8度地震区连续梁桥下部结构抗震设计研究
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下 部结 构建模 分析 。 关 键词 ： 常规 连续梁 桥下部 结构 ； 地震 区 ； 震设计 ； Ｄ Ｓ ８度 抗 ＭＩ Ａ
中 图 分 类 号 ： ４ ２５５ Ｕ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９ ７ １ （ ０ ２）５ ０ ８ — ３ １０ — ７ ６ ２ １ ０ — ０ ４ ０
＝
图 ３ 墩 柱 弹 塑 性 模 型
１ ７ ．（ Ｎ） ２ ３７ ｋ 。
８ ６
桥梁结构
城 市道桥 与 防 洪
４３ 桥 梁 支座 验 算 ．
２１年 ５ ０２ 月第 ５ 期
Ｅ ２作 用 下 ， 表 ３所 列 要 求 对 固定 支 座 密世荆 按 至＼ 进 行
Ｚ
验算 。
块， 防止 落梁 。
台 和基 础 的震 害 是 由于受 到较 大 的水 平 力 ，瞬 时
根 据 《 则 》 ．． ，２作 用 下 ， 顶 位 移 应 细 ７４６条 Ｅ 墩 满 足 △ｄ Ａｕ 《 。为计 算此 时 的结 构 塑 性 变形 能 力 ，
仍选择承受 地震力最大 的 １ ０号 墩 建 立 静 力 弹 塑 性模 型 。
重力 ２ ７８ ｋ ９ ． Ｎ。
２１ 年 ５ ０２ 月第 ５ 期
城 市道 桥 与 防 洪
桥梁结构
８ ５
２１ Ｅ ． １地 震 作 用 下 顺 桥 向水 平地 震 力 计 算 （ 固
定墩 ）
３ １地 震 作 用 下 墩 柱 截 面 内力 及 配 筋 计 Ｅ
算 （Ｏ号墩柱 底截 面） １
下 部 情 况 见表 １ 列 （ 中所 列 墩 高 为 双 墩 中较 所 表
矮 的一个 墩 ） 。
表 １ 第 三 联 下 部 有 关 参 数 一 览 表
自身 因直 接 的地 震 动 力 效应 而损 坏 的现 象 极 为 少
见 。地 震 引起 的下 部 结 构 的 破 坏 主要 是 桥 墩 的破 坏 ， 般 是从 接 缝 处 的轻微 断裂 开 始 ， 而扩 展 到 一 继
０ 引 言
根 据地 震 时 桥 梁震 害及 类 型分 析 ，上 部 结 构
Ｌ ５＋ ０ ） 积 枢 纽 立 交 ， Ｋ ９Ｏ ０ 金 Ｆ匝道 桥 为 ３ ４Ｘ２ — ５ ｍ
预 应 力混 凝 土连 续 箱 梁 结构 ，因三 联 构 造 大 致 相 同 ， 墩 高 相 对 较 短 的第 三联 做 计 算 分 析 ， 三 联 取 第
１ 墩 ０号
５ ０ ０ ０× １ ０％ １
５ ０ １ ５ ０ ５ ０ Ｘ０． ＝ ５
＜
由 图 ４静 力 弹 塑 性 曲 线 可 以 看 出 在 荷 载
Ｅｈ ｂ ／ Ｎ ｚ ｋ
１ ３ ． ５ ３３
１２０ｋ １ Ｎ附 近 ， 现 第 一 个 拐 点 ， 构 有 弹 性 工 出 结 作 状 态 进 入 塑 性 工 作 状 态 。该 结 构 Ｅ１ 震 力 为 地 ４ １３ ｋ Ｅ ２ ． Ｎ， ２地 震 力 为 １２ ３７ｋ 可 见 Ｅ ７ ． Ｎ， ２下 结
１ 墩 柱 底 截 面 有 关 参 数 见表 ２所 列 。 Ｏ号
表２ １ ０号 墩 柱 底 截 面 配 筋 一 览 表
上部结构对支座顶 面处产 生的水平地震力为 ：
Ｅｈ ｐ＝ Ｇｔｇ ｔ Ｓｈ１ ／
式 中： 相应水平方 向的加速度反应 谱值 ：
Ｓ ｘ５５ ＋ ．５ Ｔ ． ｓ ｍａ （． ０４ １ ＜０ １ Ｔ
