高烈度山区高速公路常规桥梁抗震设计探讨

桥梁设计应采用多重灾害防御理念，尽量避开泥石0　引　言

流、滑坡、冲沟、地震破碎带等不良地质区域，因此需要统筹考虑多种因素做好桥梁分跨与分联。随着高速公路向山区延伸，桥梁建设条件变得 2.1　桥梁分跨

极其复杂，地震烈度高、地形地质条件差等问题给常规桥梁跨径布置的几项原则：

常规桥梁的抗震设计带来困难。由于勘察设计周期（1）从桥梁抗震和工程经济考虑，桥梁跨径短，影响因素多，容易造成抗震设计考虑不周，因宜适当，高墩采用大跨径、矮墩采用小跨径，一联此有必要对山区高速公路常规桥梁抗震设计进行探桥中最高桥墩的高度一般不宜超过跨径的1.3～讨，为类似工程提供参考。

1.5倍；如30m 跨径的桥梁，其墩高控制在40m 以1　常规桥梁定义

内；40m 跨径的桥梁，其墩高控制在60m 以内；

（2）桥跨布置时应避开道路、陡崖、泥石流山区高速公路受建设条件限制，大量使用跨径沟、冲沟、不稳定堆积体等，确保桥梁基础稳固；

25m 、30m 、40m 的梁桥；上部结构常为装配式预应（3）一座桥中跨径种类不宜过多，一般不多力混凝土T 梁、小箱梁、钢混组合梁，桥跨之间有结于2种，减少桥梁工业化制造困难。构连续和桥面连续两种；下部结构常采用钢筋混凝 2.2　桥梁分联

土桥墩，有独柱墩、双柱墩、多柱排架墩，墩柱截在山区，由于地形陡峻，桥梁墩高差异大，分面有圆柱形、实心矩形、空心薄壁等。本文从工程联长度不同对桥梁结构抗震影响较大。在顺桥向，适用和抗震研究角度称上述类型的桥梁为常规桥跨径一定时，一联桥越长，跨数越多，地震作用下梁。

参与受力的桥墩越多，各桥墩分摊的力越少（考虑2　桥梁分跨与分联

过渡墩设置活动型盆式支座或四氟滑板支座，仅分担滑动摩擦力）；在横桥向，一联桥越长，横向山区高速公路的便道常采用小半径、大纵坡，“摆尾”效应越大，桥墩受力越大；另外，桥梁分造成运输条件差，结合桥梁工业化和装配化要求，联时，还应兼顾桥墩高度差异，一般一联桥中高墩

标准跨径多采用25m 、30m 、40m 。山区高速公路

高烈度山区高速公路常规桥梁抗震设计探讨

蒋 建 军

（）

四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院　四川成都　610041【摘　要】地震灾害的能力并节约工程造价。从桥梁分跨与分联、下部结构墩型选择、桥梁减隔震设计、延性抗震设计、防落梁技术等方面对常规桥梁抗震设计进行了探讨，给出了合理化建议，为类似工程的桥梁抗震设计提供参考。

【关键词】高烈度；山区；高速公路；桥梁工程；抗震设计+【中图分类号】U442.55 【文献标识码】高烈度山区高速公路的桥隧比例高，常规桥梁规模大，合理的桥梁抗震设计有利于提高公路抗A

【收稿日期】2018-02-19

【基金项目】国家重点研发计划项目（2017YFC0806009）。

【作者简介】蒋建军（1978-

），男，湖北天门人，硕士研究生，高级工程师，主要从事桥梁设计与桥梁抗震研究。

与矮墩的高度比不大于1.5；当一联桥中墩高差异过从表1可看出：

大时，矮墩抗推刚度大，将承担更多水平地震力，（1）2孔一联时，顺桥向梁体位移大，水平地需要减小支座刚度使其承担的地震力与承载能力相震力主要由1个桥墩承担，设计不合理；

匹配。

（2）随着一联桥孔跨数增多，顺桥向振动周以四川省雅安至康定高速公路跨径30m 、半幅期变短，梁体最大位移变小；横桥向振动周期变宽12.25m 的简支T 梁桥（桥面连续）为例（抗震设长，梁体最大位移增大；顺桥向墩底最大水平地震力随跨数增多而逐渐减小，横桥向墩底最大水平地防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.10g ），下部震力逐渐增大，当桥长达到6孔一联时，顺桥向墩结构采用双圆柱墩，柱径1.6m ，桩径1.8m ，柱间距底地震力达到稳定。

为7m ，墩梁之间设置板式橡胶支座或四氟滑板式支另外，随着一联桥孔跨数增多，桥梁长度增座，分别计算2孔一联～7孔一联时桥梁振动周期和加，在整体降温、上部结构混凝土收缩、徐变作用E2地震时桥墩地震力、梁端位移。抗震计算采用多下，远离变形零点的梁体纵向位移增大，支座变形振型反应谱法，计算软件为Midas Civil 。为便于分大，桥墩弯矩增大，对桥梁正常使用不利，因此一析研究，墩高相同，墩底固结，过渡墩处梁端侧向联桥的桥长不宜过长；结合工程实际经验，综合考约束取桥墩抗推刚度，计算结果见表1。

虑静力和地震两方面因素，桥梁分联宜采用4孔一联～6孔一联，一联桥的长度宜控制在200m 以内。

3　墩型选择

山区高速公路地形地质条件复杂，常用的桥墩型式有独柱墩、双柱墩、多柱排架墩，墩柱截面有圆柱形、实心矩形、空心薄壁等，如图1所示。

表1　联长不同时桥梁振动周期和E2地震响应

计算工况顺桥向

横桥向

第1阶振动周期/s 梁体最大位移/mm 墩底最大水平地震力/kN 第1阶振动周期/s 梁体最大位移/mm 墩底最大水平

地震力/kN 2孔一联2.927115392.00.55524367.83孔一联2.540101355.50.75637406.04孔一联2.39896354.10.96647538.25孔一联2.32493343.61.13457538.76孔一联2.27792342.51.24362573.27孔一联

2.247

91

342.3

1.307

66

575.5

图1　常规桥梁桥墩主要型式

（a ）独柱墩 （b ）双圆柱墩

（c ）双矩形墩

桩基

路 线 设 计 线

i %

路 线 设 计 线

i %

路 线 设 计 线

在顺桥向，对于不同的桥墩型式，当桥墩轴压地震力也应一致。在横桥向，独柱墩受力与双柱墩比和组合抗推刚度一致时，结构振动周期一致，其

有较大区别，体现在双柱墩为框架结构，侧向抗推