文档介绍：某高速公路的桥梁抗震设计分析
某高速公路的桥梁抗震设计分析
摘要:本文作者结合工作经验对某高速公路的桥梁抗震设计进行分析,以期参考交流。
关键词:高速公路;桥梁;抗震设计;
中图分类号: +6 文献标识码: A 文章编号:
1、工程概况
某高速公路项目路线主要沿河谷布设,桥梁数量较多,但主要以20m和25m装配式预应力混凝土连续箱梁桥为主,上部结构采用2008版通用图,下部结构多采用圆柱式桥墩、柱式或板凳式桥台,桥高在20m以下,本文主要介绍设计中对这些常规桥梁进行抗震设计的情况。
2、计算模型及主要参数
本项目抗震分析主要依据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01—2008)(以下简称《细则》)进行。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—
,,。根据《细则》,这些常规桥梁均为B类桥梁,且进一步判断为规则桥梁,地质条件较好,地基土主要是中密或密实卵石,地基土的比例系数m取为40000kN/m2。计算采用多振型反应谱法进行,建模采用MIDAS/CIVIL2010软件,上部结构采用梁格模型,下部结构采用空间杆系模型,上下部结构之间的连接采用弹性连接,弹簧刚度根据采用的支座按《细则》计算,桩与土的相互作用采用土弹簧进行模拟,弹簧刚度计算按照《公路桥涵地基与基础设计规范》进行,。图1、图2分别是5×20m和6×25m两种典型跨径装配式预应力混凝土连续箱梁模型图。

图1 抗震分析模型(5x20m) 图2 抗震分析模型(6x25m)
3、分析过程
模型建立后,分别进行E1和E2地震作用下的抗震计算,其中墩柱作为延性构件考虑。
E1地震作用下的计算
本阶段是弹性计算,计算后应用计算结果对墩柱、盖梁、基础进行强度验算。
E2地震作用下的计算
对于矮墩(高宽比<),计算后应用计算结果对墩柱、盖梁、基础进行强度验算。
对其他桥墩(高宽比≥),按下列过程进行计算。
墩柱P-M-φ曲线计算
E2作用下,墩柱往往进入弹塑性阶段,进行这个阶段分析时,墩柱的轴力—弯矩—曲率曲线(即P-M-φ曲线)是重要的计算参数。提供M-φ曲线计算功能的程序较多,Midas/Civil也提供了这一功能,但需注意的是,计算时采用的约束混凝土本构关系采用的一般是Mander模型,该模型中的混凝土抗压强度参数采用的是圆柱体抗压强度,而我国规范中混凝土强度参数采用的是立方抗压强度,。本文计算采用的是XTRACT软件,其中的材料参数均采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)中的值。
计算中采用的轴力,即“P-M-φ”中的“P”值,《细则》“最不利轴力组合”,此处取为E2地震作用下最大轴力与恒载轴力的合力。通过计算可以得到形如图3的曲线。

图3M-φ曲线
顺桥向位移验算
根据《细则》,根据《公路桥梁抗震设计细则》。根据M-φ曲线,利用《细则》: