非线性时程分析重点
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弹性时程分析
1
一、桥梁构造、材料概况
桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁 桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结 构，挂孔梁为普通钢筋混凝土梁，梁长16m ，墩为钢筋混 凝土双柱桥墩，墩高15m 预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底 板预应力 跨中箱梁截面 墩顶箱梁截面
本例中主要讲解如何选择实录地震波。
17
设计加速度时程的确定
地震波的三要素
地震动三要素：频谱特性、有效峰值 和持续时间。
18
实录地震波
否 否
先计算EPA、EPV， 据此计算百度文库较
是
否
T1 , T 双指 g 标控制
是
按反应谱面积 控制
是
持时
否
是
峰值
与设计反应谱结果 比较
是
选用
19
设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
幅值的种类 地震动幅值包括加速度、速度和位移的 峰值、最大值或者某种意义上的有效值。 加速度峰值PGA、速度峰值PGV和位移峰 值PGD是地面运动强烈程度最直观的描述 参数。加速度峰值是最早提出来的、也 是最直观的地震动幅值定义。
一般用加速度幅值调整
20
设计加速度时程的确定（选用实录波）
2
一、桥梁构造、材料概况
3
一、桥梁构造、材料概况
材料
混凝土
主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土 桥墩采用JTG04（RC）规范的C40混凝土
钢材
采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
荷载
恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算
4
一、桥梁构造、材料概况
美国采用有效加速度峰值EPA，而我国
实际采用的是加速度峰值PGA
21
设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
设计加速度峰值PGA的求法 以设计加速度反应谱最大值Smax除以放大系数 （约2.25）得到。
PGA S max 2.25Ci Cs Cd A Ci Cs Cd A 2.25 2.25
判别地基不液化，不需 进行抗液化措施。
12
E2地震作用下抗震分析难点
13
7、确定桥梁类型：
确定为规则桥梁
14
8、确定分析方法：
采用NTH法。
15
1、设计加速度时程的确定（选用实录波）
16
设计加速度时程的确定
地震波的来源
一、选用实录地震波并进行适当调整； midas Civil中提供了近40种实录地震波 二、人工地震波； a、相关部门提供的人工地震波； b、clan和Sacks在1974年提出的用三角级数 叠加来模拟地震动加速度；
在7度区，按8度构造措施设防
8
四、场地类别确定
3、确定土层平均剪切波速：
土层平均剪切波速为：209.8m/s
9
四、场地类别确定
4、确定工程场地覆盖层厚度：
按此条规范确认为：11.5m。
10
四、场地类别确定
5、确定场地类别：
查得场地类别为Ⅱ类场地
11
五、液化判别
6、根据土质判断是否需要抗液化措施：
一、幅值的调整
有效加速度峰值 因为峰值参数并非描述地震动的最理想参数，由 高频成分所确定的个别尖锐峰值对结构的影响并 不十分显著，所以美国ATC-30样本规范所采用的 是有效峰值加速度EPA，对有效峰值加速度EPA的 求法参见MIDAS相关资料，而我国规范及工程实际 运用其实都是采用峰值加速度PGA（虽然《建筑抗 震设计规范》的5.1.2条文说明中专门提到了有效 峰值加速度，但概念其实就是峰值加速度PGA)。
预应力
钢束(φ15.2 mm×31) 截面面积: Au = 4340 mm2 孔道直径: 130 mm 钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开) 预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm 张拉力:抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa
PGA 1.911 0.5464 0.3569 g 0.3569 g
加速度峰值PGA调整系数
25
PSA w PSV
设计加速度时程的确定（选用实录波）
二、确定实录波的特征周期 Tg
因为拟相对速度反应谱PSV和拟绝对加速度的 反应谱PSA之间有近似关系：PSA w PSV 则可得到特征周期 ：
一、幅值的调整
本例选择程序自带实录地震波： 1940, El Centro Site, 270 Deg进行调整
24
设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
打开工具－地震波数据生成器－Generate－ Earthquake Response Spectra 选择程序自带实录地震波： 1940, El Centro Site, 270 Deg
5
二、桥梁场地概况
该桥位于某7度区二级公路上，水平向基本地震加速度值 0.15g。按《中国地震动反应谱特征周期区划图》查的场 地特征周期为：0.45s。经现场勘察测得场地土质和剪切 波速如下：
6
三、基本参数确定
1、判别桥梁类型：
二级公路大桥，故该桥为B类桥梁。
7
三、基本参数确定
2、确定构造措施设防烈度：
22
设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
调整加速度曲线
(t ) a(t ) A a max / A max
分别是调整后的加速度曲线和峰值； A (t )、 a 式中： max Amax分别是原记录的加速度曲线和峰值； a(t )、
23
设计加速度时程的确定（选用实录波）
Tg 2 1 EPV 2 w EPA
其中： EPA为有效峰值加速度，EPV为有效峰 值速度。
对选定的实录地震波，首先求EPV、EPA
26
设计加速度时程的确定（选用实录波）
E1地震时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值：
PGA 11 0.15 9.8 0.6321 m / s2 1 Ci Cs Cd A 0.43
E2地震时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值：
PGA 9.8 1.911 m / s2 2 Ci Cs Cd A 1.3 11 0.15
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一、桥梁构造、材料概况
桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁 桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结 构，挂孔梁为普通钢筋混凝土梁，梁长16m ，墩为钢筋混 凝土双柱桥墩，墩高15m 预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底 板预应力 跨中箱梁截面 墩顶箱梁截面
本例中主要讲解如何选择实录地震波。
