文档介绍：桥梁抗震新构造设想
李自强 提出了在桥梁墩顶用钢绞线将结构两边对称拉住的新型抗横力结构,用结构理论和相应的规范进行了验证,使桥梁基本在不增加造价的情况下抵抗住罕遇大地震。
一、问题的提出
结构抗震设防的三桥梁抗震新构造设想
李自强 提出了在桥梁墩顶用钢绞线将结构两边对称拉住的新型抗横力结构,用结构理论和相应的规范进行了验证,使桥梁基本在不增加造价的情况下抵抗住罕遇大地震。
一、问题的提出
结构抗震设防的三水准目标是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,即在遭遇50年内超越概率约63%的地震烈度,结构处于正常使用状态,为弹性体系;遭遇超越概率约10%的烈度,结构进入非弹性工作阶段,但变形或体系的损坏控制在可修复的范围;遭遇超越概率2%~3%的烈度,结构有较大的非弹性变形,不得倒塌。
二、抗横力系统结构设想
某桥地处山区,为15―30米钢筋砼预应力简支T型梁桥,全长470米,,取其中最高的一个墩(,~,。
盖梁及以上结构探在单跨上的质量及对柱顶重心计算表1
因地震引起墩顶水平位移y1, F-ΔF从而使拉线一边绷紧一边放松,产生回复力2ΔFy。设拉线长L,与水平线夹角35°,则拉线伸缩值ΔL 与y1的关系如下:
1)回复力计算
设拉线为钢绞线,断面积为As平方毫米,其弹性模量Es=,回复力: Fh=2y1/×cos35×= y1As,As单位mm2,y1单位m。
2) 新结构自振周期及拉线分担水平力的比例
设结构振动某时刻t各节点水平位移:y1、y2、y3,拉线因各节点位移而产生回复力为F= y1As,则结构振动平衡方程如下:
梁柱结构为C30砼,其弹性模量Ec=3E4兆、拉线为钢绞线弹性模量Es=,据结构力学原理,各参数如下:
顶层水平向总刚度K=+,单位N/m。顶层水平作用单位水平力P=1时拉线分担的水平力PL1=、架子承担Pj1=,同样2、3节点有PL2=、Pj2=(+) /K、PL3=、Pj3=(+) /K,其他各柔度参数:
根据PL1=50%确定拉线断面积As=,设自由谐振方程yi=Aisin(wt),解出结构自振周期、各节点拉线分担的水平力比例和三个主振型的相对水平位移:
T1=、T2=、T3=、PL1=50%、PL2=%、PL3=%
3)最不利组合值(见表2、3)。
4) 拉线初始应力的确定:拉线初拉力F要满足下式要求:2Fcos35≥(FL12+FL22+ FL32)=,F=
FL1、FL2、FL3―罕遇地震作用下,1、2、3振型拉线分别分担的地震水平力,等于各层地震作用力与分担系数PL