大桥抗震分析报告书
苏通大桥抗震
同济大学土木工程国家防灾重点实验室 2002. 上海
苏通长江公路大桥结构抗震性能研究报告
3.1 抗震概念设计
3.1.1 动力计算模式的建立(基本模型)
基本方案: 主跨1088m的双塔七跨全钢斜拉桥 (倒Y型桥塔,梁宽40.6m,高4.0m,边跨压重全桥共7163.2t) 边界条件: 塔、墩底固结, 主塔与梁仅横向主 从,边墩与梁仅横 向、竖向主从。
同济大学土木工程国家防灾重点实验室
2002. 上海
苏通长江公路大桥结构抗震性能研究报告
3. 主航道桥抗震性能研究
主航道桥推荐方案:
主跨1088m的双塔七跨钢斜拉桥,倒Y型塔,桥宽40.6m,梁高4.0m
斜拉桥的抗震薄弱部位:
桥塔、边墩及其基础,以及支撑连接装置
主航道桥的抗震性能研究分三部分:
1) 抗震概念设计
桥梁抗震设防的合理安全度原则 :
桥梁抗震设防需要在经济与安全之间进行合理平衡.
根据目前抗震设计方法的发展水平,建议采用 两水平的抗震设计方法对苏通大桥进行抗震研究。
同济大学土木工程国家防灾重点实验室
2002. 上海
苏通长江公路大桥结构抗震性能研究报告
表 2.2
工程名称 杨浦大桥 南浦大桥 徐浦大桥 广东虎门大桥 江阴长江公路大桥 南京长江二桥 广东海湾二桥 南澳大桥 润扬长江公路大桥
同济大学土木工程国家防灾重点实验室
2002. 上海
苏通长江公路大桥结构抗震性能研究报告
3.2.4 地震输入
江苏省地震工程研究院提供(考虑20年一遇的河床冲刷影响):
3个概率水准(100年2%、50年2%及100年10%):
苏通大桥结构抗震性能研究报告(1088m双塔斜拉桥)
项目名称:苏通长江公路大桥专题名称:结构抗震性能研究专题委托单位:江苏省交通厅专题承担单位:同济大学土木工程防灾国家重点实验室项目审定:范立础项目负责人:胡世德主要参加人员:叶爱君王志强彭天波聂利英张培君李洞明殷海军杜小雷魏红一1.概述最近的二十余年,全球发生了许多次大地震,其中多次破坏性地震都集中在城市,造成了非常惨重的生命财产损失,如1971年美国San Fernando地震(M6.6),1976年中国唐山大地震(M7.8),1989年美国Loma Prieta地震(M7.0),1994年美国Northridge地震(M6.7)以及1995年日本阪神大地震(M7.2)导致的城市经济总损失(以当时的币值为准)分别为:10亿美元,100亿人民币,70亿美元,200亿美元,1000亿美元。
这几次地震灾害的共同特点是:由于桥梁工程遭到严重破坏,切断了震区交通生命线,造成救灾工作的巨大困难,使次生灾害加重,导致了巨大的经济损失。
随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展,对交通线的依赖性越来越强,而一旦地震使交通线遭到破坏,可能导致的生命财产以及间接经济损失也将会越来越巨大。
几次大地震一再显示了桥梁工程破坏的严重后果,也一再显示了桥梁工程抗震研究的重要性。
我国是一个多地震的国家,自唐山地震以来,抗震防灾工作正日益受到重视。
随着我国经济实力的增强和交通发展的需要,近年来在上海、广东、福建、江苏等省市建造了不少跨越大江、大河及海湾的长、大跨度桥梁。
在这些特大型工程纷纷上马的同时,地震灾害也在我国频频发生。
据专家们预测,我国正面临一个新的地震活跃期。
尽管到目前为止,大跨度桥梁因地震而毁坏的情况并不多见,但是鉴于它们在经济、交通等方面占据的特殊重要地位,以及20世纪国内外出现的几次惨重的地震灾害的教训,对这些重大工程进行抗震设防是十分必要的。
另一方面,目前国内外现有的绝大多数桥梁工程抗震设计规范只适应于中等跨度的普通桥梁,超过适用范围的大跨度桥梁的抗震设计,则无规范可循。
朝天门长江大桥结构抗震和静力稳定性初步分析报告(550m钢桁架拱桥)
重庆朝天门长江大桥结构抗震和静力稳定性初步分析目录1 采用的规范及参考依据2 抗震设防标准的确定3 结构动力特性分析3.1 计算图式3.2 边界条件3.3 动力特性分析4 结构的地震响应5 结构的静力稳定性分析6结论重庆朝天门大桥工程位于重庆市区,初步设计钢桁拱桥的跨度布置为:190+552+190=932米。
其主墩(N2、N3)均为矩形独柱墩,边墩(N1、N4)均采用矩形截面框架墩,靠近江北岸的N1墩高达78米(自承台以上),而靠近江南岸的N4墩只有36米(自承台以上)。
上下层桥面均为正交各向异性板,桁高为11.83米,上层桥面宽36.5米,下层桥面宽29米,上层桥面重16.8t/m,下层桥面重13.7t/m,主桁重27t/m。
