独塔斜拉桥抗震分析

黑龙江交通科技

HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI

2016年第7期(总第305期)

No. 7,2019(Sum No 30 )

斜拉桥抗震分析

彭波

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳550081)

摘要:斜拉桥由于跨径较大、刚度较柔，地震响应较复杂。对此，首先介绍了桥梁抗震设计中常用的静力理论以及动力理 论，然后以某

斜拉桥为研究 ，对其进行了抗震性能分析。

关键词:斜拉桥;抗震

中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号：508 - 3383(2019)07 - 0113 - 01

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随着公路网络的不断完善，公路斜拉桥建设数 量和规模逐渐增加，斜拉桥在动 ，如风、地震和 车辆等，作用下的动力响应备受广大工程建设者的

。斜拉桥抗震性能 ，本文以某 斜拉桥为例，对其抗震性能进行了详细的计算分析。

2桥梁抗震分析理论

2.1 静力理论

在对结构进行静力计算时，前提 性假设，即首先假设结构 部位与地震动的振动频率和幅度相同，然后 面加速度与结构质量的乘作为静力作 结构上，最后对结构的抗震性进行计算。基 力理论的计 式便捷，但是，在计 结构变形和动力特性。2.0 动力理论

上 40， ，反应谱理论的出现促使桥抗震分析开始进入动力理论研究阶段。以反应 理论作为研究基础,工程抗震分析在非弹性反应 和 震空 动 面都有 ，但

在非线性、地震波相位 面还有待完善。

3桥梁工程概况

某桥 工 为 组合 斜 桥， 向桥面宽度38.0 m 。该主塔为人字钻石形，总 高度为104 m ，在两侧位 斜 。主梁的高度为3.3 m ，边墩为空心柱式墩。主塔结构采

施工，主 施工。

4计算模型

计算分析 MIDAS/CIVIL 程序构 型，主塔用空 单元进行模拟，斜 桁架单元进行

，并 单元与主梁进行连接，结构计算模型 1所示。

图1结构计算模型

5抗震计算5.

反应谱分析

该桥梁工 设场地的地震基 度为6度,

52年超 率17%、3%概率水准的 进行抗震性能分析,抗震计算反应 2所示。

o w o w o w o r o o 505050505443322J J 0

a a a o o o a a a 000o.o

2.0

4.0

6.0 8.0 10.0

结构自振周期/s

r 、一100年超克t 概率10%

…•100年超走［概率3%

\\'-----—

图2水平向设计地震动加速度反应谱

5. 0动力计算模型

在对桥梁工程的地震作用进行分析时,需要建 设动力分析模型，同时还应该综合 桥梁工程桩基 度的影响。在反应谱分析法的应 ，反应

式为:纵向+竖向；横向+竖向。 竖向分量 2.5,振型组合 302阶振型，并采CQC 法进行组合分析。9.5主塔地震作用计算

在对主 震作用进行计算时,可根据52年 超 率3%(E2)水准地震作用进行验算,结果如 表1所不。

通 表1进行分析可见，在偶然组合地震作用下,该桥梁工程主 力 规范要求。

(下转第15页)

收稿日期：2016 - 04 - 01

波(1677 -)，男，湖北宜昌人，高级工程师，硕士研究生，研究方向:桥涵设计与仿真.

第7期魏网民:研究高速公路拓宽工程桥梁的施工现场管理总第305期

查分析，并以调查结果为依据，对施工段落进行科学的划分,同时配以足够的机械设备。

3.2做好结构物测量

在拓宽工程的施工过程中，新、旧结构物之间的连接应可靠和平滑，实现共同受力，这是对结构物进行施工的关键，所以测量均是严格遵循和现有结构物良好连接的基本原则实施的。因此，对拓宽与新建两类工程，其施工测量完全不同。在拓宽工程中，新、旧结构物之间的连接应保持平顺，即便旧结构物所在位置和设计要求不相符,也需要保证连接的平顺性和可靠性。在拓宽施工过程中,对新建结构物进行平面及高程控制时，应严格遵循从上到下的基本原则,并在此前提下以顺接位置为依据,按照设计要求进行推算，确定下部结构所处平面及高程实际问题，然后开展施工控制工作。对下部结构进行施工时，也不顺接的基则，也

是说新建桥梁上的墩柱和现有桥梁上的墩柱可以不处在相同的直线上,而是以桥面系与伸缩缝顺接具体位置为依据,严格按照设计要求进行推算，确定下部结构所处平面及高程位置，然后据此开展施工控制工作，这样能起到防止轴线偏位等现象的作。

除此之外，在测量和放样之前，应先对现有桥梁实施全面调查，掌握包含标高和跨径等在内的所有信息,尤其是基础偏位及跨径,必须详细、准确的记录，当存在较大出入时,应立即通知建设单位、设计单位和监理单位，以便尽快解决。在拓宽工程施工中，测量是一道十分复杂的工作,应对测量结果和现有结构物进行比对，再对测量控制数据进行调整修正，为施工提供正确指导，所以应从施工开始就设立专门的人员进行是工程测量,施工单位和监理单位，应不断提高这些人员的技术水平，增加对施工测量的人员与经济投入，同时对测量的结果进行动态跟踪,防止因测量不到位而产生返工。

3.3做好图纸使用管理

因本高速公路工程在前期施工过程中产生的误差及所用技术规范已经和现在的规范有所不同，使其设计图纸和施工现场不再能一一对应,所以正式使用图纸之前，应将施工现场的每一项实际情况都纳入到图纸当中，为图纸的修正和整改提供参考依据,在完成整改之后方可在施工中使用。为了防止因实际问题的发现不够及时而产生的等候修正等实际问题，导致误工或返工，对施工单位而言,应在进入施工现场的初期由施工人员针对现场特别现有桥及结构物施细的，

寸数据和设计图纸等在内的基本信息进行采集与对比,然后针对存在的出入和错误，由监理、建设单位和设计三方进行协商解决。

考虑到拓宽工程施工过程中图纸和现场不相符处有很多，若所有事情均要与建设单位、设计单位和监理单位进行沟通解决,则必定会对正常施工造成不利影响，所以针对出入较小的地方,可在告知监理单位、建设单位和设计单位后，按照和现有结构物平滑连接的基本原则对图纸予以修正，然后按修正的图纸来施工。然而,在此过程中应切实做好施工记录,编写施工报告及会议纪要，同时由监理单位、建设单位和设计单位的负责人进行签字确认,以供之后的工作中随时取用。

4结束语

近几年，我国高速公路交通量不断增长，尤其济为发的,高速公路通行力已经很大，对高速公路进行拓宽处理是缓解压力有效措施。相较于新建高速公路，拓宽具有能节省占地和资源、减少投资的优势。而在实际的拓宽施工中，桥梁拼接为重要内容之一，除了要按照设计与规范要求施工，还要切实加强施工现场管理与控制。

参考文献：

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(上接第113页)

表1地震E2作用下主塔塔底截面的内力及承载力

荷载轴力/弯矩-7大小承载能平面外承KN(KN■m)偏心力比值力比

顺+竖-158626576522.0大偏心 1.51 5.20

橫+竖-246656-520446.0大偏心 5.55

6结语

综上所述，本文主要结合工程实例，对斜拉桥的抗震性能进行了详细分析。在具体的分析过程中，需要应力静力理论和动力理论,对桥梁工程主塔结构进行建模分析,并对地震动的作用下进行结构受力验算,通过对验算结果进行分析可见,该桥梁工程抗震性能符合相关要求。

文献：

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