淺談30米跨徑連續(xù)T梁橋墩地震荷載

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1、淺談30米跨徑連續(xù)T梁橋墩地震荷載摘要：本文主要結(jié)合江西省山區(qū)典型的30m跨徑的多跨連續(xù)高架橋采用反應(yīng)譜方法系統(tǒng)研究了高墩橋地震力的分配規(guī)律，并從結(jié)構(gòu)延性和能力設(shè)計原則的角度對其抗震性能進行了系統(tǒng)評價，對更好的保證山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)安全性具有較深遠的意義。關(guān)鍵詞：30m高墩梁橋、彈性梁柱、屈服彎矩、反應(yīng)譜中圖分類號：U448文獻標識碼：A文章編號：0、前言地震給社會造成的損失眾所周知，橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性與否，不僅決定著其本身的安全，而且事關(guān)抗震救災(zāi)的人員和物資的通道是否暢通。但是橋梁的種類千差萬別，不同的結(jié)構(gòu)由于其特殊性，其分析的邊界條件和基本理論顯然不會一樣。多年來，全

2、國對大跨徑，特大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)的抗震研究較為具體，而對于大量存在的中小跨徑反而研究得不多不深。江西省是個地震相對平靜的省份，絕大部分區(qū)域為小于6度，按規(guī)范可不設(shè)防。但隨著社會的進步，人們對構(gòu)造物的安全性要求在不斷提高，因而，對典型跨徑高墩橋梁的抗震研究顯得越來越有必要。1、模型的建立不考慮相鄰跨聯(lián)的耦聯(lián)作用，取5?7跨一聯(lián)建立了動力計算模型。計算模型中的梁體采用彈性梁柱單元，單元的質(zhì)量采用堆積集中質(zhì)量代表；縱橋向，橡膠支座采用支座連接單元，橫橋向，考慮抗震擋塊的約束作用?；炷两Y(jié)構(gòu)的阻尼比取為5%；根據(jù)不同的地震場地進行反應(yīng)譜彈性分析，計算模型見圖l-lo圖1-1計算模

3、型圖根據(jù)我國《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》將場地劃分為四類,分別采用設(shè)計地震6度和罕遇地震7度兩級水平地震輸入計算。延性通常表示結(jié)構(gòu)發(fā)生的較大的非彈性變形而強度基本沒有減少的能力，或者說，延性表示結(jié)構(gòu)從屈服到破壞的后期變形能力。延性可用以下的無量綱比值u來表示，其定義為：(1-1)曲率延性：(1-2)式中，是指塑性較的最大曲率；指首次屈服時的曲率;橋墩局部位移延性：(1-3)上式中指單獨由柱變形的屈服位移2、計算與分析墩柱的屈服彎矩、極限曲率、位移延性主要與墩柱的截尺寸、縱向、橫向配筋率等因素有關(guān)，本文采用截面分層法,利用約束混凝土的應(yīng)力一應(yīng)變曲線（Mander約束混凝土的

4、應(yīng)力一應(yīng)變曲線），通過對墩柱截面的軸力一彎矩一曲率分析得到墩柱屈服彎矩、極限曲率、位移延性。按圖1-1所示動力模型進行模態(tài)分析，得到主要振型和周期。設(shè)計地震作用下，取結(jié)構(gòu)前40階振型采用彈性多模態(tài)反應(yīng)譜分析計算表1反應(yīng)譜計算結(jié)果與屈服彎矩比較表（雙柱式橋墩）表1中6度、7度地震彎矩是指各種場地條件下的墩底產(chǎn)生的最大彎矩，從表1中可以看出，在各種場地條件下6度地震荷載作用墩墩底產(chǎn)生的最大彎矩均小于墩底截面的屈服彎矩，橋墩處在彈性范圍內(nèi)，在7度地震荷載作用下，在I、II、III類場地條件時，橋墩墩底產(chǎn)生的最大彎矩均小于墩底截面的屈服彎矩，橋墩處在彈性范圍內(nèi)，而在IV類場地

5、條件時，墩高15米?20米的橋墩墩底產(chǎn)生的最大彎矩均大于墩底截面的屈服彎矩，橋墩處在彈塑性范圍內(nèi)。墩高25米?35米的橋墩墩底產(chǎn)生的最大彎矩均小于墩底截面的屈服彎矩，橋墩處在彈性范圍內(nèi)。3、結(jié)論1、30米T梁多跨連續(xù)梁橋的特征周期在相同跨數(shù)設(shè)置為一聯(lián)時，墩越高，其特征周期越長，而相同墩高時，其一聯(lián)內(nèi)跨數(shù)越多，其結(jié)構(gòu)的特征周期越短，則其地震反應(yīng)相應(yīng)越大。2、在6度地震（本地區(qū)的設(shè)計地震）作用下，30米多跨連續(xù)T梁橋在5跨?7跨一聯(lián)內(nèi)墩高在15?35米范圍內(nèi)（一聯(lián)內(nèi)墩高相同），其地震反應(yīng)的橫、縱向彎矩最大為4000KN-m,均小于其屈服彎矩，即30米多跨連續(xù)T梁橋在6度地

6、震作用下橋墩受力均能保持在彈性范圍內(nèi)，其配筋由普通荷載計算控制。3、在7度地震（本地區(qū)的罕遇地震）作用下，30米多跨連續(xù)T梁橋在5跨?7跨一聯(lián)內(nèi)墩高在15?20米范圍內(nèi)（一聯(lián)內(nèi)墩高相同），在工程場地條件較好時（I、II、III類場地條件）其地震反應(yīng)的橫、縱向最大彎矩小于其截面屈服彎矩，橋墩受力均能保持在彈性范圍內(nèi)，其截面配筋由普通荷載計算控制，在工程場地條件較差時，地震反應(yīng)的橫、縱向最大彎矩大于其截面屈服彎矩，其配筋由地震荷載計算控制；而對于橋墩墩高在25米?35米時，橋墩墩底產(chǎn)生的最大彎矩均小于墩底截面的屈服彎矩，橋墩處在彈性范圍內(nèi)，其截面配筋由普通荷載計算控制。注

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