钢筋混凝土桥墩延性抗震设计方法分析

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桥梁高墩抗震设计方法探讨

桥梁高墩抗震设计方法探讨

桥梁高墩抗震设计方法探讨摘要:桥梁工程在山区建设越来越多,这是因为山区地势复杂,交通条件较为落后,需要通过桥梁工程来改善交通状况。

然而,在建设公路工程时,需要设计较高的桥墩,这是因为山区往往有较大的高差,需要通过桥梁来连接两侧的地面。

而桥墩作为桥梁结构的主要承重构件,容易在地震力作用下出现支座大变形剪切、落梁破坏等病害,这给桥梁的安全性带来了很大的隐患。

在桥梁高墩抗震设计方面,需要考虑多个因素,如桥墩的材料、形式、结构等。

一般来说,钢筋混凝土是桥墩的主要材料,因为它具有较好的抗震性能和承载能力。

同时,在桥墩的形式和结构设计中,也需要考虑地震力的作用因素,如地震波的频率、幅值、方向等。

此外,还需要在桥墩的设计中考虑桥墩与桥面板之间的接口设计,以保证整个桥梁结构的稳定性和安全性。

关键词:桥梁高墩;抗震设计;方法1高墩抗震设计概述桥梁高墩是桥梁结构中不可或缺的一部分,其抗震性能的好坏对整座桥梁的安全性和耐久性有着至关重要的影响。

在桥梁高墩的抗震设计中,需要综合考虑墩身的受力情况、墩顶结构的刚度和耐震性、墩基的稳定性等因素。

首先,在墩身的受力情况方面,需要根据高墩的结构特点和所处的地质条件进行合理的受力分析,确定高墩的承载力和变形特性。

同时,还需要对高墩的横向和纵向位移进行限制,以保证在地震作用下高墩的稳定性。

其次,在墩顶结构的刚度和耐震性方面,需要加强墩顶结构的刚度和耐震性能,采用混凝土加固、加强墩顶横向连接等措施,以提高整座桥梁的抗震能力。

最后,对于墩基的稳定性问题,需要根据地质勘探和土壤力学等方面的数据分析,确定墩基的设计参数,采取合理的基础支承结构和加固措施,保证墩基在地震作用下的稳定性和承载力。

2高墩桥梁的特点及震害分析高墩桥梁是指桥梁的墩子高于一般的桥墩,通常多位于山区。

这种桥梁结构多采用多跨连续梁或连续钢体,同时多采用空心高墩。

由于高墩桥梁的特殊结构和地理位置,它们往往容易受到地震的影响。

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法近些年来,我国的经济发展和城市化发展得到了飞速的发展,我过交通事业也随着得到了比较全满的发展。

众所周知,交通是我国国民经济的大动脉,也是重大自然灾害的生命线。

我国河流众多,桥梁工程是公路路程的咽喉,能够保障公路的通畅。

但是桥梁一旦受到地震的影响出现了損坏或者坍塌,将会给周边的居民和国家带来不可小觑额的经济损失。

所以,完善桥梁抗震的设计岁保障桥梁安全有着极为重要的意义。

一、在桥梁设计中应该注意的问题1.选择桥梁的位置在选择桥梁的桥址时,设计人员应该尽量避免将桥梁建设在相对松软的场地,应该选择抗震系数比较高,且较为坚硬的场地。

像人工填土地、粘土地或者根基不稳的场地都是较为危险的地区。

硬粘土、基岩以及碎石类地基是桥梁施工最理想的地方。

拱桥还要注意尽量避免建立在断层之上,若有必要,需要对其进行地震安全测评。

2.对桥型的选择桥型的选择应该考虑到施工地的地质条件、地形地势以及桥梁工程的实际规模,以此为基础选择合适的桥型、桥墩以及桥梁的基础形式。

施工单位要尽可能的选择先进的施工技术和测量技术,根据自己的实际情况将建筑成本降到最低,将建设质量提到最高。

还可以多加利用先进的混凝土建设架构。

3.对桥孔的布置对桥孔的选择,需要有利于抗震的布局,桥孔应该尽量避免与高墩或者大跨度的桥梁结合。

桥孔比较适宜自重较轻、架构相对简单、质量分布比较均匀、重心相对较低的桥梁。

二、桥梁抗震设计的原则桥梁的抗震设计,其合理性要求,设计桥梁需要使桥梁结构的强度、刚度及其延性等指标实现最佳的结合,此外,还要将设计方案设计的即经济有能够达到抗震的指标。