８ ４
桥梁结构
城 市道桥 与 防 洪
２１ 年 ５ ０２ 月第 ５ 期
８度地震 区连 续 梁桥 下部结构抗 震设 计研 究
张 兵 兵
（ 大连市 市政设 计研究 院有 限责任 公司 ， 辽宁 大连 ｌ６ １ ） １０ １ 摘 要 ： 行《 路 桥梁抗 震设 计细 则》 现 公 引入 了二 级设 防 的概 念 ， 细化 了弹 性及 弹塑性 理论 在抗 震设 计上 的应用 ， 加 了桥梁 增
剪切破坏 。
（） ３ 落梁 。
（） ４ 支座 破 坏 ： 递 的上 部 结 构 惯 性 力 超 过 支 传
座 的 设计 强度 ，桥梁支座是桥梁抗 震的薄弱部位 ， 震
综 合 以上 数 据 ， 桥 梁 属 规 则 桥 梁 ， 合 《 该 结 安 平 报告 》及 《 震 细则 》 抗 ，其 分 析计 算 内容 如 下 ： （ ）Ｅ １ １地 震 作 用 水 平 地 震 力 计 算 及 桥 墩 抗 弯 强 度 验 算 ；２ ２地 震 作 用 力 下 结 构 地 震 力 计 算 ， （ ）Ｅ 墩 顶 位 移 、 座 破 坏 验 算 ；３ 根 据 计 算 结 果 提 出 支 （） 结 构 修 改 建 议 ；４ 该 桥 采 用 盆 式 支 座 ， 去 活 动 （） 除
而 １ 墩 实 际 的 变形 能 力 见 图 ５所 示 。 ０号
凝 土 大 裂缝 、 筋切 断等 。 种破 坏 主 要 是 由于 墩 钢 这
柱 剪 切 强度不足引起 。基础破坏也是 主要 震害现象 ， 主要是 由于场地土的液化导致 的倾覆 、 不均匀沉陷 ， 或
者 由于上部结 构惯性力影响引起 的桩基剪 切 、弯 曲破 坏等 。桥墩及 桩基设计 中应重视塑性 铰区箍筋的抗剪 作用 ， 在满足混凝土振捣及施工便利 的条件下 ， 尽可能 提高箍筋配筋率是非 常重要 的。 现 行 《 路 桥 梁抗 震 设 计 细则 》 布 于 汶 川 地 公 颁 Ｉ 震 发 生 后 ，桥 梁抗 震 设 计 成 为 各 设 计 单 位 重 点 研
盆 式 支 座摩 擦 力 消 耗 掉 的 地震 力 外 ，其 余 水 平地 震 力 主要 由固定 支 座 墩 即 ｌ ＃ 墩 承 担 ， 该 项 计 ０ 故 算 主 要 利 用 Ｍ Ｄ Ｓ ＣＶ Ｌ 有 限元 程 序 针 对 １ ＃ Ｉ Ａ ＩＩ ０ 墩计算分析。
害极为普遍 。破坏 的主要形式为支座锚 固螺栓拔出剪 断、 活动支座脱落及支座本身构造上 的破坏 。 本 文 主 要 根 据 《 路 桥 梁 抗 震 设 计 细则 》 公 一 ２ ０ ， 以 国道 ２ 线 灵 武 至 甜 水 堡 段 及 联 络 线 古 ０８ １ １
Ｓ ＝｛ ｈｌ Ｓｍａ ｘ ０． ｓ≤ Ｔ≤ Ｔｇ １
Ｓ ａ （ｇ ） ｍ ｘＴ ／ Ｔ
Ｓｍａ ＝２． ５ Ｃｓ Ａ ｘ ２ Ｃｉ Ｃｄ
Ｔ ｇ ＞Ｔ
水平设计加速度反应 谱最大值为 ：
其 中 ： 震 重 要性 系数 ：Ｃ 抗 ｉ＝０４ ．３
场 地 系数 ：ｓ １２ Ｃ＝ ．
阻尼 调 整 系 数 ： ｄ １０ Ｃ＝ ．
延性 抗震设 计 和抗震分 析建模 原则 的规定 ； 梁震 害以下部 结构 最为严重 。该 文分 析列举 了桥 梁下 部结 构震 害的几 种类 型 ， 桥
并 针对这 些震 害 ， 以反应谱 理论 为基础 ， 以国道 ２ １ ｌ 线某立 交 枢纽工 程 为例 ， 利用 Ｍ Ｄ Ｓ有 限元 程序对 ８ 区常 规连续 梁桥 ＩＡ 度
