⑶

天山地區(qū)；⑷

西部（寧夏、甘肅、四川、云南）南北地震帶區(qū)域；⑸

華北（遼寧、河北、山西、陜西）地震帶區(qū)域；⑹

東南沿海（福州、潮汕一帶）地震活動(dòng)區(qū)；因此，我國(guó)存在發(fā)生頻繁而強(qiáng)烈地震的內(nèi)因和外在條件。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)全球兩大地震帶的地震分布影響我國(guó)的地震帶

⑵影響我國(guó)的地震帶⑴公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)1978~2004年全國(guó)5.0級(jí)以上地震分布2008年10月5日新疆烏恰6.8級(jí)大地震1976年7月28日河北唐山7.8級(jí)特大地震2008年10月6日西藏當(dāng)雄6.6級(jí)大地震1976年8月16日四川松蟠平武7.2級(jí)大地震2008年5月12日四川汶川8.0級(jí)特大地震《國(guó)家防震減災(zāi)規(guī)劃(2006-2020年》中說(shuō)：1、地震是我國(guó)今后一段時(shí)期面臨的主要自然災(zāi)害之一；2、中國(guó)50%的國(guó)土面積位于Ⅶ度以上的地震高烈度區(qū)域，包括23個(gè)省會(huì)城市和2/3的百萬(wàn)人口以上的大城市；3、到2020年，中國(guó)基本具備綜合抗御6級(jí)左右，相當(dāng)于各地區(qū)地震基本烈度的抗震能力。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)地震破壞過(guò)程開(kāi)始于震中，然后向東北方向以3.1km/s速度向東北方向傳播300km公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)地震波的傳播斷層破裂（震源）→

巖盤

→

土壤

→

地表

→

結(jié)構(gòu)物（引起振動(dòng)）公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)P波(速度快，但破壞力小，沿傳播方向振動(dòng))體波（原生波）S波(速度慢，但破壞力大與傳播方向垂直振動(dòng)）地震波L波(速度慢，沿水平面左右晃動(dòng))面波（次生波）R波(速度慢，沿鉛垂面橢圓運(yùn)動(dòng))公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)表1

均勻介質(zhì)中各種波的傳播速度和振動(dòng)方向地震波的種類

傳播速度（km/s）振動(dòng)方向P7～84～54～5沿地震波的傳播方向S沿地面左右振動(dòng)(與地震波的傳播方向垂直)沿地面上下振動(dòng)HSSVL3.5～43～3.5沿地面左右晃動(dòng)R在垂直方向上作橢圓運(yùn)動(dòng)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)SH震源RLP—↑↓

↑↓

←→（1）俯視圖震源RLSVP●↑↓

←→（2）側(cè)視圖公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)?

“5.12”汶川大地震有如下特點(diǎn)：?

（1）震級(jí)很高（8級(jí)）；?

（2）地震動(dòng)峰值加速度大（震中區(qū)高達(dá)1.6g）；?

（3）影響范圍廣（主震區(qū)長(zhǎng)約300公里，寬約30～40公里）；?

（4）生命財(cái)產(chǎn)損失慘重（死亡和失蹤人數(shù)近9萬(wàn)人，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)10000億人民幣。其中四川省災(zāi)區(qū)公路受損2.2萬(wàn)公里，國(guó)省干線公路3391公里受損橋梁902座）。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)3

抗震設(shè)計(jì)1982年安布雷賽斯（Ambreseys，N.N）提出如下的定義：Seismicrisk

Seismic

hazard

vulnerability＝×我國(guó)地震工程專家、中國(guó)科學(xué)院院士胡聿賢將其譯為：地震危害性＝地震危險(xiǎn)性×易損性可理解為：地震對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的危害性＝橋址處工程場(chǎng)地的地震危險(xiǎn)性×橋梁結(jié)構(gòu)的抗震易損性公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)基于震害經(jīng)驗(yàn)建立的抗震基本設(shè)計(jì)原則和思想抗震概念設(shè)計(jì)對(duì)地震作用進(jìn)行定量計(jì)算為提高結(jié)構(gòu)抗震性能而必須采取的細(xì)部構(gòu)造措施抗震設(shè)計(jì)抗震體系設(shè)計(jì)抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)橋梁的主要設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化抗震概念設(shè)計(jì)，選擇合理的橋位和橋型工可研究階段強(qiáng)化抗震體系設(shè)計(jì)，確定合適的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)算準(zhǔn)則、總體分析橋梁設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)階段施工圖設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)，重視抗震構(gòu)造措施和構(gòu)造細(xì)節(jié)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)3.1

在工可研究階段強(qiáng)化抗震概念設(shè)計(jì)，選擇合理的橋位和橋型橋梁工程可行性研究階段，需要確定橋位和橋型方案，在地震動(dòng)峰值加速度較大的地區(qū)，這更是擺在設(shè)計(jì)人員面前的一個(gè)重要問(wèn)題。從汶川大地震的橋梁震害，我們得到如下的啟示和建議：在工可階段應(yīng)強(qiáng)化抗震概念設(shè)計(jì)橋梁的抗震概念設(shè)計(jì)包括正確的橋位場(chǎng)地選擇、合理的結(jié)構(gòu)選型和布置、恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系的采用。1）橋位場(chǎng)地的選擇要基于橋址處場(chǎng)地的地質(zhì)和地形條件，高山峽谷地區(qū)的橋梁要注意大地震后的次生災(zāi)害山體的滑坡、崩塌和泥石流。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)2）

合理的結(jié)構(gòu)選型和布置由于彎坡橋梁使地震反應(yīng)復(fù)雜化，橋軸線盡可能設(shè)計(jì)成直線；簡(jiǎn)支梁是常用的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)防止落梁，橋臺(tái)和橋墩應(yīng)與橋軸線垂直。3）

恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系的采用結(jié)構(gòu)體系的合理與否，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)各部位的地震作用大小，理想的橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)是越簡(jiǎn)單和越規(guī)則越好，傳力途徑要短，受力要簡(jiǎn)明。4）

抗震策略選擇硬抗？減隔震？公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)3.2在初步設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化抗震體系設(shè)計(jì)，確定合適的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)算準(zhǔn)則、進(jìn)行結(jié)構(gòu)的總體分析橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)小震（多遇地震）

中震（設(shè)計(jì)地震）

大震（罕遇地震）100年超越概率63.2%（重現(xiàn)期100年）100年超越概率10%（重現(xiàn)期950年）100年超越概率3%（重現(xiàn)期3283年）主橋引橋50年超越概率63.2（重現(xiàn)期50年）50年超越概率10%（重現(xiàn)期475年）50年超越概率2%（重現(xiàn)期2475年）公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)(使用年限)各種超越概率水平下的

重現(xiàn)期T(年)ΥΤ

=

?ln(1?

Ρ%)Y=50年

Y=100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期超越概率P%=63.2%50年100年950年超越概率(小震)P%=10%(中震)重現(xiàn)期475年1P%=1?YP%=3%(大震)e

T1642年

3283年1Τ

=P%=2%(大震)2475年

4950年1Υ1?

(1?

Ρ%)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)?

關(guān)于大跨度斜拉橋的結(jié)構(gòu)支承體系的選取?

一般地，斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系是根據(jù)塔、梁、索的連接方式來(lái)劃分的，在地震作用下，塔梁交接處的縱向線位移約束情況對(duì)斜拉橋結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)影響極大，本文所述的結(jié)構(gòu)體系的異同，主要是針對(duì)塔梁交接處的縱向線位移約束情況來(lái)研究的。不同的塔梁交接處的縱向線位移約束方式，使得橋面系的地震慣性力的傳力途徑不相同，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)的不同。?

從抗震設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，大跨度雙塔斜拉橋的塔梁交接處的縱向約束條件可分成三大類七種。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)1）.

飄浮體系☆

塔梁分離（有時(shí)塔與梁之間設(shè)0#索）；☆

墩梁處設(shè)縱向滑動(dòng)支座。橋例：上海南浦大橋公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)2）.

塔梁墩固結(jié)體系（剛構(gòu)體系）☆

塔梁墩固結(jié)；☆

墩梁處設(shè)縱向滑動(dòng)支座。橋例：香港汲水門大橋公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)3）.

塔梁固定鉸體系☆

在飄浮體系的塔梁間設(shè)固定鉸支座；☆

墩梁處設(shè)縱向滑動(dòng)支座。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)4）.

塔梁不對(duì)稱約束體系☆

在飄浮體系的塔梁間一端采用固定鉸支座，另一端采用縱向滑動(dòng)支座；☆

墩梁處設(shè)縱向滑動(dòng)支座。橋例：福州青洲閩江大橋公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)5）.彈性約束體系☆

在飄浮體系的塔梁之間除設(shè)滑動(dòng)鉸支座外，還增設(shè)縱向彈性約束裝置或構(gòu)件；☆

墩梁處設(shè)縱向滑動(dòng)支座。武漢白沙洲大橋公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)6）.

阻尼約束體系☆

在飄浮體系的塔梁間設(shè)置阻尼約束；☆

墩梁處設(shè)縱向滑動(dòng)支座公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)7）.

阻尼和彈性并用體系☆

在飄浮體系的塔梁間設(shè)置阻尼和水平彈性約束；☆

墩梁處設(shè)縱向滑動(dòng)支座公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)關(guān)于大跨度懸索橋的結(jié)構(gòu)支承體系的選取?

三跨雙鉸式：三跨全部懸吊有雙鉸加勁梁。（汕頭海灣大橋）?

單跨雙鉸式：僅中跨懸吊有雙鉸加勁梁。（西陵長(zhǎng)江大橋）?

單跨伸出式：中跨懸吊帶有向兩側(cè)伸出的加勁梁。（日本下津井大橋）?

三跨連續(xù)式：三跨懸吊連續(xù)的加勁梁。（廈門海滄大橋）公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)靜力法F

=

Kh

?W抗震計(jì)算方法=

β

γE

CC

K

X

G反應(yīng)譜法（振型分解法）ihpi

z

h

1

1

1i

i將地震記錄或人工波輸入結(jié)構(gòu)基本方程積分求解時(shí)程分析法公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)振型參與系數(shù)作用于梁橋橋墩質(zhì)點(diǎn)ｉ的水平地震荷載動(dòng)力放大系數(shù)E

=

C

C

K

β

γ

X

Gihpi

z

h

1

1

1i

i重要性修正系數(shù)綜合影響系數(shù)水平地震相對(duì)水平位移橋墩墩身各分段的重力系數(shù)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)1.0

+

12

.5T0

≤

T

≤

T0T0

<

T

≤

T1??2

.25??公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的反應(yīng)譜cβ

(T)

=??

?T12

.25?

?T1

<

T

≤

T2T

>

T2??

T

??βmin??場(chǎng)地類別T0T1T2βminc0.1s0.1s0.1s0.1s0.2s0.3s1.5s2.343s3.754s5s0.30.31.00.980.950.9ⅠⅡⅢⅣ0.45s0.7s0.30.383公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的反應(yīng)譜強(qiáng)度2.52頻譜特性Ⅰ類場(chǎng)地Ⅱ類場(chǎng)地1.51Ⅲ類場(chǎng)地Ⅳ類場(chǎng)地0.5005105持續(xù)時(shí)間自振周期公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則的地震作用的確定第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)動(dòng)力放大系數(shù)振型參與系數(shù)作用于梁橋橋墩質(zhì)點(diǎn)ｉ的水平地震荷載E

=

2.25C

C

C

K

β

γ

X

Gihpi

s

d

h

1

1

1i

i重要性修正系數(shù)水平地震系數(shù)橋墩墩身各分段的重力場(chǎng)地系數(shù)阻尼調(diào)整系數(shù)相對(duì)水平位移公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)=2X+2Y+2ZE

E

E

E地震作用的組合形式：ZE2X+

EY2+

EZ2EZEYE2X+EY2X0EX公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)場(chǎng)地條件影響地震動(dòng)反應(yīng)譜三要素結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)阻尼比自振特性公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)?

橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要步驟為：?

1）建立三維空間動(dòng)力分析計(jì)算模型(考慮樁基礎(chǔ)的影響)；?

2）計(jì)算和分析結(jié)構(gòu)模型的動(dòng)力特性；?

3）進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)；?

4）用反應(yīng)譜方法計(jì)算結(jié)構(gòu)模型的地震反應(yīng)；?

5）用時(shí)程分析法進(jìn)行結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析；?

6）

結(jié)構(gòu)主要部位的抗震驗(yàn)算（內(nèi)力和位移）：?

7）

減隔震設(shè)計(jì)；?

8）

抗震構(gòu)造措施的研究；?

9）

結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的延性抗震設(shè)計(jì)；提出結(jié)構(gòu)抗震研究的結(jié)論和建議。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)關(guān)于橋梁抗震設(shè)計(jì)的建議:(1)

由于地震的不確定性，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的失真地震運(yùn)動(dòng)是由震源—傳播介質(zhì)體—場(chǎng)地地質(zhì)體一系列變化的因素綜合形成的，它是極為復(fù)雜的和不確定的模糊事件。橋梁結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是近似仿真計(jì)算，與實(shí)際的震害有一定的差距?？拐鹩?jì)算與抗震概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)體系的選擇、抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)相比較，后三者更顯重要。（2）

重視橋墩及其基礎(chǔ)的延性設(shè)計(jì)（3）

重視橋梁的減隔震設(shè)計(jì)（參數(shù)設(shè)計(jì)）減隔震支座：雙曲面（球面）支座，鉛芯橡膠支座，阻尼器。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)3.3在施工圖設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)，重視抗震構(gòu)造措施和構(gòu)造細(xì)節(jié)（1）

施工圖設(shè)計(jì)階段的抗震設(shè)防：上部結(jié)構(gòu)要加強(qiáng)防落梁措施，可以采用加大擋塊厚度，且在擋塊與梁體之間設(shè)緩沖橡膠墊塊。擋塊的厚度的設(shè)計(jì)，不是越厚越好。必須保證其抗剪強(qiáng)度與墩身強(qiáng)度相匹配，按“小震、中震不壞，大震必壞”的設(shè)計(jì)原則確定其尺寸。（2）

注意連續(xù)梁橋高度不同的橋墩，地震反應(yīng)也不同。矮墩的地震響應(yīng)（剪力）比高墩大很多，因此要重視一聯(lián)中矮墩的設(shè)計(jì)，必要時(shí)采取隔震技術(shù)，以減小矮墩的地震響應(yīng)。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)3.3在施工圖設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)，重視抗震構(gòu)造措施和構(gòu)造細(xì)節(jié)（3）

加強(qiáng)橋墩及樁基礎(chǔ)箍筋的設(shè)計(jì)：采用Ⅱ級(jí)鋼筋、分區(qū)段進(jìn)行加密。（4）

重視橋梁剛度突變處的構(gòu)造設(shè)計(jì)：如系梁（系梁在抗震中起很大作用）公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)消能(阻尼橡膠包鐵鏈)防落梁裝置公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)消能(阻尼橡膠包鐵鏈)防落梁裝置公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)防落梁措施公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)抗震措施Lomaprieta地震:奧克蘭海灣大橋過(guò)渡孔落梁：低估了相對(duì)位移，連接螺栓剪斷。z

限制支承連接部位的支承面最小寬度z

相鄰梁之間安裝縱向約束裝置公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)支承連接部位的支承面最小寬度日本橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范：

a

=70

+

0.5L

a(cm)L：梁的計(jì)算跨徑(m)。掛梁與懸臂之間的搭接長(zhǎng)度a不應(yīng)小于60cma橋墩a橋臺(tái)a掛梁梁端最小邊緣距公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)縱向橫向約束裝置鋼纜或鋼棒鋼扣件具有足夠強(qiáng)度;不妨礙支座變形緩沖材料橋墩橋臺(tái)拉桿式防落梁構(gòu)造緩沖材料緩沖材料鋼擋塊混凝土擋塊橋墩纜索擋塊式防落梁構(gòu)造公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)?

橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要步驟為：?

1）建立三維空間動(dòng)力分析計(jì)算模型(考慮樁基礎(chǔ)的影響)；?

2）計(jì)算和分析結(jié)構(gòu)模型的動(dòng)力特性；?

3）進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)；?

4）用反應(yīng)譜方法計(jì)算結(jié)構(gòu)模型的地震反應(yīng)；?

5）用時(shí)程分析法進(jìn)行結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析；?

6）

結(jié)構(gòu)主要部位的抗震驗(yàn)算（內(nèi)力和位移）；?

7）

減隔震措施的必要性研究；?

8）

抗震構(gòu)造措施的研究；?

9）

結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的延性抗震設(shè)計(jì)；提出結(jié)構(gòu)抗震研究的結(jié)論和建議。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)橋梁抗震設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)（1）盡量將橋軸線設(shè)計(jì)成直線，曲梁橋使結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)復(fù)雜化；盡可能使橋臺(tái)和橋墩與橋軸線垂直，斜交會(huì)引起轉(zhuǎn)動(dòng)響應(yīng)而增大位移。（2）盡量少用伸縮縫，將橋面做成連續(xù)的，簡(jiǎn)支梁在地震時(shí)容易落梁。（3）基礎(chǔ)盡可能建在巖石或堅(jiān)硬沖積土上，軟土和砂土易于放大結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)，且軟土有震陷、飽和砂土有液化等地質(zhì)地震災(zāi)害。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)橋梁抗震設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)（4）沿縱、橫橋向的橋墩的剛度盡可能一致，剛度變化太大，地震時(shí)，較剛性的橋墩容易產(chǎn)生破壞。（5）能用小跨徑盡可能不用大跨徑，地震作用下，大跨徑橋梁的墩柱軸向力大，使得墩柱的延性能力降低。（6）塑性鉸應(yīng)設(shè)計(jì)在墩柱上，易于觀察與修復(fù)；不應(yīng)設(shè)計(jì)在蓋梁、主梁、水中或地下的樁頂處，不便觀察和修復(fù)。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第二部分：橋梁抗震設(shè)計(jì)（7）

材料和結(jié)構(gòu)型式的的選擇應(yīng)遵循如下的原則：強(qiáng)度重量比要大（輕質(zhì)高強(qiáng)）變形能力要大（耗能的需要）強(qiáng)度和剛度的衰減要?。ǖ卣鹱饔檬欠磸?fù)作用）結(jié)構(gòu)整體性要好（在地震作用下不脫落）造價(jià)要合理單從材料的抗震能力優(yōu)劣來(lái)劃分依次為：a.鋼結(jié)構(gòu)

>

b.鋼砼組合結(jié)構(gòu)

>

c.木結(jié)構(gòu)

>

d.現(xiàn)澆鋼筋砼

>

e.預(yù)制鋼筋砼>

f.預(yù)應(yīng)力砼

>

g.砌體(8)設(shè)置多道抗震防線，盡可能用超靜定結(jié)構(gòu)，避免用靜定結(jié)構(gòu)。（9）防止脆性與失穩(wěn)破壞，增加結(jié)構(gòu)延性。常見(jiàn)的脆性破壞：磚、石、素砼的開(kāi)裂；鋼筋砼的剪切破壞。常見(jiàn)的失穩(wěn)破壞：斜撐和柱的失穩(wěn)；柱中縱向鋼筋在箍筋不足時(shí)的壓屈；薄壁鋼結(jié)構(gòu)的局部壓屈。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第三部分

橋梁延性設(shè)計(jì)小震OK!硬抗(用結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度來(lái)抵抗地震作用)強(qiáng)度設(shè)計(jì)大震傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài))?塑性變形耗能(允許結(jié)構(gòu)有非彈性變形,由此完成能量耗散)延性設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu)處于非彈性狀態(tài))橋梁抗震設(shè)計(jì)AMD(主動(dòng)調(diào)質(zhì)阻尼器)主動(dòng)控制被動(dòng)控制減震耗能(阻尼器、TMD、TLD）（適用于大跨度橋梁）結(jié)構(gòu)控制減隔震設(shè)計(jì)隔震（疊層橡膠支座、鉛芯橡膠支座）

（適用于普通梁式橋）主動(dòng)+被動(dòng)（天興洲大橋的MR+粘滯阻尼器）混合控制公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第三部分

橋梁延性設(shè)計(jì)利用塑性變形耗散地震能量(有損傷)延性設(shè)計(jì)地震作用小(矛盾)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第三部分

橋梁延性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)延性定義:結(jié)構(gòu)延性------表示結(jié)構(gòu)從屈服到破壞的后期變形能力，是結(jié)構(gòu)能量耗散能力的主要度量。PΔΔμ

=maxyPy⊿y⊿max⊿公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第三部分

橋梁延性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)延性(整體延性)的表達(dá)形式：用位移表示結(jié)構(gòu)整體延性------用等效單自由度體系質(zhì)量中心處的極限狀態(tài)位移與理論屈服位移的比值來(lái)表示，標(biāo)志結(jié)構(gòu)體系或構(gòu)件行為的位移延性。PΔuΔμd

=≤0.2PuyPu⊿y⊿u⊿結(jié)構(gòu)荷載——位移曲線公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第三部分

橋梁延性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性(局部延性)的表達(dá)形式:

用曲率表示結(jié)構(gòu)局部延性------用塑性鉸的最大曲率與首次屈服時(shí)的塑性鉸的曲率的比值來(lái)表示，表示截面彎曲行為的曲率延性。M??μ?

=uy砼最大點(diǎn)MmaxMu砼失效點(diǎn)My砼屈服點(diǎn)Mμm

≈max砼開(kāi)裂點(diǎn)Myφφyφmax

φu截面彎矩——曲率圖公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第三部分

橋梁延性設(shè)計(jì)σbh2P

e

=s=P

1.5PxPeP6

Lse塑性鉸的特征1)

M=Ms(通常鉸M=0)2)

不能反向彎曲(通常鉸可以)L塑性鉸的可能位置AB1)

單柱式橋墩：墩

底2)

雙柱式橋墩：墩底、墩

頂3)

板式橋墩：ABMe

MsM塑性鉸的長(zhǎng)度①

地震作用于橫橋向時(shí)：墩底（較大范圍內(nèi)）新西蘭

lp

=

0.5H

+

0.05L②

地震作用于縱橋向時(shí)：墩底（較小范圍內(nèi)）2歐洲

lp

=H3公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第三部分

橋梁延性設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)加大構(gòu)件斷面及配筋(結(jié)構(gòu)剛度大)硬抗地震作用大傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)減輕橋梁震害的途徑(循環(huán))利用塑性變形耗散地震能量(有損傷)延性設(shè)計(jì)地震作用小(矛盾)采用柔性支承延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期，減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)；采用阻尼器裝置耗散能量，限制結(jié)構(gòu)位移；保證結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有足夠的剛度減隔震設(shè)計(jì)(以柔克剛)地震作用小(削弱剛度)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)鉛芯橡膠支座(LeadRubberBearing,LRB)橋梁工程常用的減隔震裝置高阻尼橡膠支座(HighDampingRubberBearing