这就要求桥梁设计师要深入了解施工地的地质结构,以及桥梁结构对地震的反应,还需要具有科学合理的创造力,对于一些落后的规范要勇于挑战。

桥梁抗震的设计要遵循以下的原则:合适的建设场地、注重桥梁的整体性与规则性、提高桥梁结构的构件强度、设置多道抗震防线。

三、桥梁抗震设计的措施1.基础抗震措施设计师在加强基础抗震的措施是,可以采取减轻桥梁上部的自重和荷载,以防止桥梁受地震的影响出现永久性的变形。

钢筋混凝土构件的抗震设计

钢筋混凝土构件的抗震设计

钢筋混凝土构件的抗震设计地震是一种自然灾害,给人们的生活和财产安全带来了巨大的威胁。

在地震频繁的地区,建筑物的抗震性能尤为重要。

而钢筋混凝土结构,作为一种常用的建筑材料,其抗震设计对于确保建筑物的安全具有重要意义。

一、纵向抗震设计在钢筋混凝土结构的抗震设计中,纵向抗震设计是必不可少的一部分。

其目的是通过合理设置竖向钢筋和钢筋混凝土材料的质量来增强结构的刚度和延性。

在地震发生时,通过增加结构的刚度和延性可以有效减少结构的位移和应力,从而减小地震的破坏程度。

纵向抗震设计的重点是确定合适的钢筋直径和间距,并遵守规范中的要求。

在设计过程中,需要考虑到结构的荷载和地震力,并根据地震烈度和设计级别进行合理的布置,以确保结构在地震中能够有足够的承载能力和变形能力。

二、横向抗震设计除了纵向抗震设计外,横向抗震设计也是钢筋混凝土结构抗震设计中的重要部分。

横向抗震设计的目的是通过增加结构的刚度和强度来抵抗地震力的作用。

常见的横向抗震设计方法包括设置剪力墙、剪力框架和剪力楼板等。

剪力墙是一种竖向设置的墙体结构,其作用是通过承担水平剪力来减小地震力对结构产生的影响。

剪力墙的设计需要考虑到结构的高度、布局和开孔等因素,并按照规范的要求确定墙体的尺寸和钢筋配筋。

剪力框架是由钢筋混凝土梁柱组成的一种结构形式,其特点是刚度大、延性好。

在剪力框架的设计中,需要合理确定梁柱的尺寸和钢筋配筋,以满足结构的抗震要求。

剪力楼板是一种水平设置的楼板结构,其作用是通过承担水平剪力来增强结构的抗震性能。

在剪力楼板的设计中,需要考虑到楼板的厚度、间距和钢筋配筋等因素,并按照规范要求进行布置。

三、墙柱结构设计在钢筋混凝土结构的抗震设计中,墙柱结构的设计也非常重要。

墙柱结构是指通过设置钢筋混凝土墙体和柱子来增加结构的强度和刚度,从而提高结构的抗震性能。

在墙柱结构的设计中,需要合理确定墙柱的尺寸和钢筋配筋,并考虑到结构的布局和开孔等因素。

同时,还需要根据地震烈度和设计级别进行合理的布置,以确保结构的稳定性和安全性。

钢筋混凝土框架结构延性设计的探讨

钢筋混凝土框架结构延性设计的探讨

钢筋混凝土框架结构延性设计的探讨0.引言在我国当前的高层建筑当中,对于钢筋混凝土的运用是非常广泛和普遍的,而钢筋混凝土的框架结构因为具有十分稳定的延性,所以使得其也成为了现代很多高层建筑所主要采用的结构形式之一。

这种建筑结构在当前来说,更多的运用在了地震的防护区域,因为这种结构形式具有非常好的抗震性能,但是如果这种框架结构不进行有效的延性设计,那么在较大的自然灾害发生的时候或者是在地震到来的时候,就会产生比较严重的后果,甚至会诱发更大的灾害。

接下来,笔者将在本研究中将主要以建筑钢筋混凝土框架结构延性设计为例,对建筑钢筋混凝土狂接结构设计方面的问题做出简要分析,并简单谈一谈自己的主观看法。

1.建筑钢筋混凝土框架结构的设计原则在高层建筑的框架结构设计当中,应该遵循刚柔相互协调的这一原则,这可以保证高层建筑拥有一定的延性[1]。

而且,笔者认为在抗震撼方面还需要遵循多道设计的原则,这样,如果第一道抗侧力构件受到了破坏,那么接下来的第二道防线和第三道防线就会立即作出接替,这样便能够更好地挡住各种震撼力的冲击。

对于保证建筑物不会因为震撼而倒塌起到了一定的支撑作用。

此外,笔者认为在高层建筑的抗震设计当中还需要对选择作出一定的规定,在选材上,高层建筑要遵循轻质量高强度的原则,建筑材料不单单需要具备足够的形变能力和强度,而且材料的自重也应当尽可能的轻一些[2]。

这样,即便是因为很强大的震撼而造成高层建筑的坍塌,那么轻质的材料对人体所造成的伤害也会适当的降低很多。

2.建筑钢筋混凝土框架结构的延性设计2.1梁柱的延性设计如果想要保证建筑物的框架结构具有更高的延性,那么首先需要保证这个建筑物的框架梁祝具有足够的延性。

梁柱的延性和梁柱界面的塑性铰的转动力有十分重要的关系,所以框架结构的抗震设计最关键的就是对梁柱塑性铰进行设计。

笔者认为在对其进行设计的时候需要遵照强剪弱弯的原则。

钢筋混凝土梁柱在如果受到了较大的剪力,那么一般就会呈现出脆弱性的破坏[3]。

钢桥抗震措施

钢桥抗震措施

钢桥的抗震措施主要包括以下几个方面:
桥跨选择:地震区的桥跨不宜太长,因为大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大,从而降低墩柱的延性能力。

在保证工程经济的同时,应选择小跨径方案,使桥墩承受的轴压水平较低,从而获得更佳的延性。

桥孔布置:桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置,并尽量避免高墩与大跨的组合。

此外,桥梁结构应形体简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。

上部结构抗震措施:应尽量保证结构体系的整体性和规则性。

上部结构尽可能采用连续结构代替简支结构,以减少伸缩缝的数量,降低落梁的可能性,同时也提高了桥上行车的舒适性。

此外,可以在梁底部加焊钢板,或采用纵、横向约束装置限制梁的位移。

T梁在端横隔板之间应采用螺栓连接,曲梁桥则应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。

桥墩加固:为防止桥墩在地震中受到破坏,可以采取钢套筒包裹加固、纤维复合材料加固和增大截面加固等措施。

这些加固方法都可以提高桥墩的横向约束,减小桥墩的横向变形,防止墩柱的倒塌。

减隔震技术:采用减隔震技术及专门的耗能装置,如铅芯橡胶耗能支座等,可以提高高架桥的抗震性能。

其他措施:在伸缩缝、钢绞线和梁端等上部接缝处采用拉杆、挡块或者增加支承面宽度等措施,也能有效阻止落梁震害的发生。

同时,增加钢筋混凝土桥墩的横向约束力,提高其抗弯延性和抗剪强度,也是防止桥墩弯曲和剪切震害的有效方法。

总的来说,钢桥的抗震设计需要综合考虑多个因素,包括桥跨选择、桥孔布置、上部结构抗震措施、桥墩加固以及减隔震技术的应用等。

通过合理的设计和施工措施,可以显著提高钢桥的抗震性能,保障桥梁在地震中的安全使用。

Ⅴ型钢混结合桥墩的计算分析与设计优化

Ⅴ型钢混结合桥墩的计算分析与设计优化

2020.35科学技术创新V 型钢混结合桥墩的计算分析与设计优化薛弘毅(东南大学建筑设计研究院有限公司交通分院,江苏南京210096)1桥梁概况与V 型钢混结合桥墩桥墩是桥的主要支撑物,承担着将桥上部构造的自重和外荷的负荷传递到承销台的基础上的作用。

在不同的桥梁下部结构形式中,V 形墩造形轻巧优美,墩顶与上部构造可采用固结,成为斜腿刚构;在地震的作用下,钢筋混凝土的桥墩容易发生桥墩的倾斜和裂缝,甚至倒塌。

因此,采用延展性更好的钢混组合断面的桥墩,可以提高抗震性能。

本桥为锦江桥的西侧连接匝道桥,位于成都市绕城高速南侧。

本桥采用v 型钢管混凝土桥墩,混凝土承台,钻孔灌注桩基础。

本西侧匝道桥分为2联,桥梁总长178.5m ,跨径布置为(3.5+3×25)m+(3×24)m 。

桥梁标准断面布置如图1所示,总宽11.5m ,横向布置为0.75m(风嘴)+0.4m(栏杆)+5m(人行道)+5m (人行道)+0.4m(栏杆)+0.75m(风嘴)。

