上王溝大橋抗震性能分析

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1、92橋梁結(jié)構(gòu)城市道橋與防洪2015年5月第5期上王溝大橋抗震性能分析王偉，惠廣兒，馬玉剛(陜西瑞特公路工程科技有限公司，陜西西安710065)摘要：按照《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》相關(guān)規(guī)定，對(duì)上王溝大橋高墩采用墩梁固結(jié)和板式橡膠支座的不同結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了兩階段抗震性能對(duì)比分析。分析結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性后，高墩采用板式橡膠支座結(jié)構(gòu)形式的抗震性能優(yōu)于高墩采用墩梁固結(jié)結(jié)構(gòu)形式。關(guān)鍵詞：橋梁工程；高墩墩梁固結(jié)；板式橡膠支座；反應(yīng)譜；彈塑性時(shí)程分析中圖分類號(hào)：U442．5+5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2015)05—0092—04程序

2、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了兩種水平地震下的響應(yīng)分析，1工程概況中震下采用彈性反應(yīng)譜分析，并驗(yàn)證結(jié)構(gòu)構(gòu)件是一個(gè)良好的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)能使各部分結(jié)構(gòu)否處于彈性階段；大震下采用彈塑性時(shí)稱分析，驗(yàn)合理地分擔(dān)地震力。這樣，各部分結(jié)構(gòu)都能充分發(fā)證潛在的塑性構(gòu)件的破壞程度。揮自身的抗震能力，對(duì)保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體抗震3結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性性能比較有利【”。當(dāng)墩高相差較大時(shí)，采用高墩和主梁固結(jié)，以提高高墩的抗推剛度，改善相鄰墩剛3．1有限元模型建立度比，是使各個(gè)橋墩合理地分擔(dān)水平力的一種有全橋所有桿件均采用梁?jiǎn)卧M，支座采用效的方法。上王溝大橋是黃渭線黃龍至蒲城高速?gòu)椥赃B接模擬，

3、墩梁固結(jié)采用剛性連接模擬，地基公路的一座跨深溝大橋，該橋最大墩高44m，最小剛度采用土彈簧模擬。全橋共劃分2940個(gè)節(jié)點(diǎn)，墩高20m，高低墩相差較大。該橋上部為6×40m3601個(gè)單元，有限元模型見圖2所示。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，下部為柱式墩、柱3．2動(dòng)力特性分析式臺(tái)，樁基礎(chǔ)。橋臺(tái)采用四氟滑板橡膠支座，1號(hào)、5針對(duì)前述模型采用多重Ritz向量法計(jì)算了結(jié)號(hào)低墩采用普通板式橡膠支座，2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)高構(gòu)前6O階模態(tài)，表1列出了結(jié)構(gòu)前10階自振頻墩采用墩梁固結(jié)。橋墩采用C30混凝土，縱筋均采率及振型特征。用HRB400鋼筋，箍筋采用雙肢C1

4、2鋼筋。全橋總該橋最大墩高超過40m，高墩墩梁固結(jié)結(jié)構(gòu)體布置見圖1所示。形式第一階振型縱向有效質(zhì)量只占33．85％，高墩板式橡膠支座結(jié)構(gòu)形式第一階振型縱向有效質(zhì)量2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)只占37．81％，為非規(guī)則橋梁，其動(dòng)力響應(yīng)特性復(fù)根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—雜，橋梁抗震分析應(yīng)采用多振型反應(yīng)譜法和時(shí)程2001)和《陜西省一般建設(shè)工程地震動(dòng)參數(shù)表》，地法。前十階振型既有縱向的面內(nèi)振動(dòng)，又有橫向的震動(dòng)峰值加速度：0．15g；反應(yīng)譜特征周期：0．40s。根側(cè)彎和扭轉(zhuǎn)，在結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》的規(guī)定，本橋

5、應(yīng)列為B縱橋向和橫橋向的激勵(lì)。類橋梁進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，在中震(E1)水平下，結(jié)構(gòu)在4地震響應(yīng)分析彈性范圍內(nèi)，基本不損傷；在大震(E2)水平下，延性構(gòu)件(墩柱)可發(fā)生損傷，產(chǎn)生彈塑性變形，耗散4．1中震(E1)反應(yīng)譜分析地震能量，但延性構(gòu)件(墩柱)的塑性鉸區(qū)域應(yīng)具采用有限元程序?qū)θ珮蜻M(jìn)行了順橋向、橫橋有足夠的塑性變形能力[1J。向彈性地震反應(yīng)譜分析計(jì)算，采用SRSS法取前60根據(jù)橋梁的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合有限元分析階振型進(jìn)行組合，以保證足夠的振型參與質(zhì)量，并計(jì)算了橋墩在最大軸力作用下的屈服彎矩，以判定各個(gè)橋墩是否屈服。兩種結(jié)構(gòu)形式橋墩在水平收稿日期

6、：2015—01—06地震力和恒載作用下的最不利組合內(nèi)力及其所處作者簡(jiǎn)介：王偉(1980一)，男，陜西寶雞人；碩士研究生，工程師，從事橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。的狀態(tài)見表2和表3所列。