大跨度連續(xù)梁橋的延性和減隔震設(shè)計

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1、大跨度連續(xù)梁橋的延性和減隔震設(shè)計陳孟林徐武輝撫州贛東公路設(shè)計院摘要：當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在很多地區(qū)都需要建設(shè)大跨度連續(xù)梁橋，這種橋設(shè)計和建設(shè)都比較復(fù)雜，而iL對環(huán)境要求苛刻，為了保證其整體的質(zhì)量，提高結(jié)構(gòu)性能，相關(guān)技術(shù)人員要做好相應(yīng)的延性和減隔震設(shè)計。F面就結(jié)合具體的工程案例，分析設(shè)計的基本原理，根據(jù)工程要求，數(shù)據(jù)情況，分析最終的設(shè)計情況，希望給有關(guān)人士一些借鑒。關(guān)鍵詞：人跨度;連續(xù)梁橋;減隔震設(shè)計;對于大跨度的連續(xù)梁橋而言，在縱向的地震荷載條件下，固定的橋墩會承受很大的向上來的慣性力，如果設(shè)計中有效利用固定墩

2、延性做好抗震處理，當(dāng)墩底出現(xiàn)屈服之后，就會產(chǎn)生非常大的塑性變形，進(jìn)而致使橋墩出現(xiàn)嚴(yán)重的損傷。不僅影響橋梁的作用發(fā)揮，在地震之后維修人員到現(xiàn)場進(jìn)行檢修，工作量也是非常大的。由此可見，這種設(shè)計只能減小上部結(jié)構(gòu)的地震慣性九不能減少橋墩地震慣性力的貢獻(xiàn)。1大跨度連續(xù)梁橋的延性和減隔震設(shè)計基本原理橋梁使用壽命都是由建設(shè)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所決定的，如果橋梁自身結(jié)構(gòu)被破壞，那么其整體強(qiáng)度將會下降，其至只有最初強(qiáng)度的20%，雖然不會出現(xiàn)倒塌問題，但是嚴(yán)重影響車輛行駛的安全。根據(jù)上述特點，使用變形破壞準(zhǔn)則，就可以做好延性和減隔震設(shè)計，具體

3、設(shè)計階段設(shè)其變形是最大值，那么橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，也要控制在這一范圍內(nèi)，二者的關(guān)系是qp

4、度要遠(yuǎn)高于沒有橫向約束的混凝土強(qiáng)度，與之對應(yīng)的壓力能力通常是后者的4-16倍，用這種方法進(jìn)行大跨度連續(xù)梁橋的延性抗震設(shè)計，能夠充分發(fā)揮出鋼筋的屈服應(yīng)變性能，提高橋梁結(jié)構(gòu)的彈塑性，減輕結(jié)構(gòu)的損傷程度。2案例分析2.1橋梁的基本情況這一座橋梁是100m+160m+100m的三跨變截面連續(xù)梁橋，其具體設(shè)計如下，主梁施工屮使用C50混凝土，跨屮梁的高度為3.5m,支點位置的高度為9.5m，梁的總重量達(dá)到了45773t，使用鋼筋混凝土矩形實體橋墩。在橋梁設(shè)計中，技術(shù)人員有效利用橋墩的延性進(jìn)行抗震設(shè)計，各個墩梁之間使用盆式支

5、座，除此之外，技術(shù)人員釆用了擺式支座進(jìn)行減隔震設(shè)計，在各個橋墩之間都使用了摩擦擺式減隔震支座，具體進(jìn)行計算過程屮，假設(shè)橋墩允許橋墩屈服并保持彈性。2.2分析地震的動輸入情況進(jìn)行抗震情況分析過程中，主要對順橋向地震響應(yīng)情況進(jìn)行研宄，對于地震的動輸入中，使用地震動時程，所有的地震記錄都是引用專業(yè)的強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫，具體的計算使用參數(shù)如小表，只體計算過程中地震波水平峰值加速度都調(diào)整成l.Og,根據(jù)5%的阻尼比轉(zhuǎn)化六條地震動對應(yīng)的加速度反應(yīng)譜。2.3分析計算模型的構(gòu)建使用SAP200建模計算，橋墩和主梁都使用梁單元進(jìn)行模擬，承

6、臺按照剛體進(jìn)行模擬，質(zhì)量主要都堆聚在承臺質(zhì)心，承臺中心和墩底和互連接，在底部增加六個方向的彈簧模擬樁基礎(chǔ)的作用。P1號和P2號，還有P4號和主梁進(jìn)行固結(jié)，在順著橋的方向上，必須對活動支座摩檫作用進(jìn)行分析和考慮，在這方面可以使用雙線性理想彈塑性彈簧單元模擬，其屮K0屬于活動盆式支座的彈性剛度，K0=Fy/5y，Ey=pN,屬于一種臨界摩擦力。M表示滑動摩擦系數(shù)，在這次研究中滑動摩擦系數(shù)取值為0.02,N是支座所承擔(dān)的上部結(jié)構(gòu)重力，Sy是活動盆式支座的屈服位移，取值為0.003m。3使用橋墩延性分析抗震情況這一橋梁的

7、主墩和邊墩配筋率都是1.50%，槊性鉸區(qū)配箍率是0.4%，考慮到恒載軸的情況下，技術(shù)人員有必要分析彎矩-曲率，對于橋墩的容許位移和屈服位移而言，可以根據(jù)相關(guān)規(guī)范取值，分析彈塑性動力時程過程中，必須考慮滑動摩檫效應(yīng)，還要考慮滯冋耗能情況，最終取其平均值。同計算得出，在地震作用下，墩頂位移要小于允許的位移，這時位移需求和其能力比較接近，其位移延性要達(dá)到7.6,墩底截面發(fā)生較大的塑性轉(zhuǎn)角，橋燉損傷嚴(yán)重。4使用擺式支座進(jìn)行減隔震方面的設(shè)計在縱向地震荷載作用下，墩頂?shù)募袅Χ际怯傻卣鹨鸬膽T性力導(dǎo)致的，地震剪力和地震彎矩都是

8、地震剪力以及墩身傳遞的慣性力導(dǎo)致的，由此可見，二者的差值都是剪力的貢獻(xiàn)值，墩底彎矩與墩頂剪力、墩高乘積的差值為墩身彎矩的貢獻(xiàn)值。為了更加直觀的對其進(jìn)行分析，對其進(jìn)行定義:墩身剪力貢獻(xiàn)率Ips=(墩底剪力-墩頂剪力)/墩底剪力，墩身彎矩貢獻(xiàn)率Ipf(墩底彎矩值-墩頂剪力值X墩高)/墩底彎矩值。這種設(shè)汁方案如果和墩身保持彈性的減隔震設(shè)計進(jìn)行對比分析，設(shè)計屮如果允許橋墩出現(xiàn)屈服