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设计加速度时程的确定
地震波的三要素
地震动三要素：频谱特性、有效峰值 和持续时间。
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实录地震波
否 否
先计算EPA、EPV， 据此计算百度文库较
是
否
T1 , T 双指 g 标控制
是
按反应谱面积 控制
是
持时
否
是
峰值
与设计反应谱结果 比较
是
选用
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设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
幅值的种类 地震动幅值包括加速度、速度和位移的 峰值、最大值或者某种意义上的有效值。 加速度峰值PGA、速度峰值PGV和位移峰 值PGD是地面运动强烈程度最直观的描述 参数。加速度峰值是最早提出来的、也 是最直观的地震动幅值定义。
一般用加速度幅值调整
20
设计加速度时程的确定（选用实录波）
2
一、桥梁构造、材料概况
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一、桥梁构造、材料概况
材料
混凝土
主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土 桥墩采用JTG04（RC）规范的C40混凝土
钢材
采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
荷载
恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算
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一、桥梁构造、材料概况
美国采用有效加速度峰值EPA，而我国
实际采用的是加速度峰值PGA
21
设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
设计加速度峰值PGA的求法 以设计加速度反应谱最大值Smax除以放大系数 （约2.25）得到。
PGA S max 2.25Ci Cs Cd A Ci Cs Cd A 2.25 2.25
判别地基不液化，不需 进行抗液化措施。
12
E2地震作用下抗震分析难点
13
7、确定桥梁类型：
确定为规则桥梁
14
8、确定分析方法：
采用NTH法。
15
1、设计加速度时程的确定（选用实录波）
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设计加速度时程的确定
地震波的来源
一、选用实录地震波并进行适当调整； midas Civil中提供了近40种实录地震波 二、人工地震波； a、相关部门提供的人工地震波； b、clan和Sacks在1974年提出的用三角级数 叠加来模拟地震动加速度；
在7度区，按8度构造措施设防
8
四、场地类别确定
3、确定土层平均剪切波速：
土层平均剪切波速为：209.8m/s
9
四、场地类别确定
4、确定工程场地覆盖层厚度：
按此条规范确认为：11.5m。
10
四、场地类别确定
5、确定场地类别：
查得场地类别为Ⅱ类场地
11
五、液化判别
6、根据土质判断是否需要抗液化措施：
一、幅值的调整
有效加速度峰值 因为峰值参数并非描述地震动的最理想参数，由 高频成分所确定的个别尖锐峰值对结构的影响并 不十分显著，所以美国ATC-30样本规范所采用的 是有效峰值加速度EPA，对有效峰值加速度EPA的 求法参见MIDAS相关资料，而我国规范及工程实际 运用其实都是采用峰值加速度PGA（虽然《建筑抗 震设计规范》的5.1.2条文说明中专门提到了有效 峰值加速度，但概念其实就是峰值加速度PGA)。
预应力
钢束(φ15.2 mm×31) 截面面积: Au = 4340 mm2 孔道直径: 130 mm 钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开) 预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm 张拉力:抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa
PGA 1.911 0.5464 0.3569 g 0.3569 g
加速度峰值PGA调整系数
25
PSA w PSV
设计加速度时程的确定（选用实录波）
二、确定实录波的特征周期 Tg
因为拟相对速度反应谱PSV和拟绝对加速度的 反应谱PSA之间有近似关系：PSA w PSV 则可得到特征周期 ：
一、幅值的调整
本例选择程序自带实录地震波： 1940, El Centro Site, 270 Deg进行调整
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设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
打开工具－地震波数据生成器－Generate－ Earthquake Response Spectra 选择程序自带实录地震波： 1940, El Centro Site, 270 Deg
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二、桥梁场地概况
该桥位于某7度区二级公路上，水平向基本地震加速度值 0.15g。按《中国地震动反应谱特征周期区划图》查的场 地特征周期为：0.45s。经现场勘察测得场地土质和剪切 波速如下：
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三、基本参数确定
1、判别桥梁类型：
二级公路大桥，故该桥为B类桥梁。
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三、基本参数确定
2、确定构造措施设防烈度：
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设计加速度时程的确定（选用实录波）
一、幅值的调整
调整加速度曲线
(t ) a(t ) A a max / A max
分别是调整后的加速度曲线和峰值； A (t )、 a 式中： max Amax分别是原记录的加速度曲线和峰值； a(t )、
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设计加速度时程的确定（选用实录波）
Tg 2 1 EPV 2 w EPA
其中： EPA为有效峰值加速度，EPV为有效峰 值速度。
对选定的实录地震波，首先求EPV、EPA
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设计加速度时程的确定（选用实录波）
E1地震时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值：
PGA 11 0.15 9.8 0.6321 m / s2 1 Ci Cs Cd A 0.43
E2地震时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值：
PGA 9.8 1.911 m / s2 2 Ci Cs Cd A 1.3 11 0.15