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《大跨度連續(xù)梁橋的延性抗震分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2013年8月第8期城市道橋與防洪橋梁結構85大跨度連續(xù)梁橋的延性抗震分析王文欣1,2，肖杰，楊立坡。，劉博海。(1．同濟大學，上海市200092；2．天津市市政工程設計研究院，天津市300051)摘要：該文闡述了某大跨度連續(xù)橋的延性抗震分析。通過對強震區(qū)的某大跨連續(xù)梁的固定墩采用彈塑性減震耗能裝置，可以有效地減小固定墩承受的巨大的水平剪力。在此基礎上，對墩柱進行延性抗震設計，并分析比較不同因素對結構延性的影響。結果表明，考慮墩柱的延性可以有效地降低墩柱底部彎矩。配箍率和軸壓比對墩柱的延性系數(shù)影響較明顯，而縱向主筋的配筋率減低，屈服和極限曲率均會降低，對延性系數(shù)的影響較小。關鍵
2、詞：橋梁工程；大跨度連續(xù)梁橋；延性抗震設計；非線性時程分析中圖分類號：U442．5+5文獻標識碼：A文章編號：1009—7716(2013)08—0085一o4地震分析方法與縱向分析相同。該橋為(100+1600引言+100)m變截面預應力混凝土連續(xù)梁橋，橋寬為強度破壞準則是應用最廣的傳統(tǒng)的破壞準17．25m，采用直腹板單箱單室截面，主跨支點處梁則，不管是基于容許應力法還是基于承載能力極高9．5m，跨中梁高3．5m，梁底按1．8次拋物線變限狀態(tài)法的結構設計，都需要應用這個準則。但研化。究者在實際地震中觀察到，強度不足不一定總是對橋梁進行50a超越概率分別為10％(相當導致結構倒
3、塌，甚至不一定嚴重破壞；實際上，只于El荷載)和2％(相當于E2荷載)地震分析。加要結構的初始強度能夠基本維持，不出現(xiàn)因非彈速度時程曲線(見圖1、圖2)均由地震部門給出，性變形的加劇而導致強度的過度下降(文獻[2】規(guī)其中50a的2％和10％超越概率地震加速度時程定構件在經(jīng)歷反復彈塑形變形循環(huán)時，抗力下降曲線均分別提供了3條，限于篇幅，均只給出1條不超過初始抗力的20％)，那么結構就能在地震中樣本曲線，下面分析根據(jù)圖1和圖2所示的地震幸存，而且震后通常只需要花少量的費用即可修波對結構的作用。復。加速度／塒-2延性抗震設計方法基于上述思想，采用變形I．51破壞準則，即規(guī)定一個容許的
4、最大變形為破壞界0．50限值，并要求結構的最大位移反應不超過這個限—0．5值。該破壞準則的形式如下：一l-1．5≤(1)—2051Ol520253035加從變形的角度看，地震造成結構破壞的原因圖150al0％超越概率設計地面水平向加速度時程曲線圖不外乎兩類：一類是地震動激起的結構位移超過加速度，m·s。結構的變形能力，從而導致結構強度和剛度急劇3r———r1—r_r—一?——?——?下降并很快倒塌；另一類是地震動激起結構反復彈塑形變形循環(huán)，結構因損傷累積和低周疲勞效應而破壞。應當指出，如果延性結構按照上式所示的變形破壞準則進行抗震設計的，則上述兩類破壞情況在預期的地震動下都不可
5、能發(fā)生。rf，l。時問／8—l——————一一一一??一l02030405060701橋梁結構形式及計算參數(shù)圖250a2％超越概翠設計地面水平向加速度肘程曲線圈現(xiàn)對某工程大跨連續(xù)梁橋進行上述地震分采用SAP2000對橋梁進行空間桿系單元建析。限于篇幅，本文僅給出縱向地震的分析，橫向模，墩柱通過承臺與各樁之間均采用剛性約束連接；樁土之間考慮水平相互作用，樁土之間土彈簧收稿日期：2013一o4—16作者簡介：王文欣(1975一)，男，天津人，高級工程師，從事橋剛度由M法求解。橋梁結構有限元模型見圖3所梁工程設計與研究工作。示，圖3中25#墩為固定墩。86橋梁結構城市道橋與防洪201
6、3年8月第8期滑動支座的初始剛度。在SAP2000里，彈塑性減震耗能裝置和滑動摩擦支座均采用wen彈塑性連接單元來模擬。2延性抗震設計方法如前所述，結構在偶遇地震E2作用下，結構允許發(fā)生部分破壞，但經(jīng)過表面修復后，仍然可以達到正常使用的臨界狀態(tài)。在此狀態(tài)下，保護層混凝土可以發(fā)生嚴重剝落，但不允許發(fā)生橫向約束圖3連續(xù)梁有限兀模型鋼筋的斷裂和縱向鋼筋的壓潰屈曲，核心混凝土橋梁在抗震設計時采用彈塑性減隔震裝置方要保持完整?？梢哉f，橫向鋼筋開始發(fā)生斷裂是橋案，即在固定墩處設置固定盆式支座和彈塑性阻梁墩柱可修復與否的臨界條件。對于有橫向箍筋尼器并聯(lián)使用的裝置；橋梁遭受地震力時，當?shù)卣鸺s束
7、的混凝土，其混凝土極限壓應變可以達到力大于固定支座最大水平抵抗力時，固定支座水0．012～0．05之間，為無約束混凝土極限壓應變設計平約束失效，轉為由彈塑性耗能裝置抵抗縱向水值(0．003)的4到16倍，這樣可以充分利用鋼筋較平地震力，并有效限制墩梁間的相對位移，見圖4大的屈服應變，使得結構有較大的塑性轉動，從而所示。國內外試驗表明，彈塑性減震耗能裝置的滯達到結構耗能的目的。文獻【1】和文獻【4】均規(guī)定：回曲線均可以用雙線性模式來表示，見圖5所示。一u=004十(4)在式(4)中，為約束鋼筋