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ０ ２ １－ ２ １
阻尼 比 ００ 场 地 土类 型 Ⅲ类 场 地 。 ． ５，
一
作者简介 ： 张兵 兵 （ ９９ ， ， 宁沈 阳人 ， 士 ， 程师 ， １７ 一）男 辽 硕 工 从事 城 市桥 梁及 隧道工 程设计 工作 。
联 上 部 恒 载 总 重 力 ２ ４ ． ｋ 下 部 恒 载 ２３９４ Ｎ，
构 已经 进 入 塑性 工 作 状 态 。 则 以下 Ｅ ２的结 果 均 应 按 塑性 ＿ 作 状 态 进 行 验算 。 Ｔ ４２ 墩 柱 的 变 形验 算 ．
是否满足要求
否
５ 结 语
桥 梁 下 部 结 构 及 基 础 的严 重 破 坏 是 引 起 桥 梁
倒 塌 ， 在 震 后难 以修 复 使 用 的 主要 原 因 。 梁 墩 并 桥
水 平 向设 计 基 本 地震 动 加 速度 峰 值 ：
Ａ＝１９ ２ ．６ ｍ ／ ｓ
‘ ． ．
Leabharlann Baidu
Ｓ ｘ ２． ｍａ ＝ ３
特 征 周 期 ：ｇ０５ Ｔ ＝ ．５ｓ 阻 尼 比为 ００ ．５下 的谱 曲线 见 图 １ 图 ２所 示 。 、
可见墩柱和桩基配筋满足 Ｅ 下抗震要求 。 １
析 ， 果 如 图 ４所 示 。 结
图 ２ ２反 应 谱 曲 线 图 Ｅ
１ 墩 （ 个 墩 ） 承担 的水 平 地 震 力 ： ０号 一 所
Ｅｈ ｐ ２１３ ｋ ｔ ＝４ ． Ｎ
２２ ２地 震 作 用 下顺 桥 向水 平 地 震 力 计 算 ． Ｅ
抗 震 重 要 性 系 数 ：ｉ＝ ．， ＝ ２ ． Ｃ １３ Ｅ ４ １３×１３ ．３ ．／ ４ ０
四周 形 成 破 坏 ， 害 的进 一 步 发展 ， 导致 断裂 面 震 会
上下 的墩身移位 ，进而使断裂面以上 的墩 身翻落 而 酿 成 极 大 的震 害 。 桥 梁 下 部 结 构地 震 破 坏 形 式 有 以下 几 种 ： （ ） 曲破 坏 ： 裂 、 平 弯 曲 裂 缝— — 受 拉 １弯 开 水 钢 筋 屈 服 —— 混 凝 土 保 护 层 脱 落 、塑性 铰 范 围扩 大 —— 钢筋 压 屈 、 内部混 凝 土 压 碎 、 裂 。 进 （ ） 切 破 坏 ： 裂 、 平 弯 曲裂 缝— — 斜 向 ２剪 开 水 剪 切 裂 缝 —— 箍 筋 屈 服 、剪 切 裂缝 增 长 —— 脆 性
窑 子 至 青铜 峡 公 路 金 积 枢纽 立 交 工 程 为 例 ，利 用
反 应 谱 方 法 ， 对 桥 梁 下部 结 构 震 害 ， 常 规 连 续 针 对
梁 桥 墩 进 行 弹性 和 弹塑 性 分 析 。
１ 工 程 概 况
２ 水平 地震 力计算
该工 程 为 国道 ２ 线 灵 武 至 甜 水 堡 段 及 联 络 １ １ 线 古 窑 子 至 青 铜 峡公 路 Ａ ９合 同段 （ Ｋ ２ ４ ０～ Ｌ ５＋ ０ 桥 梁 抗 震设 防类 别 Ｂ类 ， 震 设 防 烈 度 ８度 ， 抗 地 震 动峰 值加 速 度 ０２ ，区划 图特 征周 期 ０４Ｓ ．０ｇ ． ，
４ Ｅ ２作 用下 的塑性 变形 验算
４ １桥 墩 弹 塑 性 临 界 点 判别 ．
Ｅｌ 墩 底 强 度 验 算 满 足 要 求 ， 明在 Ｅ 下 ， 下 说 １
图１ Ｅ １反 应 谱 曲 线 图
墩 柱 在 弹性 工 作 范 围 ， 未 进 入 塑 性 工 作 范 围。 还 为 验证 Ｅ ２下 墩 柱 是 否 进 入 塑 性 工 作 范 围 ， 据 《 根 细 则 》 ．． ，建 立 局 部 空 间模 型进 行 弹 塑性 计 算 ６３３条 （ 图 ３ 。底 部 为 塑性 铰 区 域 ，做 静 力 弹塑 性 分 见 ）
Ｌ ／ ） ＝ ．８ （ ｐ２ Ｏｕ ０４ ５ｍ１
钢 筋裸 露 与 压 弯 ， 会 产 生 很 大 的塑 性 变 形 。 并 这种 破 坏 主要 是 由 于约 束 箍 筋 配 设 不 足 、纵 向 钢 筋 搭
接 或 焊接 不 牢 等 引 起 墩 的 延 性 不 足 ；长 细 比小 的 粗矮桥墩 多为剪切破坏 ， 即脆 性 破 坏 ， 现 为 ： 表 混
反 复 振 动在 相 对 薄 弱 的截 面 产 生破 坏 而 引起 。 根 据 大量 震 害 实 例 ，长 细 比较 大 的柔 性 墩 多 为 弯 曲
破坏 ， 即延 性 破 坏 ， 现 为 ： 凝 土 的 开 裂 、 溃 、 表 混 压
此 时 ，０号 桥 墩 容 许 位 移 △ｕ Ｈ ｙ３ （ — １ ＝ ２ ／＋ Ｈ
枷
瑚Ⅲ 咖 啪 啪 啪 乏 ｝枷
枷
该 桥 应 在 每 个 墩 顶 设 置 抗 震 销 或 者 抗 震 挡
ｊ 世
醐
表 ３ １ ０号 墩 固定 支 座 竖 向承 载 力验 算 一 览 表
墩 号 支 座 竖 向承 载 力设 计 值 Ｒ Ｎ 控 制 位 移／ Ｄ 图 ４荷 载 一位 移 的 能 力 曲线 （ ｕ ｈ ｖ ｒ曲线 ） Ｐ ｓ ｏｅ 图 Ｒ ／Ｎ（ 竖 向 力 的 １ ％ ） ｋ 按 ０
中 图 分 类 号 ： ４ ２５５ Ｕ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９ ７ １ （ ０ ２）５ ０ ８ — ３ １０ — ７ ６ ２ １ ０ — ０ ４ ０
＝
图 ３ 墩 柱 弹 塑 性 模 型
１ ７ ．（ Ｎ） ２ ３７ ｋ 。
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桥梁结构
城 市道桥 与 防 洪
４３ 桥 梁 支座 验 算 ．
２１年 ５ ０２ 月第 ５ 期
Ｅ ２作 用 下 ， 表 ３所 列 要 求 对 固定 支 座 密世荆 按 至＼ 进 行
Ｚ
验算 。
块， 防止 落梁 。
台 和基 础 的震 害 是 由于受 到较 大 的水 平 力 ，瞬 时
根 据 《 则 》 ．． ，２作 用 下 ， 顶 位 移 应 细 ７４６条 Ｅ 墩 满 足 △ｄ Ａｕ 《 。为计 算此 时 的结 构 塑 性 变形 能 力 ，
仍选择承受 地震力最大 的 １ ０号 墩 建 立 静 力 弹 塑 性模 型 。
重力 ２ ７８ ｋ ９ ． Ｎ。
２１ 年 ５ ０２ 月第 ５ 期
城 市道 桥 与 防 洪
桥梁结构
８ ５
２１ Ｅ ． １地 震 作 用 下 顺 桥 向水 平地 震 力 计 算 （ 固
定墩 ）
３ １地 震 作 用 下 墩 柱 截 面 内力 及 配 筋 计 Ｅ
算 （Ｏ号墩柱 底截 面） １
下 部 情 况 见表 １ 列 （ 中所 列 墩 高 为 双 墩 中较 所 表
矮 的一个 墩 ） 。
表 １ 第 三 联 下 部 有 关 参 数 一 览 表
自身 因直 接 的地 震 动 力 效应 而损 坏 的现 象 极 为 少