大桥所在地区地震动峰值加速度为0.12g,为确保该桥在成桥运营状态的抗震安全和结构具有足够的静力稳定性,必须对该桥的抗震安全性和结构静力稳定性进行全面的分析。
1.采用的规范及参考依据1.1 中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)1.2 中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)1.3 重庆市地震局《重庆市王家沱长江大桥工程场地地震安全性评价报告》(2003年12月)2.抗震设防标准的确定对于连续钢桁拱桥的抗震设防,首先是要确定一个安全经济合理的抗震设防标准,根据该桥桥址区的地震地质构造环境,近场区的地震活动性和近场区地震地质稳定性评价,结合本桥是特大型桥梁,为重要的生命线工程,按《中华人民共和国防震减灾法》第十七条规定,本工程必须进行地震安全性评价。
该项工作已由重庆市地震局完成 (见参考依据1.3)。
连续钢桁拱桥的地震响应一般采用反应谱法和时程分析法相互校核,但由于目前未得到本桥场地的地震加速度时程,因而时程分析法无法进行。
桥梁结构地震响应采用反应谱理论进行,反应谱拟采用安评报告P 115中的形式。
()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≤<≤≤-+=sT T T T T T T T T T TT S m m gmm m m m a 0.800.122111βαβαβααγ对于本桥,上式中的各参数见安评报告P 117的表6-4(见下表)。
桥梁抗震调研报告范文
桥梁抗震调研报告范文一、引言近年来,地震频发,给各行各业带来了巨大的灾害和损失。
桥梁作为交通运输的重要组成部分,其抗震性能的研究和提升显得尤为重要。
本报告通过对桥梁抗震性能的调研,旨在了解桥梁抗震性能的现状与存在的问题,并提出相应的改进建议。
二、调研内容2.1 调研目的本次调研旨在了解目前桥梁抗震性能的现状,分析抗震性能存在的问题,并为提高桥梁抗震性能提供改进建议。
2.2 调研方法本次调研采用了以下的方法进行:1. 案例研究:选择了多个地区的不同类型的桥梁作为研究对象,观察其在地震中的表现,分析桥梁设计、施工和维护中存在的问题。
2. 实地调查:走访了多个桥梁施工现场,了解桥梁的建设工艺和施工流程,收集施工过程中遇到的抗震问题。
3. 文献研究:查阅了相关的学术期刊、建筑规范和历史工程记录,了解桥梁抗震设计的理论基础和实践经验。
2.3 调研结果经过调研,我们得出了以下主要结论:1. 目前大部分桥梁设计仍然以静力分析为主,对于桥梁的动力响应及地震作用的考虑较少,抗震性能不足。
2. 一些老旧桥梁的抗震性能欠佳,存在较大的安全隐患,需要加强维护和改造措施。
3. 桥梁施工过程中抗震措施的实施不够严格,存在质量问题,影响了桥梁的抗震性能。
4. 对于地震作用的考虑,目前主要关注桥梁的水平抗震性能,而对于垂直向的地震作用考虑较少,有待进一步加强。
三、存在的问题与建议3.1 桥梁设计问题1. 建议在桥梁设计中加入动力分析,重点关注桥梁的动力响应以及抗震性能。
2. 提倡使用新型的构造材料和技术,提高桥梁的抗震能力和韧性。
3. 加强桥梁设计规范的完善,确保桥梁在地震中的安全性能。
3.2 桥梁建设问题1. 建议加强桥梁施工过程中的质量管理,确保施工质量和抗震性能。
2. 提倡使用抗震设备和工艺,增强桥梁的抗震能力。
3. 增加施工中的监测手段,实时监测桥梁的抗震性能。
3.3 老旧桥梁改造问题1. 将抗震设防要求纳入到老旧桥梁的改造计划中。
桥梁抗震调研报告怎么写
桥梁抗震调研报告怎么写【标题】桥梁抗震调研报告【导言】近年来,地震频发,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
桥梁作为城市道路交通的重要组成部分,其抗震能力尤为重要。
本次调研旨在了解桥梁的抗震能力,并提出相应的建议和改进措施。
【调研内容】本次调研主要采用实地考察和相关文献资料分析两种方法,对多座城市主要桥梁的抗震性能进行评估和分析。
【调研结果】通过对各座桥梁的实地考察和相关文献资料的分析,我们得出以下结论:1. 抗震设计的重要性:抗震设计是确保桥梁在地震发生时能正常运行和尽可能减少破坏的关键因素。
部分调研对象的抗震设计存在不足,需要进一步加强。
2. 结构材料的选择:使用高强度和高韧性材料可以提高桥梁的抗震能力,部分桥梁在设计中未充分考虑材料的特性,导致抗震性能不足。
3. 检测和维修机制:及时检测桥梁的结构问题并采取维修措施,可以有效延长桥梁的使用寿命和提高抗震能力。
然而,现有的检测和维修机制存在不完善之处,需要进一步完善。
4. 人员培训和应急预案:加强桥梁抗震领域的专业人员培训,并建立完善的应急预案,有助于提高桥梁在地震发生后的应对能力。
【建议和改进措施】针对以上调研结果,我们提出以下建议和改进措施:1. 提高抗震设计的标准和要求,确保每座桥梁都具备足够的抗震能力。
2. 鼓励使用高强度和高韧性材料,提高桥梁的抗震性能。
3. 完善桥梁的检测和维修机制,确保及时发现和修复结构问题。
4. 加强桥梁抗震领域的专业人员培训,提高技术水平和应对能力。
5. 建立完善的桥梁抗震应急预案,确保在地震发生后能够做出及时有效的应对。
【结论】桥梁抗震能力的提高是确保城市交通运输安全和减少地震灾害损失的重要任务。
通过本次调研,我们对桥梁抗震问题有了更深入的了解,并提出了相关建议和改进措施,相信将有助于进一步提高桥梁的抗震能力。
随着技术的进步和经验的积累,我们相信未来的桥梁抗震能力将不断提高,为城市的发展和人民的生命财产安全提供更好的保障。
东海岛大桥抗震分析论述
东海岛大桥抗震论述报告广州市布瑞聚结构工程咨询有限公司2008年12月东海岛大桥抗震论述报告广州市布瑞聚结构工程咨询有限公司一、前言《公路桥梁抗震设计细则》JTG/T B02-01-2008,以下简称“细则”是行业推荐性标准,于2008年10月1日正式实施,同时原《公路工程抗震设计规范》JTJ 004-89(以下简称“89规范”)废止。
为深入了解在“细则”下桥梁,特别是高速公路的设计方法、过程、结果,并与89规范相比较,以湛江疏港公路中的东海岛大桥为工程背景,展开本文的讨论。
二、由来与将来细则是催生出来的♦很多国家的抗震规范总是在该国发生大地震之后出台的,“细则”也不例外。
♦我国抗震规范经历了多次变革:从1955年翻译前苏联的《地震区建筑规范P C P -101-51》到唐山大地震之后1978年出台《工业与民用建筑抗震设计规范修订本》TJ11-78,一直到1982年开始由建筑科学研究院负责编写,并结合78规范的终于完成了89规范。
♦89规范出台后,我国学者意识到89规范虽然提出了三水平、两阶段设计,但是只有定性,并没有定量,因此开始着手延性与能力保护设计方法的理论研究和各实验工作。
经过将近十年,也就是2000年,研究结果已经汇编成册,这个成果其实就是“细则”的前身,往后的发展则更多地研究大跨结构桥梁的抗震设计细则。
这一过程更为复杂,目前尚未完成。
♦ 2008年突如其来的汶川大地震催生了“细则”的出台,跟随细则之后是将要出台的规范,至于新规范是否全面解析大跨桥梁的抗震设计细则,则还是个未知数。
∙细则是全面的、系统的、科学的催生出来的细则总体上是全面的、系统的、科学的,因而是成熟的,因为:♦延性和能力保护设计方法其实并不是新鲜事物,其理论来源于70年代新西兰的罗伯特⋅帕克、汤姆⋅保雷教授,这一学派更以规范的形式写入了1982年的新西兰规范(NZS3101),1994年美国Northride(北岭大地震)后与次年即1995年出版了其16版本(Standard Specifications for Highway Specification,16th Edition1995);1995年日本阪神的大地震(后正式命名为1995年兵库县南部地震),促使日本经历1923年关东大地震后一直未变的抗震思想发生改变,形成了《道路桥示方书⋅同解说》(V.耐震设计篇,第2次改订平成8年),而这一里程碑式的理论总结当属由美国尼格尔⋅普瑞斯特雷等教授,1999年加州运输部出台的“桥梁抗震设计法则”。
主桥抗震及稳定性能分析(201012)
柳林滩黄河公路大桥预应力混凝土连续刚构桥抗震及稳定性能分析华中科技大学2010年12月目录目录 (1)1.概述 (1)2.采用的规范及参考依据 (2)3.抗震设防标准的确定 (2)3.1地震地质背景 (2)3.2地震活动环境 (3)3.3场地条件及地震地质灾害 (3)3.4工程设防要求 (3)4.结构动力特性分析 (4)4.1结构模型 (4)4.2动力特性分析 (5)5.结构的地震响应分析 (8)5.1加速度反应谱分析 (8)5.1.1 加速度反应谱参数选取 (8)5.1.2 结构地震响应位移与内力分析 (9)5.2地震动力时程分析 (12)5.2.1 人工地震波 (12)5.2.2地震动力时程分析 (13)5.2.3地震波的选取 (14)5.2.4地震波作用下的时程分析 (16)5.2.5时程分析结果 (23)6.全桥稳定分析 (24)6.1桥梁稳定分析现状 (24)6.2荷载工况及荷载值的确定 (25)6.3各工况下的稳定分析 (26)7.结论 (31)8.参考文献 (33)柳林滩黄河公路大桥预应力混凝土连续刚构桥结构地震响应及稳定性能分析1.概述本分析报告针对柳林滩黄河公路大桥初步设计方案所确定的主桥部分进行结构抗震分析和全桥稳定性分析。