HDRB)整體型摩擦擺式減隔震支座(FrictionPendulumBearing

FPB)＋橡膠支座(RB)金屬阻尼器摩擦阻尼器＋橡膠支座(RB)分離型＋

黏性材料阻尼器橡膠支座(RB)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)《細(xì)則》中的一般規(guī)定:△

通過(guò)在橋梁結(jié)構(gòu)中安置減隔震裝置,改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性(固有周期、阻尼），減小地震激勵(lì)，從而減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)?！?/p>

延長(zhǎng)橋梁結(jié)構(gòu)的固有周期和增大結(jié)構(gòu)的阻尼是達(dá)到減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)目的所采用的方法?！?/p>

采用減隔震設(shè)計(jì)，有合適的條件，也有不合適采用的情況。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)▲

減隔震技術(shù)的適用的條件△

上部結(jié)構(gòu)連續(xù)，下部結(jié)構(gòu)剛度較大，結(jié)構(gòu)基本振動(dòng)周期比較短；△

橋梁下部結(jié)構(gòu)高度變化不規(guī)則，剛度分配不均勻；△

場(chǎng)地條件比較好，預(yù)期地面運(yùn)動(dòng)特性具有較高的卓越頻率；▲

不宜采用減隔震設(shè)計(jì)的條件△

地震作用下，場(chǎng)地可能失效；△

下部結(jié)構(gòu)剛度小，橋梁的基本周期比較長(zhǎng)；△

位于軟弱場(chǎng)地，延長(zhǎng)周期可能引起地基和橋梁共振；△

支座中可能出現(xiàn)負(fù)反力。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)減隔震設(shè)計(jì)的橋梁，應(yīng)滿足正常使用條件的要求。相鄰上部結(jié)構(gòu)之間須在橋臺(tái)、橋墩等處設(shè)置足夠的間隙，以滿足位移需求。減隔震設(shè)計(jì)的橋梁，其基本周期原則上應(yīng)為不采用減隔震裝置時(shí)基本周期的兩倍以上。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)減隔震橋梁建模原則與分析方法關(guān)鍵是減隔震裝置的恢復(fù)力模型合理模擬▲

計(jì)算減隔震橋梁地震作用效應(yīng)時(shí)，宜取全橋模型進(jìn)行分析，并考慮伸縮裝置、樁土相互作用等因素▲

減隔震橋梁抗震分析可采用反應(yīng)譜法、動(dòng)力時(shí)程法。一般情況下，宜采用非線性動(dòng)力時(shí)程分析方法公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)性能要求與抗震驗(yàn)算E2地震作用下減隔震裝置進(jìn)入彈塑性工作，橋梁結(jié)構(gòu)其他部件基本在彈性范圍工作減隔震裝置驗(yàn)算▲

對(duì)于橡膠型減隔震裝置，在E1地震作用下產(chǎn)生的剪切應(yīng)變應(yīng)小于100%，在E2地震作用下產(chǎn)生的剪切應(yīng)變應(yīng)小于250%，并驗(yàn)算其穩(wěn)定性；▲

非橡膠型減隔震裝置，應(yīng)根據(jù)具體的產(chǎn)品指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算；應(yīng)對(duì)減隔震裝置在正常使用條件下的性能進(jìn)行驗(yàn)算公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)減隔震裝置整體型減隔震裝置---鉛芯橡膠支座鉛芯橡膠支座橡膠保護(hù)層鋼板橡膠層鉛芯鉛芯橡膠支座分層橡膠支座中部插入鉛芯而形成的隔震裝置。鉛芯：提供地震下的耗能能力和靜力荷載下所需剛度(初始剪切剛度G約130MPa公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)鉛芯橡膠支座的滯回曲線和恢復(fù)力模型：F(x)(剪力)B(I)YKpFmaxA(I)QykuF(I)kd+Qd+Ku-keff-x0-xyu+Xxyx0-Qdkd-x(相對(duì)位移)ku支座滯回曲線FminC(II)-QD(II)yE(II)鉛芯橡膠支座滯回曲線雙線性恢復(fù)力模型公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)支座水平剪力地震力鉛芯屈服力風(fēng)或制動(dòng)力力-變形曲線（短期荷載）溫度變形產(chǎn)生的力力-變形曲線（蠕變荷載）地震位移（短期）溫度變形（長(zhǎng)期）鉛芯橡膠支座在不同荷載作用下的抗力比較溫度、徐變等蠕變變形引起的支座抗力很低公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)日本

城市高速公路橋梁隔震公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)中國(guó)南疆鐵路布谷孜鐵路隔震橋（9孔，各32米）2000年通車2003.2.24新疆伽師地震6.2級(jí)L=50KM地震后完好無(wú)損救災(zāi)物資源源不斷運(yùn)往災(zāi)區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)泉州晉江大橋引橋隔震公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)晉江大橋引橋隔震公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)晉江大橋引橋隔震公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)晉江大橋引橋隔震公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)晉江大橋引橋隔震公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)高阻尼橡膠支座▲采用特殊配制的橡膠材料制作，形狀及構(gòu)造與天然橡膠支座相同。橡膠材料粘性大，自身可以吸收能量。滯回環(huán)的面積較大，恢復(fù)力模型可采用修正雙線性模型。高阻尼橡膠支座滯回曲線公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安疊層橡膠隔震支座

積層ゴムア19イ83ソ-レ20ー01タ生産分布天然ゴム

42%高減衰ゴム

25%鉛プラグ入り

33%500400300200?

RB：豎向支?

LRB：具有

100平恢復(fù)能力0-100及阻尼，可

-200-300-400?

HRB：具有

-500及阻尼，但-300

-200

-1000100

200

300Displacement(mm)2180060040020000-200-400-600-800-1-2-300

-200

-1000100

200

300Displacement(mm)-3

-2

-1

0

1

2

3第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)摩擦擺隔震支座公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)摩擦擺隔震支座1抗剪螺栓4四氟滑板2限位裝置5中座板(滑塊)3球面不銹鋼滑板(凹面層)6上座板(凹面盤)7防塵密封裝置8下座板(滑塊容腔)雙曲面球型減隔震支座結(jié)構(gòu)示意圖公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)摩擦擺隔震支座的尺寸公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)摩擦擺隔震支座滯回模型支座設(shè)計(jì)計(jì)算W恢復(fù)力

F

=

D

+

μWRWWD等效剛度

K

=

+

μeffR1

2?

?R摩擦擺動(dòng)支座的周期

T

=

π?

?2?

?g?

?W摩擦擺動(dòng)支座的剛度

Kh

=4μWDR兩個(gè)重要參數(shù)μ

?動(dòng)摩擦系數(shù)2μ等效阻尼

βeff

==R

?曲率半徑π

(μ

+

D

R)??W

??2π?

?D

+

W

Dμ???

R

???D

?

設(shè)計(jì)位移W

?

豎向荷載公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)分離型減隔震裝置

之一橡膠支座+金屬阻尼器FD+鋼阻尼器工作機(jī)理a彎曲梁

b懸臂彎曲梁

c扭梁公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)分離型減隔震裝置

之二橡膠支座+摩擦阻尼器FD+FμN(yùn)D公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)分離型減隔震裝置

之三2520橡膠支座+粘性材料阻尼器15α=0.3105α=0.4α=0.5α=0.7α=1.000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6速度

(m/s)α(

)F

=

C

?sgn

V

?

V15105α=0.3α=0.4α=0.5α=0.7α=1.00-5-10-15-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3位移(m)美國(guó)Taylor公司開(kāi)發(fā)的阻尼器公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)液體粘滯阻尼器

聯(lián)結(jié)橋墩(塔)—梁(縱橋向)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)圖示為美國(guó)Taylor公司生產(chǎn)的粘滯阻尼裝置結(jié)構(gòu)示意圖。23451689117101.活塞桿，2.油缸，3、4.可壓縮硅油，5.蓄電池，6.密封圈，7.高強(qiáng)度縮醛樹(shù)脂，8.室A，9.帶阻尼孔活塞，10.室B，11.控制閥。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)粘滯阻尼器有如下的特點(diǎn)：★

高速度下，可消耗大量能量，但不給橋梁結(jié)構(gòu)附加任何剛度?！?/p>

低速度下，不影響結(jié)構(gòu)的小位移?！?/p>

有阻尼系數(shù)調(diào)整幅度大、工程應(yīng)用廣泛、產(chǎn)品穩(wěn)定性好、施工維修方便等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)液體粘滯阻尼器&=速度指數(shù)nF

C

Xn阻尼力相對(duì)速度阻尼系數(shù)阻尼力、最大沖程主要指標(biāo)關(guān)鍵參數(shù)阻尼系數(shù)、速度指數(shù)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)&&

&&&MX

C

X

KX

MX+

+

=

?nn0慣性力阻尼力彈性力地震慣性力?

阻尼器的分類?

n=1,

線性阻尼器;?

n<1,

非線性阻尼器;（特例:n=0.5，平方根阻尼）?

n>1,

超線性阻尼器;（特例:n=2，平方阻尼）公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)等效粘滯阻尼系數(shù)n?1

n?1C

=

C

ω

A

φeqnn2ππ∫+n

12co

s

u

d

u?

π2公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)非線性或超線性阻尼器與線性阻尼器所消耗的能量的比值n0.10.20.30.40.50.60.70.80.9ΔEn1.2361.2011.1691.1401.1131.0871.0631.0411.020ΔE1n1.02.03.04.05.06.07.08.09.0ΔEn1.000ΔE0.8490.7500.6790.6250.5820.5470.5170.4921公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)?

n=0.3

和

n=1時(shí)兩種粘滯阻尼器的滯回曲線的比較F

o

r

c

en

=

1

.

0n

=

0

.

3D

e

f

l

e

c

t

i

o

n公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)(kN)Fd(damping

force）n=4n=2n=1n=0.5n=0.25(1,C)ndX/dt(mm/s)(velocity）0??F

–

(不同阻尼指數(shù)n)曲線示意圖Xd公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)液體粘滯阻尼器的安裝位置公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)臺(tái)灣高鐵

C-270段公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)減震控制與傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)的對(duì)比傳統(tǒng)抗震減隔震控制減隔震效果有效、經(jīng)濟(jì)合理理念途徑加強(qiáng)構(gòu)件或設(shè)塑性鉸

調(diào)整結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)以柔克剛硬抗地震或延性設(shè)計(jì)強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算結(jié)構(gòu)（減、隔震）設(shè)計(jì)方法保護(hù)對(duì)象反應(yīng)控制全面結(jié)構(gòu)及連接點(diǎn)安全公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)減隔震控制的基本概念(

)&&&M

X

+

C

X

+

KX

=

P

tT=2π（M/K）0.5CP（t）MK鉛芯橡膠支座(LRB)改變改變改變改變液體粘滯阻尼器摩擦擺動(dòng)支座(FPB)被動(dòng)控制改變改變改變調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（TMD）改變改變主動(dòng)控制改變改變公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)橋梁隔震機(jī)理公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)橋梁減隔震設(shè)計(jì)基本原理周期延長(zhǎng)周期延長(zhǎng)加速度譜位移譜阻尼減少阻尼減少周期