图1桥梁建成图与桥梁典型横断面2初定V 型钢混结合桥墩尺寸与计算分析2.1设计荷载图2上部结构支座反力标准组合值图上部结构的支座反力计算结果如图2所示,可见W5#号墩的支座反力最大,取其为最不利的下部结构进行有限元建模计算分析。

同时可知恒载是最主要的荷载作用,其对支座反力的影响最大,其次是活载(行人荷载);同时梯度温度对支座反力的影响也比较大;支座沉降与整体温度对支座反力的影响较小。

2.2初定V 型桥墩尺寸主桥(锦江桥)均采用V 形桥墩,墩顶尺寸为往下2m 截面直径为0.9m ,往上为以5%的斜率渐变。

桥墩两v 腿斜向收拢锚固于承台,柱脚埋入承台1.5m 。

承台上方柱脚为跑道型混凝土墩底。

承台尺寸为5.2m ×2.5m ×2.5m ;承台下为2根直径1.5m 的钻孔灌注桩基础,按摩擦桩设计。

本桥(西侧连接匝道桥)桥墩尺寸参照主桥尺寸进行初步设计。

铁路钢筋混凝土桥梁抗震延性及隔震设计研究

铁路钢筋混凝土桥梁抗震延性及隔震设计研究

铁路钢筋混凝土桥梁抗震延性及隔震设计研究摘要:本文主要铁路钢筋混凝土桥梁抗震设计基本原理和延性的概念,以及影响结构延性抗展的主要因素,最后提出一种提高结构廷性能力的桥墩减隔震设计。

关键词:延性抗震延性减隔震我国正处于铁路建设大发展的时期,在建和待建的高速铁路总里程将达到上万公里。

在高速铁路建设中大量采用了以桥代路,桥梁比例已达到线路总长度的70%-80%,根据以往的经验表明,地震对桥梁造成严重的破坏,作为生命线工程的铁路既是交通运输的枢纽工程,又是抗展救灾中的关键所在。

故如何提高桥梁的抗震能力,使桥梁在地展时能起到安全疏散的作用,地震后确保抗震救灾重建家园的需要,是桥梁工程中的主要研究课题之一。

新颁布的铁路抗震规范[1],提出了三水准两阶段设计的原则,在多遇地震下,桥梁结构按弹性理论设计,不允许结构产生大的损伤和破坏;罕遇地震下,桥梁结构按弹塑性理论设计,引入延性设计方法,允许结构产生可修复的损伤和破坏,但结构物不得倒塌。

从而使“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则在规范标准体系中得以体现。

1 抗震设计参数桥梁结构的刚度、强度和延性,是铁路桥梁抗震设计的三个主要参数。

1.1 刚度为了正确可靠地计算结构在地震侧向力作用下的变形,进而控制其变形,工程师必须估算出结构的实际刚度。

这个量值把荷载或作用力与结构的变形联系起来。

对结构刚度的估计值将直接影响到对结构地震反应位移的预期值。

过去往往使用全截面刚度代替开裂截面刚度,因而人为低估了结构的地震反应位移,导致地震中出现落梁震害的严重后果。

1.2 强度如果要保证桥梁结构在预期的地震作用下免遭破坏,结构就必须具有足够的强度,以抵抗结构在其弹性地震反应时所产生的内力。

p(3)采用有利于提高结构整体性的连接方式。

(4)条件允许时,可采用隔震、耗能装置,减少构筑物的地震反应。

(5)采用技术先进、经济合理、便于修复加固的抗震措施。

(6)采用对抗震有利的延性结构或材料。

基于GA-RS的规则钢筋混凝土桥梁圆形单柱桥墩延性抗震优化设计

基于GA-RS的规则钢筋混凝土桥梁圆形单柱桥墩延性抗震优化设计

性 、 向钢 筋配 筋率 和横 向箍筋 配 筋 率为 设 计 变量 , 纵 建 立抗 震结构 优 化 设 计 的框 架 体 系 和 程 序 系 统 , 面 权 全
衡桥 梁抗震 设 计 中 的各 种 关 键 因素 , 以很 好 地 解 决 多
V r a和 Pisel 将 钢 筋 混 凝 土 圆 柱 桥 墩 看 作 单 自 em r ty2 el
导 。 因此 提 出与 以往抗 震 结 构 优 化 设 计 不 同 的思 路 ,
基 金 项 目 :国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 (0 7 11 ; 57 8 3 ) 国家 科 技 支 撑 计 划 资 助项 目(0 6 A O B 2 ; 通 部 科技 项 目(0 6 82 5 20 B G 4 0 ) 交 20 3 22 ) 1 8 收 稿 1期 :2 0 0 3 09— 2—1 修 改 稿 收 到 H期 :0 9— 4— 0 6 2 0 0 3 第 一 作 者 郑 玉 国 男 , 士 生 , 师 ,9 8年 4月 生 博 讲 17
等 分 别 以可 靠 度 为 优 化 约 束 和 优 化 目标 , 虑 钢 考 筋混 凝土桥 墩 的延性 性能 并 基 于列 车 正常 行 驶极 限状 态 的概念 , 采用 改 进 的遗 传 算 法 对 铁 路 桥 梁 进 行 抗 震 可靠 度优化 设计 。其 它与 桥梁 抗 震 优 化相 关 的研 究 要
所 示 的单 自由度体 系 并按 照延性 构件来 进行 设计 。
L /
桥台 桥墩 桥墩 桥墩 挢台
么侧 重于桥 梁 抗 震 修 复 优 化设 计 等 方 面 , 么 侧 重 要
于桥 梁抗震 加 固优化设 计 等方面。 考虑 到上述抗 震 结构 优化 设 计 的研 究 通 常 以抗 震 需求 、 材料 用量或 结构 造价 为 单 目标 进 行 优化 , 以结 而 构相 应 的抗 震 能 力 为 优 化 约束 , 在 一 定 程 度 上 导 致 这

毕业设计桥墩抗震设计参考

毕业设计桥墩抗震设计参考

第7章 桥梁抗震设计示例目前,桥梁工程的抗震设计一般有两种思路:一是采用“抗震”对策进行设计,致力于为结构提供较强的抵抗地震作用的能力;二是采用减隔震的概念进行设计,致力于减小结构的地震反应,以保证结构的安全。