主桥设计采用(77514077854m+⨯+=)一联的预应力混凝土连续刚构桥,分为左右两幅。
主梁采用预应力混凝土直腹单箱单室箱形梁,采用变高度腹板方式形成桥面横坡,箱梁顶宽左幅12.5m(右幅14.25m),底宽左幅6.5m(右幅8.25m),跨中处梁高3m中间墩梁高9.2 m,梁下缘和底板变化段均按1.6次抛物线。
顶板厚0.3m,左幅腹板由0.6m渐变至0.8m,幅腹板由0.7m渐变至0.9m。
3~8桥跨位于平曲线5000m上,其总体布置和箱梁截面尺寸如图1-1~图1-3所示。
主墩为双肢变截面矩形薄壁墩。
主墩墩高63.5~77m 墩高较大。
图1-1 连续刚构桥结构总体布置图1-2 连续刚构桥结构剖面布置图图1-3 箱梁标准断面图由《中国地震动峰值加速度区划图》查得桥位处的地震动峰值加速度为0.10g。
抗震计算—xxx大桥抗震研究最终报告
抗震计算—xxx大桥抗震研究最终报告本文旨在介绍对xxx大桥的抗震计算研究结果,通过对其结构进行分析,可以更好的了解该桥的抗震安全性能。
一、项目概述xxx大桥是一座跨越长江的悬索桥,于xxxx年建成通车。
该桥主梁全长为xxx米,桥塔高度为xxx米,桥面宽度为xx米,设计车道数为xxx,是一座重要的交通基础设施。
本次研究主要针对该桥的抗震性能进行分析。
通过现场勘察、数据分析、数值模拟等方法,对该桥的抗震能力进行评估,提出相关的改进方案和技术措施,以确保其在强震发生时的安全性。
二、现场勘察(1)桥梁结构桥梁结构为钢拱悬索结构,主梁由两个细长的悬索拉起,支撑系路由22个饰面钢箱梁组成,周边横向约束系统为钢骨架悬挂式,主塔和斜塔为钢结构,桥墩为混凝土结构。
(2)地震影响因素该桥位于长江沿岸的中部地区,地震影响主要来自于新疆乌鲁木齐至江阴之间地区的地震。
该地区常发生地震,有较高的地震风险。
三、数值模拟分析(1)策略基于现场勘察结果,本次数值模拟分析采用几何非线性有限元分析方法,以MCE 级别(震级8.0,再现周期2.0s)为荷载情况。
通过分析结构系统的变形、内力等参数,计算得到其抗震性能指标。
(2)模型建立采用ANSYS软件将xxx大桥的结构系统建立成三维结构模型,满足受力条件和几何形状,并考虑各杆件材料的物理特性和几何非线性特性。
模拟过程中考虑桥墩的刚性阻尼特性。
(3)计算结果经过计算,得到了xxx大桥在MCE震级下的应力、变形等参数。
根据计算结果,可以看出该桥在MCE震级下具备较好的抗震性能。
其中,最大应力出现在悬索上,在MCE震级下应力远小于其破坏强度,因此不致于破坏。
桥塔和斜塔的最大应力均位于基座界面,但也未出现破坏。
主梁上部构造的最大位移较大,分析认为其与悬索及缆索之间的剪力有关。
四、改进措施(1)进一步优化桥墩和地基的设计,提高桥墩和地基的抗震能力;(2)加强钢拱悬索结构的钢材设计,提高其刚度和强度;(3)优化钢拱悬索结构的支撑系统设计,提高其抗震性能;(4)加固悬索、缆索的连接系统,防止其在强震中脱落。
桥梁抗震分析研究报告
50年超越概率10%
250
50年超越概率3%
200
Sa/gal
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
6
T/sec
αmax/g 0.247 0.314
图 2.2 竖向设计地震反应谱
采用图 2.1 中谱曲线作为水平方向输入反应谱,图 2.2 中谱曲线作为竖直方 向输入反应谱。计算时考虑两种工况:纵桥向输入和横桥向输入。
26# 25# 24#
23#
22#
图 1-1 主桥计算模型示意图
主桥结构几何尺寸、质量、刚度基本呈对称分布,可以按对称结构建模,其
墩梁连接形式见表 1-1 所示。
表 1-1 主桥墩梁连接形式
位置
x
y
z
Rx
Ry
Rz
22#墩
0
1
1
1
0
1
23#墩
0
1
1
1
0
1
24#墩
1
1
1
1
0
1
25#墩
0
1
1
1
0
1
26#墩
振型描述
BRT 桥一阶纵弯 公路道路桥两幅一阶反对称纵弯
公路道路桥两幅一阶对称纵弯 BRT 桥一阶横弯
公路道路桥左幅一阶横弯 公路道路桥右幅一阶横弯
BRT 桥主梁一阶竖弯 BRT 桥二阶横弯
公路道路桥主梁二阶对称竖弯 公路道路桥主梁二阶反对称竖弯
公路道路桥主梁二阶对称横弯 公路道路桥主梁二阶反对称横弯
11
图 2-1 第一阶振型
图 2-2 第二阶振型
12
图 2-3 第三阶振型
桥梁抗震分析报告
抗震分析报告
1. 模型的建立
采用有限元建立模型,主梁桥墩采用梁单元,考虑到地基条件采用墩底固结,在边墩处采用滑动支座,建立的计算模型见图1。
图1 结构动力计算模型
2. 动力特性:
结构动力特性描述见表1,重要振型的振型图见图2~5。
表1 结构振动周期和振型描述
图2 对称侧弯
图3 主墩纵向弯曲
图4 反对称侧弯
图5 主梁对称竖弯
3. 地震动的输入:
根据场地地质条件,地震动的输入偏安全的采用二类场地,根据《公路工程抗震设计规范》第4.2.3条,放大系数见图2。
地震设防烈度采用7度,水平地震系数K h根据《公路工程抗震设计规范》第1.0.8条采用0.1,竖向地震系数K v取K h/2,即0.05。
水平向和竖向采用相同的放大系数,如图6所示。
采用两种地震动输入方式:1)纵向+竖向;2)横向+竖
向,取前300阶,按CQC法进行组合,方向组合采用SRSS 法。
图6. 二类场地放大系数图
4. 桥梁构件的抗震性能:
1)关键构件部位的弹性地震力见表2
表2 关键构件部位的弹性地震力
注:对于桥墩1方向为竖向,2方向为纵桥向,3方向为横桥向;对于主梁1方向纵桥向,2方向为竖向,
3方向为横桥向。
2)关键构件部位的设计地震力
地震设计力F=Cz*Ci*F E,C z为综合影响系数,偏安全的取为1, C i为重要性修正系数, 《公路工程抗震设计规范》第1.0.4条采用1.7, F E为弹性地震力。
关键构件部位的设计地震力见表3。
表3 关键构件部位的设计地震力
3)关键部位位移见表4
表4 关键部位位移。
大桥地震安全评估报告
大桥地震安全评估报告
根据大桥地震安全评估报告的要求,以下是一份典型的大桥地震安全评估报告的内容:
1. 前言
- 引言
- 目的和范围
- 评估团队成员
2. 桥梁概况
- 桥梁名称和位置
- 桥梁类型和结构形式
- 建造年份和设计标准
- 桥梁主要参数
3. 地震参数
- 地震烈度定义和调查
- 地震波谱分析
4. 结构模型和分析方法
- 结构特征描述
- 桥梁主要构件模型
- 地震荷载计算方法
5. 动力特性分析
- 自振频率计算
- 高阶模态分析结果
- 模态组合分析
6. 受力性能评估
- 通行载荷项分析
- 静力分析结果(最大应力、最大变形等)
- 动力分析结果(最大加速度、最大位移等)
7. 安全性评估
- 牵引荷载强度评估
- 永久荷载强度评估
- 施工过程荷载强度评估
- 持久荷载强度评估
8. 结论和建议
- 结构安全评估结论
- 作出的修改和修复建议
- 针对可能出现的破坏模式的预测
9. 参考文献
10. 附录
- 桥梁结构图纸
- 模型参数表格
- 结果数据表格
- 震后修复措施
这是一个典型的大桥地震安全评估报告的内容框架,具体的报
告内容和表述方式会根据具体桥梁的特点和评估要求进行调整和补充。
大桥抗风抗震初步分析报告
XX大桥抗风抗震初步分析报告XX 大桥勘测设计院分析复核专业负责人站长院总工程师前言XX大桥工程位于江苏省无锡市市区,该桥跨越京杭大运河。
本研究报告所研究的方案为: 145m+41.2m+33.8m独塔单索面混合梁斜拉桥;桥面以上主塔高为55.3m(不含塔顶装饰部分), 桥面以上塔柱为双柱钢管砼塔柱,其中锚固区的双柱由20mm厚的钢板相连,下塔柱为单柱砼塔柱,斜拉索为单索面,两根索沿横桥向的间距为1.0m。
该方案的主梁主跨为钢箱梁,边跨为砼箱梁。
由于桥址处设计基本风速达25.9m/s,因此,该桥在成桥运营状态和施工全过程的抗风安全应高度重视;同时,大桥所在地区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35秒,故该桥在成桥运营状态的抗震安全也应重视;为此,我们对该桥的抗风安全性和抗震安全性进行了较为全面的分析。
其主要研究内容、主要研究结论及评价如下:1.主要研究内容1.1 设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定1.2 抗震设防标准的确定1.3 结构动力特性分析1.4 主梁抗风稳定性验算1.5 有关抗风的其它问题1.6 结构的抗震分析2.主要研究结论及评价2.1 基本风压W0=600Pa,设计基本风速V10=25.9m/s。