（T）周期

（T）加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)

放大系數(shù)

β

-頻率比

的

關(guān)β傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)水平剛度大頻率比ω/ω

n

=0.8～1.5地震動(dòng)放大系數(shù)

β=2～3傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)隔震結(jié)構(gòu)隔震結(jié)構(gòu)水平剛度?。ㄈ嵝灾ё╊l率比ω/ω

n

=3～8地震動(dòng)放大系數(shù)

β=1/2～1/8頻率比ω/

ω

n公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)橋梁隔震機(jī)理結(jié)構(gòu)反應(yīng)

230%→40%公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)倫敦

千禧橋公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)倫敦

千禧橋

TMD公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的幾座斜拉橋的縱向彈性約束剛度的比較塔梁處彈性索規(guī)格橋跨一側(cè)的縱向橋名(主跨跨徑)全橋根數(shù)(根)單根長(zhǎng)度(m)

單根組成彈性約束剛度48544855-7φ5

k

=

2.73×104

kN

/

m汕頭宕石大橋(518m)85φ7?k

=

2.658×10

kN

/

m蕪湖長(zhǎng)江大橋4?k

=

5.316×104

kN

/

m(312m)187φ7?481033155φ1573φ7=

×k

1.458

10

kN

/

m4武漢白沙洲大橋(618m)?？谑兰o(jì)大橋(340m)=×4k

3.534

10

kN

/

m重慶奉節(jié)夔門=×4k

7.555

10

kN

/

m8830151φ7109φ7長(zhǎng)江大橋(460m)重慶涪陵李渡k

=

5.864

×104

kN

/

m27.9長(zhǎng)江大橋(398m)第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)縱橋向彈性約束的構(gòu)造措施（示意圖）縱向彈性索縱向彈性索塔柱主塔橫梁塔橫梁處錨固點(diǎn)主梁處錨固點(diǎn)主梁處錨固點(diǎn)塔柱縱向彈性索縱向彈性索第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)工程應(yīng)用事例1?

總長(zhǎng)2402m，公路6車道?

主跨518m?

鋼箱梁與砼箱梁的混合型大跨度斜拉橋?

1999年2月通車?

縱橋向彈性約束構(gòu)造措施的實(shí)現(xiàn)采用在主塔兩側(cè)各設(shè)置一根長(zhǎng)54m，由55股7φ5高強(qiáng)鋼絲組成的鋼鉸線，鋼鉸線一端固定在主塔下橫梁的上側(cè)，另一端則固定于主梁的下側(cè)，形成塔梁之間的彈性約束。第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)汕頭宕石大橋抗震計(jì)算的地震動(dòng)參數(shù)1、場(chǎng)地基巖水平地震動(dòng)峰值加速度為214.84gal

(100年10%的概率水平下)β

=

2.25(0.7

/T)2、橋址處反應(yīng)譜表達(dá)式為第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)汕頭宕石大橋在不同的縱向約束下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移響應(yīng)的比較地震作用下縱向位移響應(yīng)地震作用下的縱向內(nèi)力響應(yīng)（南主塔塔根處）體系比較梁端處南塔頂處Ｑ0＝3.5×103kNM0=1.5×105kNm漂浮體系259mm241mm彈性約束體系1（

27.5股7φ5）Ｑ1＝3.7×103kNM1=2.2×105kNm彈性約束體系2（

55股7φ5）Ｑ2＝4.8×103kNM2=2.6×105kNm261mm199mm彈性約束體系3（

110股7φ5）Ｑ3＝8.2×103kNM3=3.5×105kNm第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)從表中可以看出：在主塔與主梁之間設(shè)置縱向彈性約束有利于減小主梁的縱向位移及主梁與邊墩的相對(duì)位移。對(duì)于橋例中的主跨500m左右的斜拉橋，縱向約束增大了全橋的縱向剛度，使地震響應(yīng)有所增加。然而，對(duì)于主跨300m左右的斜拉橋，縱向約束雖增大了全橋的縱向剛度，但結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)有可能下降。第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)武漢白沙洲大橋工程應(yīng)用事例2?

全長(zhǎng)3856m，公路6車道?

（50+180+618+180+50）m5跨連續(xù)組合梁斜拉橋?

大型吊箱圍堰高樁承臺(tái)鉆孔樁基礎(chǔ)?

2000年9月建成通車?

縱橋向彈性約束構(gòu)造措施的實(shí)現(xiàn)采用在主塔兩側(cè)各設(shè)置一根長(zhǎng)103m，由55股φ15高強(qiáng)鋼絞線組成，相當(dāng)于在主塔一側(cè)設(shè)置了有縱向剛度的彈簧，鋼鉸線一端固定在主塔下橫梁的上側(cè)，另一端則固定于主梁的下側(cè)。第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)蕪湖長(zhǎng)江大橋工程應(yīng)用事例3?

鐵路全長(zhǎng)10521m，公路全長(zhǎng)5681m?

鐵路2線，公路4車道?

（180+312+180）m矮塔部分斜拉結(jié)構(gòu)?

正橋鋼梁采用14MnNbq新鋼種、全封閉焊接整體節(jié)點(diǎn)新技術(shù)?

鋼桁梁與鋼筋混凝土行車道板結(jié)合共同受力?

2000年建成通車，中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng)，國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)?