见 。地 震 引起 的下 部 结 构 的 破 坏 主要 是 桥 墩 的破 坏 ， 般 是从 接 缝 处 的轻微 断裂 开 始 ， 而扩 展 到 一 继
０ 引 言
根 据地 震 时 桥 梁震 害及 类 型分 析 ，上 部 结 构
Ｌ ５＋ ０ ） 积 枢 纽 立 交 ， Ｋ ９Ｏ ０ 金 Ｆ匝道 桥 为 ３ ４Ｘ２ — ５ ｍ
预 应 力混 凝 土连 续 箱 梁 结构 ，因三 联 构 造 大 致 相 同 ， 墩 高 相 对 较 短 的第 三联 做 计 算 分 析 ， 三 联 取 第
１ 墩 ０号
５ ０ ０ ０× １ ０％ １
５ ０ １ ５ ０ ５ ０ Ｘ０． ＝ ５
＜
由 图 ４静 力 弹 塑 性 曲 线 可 以 看 出 在 荷 载
Ｅｈ ｂ ／ Ｎ ｚ ｋ
１ ３ ． ５ ３３
１２０ｋ １ Ｎ附 近 ， 现 第 一 个 拐 点 ， 构 有 弹 性 工 出 结 作 状 态 进 入 塑 性 工 作 状 态 。该 结 构 Ｅ１ 震 力 为 地 ４ １３ ｋ Ｅ ２ ． Ｎ， ２地 震 力 为 １２ ３７ｋ 可 见 Ｅ ７ ． Ｎ， ２下 结
１ 墩 柱 底 截 面 有 关 参 数 见表 ２所 列 。 Ｏ号
表２ １ ０号 墩 柱 底 截 面 配 筋 一 览 表
上部结构对支座顶 面处产 生的水平地震力为 ：
Ｅｈ ｐ＝ Ｇｔｇ ｔ Ｓｈ１ ／
式 中： 相应水平方 向的加速度反应 谱值 ：
Ｓ ｘ５５ ＋ ．５ Ｔ ． ｓ ｍａ （． ０４ １ ＜０ １ Ｔ
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桥梁结构
城 市道桥 与 防 洪
２１ 年 ５ ０２ 月第 ５ 期
８度地震 区连 续 梁桥 下部结构抗 震设 计研 究
张 兵 兵
（ 大连市 市政设 计研究 院有 限责任 公司 ， 辽宁 大连 ｌ６ １ ） １０ １ 摘 要 ： 行《 路 桥梁抗 震设 计细 则》 现 公 引入 了二 级设 防 的概 念 ， 细化 了弹 性及 弹塑性 理论 在抗 震设 计上 的应用 ， 加 了桥梁 增
剪切破坏 。
（） ３ 落梁 。
（） ４ 支座 破 坏 ： 递 的上 部 结 构 惯 性 力 超 过 支 传
座 的 设计 强度 ，桥梁支座是桥梁抗 震的薄弱部位 ， 震
综 合 以上 数 据 ， 桥 梁 属 规 则 桥 梁 ， 合 《 该 结 安 平 报告 》及 《 震 细则 》 抗 ，其 分 析计 算 内容 如 下 ： （ ）Ｅ １ １地 震 作 用 水 平 地 震 力 计 算 及 桥 墩 抗 弯 强 度 验 算 ；２ ２地 震 作 用 力 下 结 构 地 震 力 计 算 ， （ ）Ｅ 墩 顶 位 移 、 座 破 坏 验 算 ；３ 根 据 计 算 结 果 提 出 支 （） 结 构 修 改 建 议 ；４ 该 桥 采 用 盆 式 支 座 ， 去 活 动 （） 除
而 １ 墩 实 际 的 变形 能 力 见 图 ５所 示 。 ０号
凝 土 大 裂缝 、 筋切 断等 。 种破 坏 主 要 是 由于 墩 钢 这
柱 剪 切 强度不足引起 。基础破坏也是 主要 震害现象 ， 主要是 由于场地土的液化导致 的倾覆 、 不均匀沉陷 ， 或
者 由于上部结 构惯性力影响引起 的桩基剪 切 、弯 曲破 坏等 。桥墩及 桩基设计 中应重视塑性 铰区箍筋的抗剪 作用 ， 在满足混凝土振捣及施工便利 的条件下 ， 尽可能 提高箍筋配筋率是非 常重要 的。 现 行 《 路 桥 梁抗 震 设 计 细则 》 布 于 汶 川 地 公 颁 Ｉ 震 发 生 后 ，桥 梁抗 震 设 计 成 为 各 设 计 单 位 重 点 研