本章将采用上述两种对策对一座四跨连续梁桥进行纵桥向的抗震设计,着重介绍计算设计部分。

其中,“抗震”设计部分采用两种方法进行,即根据现行《公路工程抗震设计规范》(以下称“规范”)进行设计,和采用能力设计方法进行延性设计。

最后,对采用两种对策的抗震设计进行比较分析。

7.1 桥梁结构简介某一四跨连续梁桥,跨径组合为m 254⨯(见图7.1)。

上部结构为预应力混凝土连续箱梁,宽12m ,高1.25m 。

箱梁的混凝土用量为0.6m 3/(m 2桥面),桥面铺装厚13cm ,三道防撞栏杆质量共2.6t/m 。

采用双柱式桥墩,墩柱采用1.2⨯1.05m 的实心钢筋混凝土截面,横向间距桥梁上部结构的质量为:t m s 14601006.14100)6.25.21208.05.21227.0(=⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯=根据“规范”,所有墩柱质量可换算为墩顶的集中质量,为:t m p 6.82680625.524.0)]5.6476(5.235.15.1[24.0=⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=η可见,p m η仅为s m 的2.1%,所以在地震反应分析中,墩身惯性力可以忽略不计。

7.2 地震动输入本桥可采用反应谱法进行地震反应分析,因此采用地震加速度反应谱作为地震动输入。

根据《中国地震动参数区划图》的规定,该桥址场地的地震加速度峰值为0.2g ,即水平地震系数为0.2。

本连续梁桥为城市高架桥中的一联,结构重要性系数取1.3。

桥址场地属于“规范”II 类场地,反应谱曲线见图3.8,特征周期为0.3s ,下降段的反应谱值为:98.03.025.2⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β7.3 “抗震”设计在静力设计中,多跨连续梁桥常采用的梁墩连接方式为:仅在中墩设固定支座,其余墩上均设滑动支座。

钢筋混凝土构件的延性与抗震

钢筋混凝土构件的延性与抗震

10.1.4位移延性系数
位移延性系数是结构或构件达到极限状态
时的总位移 u与其刚开始时位移y 之比,可表
示为:
u y
式中总位移u 等于屈服时的位移y 与屈服后所
产生的塑性位移 p 之和,即
u y p
下面以简单的竖向悬臂结构为例,导出屈服位移和极 限位移的计算方法,给出位移延性系数的表达式(图10-6)
螺旋箍筋对核芯区产生均匀分布的侧向压力,使混凝土处于
三向受压状态;矩形箍筋只对角隅处混凝土产生有效约束,
侧面混凝土有外凸的趋势,约束作用降低。因此配有螺旋箍
箍筋的构件,其延性好于配有矩形箍筋的构件。
也可以通过增加箍筋之间拉结改善核芯区混凝土约束条
件。另外箍筋间距对构件延性有着明显的影响,箍筋间距较
小的构件有着较高的延性。
极限变形 Du通常取最大荷载值持续到混凝土达极限压应变开始 卸载时的变形值,此变形对应的荷载值往往小于最大荷载。确定 Du 方法有两种,取最大承载力的0.85倍所对应的点为U点,或者取混凝
土达到极限压应变 cu =0.0033~0.0040所对应的点为U点。
10.1.3截面曲率延性系数
受弯构件适筋梁开始屈服和到达截面最大承载力时的截面应变及应 力分布图如图10-5所示。
D Du Dy
式中,Du 为截面或构件承载力没有明显降低情况下的极限变形;
Dy 为截面或构件开始屈服时的屈服变形。 图10-2为施力后理想弹塑性变形曲线,可以很方便地找到屈服
点Y和极限点U,从而确定 Dy 和 Du ,但钢筋混凝土构件不存在
理想的力—变形曲线。
确定Dy 常采用能量等值法和几何作图法,分别如10-3和10-4图所示。
滞回曲线充分反映了构件强度、刚度、延性 和耗能能力等方面的力学特征,是分析钢筋混凝 土结构抗震性能的重要依据。滞回环丰满程度及 所围面积表征构件耗能能力,在三种典型的滞回 曲线中,梭形耗能能力最强,弓形次之,反S形最 差。

钢筋混凝土结构抗震延性设计分析

钢筋混凝土结构抗震延性设计分析
良好 的延性 , 才能避免构件 的脆性破坏。 因此 , 应该做好延性设计 , 来防止构件提; 结构构件 ; 延性设计
0 . 前 言 件, 其延性好于配有矩形箍筋的构件 另外箍筋间距较小的构件有着 在现代建筑 物结构设计 中 . 延性设计越 来越重要 . 钢筋混凝土结 较高的延性。 构延性 的研究 是塑性设计 和抗震设计理论 发展 的基础 在地震作用 2 . 钢 混凝 土 结 构 的 延 性 保 证 下. 混凝土结构 或构件 的破 坏可分为脆性破 坏和延性 破坏两种 . 其中 钢筋混凝土结构中钢筋的塑性 变形性 能 、 混凝土的韧性及钢筋与
脆性破坏的危害很大 , 而延性破坏是指构件承载力没有显著 降低 的情 混凝土的粘结锚 固性能对结构的延性 影响较 大 构件 的纵筋易选用延 况下 , 经历很大 的非线性 变形后 所发生 的破 坏 . 在破 坏前能给人 以警 伸率较大 、 与混凝土粘结性能好 的 Ⅱ、 Ⅲ级钢筋 。采 用冷拉钢筋 、 高强 示。 结构构件延性设计的 目 标是使其在一定条件下只耗能 . 不崩溃 结 钢筋f 丝1 和钢绞线等延伸率较低 的钢筋配制 预应力混凝土结构 . 只要 构 延性的提升能够使整体结构抗倒塌 、 抗震 潜力都得到大 幅度提升 . 适 当配置热轧非预应力钢筋 、 保证 配筋指 数不超 过一定限制和适当提 借 助塑性铰区域变形将地震能量有效耗散与吸收_ 1 1 高箍筋构造要求 . 结构的延性也 可满足抗震要求 对于混凝土构件 , 除了要满足强度 、 刚度 、 稳定性等方面 的要求 还 2 . 1框架柱对延性的构造要 求 应 具有 良好的延 性 , 主要以下原因引起 : ( 1 ) 延性 破坏过程 ; ( 2 ) 调整 和 梁端区域能通过采取抗震构造措施而具有相对 较高的延性 . 常通 适 应动力 荷载产 生的附加内力 和变形 ; ( 3 ) 混凝土连续梁板和框架超静 过“ 强柱弱梁” 措施引导框架 中的塑性铰首先在梁端形成 设计框架梁 定 结构塑性设计 ,要求 某些截 面能够形 成塑性铰 .实现 内力重分布 : 时, 控制梁端截面混凝土受压区高度的 目的是控 制梁 端塑性铰区具有 ( 4 ) 抗震设 防要求 的结构 , 具有 良好的延 性 . 能够 吸收 和消化 地震 能 较大的塑性转动能力 . 以保证框 架梁端截 面具 有足够的曲率延性 梁 量, 降 低动力反应 , 减轻地震 破坏 . 防止结构 倒塌 。 的延 性随截 面受压 区高度减小 而增大 . 根据 国内的试验 研究结果 和参 延性设 计在实际 工程中有重 大的意义 : 第一, 采用偏小 的计算安 考 国外经验 . 当相对受压 区高度控制在 0 . 2 5 ~ 0 . 3 5时 . 梁 的位移延性 可 全可靠度 , 破坏前有 明显预兆 , 确保生命安全 , 减少 财产 损失 ; 第二 , 出 达到4 . 0 ~ 3 . 0左右 。所以规范规定 , 一级抗震等级时 , x ≤0 . 2 5 h o , 二、 三 现偶然超载 , 荷 载反 向, 温度升高 或基础沉降 引起 附加内力等情况下 . 级抗震 等级时 , ) ( ≤O . 3 5 h o , 并且要求受压钢筋 与受拉钢筋之 比控制 在 有较 强的承受和抗衡 能力 : 第三 , 有利于实 现超 静定结构 的内力重分 定范围内。 为防止过多的纵向受拉钢筋在地震 中使梁产生粘结劈裂 布 。第 四 , 在承受动力作用 下 . 能减 小惯性力 , 吸收动能 . 降低 动力反 破 坏 . 规范还规定 p s ≤2 . 5 %t 4 ] 应, 减轻破坏程度 , 防止结构倒塌 。 因此 . 延性结构 的后期变形能力 . 可 2 . 2框架柱对延性的构造要求 以作 为各种 意外情况时 的安全储备目 柱 的轴压 比是影 响框架结构延性 的重要因素 柱的延性随轴压比 1 . 影响构 件延性的因素 增 大而减小 , 轴压 比超过界 限值将发生小偏压脆性破坏 。在抗震设计 中应控制柱 的轴压 比不超过限值 . 使其发生大偏压破坏并具有一定延 1 . 1 梁截 面尺寸 抗 震规范 规定 , 对 于框架柱相应于一 、 二、 三级抗震时 , 轴压比限值 般框架梁 宽度不宜小于 2 0 0 mm. 在地震作用 下 . 梁端 塑性 铰 区 性 。 . 6 5 、 O . 7 5 、 0 . 8 5 。这里规定的轴压 比限值系指柱轴压力设计值 混凝 土保 护层容易剥落 . 梁截面宽 度过小则截 面损 失 比较大 . 不利于 分别为 0 为 防止地震作用下柱子少筋脆性破坏 对框架节点 的约束 。为 了提高节点剪力 、 避免梁侧 向失稳破坏 以及梁 与柱轴压承载力设计值得 比值 . 8 %、 0 . 7 %、 0 . 6 %、 塑性变形 的能力 。 要求粱宽不宜小 于柱宽 的 1 / 2 、 梁 的高宽比不宜大于 和超筋粘结劈 裂破坏 .柱 的纵 向配筋率不 得少于 0 4 、 梁 的跨高 比不宜小于 4 0 . 5 %( 相应 于一 、 二、 三、 四级 抗震 等级 ) . 角 柱的上 述 限值相应 提高 1 . 2纵 向钢筋配筋率 0 . 1 %: 柱的纵 向配筋率最大间距不 宜超过 2 0 0 m m t  ̄ 2 . 3箍筋 的构造要求 试验表 明 . 当梁纵 向受拉钢筋 配筋率很高 时 . 在弯矩达 到最大值 箍筋提供构件和节J 的抗剪能力. 确保实现“ 强柱弱梁” 和“ 强节点 、 强 时, 弯 矩一 曲率 曲线 出现下降 : 当配 筋率较低时 . 弯矩达到最 大值后能 设计 目 的. 还对粱 、 柱塑性铰区混凝土和受压钢筋提供 约束作用 . 保持很长 的水平段 . 提高 了梁 的延性和耗散能量 的能力 当梁 的纵向 锚固” 从而改善结构的延性和耗能能力。梁和柱的剪 配筋率取 为平衡配筋 率时纵 向受拉 钢筋屈服与受 压区混凝土压 碎同 延缓塑性铰 的破坏过程 . 时发生 , 截面延性系数 为零 。因此 , 应限制纵 向受拉钢 筋配筋率 , 保证 切破坏区和弯压塑性铰区均发生在构件的两端 .因此应加密构件两端的 加密区的构造要求包括加密区的长度 、 箍筋最小直径 、 最大间距和最 构件具有足够 的延性 . . 混凝土受压 区配置受压钢筋 . 可以减少相对受 箍筋。 小体积率 其中柱加 密区和节点的箍筋最小体积率与抗震等级 、 柱的轴 压 区高度 . 改善构件延性 压 比和箍筋 的 类 型有关 抗震等级高要求的最小体积率高 、 轴压比高要 1 - 3材 料 的 强 度 采用普通箍筋 比采用螺旋箍筋要求的体积率高 可 提高混凝 土的强度 . 则 降低构件 的轴 压 比. 可 以提高构件 的位移 求的最小体积率高 , 箍筋的构造规定是保证“ 大震不倒” 设计目 标实现的最重要的措施 延性 。在纵 向配筋率相 同的条件下 , 提高混凝土标 号等 于减少 钢筋在 见 . 换算截面 中所 占的 比重 . 也就意味着纵 向钢筋配筋率 的减少 . 反 而会 3 . 结语 使 位移延性降低 综上所述 , 建筑 物越高 . 对地震 反应也越 大 . 对延性 的要求 也越 1 . 4轴 压 比 高 延性设计的正确实现是当今 地震设 防地 区急需解 决的问题之一 . 试验表明 . 轴压 比是影响压弯构件位移延性的最重要 因素 当轴 我们需要进一步加深研究结构在动力荷 载作用 下的反应机理 . 探索提 压 比过大时 , 使压弯构件中钢筋的压应变增大 . 因此 . 截面必须转 动更 高结构延性 的有 效方法 . 使 建筑物既能达 到国家抗震设计标 准 . 又能 大的角度才 能使受 拉区钢筋屈 服 . 这使屈 服位 移大大增加 . 从而导致 够符合经济合理的原 则 电 构 件延性 的大幅降低 1 . 5约 束 构 件延 性 【 参考文献 】

延性设计理念及桥梁抗震分析有限元建模要点

延性设计理念及桥梁抗震分析有限元建模要点

延性设计理念及桥梁抗震分析有限元建模要点摘要:随着近年来我国桥梁设计技术的迅速发展,桥梁抗震分析在桥梁设计中显得愈加重要。

论文简要论述延性抗震设计理论,总结现行规范下两种抗震分析方法的特点,并简述抗震分析建模的要点。

关键词:桥梁抗震;延性设计;有限元建模引言:交通运输在抗震救灾行动中扮演着极为重要的角色,是抢救人民生命财产和开展震后修复工作的重要渠道,所以在桥梁设计阶段,需要熟知延性抗震基本思路和不同抗震分析方法特点,并且在抗震分析的有限元建模过程中要精确有效,采取适当的抗震设计方法和措施,优化桥梁的抗震性能,以保证桥梁的良好抗震能力,发挥其交通枢纽作用。