縱橋向彈性約束構(gòu)造措施的實(shí)現(xiàn)采用在主塔兩側(cè)各設(shè)置兩根長(zhǎng)48m，分別由85股φ7和187股φ7的高強(qiáng)鋼絲組成，高強(qiáng)鋼絲一端固定在主塔下橫梁的上側(cè)，另一端則固定于主桁的下側(cè)。第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)?？谑兰o(jì)大橋工程應(yīng)用事例4?全長(zhǎng)2262m；?公路6車道；?主跨為340m雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土邊主斜拉橋；?2003年8月建成通車；?縱橋向彈性約束構(gòu)造措施的實(shí)現(xiàn)采用在主塔兩側(cè)各設(shè)置兩根長(zhǎng)31m，由73股φ7高強(qiáng)鋼絲組成，相當(dāng)于在主塔一側(cè)設(shè)置了有縱向剛度的彈簧，鋼絲一端固定在主塔下橫梁的上側(cè)，另一端則固定于主梁的下側(cè)。第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)工程應(yīng)用事例5?全長(zhǎng)893m；?公路4車道；?主跨為460m雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土邊主斜拉橋；?2006年7月建成通車。?縱橋向彈性約束構(gòu)造措施的實(shí)現(xiàn)采用在主塔兩側(cè)各設(shè)置兩根長(zhǎng)30m，由151股φ7高強(qiáng)鋼絲組成，相當(dāng)于在主塔一側(cè)設(shè)置了有縱向剛度的彈簧，鋼絲一端固定在主塔下橫梁的上側(cè)，另一端則固定于主梁的下側(cè)。第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)重慶涪陵李渡長(zhǎng)江大橋工程應(yīng)用事例6?全長(zhǎng)887.2m；?公路4車道；?主跨為398m雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土邊主斜拉橋；?2007年10月建成通車?縱橋向彈性約束構(gòu)造措施的實(shí)現(xiàn)采用在主塔兩側(cè)各設(shè)置兩根長(zhǎng)27.9m，由109股φ7高強(qiáng)鋼絲組成，相當(dāng)于在主塔一側(cè)設(shè)置了有縱向剛度的彈簧，鋼絲一端固定在主塔下橫梁的上側(cè)，另一端則固定于主梁的下側(cè)。第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)Midas/Civil與Sap2000軟件關(guān)于連續(xù)箱梁橋抗震計(jì)算比較計(jì)算模型公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算參數(shù)彈性模量(kN/m2)容重(kN/m3)材料類型泊松比31.7kN/m3(二期恒載73.5kN/m)3.46E+073.26E+072.98E+070.20.20.2主梁橋墩樁25kN/m325kN/m3公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)地震波時(shí)程曲線公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)設(shè)計(jì)地震動(dòng)分組=1,烈度=7(0.10g),場(chǎng)地=I,多遇地震,Tg=0.25s,阻尼比=0.05。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)表

成橋狀態(tài)結(jié)構(gòu)各部位邊界條件成橋狀態(tài)△z

θx結(jié)構(gòu)部位△x△yθyθz1111110011所有樁底處1、2、4號(hào)墩支座011100003號(hào)墩支座表中，△x、△y、△z分別表示沿縱橋向、橫橋向、豎橋向的線位移，θx、θy、θz分別表示繞縱橋向、橫橋向、豎橋向的轉(zhuǎn)角位移。1-約束，0-放松。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)①反應(yīng)譜分析，彈性時(shí)程分析時(shí)：除3#橋墩安置固定鉸支座外,其余均為活動(dòng)支座，支座采用主從關(guān)系模擬；樁底固結(jié)，承臺(tái)底與樁之間采用剛性連接單元。②非線性時(shí)程分析時(shí)，3#支座為一般固定鉸支座，1、2、4#橋墩的支座采用鉛芯橡膠隔振裝置，支座參數(shù)如下所示：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)成橋狀結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的比較midas計(jì)算結(jié)果周期SAP2000周期振型描述模態(tài)號(hào)(sec)(sec)1234560.798460.7000340.6374280.4448820.4374710.3182460.9182順橋向一致振動(dòng)一階對(duì)稱橫彎一階對(duì)稱豎彎一階反對(duì)稱橫彎二階對(duì)稱橫彎二階反對(duì)稱橫彎0.7546430.6374070.4943540.4852650.343831公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜分析對(duì)比縱向彎矩(kN*m)縱向剪力(kN)承臺(tái)底部midasmidas1095.51199.82413.61095.5SAP20006156比較SAP2000比較12345177.16366.134196.75177.1133511902080103018.91%21.86%6121-3.85%-5.44%-8.27%-0.82%-13.8%-5.98%323384749公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)線性時(shí)程分析對(duì)比縱向彎矩(kN*m)縱向剪力(kN)承臺(tái)底部midasmidas2484.52462.18111.92484.5SAP200012090比較SAP2000比較123411553.712864.5111773.711553.94.64%26082282555726084.97%138988.03%-9.44%4.64%-7.31%-31.50%4.97%10122712090公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)非線性時(shí)程分析對(duì)比彎矩(kN*m)剪力(kN)承臺(tái)底部midas10468.822969.988586.810353.6midas2274.82536.96132SAP2000比較SAP2000比較1234963023541649289580-8.01%25802545.8420313.42%2.49%-26.71%-7.47%0.35%-31.46%9.04%2362.52576公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)1#減隔振支座滯回曲線(Midas)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第四部分

橋梁減隔震設(shè)計(jì)1#減隔振支座滯回曲線(SAP2000)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第五部分

地震反應(yīng)控制系統(tǒng)日本新干線火車脫軌事故2004年10月23日，日本新瀉發(fā)生7級(jí)大地震，在首次地震發(fā)生時(shí)，一列行駛在浦佐至長(zhǎng)岡間的新干線列車“朱鹮325”號(hào)的第一和第九節(jié)車廂脫軌，這是40年來(lái)新干線首次發(fā)生脫軌事故。公路橋梁抗震設(shè)計(jì)主講人:李龍安第五部分

地震反應(yīng)控制系統(tǒng)高速鐵路橋梁地震反應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理(

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