盆 式 支 座摩 擦 力 消 耗 掉 的 地震 力 外 ，其 余 水 平地 震 力 主要 由固定 支 座 墩 即 ｌ ＃ 墩 承 担 ， 该 项 计 ０ 故 算 主 要 利 用 Ｍ Ｄ Ｓ ＣＶ Ｌ 有 限元 程 序 针 对 １ ＃ Ｉ Ａ ＩＩ ０ 墩计算分析。
害极为普遍 。破坏 的主要形式为支座锚 固螺栓拔出剪 断、 活动支座脱落及支座本身构造上 的破坏 。 本 文 主 要 根 据 《 路 桥 梁 抗 震 设 计 细则 》 公 一 ２ ０ ， 以 国道 ２ 线 灵 武 至 甜 水 堡 段 及 联 络 线 古 ０８ １ １
Ｓ ＝｛ ｈｌ Ｓｍａ ｘ ０． ｓ≤ Ｔ≤ Ｔｇ １
Ｓ ａ （ｇ ） ｍ ｘＴ ／ Ｔ
Ｓｍａ ＝２． ５ Ｃｓ Ａ ｘ ２ Ｃｉ Ｃｄ
Ｔ ｇ ＞Ｔ
水平设计加速度反应 谱最大值为 ：
其 中 ： 震 重 要性 系数 ：Ｃ 抗 ｉ＝０４ ．３
场 地 系数 ：ｓ １２ Ｃ＝ ．
阻尼 调 整 系 数 ： ｄ １０ Ｃ＝ ．
延性 抗震设 计 和抗震分 析建模 原则 的规定 ； 梁震 害以下部 结构 最为严重 。该 文分 析列举 了桥 梁下 部结 构震 害的几 种类 型 ， 桥
并 针对这 些震 害 ， 以反应谱 理论 为基础 ， 以国道 ２ １ ｌ 线某立 交 枢纽工 程 为例 ， 利用 Ｍ Ｄ Ｓ有 限元 程序对 ８ 区常 规连续 梁桥 ＩＡ 度
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ０ ２ １－ ２ １
阻尼 比 ００ 场 地 土类 型 Ⅲ类 场 地 。 ． ５，
一
作者简介 ： 张兵 兵 （ ９９ ， ， 宁沈 阳人 ， 士 ， 程师 ， １７ 一）男 辽 硕 工 从事 城 市桥 梁及 隧道工 程设计 工作 。
联 上 部 恒 载 总 重 力 ２ ４ ． ｋ 下 部 恒 载 ２３９４ Ｎ，
构 已经 进 入 塑性 工 作 状 态 。 则 以下 Ｅ ２的结 果 均 应 按 塑性 ＿ 作 状 态 进 行 验算 。 Ｔ ４２ 墩 柱 的 变 形验 算 ．
是否满足要求
否
５ 结 语
桥 梁 下 部 结 构 及 基 础 的严 重 破 坏 是 引 起 桥 梁
倒 塌 ， 在 震 后难 以修 复 使 用 的 主要 原 因 。 梁 墩 并 桥
水 平 向设 计 基 本 地震 动 加 速度 峰 值 ：
Ａ＝１９ ２ ．６ ｍ ／ ｓ
‘ ． ．
Leabharlann Baidu
Ｓ ｘ ２． ｍａ ＝ ３
特 征 周 期 ：ｇ０５ Ｔ ＝ ．５ｓ 阻 尼 比为 ００ ．５下 的谱 曲线 见 图 １ 图 ２所 示 。 、
可见墩柱和桩基配筋满足 Ｅ 下抗震要求 。 １
析 ， 果 如 图 ４所 示 。 结
图 ２ ２反 应 谱 曲 线 图 Ｅ
１ 墩 （ 个 墩 ） 承担 的水 平 地 震 力 ： ０号 一 所
Ｅｈ ｐ ２１３ ｋ ｔ ＝４ ． Ｎ
２２ ２地 震 作 用 下顺 桥 向水 平 地 震 力 计 算 ． Ｅ
抗 震 重 要 性 系 数 ：ｉ＝ ．， ＝ ２ ． Ｃ １３ Ｅ ４ １３×１３ ．３ ．／ ４ ０
四周 形 成 破 坏 ， 害 的进 一 步 发展 ， 导致 断裂 面 震 会
