抗震计算—桥墩抗震计算

抗震计算

选用最不利的空心板处的独柱墩进行抗震计算 （一）设计资料

1、 上部构造：3孔25m 连续桥面简支空心板，25m 预制后张预应力空 心板，计算跨径为24.26m,每跨横向设6块板。桥面现浇10cm 厚50 号混凝土，7cm 沥青混凝土。

2、 桥面宽度（单幅）：0.5 （防撞护栏）+净 7.0（行车道）+ 0.5m （护 栏）=8.0m 。

3、 设计荷载：公路H 级。

4、 支座：墩顶每块板板端设 GYZ250x52m 板式橡胶支座2个。

5、 地震动峰值加速度：0.10g 。

6、 下部构造：巨型独柱墩，1.3 X 1.5m ;钻孔桩直径1.5m ,均值长 40m 墩柱为30号混凝土，桩基础为30号混凝土，HRB335钢筋。

（二）恒载计算

桥墩

F ll r 忙 I

1、上部恒载反力（单孔）

空心板：4.7843 × 25× 26= 3109.8kN

桥面铺装（包括50号混凝土和沥青混凝土）:

7× 25× 0.1 × 26+ 7× 25× 0.07 × 24= 749kN

防撞护栏：0.351 × 25× 25× 2 = 438.8kN

合计：3109.8 + 749+ 438.8 = 4297.6kN 2、下部恒载计算

1）盖梁加防震挡块重力

P G= 23.358 × 26 = 607.3kN

2）墩身重力

P d= 3.23 × 13×26= 1091.7kN

3）单桩自重力

2

P z= —× 1.5 × 40× 25= 1767.1kN

4

（三）水平地震力计算

1、顺桥向水平地震力计算1）上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载

ihs = —~-Ci C Z K h '1 G SP

X K itP

i W

式中：C = 1.7 , C Z = 0.3 , K h= 0.2

根据地质资料分析，桥位所在地土层属皿类场地，所以有

0.45) 0.95

1 = 2.25 × (

对于板式橡胶支座的梁桥

其中:

2

G tP K I (K 1 K 2)G sp -{[ G tp K i (K i K 2)G sp ]2 -4GPG SP K i K 2}1/2

ω 1

= g —

2G sp G tp

1

= ' K iS

i =J

计算采用 3孔× 25m 为一联，故n = 2

K

；s G d A r

i

S

=

i ⅛

Σ t

其中：n s = 2× 12= 24, G d = 1200kN∕m

由橡胶支座计算知

i

2

2

A r =

× 0.25 2= 0.0491m 2 4

' t = 0.032m

is

= 24 × 11 12

°° °.°491

= 44190kN∕m

0.032

K 1

= 44190kN/m

n

K

2

=二 K iP

i T

11

其中：墩柱采用30号混凝土，则

E C = 3.00 × 104MPa

4

3

7

2

E

1

= 0.8 × 3.00 × 10 × 10 = 2.4 × 10 kN/m

按墩高H= 13+2=15m g 制设计，

支座垫石+支座厚度=0.1 + 0.052 = 0.152m

1=— ■ ∙1

ip =

3I 1E 1

l i = 15+ 0.142 = 15.152m 柱惯矩：

I 1

= 0.4531m 4

3 0.4531 2.

4 107

K P —

3

— 9378.1kN∕m

15.152

K = 9378.1kN∕m

G P — 3×4297.6 ÷2— 6446.4kN G P — G P + η G

其中：

G CP — 607.3kN

G

P

= 1091.7kN

η — 0.16( x f 2+2x f 1

2+x f x I +X f 1

+1)

2

f 2

2

顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为:

X

d

— X 一 φ 0

∣ 0

+ X

Q

其中：

l 0— l i — 15.152m

X

3

3

∣ 15 152 3 Q = ∣0

—

25JJ 5

2

— 0.000107

3E I

桩的计算宽度：b ι= 0.9(d+1) = 0.9 × (1.5 + 1) = 2.25m 桩在土中的变形系数：α =普

m 4

—20000kN∕m

其中：桩采用30号混凝土，则

E c — 3.0 × 104MPa

7

兀

4 6

El — 0.8 × 3.0 × 10 × — × 1.5 — 5.964 × 10

64

α =

5 20000 2f 5

-0.3763

V 5.964"06