一、桥梁延性抗震设计基本概念(一)结构延性定义人们从实际地震中观察到的结构反应性能显示,强度不足不一定总是导致结构倒塌,甚至不一定严重破坏,实际上只要结构的初始强度能够基本维持,不出现因非弹性变形的而导致强度过度下降,那么结构就能在地震中幸存,而且震后常只需花少量的费用即可修复,但是如果非弹性变形导致强度急剧降低,则结构的严重破坏甚至倒塌现象是通常可见的,以上便是延性抗震的最初认识。

结构的延性,通常定义为初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形的能力,它包括两个方面的能力:承受较大的非弹性变形,同时强度没有明显下降的能力;利用滞回特性吸收能量的能力。

桥梁抗震设计的基本原则之一,是要保证结构在预期的设计地震作用下的安全性。

根据这个原则,按延性概念来设计抗震结构,意味着结构在预期的设计地震作用下必须具有一定可靠度保证的延性储备。

(二)现行桥梁抗震设计基本思路现行桥梁抗震规范《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)和《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)均采用两水平设防、两阶段设计:A类桥梁的抗震设防目标是中震(E1地震作用)不坏,大震(E2地震作用)可修;B、C类桥梁的抗震设防目标是小震(E1地震作用)不坏,中震(E1地震作用)可修,大震(E2地震作用)不倒。

混凝土桥墩抗震设计方法

混凝土桥墩抗震设计方法

混凝土桥墩抗震设计方法一、前言混凝土桥墩是桥梁结构中的重要组成部分,其抗震能力的设计至关重要。

本文将介绍混凝土桥墩抗震设计的方法,包括桥墩的设计原则、地震荷载的计算、桥墩的抗震设计方法等内容。

二、混凝土桥墩设计原则1. 桥墩应具有足够的强度和刚度,能够承受地震作用下的荷载和变形。

2. 桥墩应具有足够的延性,能够在地震作用下发生一定程度的变形,从而减小地震对结构的破坏。

3. 桥墩的设计应充分考虑地震作用下的荷载和变形,采用合适的设计方法和荷载组合。

4. 桥墩的设计应满足国家相关规范的要求。

三、地震荷载的计算地震荷载的计算是混凝土桥墩抗震设计的重要一环,其计算方法包括:1. 设计地震动参数的确定设计地震动参数是指在设计地震作用下,地震波的主要参数,如地震烈度、周期、加速度等。

其确定需要参考当地的地震烈度图和规范要求。

2. 地震作用下的静力荷载计算地震荷载的静力计算主要是通过地震作用下的等效静力方法进行,即将地震作用下的荷载转化为等效的静力荷载。

具体计算方法可参考国家相关规范。

3. 地震作用下的动力荷载计算地震荷载的动力计算主要是通过地震作用下的响应谱方法进行,即根据地震波的频率特性,计算结构的响应谱,然后将谱值与结构的质量和阻尼进行组合,得到地震作用下的动力荷载。

具体计算方法可参考国家相关规范。

四、桥墩的抗震设计方法桥墩的抗震设计方法包括:1. 桥墩截面的设计桥墩截面的设计应根据地震荷载的计算结果,合理确定截面的尺寸和配筋,保证桥墩在地震作用下具有足够的强度和延性。

2. 桥墩的基础设计桥墩基础的设计应根据地震荷载的计算结果,合理确定基础的尺寸和配筋,保证桥墩在地震作用下具有足够的稳定性和承载能力。

3. 桥墩的连接设计桥墩的连接设计应采用合适的连接方式和连接件,保证桥墩在地震作用下具有足够的刚度和延性。

4. 桥墩的受力分析桥墩的受力分析应考虑地震作用下的荷载和变形,采用弹性或弹塑性分析方法进行,得出桥墩在地震作用下的受力状态。

钢筋混凝土桥墩延性抗震设计方法分析

钢筋混凝土桥墩延性抗震设计方法分析
・l2・ 1
价值 工程
钢 筋 混凝 土桥 墩 延 性抗 震 设 计 方 法分 析
Ana y i fDuc i t im i sg e ho fRe nf r e Co r t i e Pir l sso tl y Ses c De i n M t d o i o c d nc e e Brdg e i
Absr c :Th a e nr d c s te c n e t n t d fd cit es c n lz st e s v r o tn fte r ifre o cee b ig e ta t e p p r ito u e h o c p sa d meho s o u tl y s imi,a ay e h e ea c ne to h eno c d c n rt rd e pir i l
d cit e in a dp t fr ad r lv n rp sl. u t i d sg , n us o w r ee a t o oa s ly p
关 键词 : 筋 混凝 土桥 墩 ; 性 ; 震设计 钢 延 抗
Ke r s enoc d c n rt rd ep es du tlt; es c d sg y wo d :rif re o c ee b ig ir ; ci y simi e in i
聂 年 圣 Ni N a s e g 牛 瑞 森 Ni usn e in h n ; uR i e
( 苏省邗 江交通 建设 工程 有限公 司 , 州 2 5 0 ) 江 扬 203 (ins nin o JaguHa j gC mmu iain o s ut nE gn eigC .Ld, n zo 2 0 3 C ia) a nct sC n t ci nier o,t.Yagh u2 5 0 , hn o r o n 摘要 : 绍 了延 性抗 震设计 的概 念和 方法 , 钢 筋混凝 上桥墩 延性 抗震设 计 的几个 内容进 行 了分析 , 介 对 并对此提 出 了相 关建议 中图 分类 号 :Fra bibliotek 7 T 3

桥梁工程抗震设计的主要内容和方法

桥梁工程抗震设计的主要内容和方法

桥梁工程抗震设计的主要内容和方法通过本学期所学的《土木工程地质》,我们初步了解到了桥梁工程。

桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。

在近30年的国卤外大地震中,桥梁破坏均十分严重,桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。

在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害,桥势防震越来越受到各国工程师的重视。

所以结合所学现代刚橘等知识及搜集的资料,本文将大致讲述桥梁工程抗震设计的主要卤客和方法。

首先我们了解下地震带给桥梁的具体破坏影响,这样才可以采取相应措施来防止。

桥梁上部结构由于受到墩台、支座等的隔离作用,在地震中直接受惯性力作用而破坏的实例较少,由于下部结构破坏而导致上部结构破坏则是桥梁结构破坏的主要形式,下部结构常见的破坏形式有以下几种:1)支承连接部件失败阉定支座强度不足、活动吱座位移量不够橡胶支座缀与支座底发生滑动,在地震力作用下支座破坏,致使梁体发生位移导致落势。

2)墩台支承宽度不满足防震要求,防落势措施设计不合理,在地震力作用下,势、墩台间出现较大相对位移,导致落势现象的发生。

3)伸缩缝、挡块强度不足在地震力作用下伸缩缝碰撞破坏挤压破坏块剪切破坏,都起不到应有作用,导致落势。

接下来将从两个方面讲述抗震设计。

抗震设计的主要内容目前桥梁工程的设计主要配合静力设计进行,但贯穿整个桥梁设计的全过程。

与静力设计一样,桥梁工程的抗震设计也是一项综合性的工作。

桥梁抗震设计的任务,是选择合理的结构方式,并为结构提供较强的抗震能力。

具体来说,有以下三个部分:1正确选择能够有效抵抗地震作用的结构形式;2合理的分配结构的刚度,质量和陶后等动力参数,以便最大限度的利用构件和材料的承载和变形能力;3正确估计地震可能对结构造成的破坏,以便通过结构、构造和其他抗震措施,使损失控制在限定的范围卤。

高速铁路桥梁典型桥墩位移延性能力分析

高速铁路桥梁典型桥墩位移延性能力分析

高速铁路桥梁典型桥墩位移延性能力分析发表时间:2016-05-26T10:22:13.660Z 来源:《工程建设标准化》2016年2月供稿作者:刘勇[导读] (铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁设计处,300142)高速铁路以其安全、快捷、舒适、环保等因素已经成为中国铁路发展的主要趋势。

(铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁设计处,300142)【摘要】高速铁路建设当中,为了满足列车快速、安全运行的需要,高速铁路桥墩结构具有横向刚度大的特点,但其配筋率却相对较小。

目前针对此类桥墩缺乏系统的理论和试验研究,对其抗震性能的评估方法并不健全。

本文以高速铁路桥梁中典型的圆端型桥墩为研究对象,采用UCFyber有限元软件对其进行了截面弯矩-曲率特性分析,并采用Priestly的方法进行了桥墩延性变形能力的计算。

计算结果表明,目前高速铁路典型桥墩的延性变形能力较低,不能满足现阶段高速铁路桥梁的抗震需求。

【关键字】高速铁路;圆端型桥墩;弯矩-曲率分析;位移延性;抗震需求1 引言高速铁路以其安全、快捷、舒适、环保等因素已经成为中国铁路发展的主要趋势。

高速铁路中桥梁所占的修建比例较高,如京沪高铁中桥梁占全线路比例达80%。

高速铁路桥梁在现代交通运输系统中占据重要地位,避免其在地震作用下发生严重的破坏,是减少国家经济损失和保证人民生命安全的前提。

目前高速铁路桥梁的抗震设计主要依据《铁路工程抗震设计规范》,其是否适用目前高速铁路桥梁有待进一步研究。

因目前高速铁路桥梁设计的特点及现行铁路抗震规范的局限性,使得高速铁路桥梁抗震性能的评估具有一定的独特性。

本文选取高速铁路桥梁典型桥墩,对其延性抗震能力进行计算分析,对于目前高速铁路桥墩的抗震性能评估具有一定的借鉴意义。

2 位移延性变形能力计算桥墩的位移延性能力,可通过曲率延性系数和位移延性系数的大小来衡量。

曲率延性系数描述的是塑性铰区域极限曲率与屈服曲率的比值,表示结构的局部延性,而位移延性系数表示结构的整体延性。

钢筋混凝土桥墩延性分析与抗震能力评估

钢筋混凝土桥墩延性分析与抗震能力评估

1 桥墩 地震 需求与 抗弯 能力计 算
3 边坡 变形成 因分 析与控 制
3 1 边坡 变形 成 因分析 .
1 地质构造原 因。杉树坳 隧道进 口左 线洞 口段 Z 4 +35 ) K0 4~
Z4 K 0+30段 , 9 为隧道浅埋段 , 埋深 0mN2 2m左右 , 围岩为碎 石
钢 筋混 凝 土 桥 墩 延 性 分析 与抗 震 能力 评估
武俊 彦 卢 伟 姜 秀娟
摘 要: 以中震为切入点 , 对桥墩地震 需求 与抗弯 能力计算进行 了研 究 , 并结合算例进 行 了分析 , 结果表 明: 根据桥墩 中
震 需 求 能 力 比 确定 合 理 的桥 墩 截 面和 配筋 率 , 以 保 证 大震 激励 下桥 墩 核 心 混凝 土 不破 碎 。 可 关键 词 : 墩 , 震 需求 , 弯 能 力 , 震 性 能 桥 地 抗 抗 中 图分 类 号 : 4 2 5 U 4 .5 文献标识码 : A
Z4 K 0+3 8 7 段上部开挖扰动 的影响 , 致使进 口左线洞 口边坡 出现 开展提供 了保障。 参考文献 : 较大变形 , 并严重影响到了该段整体 围岩 的稳定性 。
3 2 边 坡 稳 定 性 控 制 措 施 .
结合监测数据 , 以及对边 坡变 形失稳 成 因的分析 , 针对 杉树 坳 隧道进 V左线的情况 , I 建议 _ : 2 J 1暂缓开挖 面掘进作业 , ) 及时对 Z 0+3 5 K4 K4 3 ~Z 0+3 0段 7
0 引言
桥梁在地震 中一旦遭受 了严重 的破 坏 , 断了震 区交通生命 切 线, 必然造成救灾 工作的巨大困难 , 使次生灾害加重 , 而导致非 从 常 巨大的经济损失 , 因此对桥梁进行抗震性 能分析与评价是 极其
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价值工程
0引言延性,通常是指在初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形的能力,它包括两个方面的能力:一是承受较大的非弹性变形,同时
强度没有明显的下降;二是利用滞回特性吸收能量的能力[1]。

结构的延性称为整体延性,构件的延性称为局部延性。

常用的两个延性指标为:位移延性(displacement ductility )和曲率延性(curvature
ductility )[2]。

延性抗震设计是以结构非线性动态行为为基础的,主要研究在结构不发生大的破坏和丧失稳定的前提下提高构件的滞回耗能能力、塑性铰的设置与极限变形能力。

1钢筋混凝土桥墩延性抗震设计内容
1.1延性桥墩钢筋的布置①纵向钢筋的考虑。

理论分析表明,桥墩中纵向钢筋含量对桥墩的延性有一定的影响。

但纵筋含量对延性如何影响,目前的认识相差很大,有的结论甚至截然相反。

但不管怎样,延性桥墩中纵向钢筋的含量不宜太低,也不宜太高。

为了能提
供更好的约束效果,
Caltrans 规范还规定纵筋之间的最大间距不得超过20cm ;欧洲规范规定纵筋之间的最大间距不得超过核心混凝土最小尺寸的1/3或35cm ,但可以超过20cm ;新西兰规范规定,对矩形及圆形截面延性桥墩,纵筋之间的最大间距不得超过截面直径的1/4,也不得超过20cm 。