上下 的墩身移位 ，进而使断裂面以上 的墩 身翻落 而 酿 成 极 大 的震 害 。 桥 梁 下 部 结 构地 震 破 坏 形 式 有 以下 几 种 ： （ ） 曲破 坏 ： 裂 、 平 弯 曲 裂 缝— — 受 拉 １弯 开 水 钢 筋 屈 服 —— 混 凝 土 保 护 层 脱 落 、塑性 铰 范 围扩 大 —— 钢筋 压 屈 、 内部混 凝 土 压 碎 、 裂 。 进 （ ） 切 破 坏 ： 裂 、 平 弯 曲裂 缝— — 斜 向 ２剪 开 水 剪 切 裂 缝 —— 箍 筋 屈 服 、剪 切 裂缝 增 长 —— 脆 性
窑 子 至 青铜 峡 公 路 金 积 枢纽 立 交 工 程 为 例 ，利 用
反 应 谱 方 法 ， 对 桥 梁 下部 结 构 震 害 ， 常 规 连 续 针 对
梁 桥 墩 进 行 弹性 和 弹塑 性 分 析 。
１ 工 程 概 况
２ 水平 地震 力计算
该工 程 为 国道 ２ 线 灵 武 至 甜 水 堡 段 及 联 络 １ １ 线 古 窑 子 至 青 铜 峡公 路 Ａ ９合 同段 （ Ｋ ２ ４ ０～ Ｌ ５＋ ０ 桥 梁 抗 震设 防类 别 Ｂ类 ， 震 设 防 烈 度 ８度 ， 抗 地 震 动峰 值加 速 度 ０２ ，区划 图特 征周 期 ０４Ｓ ．０ｇ ． ，
４ Ｅ ２作 用下 的塑性 变形 验算
４ １桥 墩 弹 塑 性 临 界 点 判别 ．
Ｅｌ 墩 底 强 度 验 算 满 足 要 求 ， 明在 Ｅ 下 ， 下 说 １
图１ Ｅ １反 应 谱 曲 线 图
墩 柱 在 弹性 工 作 范 围 ， 未 进 入 塑 性 工 作 范 围。 还 为 验证 Ｅ ２下 墩 柱 是 否 进 入 塑 性 工 作 范 围 ， 据 《 根 细 则 》 ．． ，建 立 局 部 空 间模 型进 行 弹 塑性 计 算 ６３３条 （ 图 ３ 。底 部 为 塑性 铰 区 域 ，做 静 力 弹塑 性 分 见 ）
Ｌ ／ ） ＝ ．８ （ ｐ２ Ｏｕ ０４ ５ｍ１
钢 筋裸 露 与 压 弯 ， 会 产 生 很 大 的塑 性 变 形 。 并 这种 破 坏 主要 是 由 于约 束 箍 筋 配 设 不 足 、纵 向 钢 筋 搭
接 或 焊接 不 牢 等 引 起 墩 的 延 性 不 足 ；长 细 比小 的 粗矮桥墩 多为剪切破坏 ， 即脆 性 破 坏 ， 现 为 ： 表 混
反 复 振 动在 相 对 薄 弱 的截 面 产 生破 坏 而 引起 。 根 据 大量 震 害 实 例 ，长 细 比较 大 的柔 性 墩 多 为 弯 曲
破坏 ， 即延 性 破 坏 ， 现 为 ： 凝 土 的 开 裂 、 溃 、 表 混 压
此 时 ，０号 桥 墩 容 许 位 移 △ｕ Ｈ ｙ３ （ — １ ＝ ２ ／＋ Ｈ
枷
瑚Ⅲ 咖 啪 啪 啪 乏 ｝枷
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该 桥 应 在 每 个 墩 顶 设 置 抗 震 销 或 者 抗 震 挡
ｊ 世
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表 ３ １ ０号 墩 固定 支 座 竖 向承 载 力验 算 一 览 表
墩 号 支 座 竖 向承 载 力设 计 值 Ｒ Ｎ 控 制 位 移／ Ｄ 图 ４荷 载 一位 移 的 能 力 曲线 （ ｕ ｈ ｖ ｒ曲线 ） Ｐ ｓ ｏｅ 图 Ｒ ／Ｎ（ 竖 向 力 的 １ ％ ） ｋ 按 ０