主梁设计基准风速V D(梁)=21.5m/s;主塔设计基准风速V D(塔)=29.8m/s。
施工阶段主梁设计基准风速V D(梁施工)=18.1m/s;施工阶段主塔设计基准风速V D(塔施工)=25.0m/s。
主梁成桥状态颤振检验风速[V cr]=36.1m/s;主梁施工阶段颤振检验风速[V cr s]=30.3m/s。
2.2 抗震设防标准:地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35秒,具体设计计算取地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.30秒,检算结构物的强度;取地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.30秒,检算结构物的位移。
桥梁抗震调研报告范文
桥梁抗震调研报告范文桥梁抗震调研报告一、引言近年来,地震频繁发生,给人们的生命财产安全带来了严重威胁,尤其是对于桥梁这样的重要交通设施来说,其抗震能力对于保证公众的安全至关重要。
为了了解桥梁抗震情况,并提出相应的改进建议,本次调研旨在对桥梁抗震性能进行评估和分析。
二、调研目标和方法1. 目标:a) 了解已建桥梁的抗震设防水平;b) 评估已建桥梁的抗震性能;c) 分析桥梁抗震关键影响因素;d) 提出桥梁抗震改进建议。
2. 方法:a) 文献调研:查阅相关文献资料,了解国内外桥梁抗震的研究现状和成果;b) 实地调查:选择不同地区、不同类型的桥梁,进行实地勘查,并对桥梁结构进行观察和测量;c) 数据分析:收集桥梁抗震设计参数和地震动参数等数据,并进行统计和分析。
三、调研结果1. 已建桥梁的抗震设防水平:a) 大多数桥梁采用了国家规范中规定的设防烈度;b) 少数桥梁的抗震设防水平较低,未能满足地震安全要求。
2. 已建桥梁的抗震性能评估:a) 通过数值模拟和实测数据分析,发现某些桥梁存在结构刚度不足、抗剪强度不够等问题;b) 部分桥梁在地震作用下表现出较大的位移和破坏情况。
3. 桥梁抗震关键影响因素:a) 地震动特性:地震动参数的选择和合理性对桥梁抗震性能有着重要影响;b) 桥梁结构形式和材料:不同类型的桥梁结构和材料对抗震性能有不同影响;c) 抗震设计和施工质量:合理的抗震设计和施工质量是确保桥梁抗震性能的基础。
四、改进建议1. 加强桥梁抗震设计:a) 采用更精确的地震动参数,并针对不同地区的地震动特性进行调整;b) 在设计中考虑结构的刚度和抗剪强度,并进行充分的反应谱分析;c) 采用新型材料和结构形式,提升桥梁的整体抗震性能。
2. 提高抗震设防水平:a) 加强对已建桥梁的抗震评估,根据评估结果提高设防水平;b) 对于抗震设防水平较低的桥梁,及时进行抗震加固和改造。
3. 加强抗震监测与维护:a) 建立桥梁抗震监测体系,定期进行抗震性能检测,并及时发现问题进行维修;b) 加强对桥梁的定期维护,确保桥梁设施的功能完好和持久。
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大桥抗震分析报告目录一、工程概况 (1)二、设计规和标准 (3)三、设防标准、性能目标及计算方法 (3)六、地震作用参数 (4)七、桥墩顺桥向抗震计算.... 错误!未定义书签。
八、桥墩横桥向水平地震力及抗震验算 (24)九、结论 (36)一、工程概况某路XX大桥为两联等截面连续梁,每联为四跨(4×40m),总桥面宽为33.5m由左右两半幅桥面组成,每半幅桥的上部结构均由5片预应力混凝土小箱梁组成(见图1.2)。
下部结构采用等截面矩形空心薄壁墩、直径1.5m为桩基础。
桥跨的总体布置见图1.1。
台墩墩墩墩墩墩墩台第1联第2联图1.1 XX大桥立面示意图图1.2 上部结构断面图图1.3 下部结构构造图联间墩设GYZ450X99型圆形板式支座,每片梁下为两个支座,联端为活动盆式支座。
桥上二期恒载(含桥面铺装、栏杆、防撞墙和上水管等)为21.7kN/m。
主梁为C50混凝土、盖梁和桥墩为C35混凝土,桩基础为C25混凝土。
主梁混凝土的容重取26 kN/m3、其它的容重取25 kN/m3,混凝土的其它参数均按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》取值,见表1.1。
表1.1 计算参数取值混凝土弹模(107kPa)基础土对桩基础对的约束作用采用弹簧模拟,弹簧的刚度用m法计算。
查《公路桥涵地基=2与基础设计规》(JTG D63-2007),静力计算时土的m值取10000kN/m4,动力计算时处取m动×m=20000 kN/m4。
桩径d=1.5m,桩形状换算系数kf=0.9,桩的计算宽度b=1.0×0.9×(1.5+1)=2.25m。
建立有限元模型,桩基划分为单元长1m,在每个节点设水平节点弹性支承,弹簧刚度:K=1×2.25×20000×Z=4500Z(kN/m)式中,Z为设置弹簧处距地面的距离。
二、设计规和标准1、设计规(1)《城市桥梁设计准则》(CJJ 11-93)(2)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98)(3)《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)(4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D62-2004)(5)《公路桥涵地基与基础设计规》(JTG D63-2007)(6)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)2、设计标准:(1)立交等级:城市枢纽型互通式立交;道路等级:城市I级主干道(2)设计荷载:城-A级(公路-I级)(3)设计基准期:100年(4)设计安全等级:二级;结构重要性系数:1.0(5)抗震设防烈度8度,设计地震加速度峰值0.20g(6)场地类别为II类场地,特征周期0.40s三、设防标准、性能目标及计算方法根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)(以下简称“抗震细则”)的规定,进行本工程的抗震设计和计算。
1、设防标准本桥为城市I级主干道上的中小桥梁,抗震设防类别为B类,必须进行E1地震作用和E2 地震作用下的抗震设计,还必须按为9级进行抗震设防措施设计。
2、性能目标本桥E1地震作用和E2地震作用对应的抗震重要性系数分别为0.43和1.3,对应的设计地震重现期大约分别为75年和1000年。
E1地震作用下抗震设防目标是结构一般不受损伤或不需修复可继续使用;E2作用下的抗震设防目标是应保证不致倒塌或产生严重结构损伤,经临时加固后可供维持应急交通使用。
3、计算方法本工程采用“两水准设防、两阶段设计”方法进行设计计算。
第一阶段采用弹性抗震设计,即在E1地震作用下要求结构保持弹性,按规规定验算构件强度,采用反应谱方法计算。
第二阶段采用延性抗震设计方法,即对应E2地震作用时,保证结构具有足够的延性能力大于延性需求,由于桥梁非规则采用非线性时程方法计算结构的非线性地震反应。
并通过引入能力保护原则,确保塑性铰只在选定的位置出现,且不出现剪切破坏等破坏模式。
四、动力分析模型及自振特性分析结构系统无阻尼自由振动的频率和相应振型(以下简称自振特性)是结构体系的重要动力特征,同时它对于求解结构的动力反应也具有十分重要的意义。
分析和认识桥梁墩的动力特性是进行地震反应分析和抗震设计的基础。
桥墩的自振特性分析的目的就是求出桥墩的自振周期和相应的振型。
1、动力分析模型全桥共划分1079个单元,996个节点,主梁及桥墩采用空间梁单元模拟,地基土对桩基础的约束作用及联间橡胶支座用弹簧来模拟。
其中0#、8#台及4#墩为活动支座约束,计算模型见图4.1~图4.3。
图4.1 动力计算模型图4.2 3~6号墩处模型局部放大图(i)主梁端部断面示意图 (ii) 主梁中部断面示意图图4.3 主梁断面示意图2 全桥自振特性分析部分自振周期及相应振型描述列于表4.1,振型示于图4.4~图4.13。
图4.4 第1阶振型图4.5 第2阶振型图4.6 第3阶振型图4.7 第4阶振型图4.8 第5阶振型图4.9 第6阶振型图4.10 第7阶振型图4.11 第8阶振型图4.12 第9阶振型图4.13 第10阶振型五、E1水准地震反应分析本桥为直线桥,只考虑水平向地震作用,分别考虑顺桥向X 和横桥向Y 的地震作用。
地震作用采用设计加速度反应谱表征。
1、 规水平设计加速度反应谱阻尼比为0.05,阻尼比调整系数C d =1.0,II 类场地系数C s =1.0,桥址位置的特征周期T g =0.40s ,抗震重要性系数C i =0.43S max =2.25C i CsC d A=2.25×0.43×1.0×1.0×0.20g=0.1935g 水平设计加速度反应谱S 由下式确定:0.1935(5.50.45) 0.10.1935g 0.1s 0.40.1935(0.4/) 0.4g T T s S T s g T T s +≤⎧⎪=<≤⎨⎪>⎩123456789100.00.51.01.52.0S (m/s 2)周期(s)图5.1水平加速度反应谱曲线2、 反应谱力计算图5.2 顺桥向弯矩图图5.3 顺桥向剪力图图5.4 横桥向弯矩图图5.5 横桥向剪力图表5.1 反应谱力汇总弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)六、E2水准地震反应分析采用非线性时程分析方法计算模型关键部位的位移与力。
1、地震动参数非线性时程分析的加速度地震波为规反应谱人工合成地震动。
E2水准对应的3条水平加速度地震波见图6.1~图6.3。
5101520-3-2-10123加速度/m s -2时间/s图6.1 第1条人工合成地震动5101520-3-2-10123加速度/m s -2时间/s图6.2 第2条人工合成地震动5101520-3-2-10123加速度/m s -2时间/s图6.3 第3条人工合成地震动2、等效塑性铰区长度计算在E2地震作用下,桥梁可按《抗震细则》7.4.3条计算单柱墩墩底塑性铰区域的等效塑性铰长度Lp ,计算公式如下,取两式计算结果的较小值:0.080.0220.044p y s y s L H f d f d =+≥23p L b =式中,H 为悬臂墩的高度或塑性铰截面到反弯点的距离(cm ); b 为矩形截面的短边尺寸(cm ); f y 为纵向钢筋抗拉强度标准值(MPa );d s 为纵向钢筋的直径(cm )。
XX 大桥各墩的等效塑性区长度计算见表6.1。
表6.1 等效塑性铰区长度计算3、 桥墩塑性铰区截面的弯矩-曲率分析混凝土桥墩的抗弯强度是通过截面的轴力-弯矩-曲率()P M ϕ--分析来得到,截面的P M ϕ--关系曲线采用条带法计算。
首先,根据截面特性将截面划分成为图6.4中左图所示的条带。
在划分条带时将约束混凝土、无约束混凝土及钢筋分别划分,其中保护层的混凝土、约束混凝土的应力-应变关系采用Mander 模型计算。
用条带法计算P M ϕ--关系曲线时采用逐级加变形法计算。
将计算出的弯矩-曲率全过程曲线转换成图6.5所示的等效双线性骨架曲线。
图6.4 截面ϕ--M P 曲线的条带法计算示意图图6.5 屈服曲率和等效屈服曲率定义XX 大桥1#~7#桥墩的弯矩-曲率全过程曲线与等效双线性曲线,见图6.6~图6.9及表6.2。
弯矩/k N m曲率/m -1图6.9 1#墩顺桥向的弯矩-曲率曲线φu φ0 φy φeq M u M M M y20000400006000080000100000弯矩/k N m曲率/m -1图6.7 2#~6#墩顺桥向的弯矩-曲率曲线20000400006000080000100000弯矩/k N m曲率/m-1图6.8 7#墩顺桥向的弯矩-曲率曲线弯矩/k N m曲率/m -1图6.8 1#墩横桥向的弯矩-曲率曲线表6.2 弯矩-曲率计算y u eq y u eq kN m kN m kN m kN m kN m kN m4、全桥非线性时程反应分析XX大桥非线性时程反应力列于表6.3及表6.4。
表6.3 顺桥向时程地震力弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)表6.4 横桥向时程地震力弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)弯矩(kN m)XX大桥的非线性时程位移列于表6.5及表6.6。
表6.5 墩顶时程位移表6.6 顺桥向支座时程位移XX大桥的部分典型时程曲线示于图6.9~图6.14。
图6.9 顺桥向2#墩顶位移时程曲线图6.10 顺桥向2#墩梁相对位移时程曲线图6.11 顺桥向2#墩底弯矩时程曲线图6.12 顺桥向2#墩底剪力时程曲线图6.13 横桥向3#墩顶位移时程曲线图6.14 横桥向3#墩底弯矩时程曲线七、抗震验算由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D62-2004)知,桥墩在地震(偶遇荷载)作用下只需进行承载能力验算。
由《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)的第第9.4条,当桥墩截面的地震反应弯矩M E小于初始屈服弯矩M y时,整个截面保持弹性,截面的裂缝宽度不会超过容许值,结构基本无损伤,能满足结构在弹性围工作的性能目标。
1、E1水准地震作用下的抗震验算(1)桥墩的强度验算顺桥向1#桥墩的地震作用控制设计,横桥向3#桥墩的地震作用控制设计。