②塑性铰区横向箍金的确定。

在延性桥墩抗震设计中,各国规范对横向箍筋的规定是最多的,横向箍筋主要起起到三个方面的作用:一是用于约束塑性铰区混凝土,二是提供抗剪能力,三是防止纵向钢筋压屈。

我国公路桥梁抗震设计规范规定8、9度区桥梁墩柱加密区段箍筋的配置要满足:圆形截面应采用螺旋式箍筋,间距不大于10cm ,箍筋直径不小于8mm ;矩形截面的最小体积含箍率,纵桥向和横桥向不低于0.3%。

与国外规范相比,含箍率很小,而且没有考虑纵向钢筋压曲破坏,因而是很不够的。

1.2钢筋混凝土桥墩的剪切性能为了充分发挥桥墩的延性能力,必须防止桥墩发生脆性的剪切破坏,因而需要研究钢筋混凝土桥墩的剪切性能。

Priestley 等人提出的计算公式与试验结果吻合得最好。

下面着重介绍钢筋混凝土桥墩的抗剪强度计算以及抗剪验算。

1.2.1抗剪强度根据Priestley 等人提出的抗剪强度计算公式,钢筋混凝土墩柱的剪切强度可以认为由三部分组成,即混凝土提供的剪切强度V C ,轴向力提供的剪切强度V P ,横向钢筋提供的剪切强度V S ,用公式表示为:V n =V C +V P +V S
混凝土剪切强度是在抗剪强度计算时需着重考虑的一项,其强度公式为:V c =v c ·A e =k ·f ′
c 姨·A e 其中,v c 为混凝土的名义剪应力(MPa );k 取决于构件的延性水平,对于抗震验算,偏保守地根据图示取值;f ′
c 为混凝土的圆柱
体抗压强度(MPa );A e 为有效剪切面积。

1.2.2抗剪验算根据强度破坏准则,要确保墩柱不发生剪切脆性破坏,墩柱可能承受的最大剪力Q 与墩柱的抗剪强度V 之间必须满足:Q <V
在桥梁钢筋混凝土墩柱中,沿墩高方向所受剪力不断变化,抗
剪强度也不均匀。

一般来说,从墩顶到墩底,墩柱所受的剪力不断增大,到墩底载面达到最大值。

而墩柱的抗剪强度变化规律并不完全
类似。

如前所述,
剪切强度由混凝土、轴向力以及横向钢筋共同提供。

其中,轴向力提供的剪切强度可看成沿整个墩柱不变;而混凝土提供的剪切强度,在塑性铰区以外取初始值,而在塑性铰区内要根据延性水平取值;至于横向钢筋提供的剪力,由于塑性铰区内横向钢筋的布置加密,因而在塑性铰区内外差别较大。

1.3抗震能力验算为了保证延性抗震设计的安全性,必须进行抗震能力验算。

目前,延性抗震验算所采用的破坏准则比较多,从实际应用来看,强度破坏准则和延性破坏准则是目前国内外使用比较广泛的两个准则,对于钢筋混凝土桥墩,可以用强度破坏准则验算抗剪强度,用延性破坏准则验算弯曲延性能力。

1.3.1强度破坏准则在工程抗震研究的旱期阶段,地震作用是被假定为一种拟静力荷载作用于结构上的。

因此结构的安全性将取决于地震力的大小和结构的强度,强度破坏准则可表示为:σ燮[σ]
式中,σ和[σ]分别是实际和允许的强度。

强度破坏准则概念简单,应用方便,所以在结构设计中被长期应用。

1.3.2变形破坏准则变形破坏准则规定一个容许的最大变形为破坏界限值,并要求结构的最大位移反应不超过这个限值。

该破坏准则的形式如下:Δmax 燮[Δ]
式中,Δmax 表示地震激起的最大位移反应,[Δ]表示容许的结构位移值。

上式也可以采用位移延性系数的形式来表示,即:μΔ燮[μΔ]
式中,μΔ表示地震激起的最大位移延性需求,[μΔ]表示容许的结构位移延性系数。

与强度破坏准则一样,变形破坏准则是另外一类重要的破坏准则,在结构设计中同样也得到长期应用。

对结构抗震设计而言,采用变形破坏准则有其自然的合理性,因为地震动对于结构是一种外加的强迫运动。

因此,在各国现行的桥梁抗震设计规范中,基本都直接或间接地采用了变形破坏准则。

2建议
对钢筋混凝土桥墩延性抗震设计是一个不断深入与完善的过程,这方而的研究成果正在不断应用到实际设计中,新结构的出现,提出了许多新的研究课题。

这里作者提出几个从有关钢筋混凝土桥墩延性抗震设计的建议。

①从桥墩的变形来讲,需要找出墩顶位移延性与截面延性的关系,根据剪跨比和长细比等因素给出位移延性与曲率延性之间的关系便于结构设计使用。

②在桥墩延性抗震设计中,应考虑到土与桥梁结构的相互作用,之尽量与地震作用下的真实情况相一致。

③为适应工程发展的需要和改进桥墩的抗震能力,需要进一步研究进行其它截面形式(如空心截面)的延性能力及抗震设防标准。

参考文献:
[1]叶爱君.桥梁抗震[M].北京:人民交通出版社,2002.
[2]普瑞斯特雷,塞勃勒,卡尔维.桥梁抗震设计与加固[M].北京:人民交通
出版社,
1997.——————————————————————
—作者简介:聂年圣(1974-),男,江苏邗江人,工程师,研究方向为道路与桥梁
工程施工与设计。

钢筋混凝土桥墩延性抗震设计方法分析
Analysis of Ductility Seismic Design Method of Reinforced Concrete Bridge Pier
聂年圣Nie Niansheng ;牛瑞森Niu Ruisen
(江苏省邗江交通建设工程有限公司,扬州225003)
(Jiangsu Hanjiang Communications Construction Engineering Co.,Ltd.,Yangzhou 225003,China )
摘要:介绍了延性抗震设计的概念和方法,对钢筋混凝上桥墩延性抗震设计的几个内容进行了分析,并对此提出了相关建议。

Abstract:The paper introduces the concepts and methods of ductility seismic,analyzes the several content of the reinforced concrete bridge pier
ductility design,and puts forward relevant proposals.
关键词:钢筋混凝土桥墩;延性;抗震设计Key words:reinforced concrete bridge piers ;ductility ;seismic design
中图分类号:TU37
文献标识码:A
文章编号:1006-4311(2010)32-0112-01
·112·。

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