大跨度连续梁桥的延性和减隔震设计

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1、大跨度连续梁桥的延性和减隔震设计陈孟林徐武辉抚州赣东公路设计院摘要：当前我国经济快速发展，在很多地区都需要建设大跨度连续梁桥，这种桥设计和建设都比较复杂，而iL对环境要求苛刻，为了保证其整体的质量，提高结构性能，相关技术人员要做好相应的延性和减隔震设计。F面就结合具体的工程案例，分析设计的基本原理，根据工程要求，数据情况，分析最终的设计情况，希望给有关人士一些借鉴。关键词：人跨度;连续梁桥;减隔震设计;对于大跨度的连续梁桥而言，在纵向的地震荷载条件下，固定的桥墩会承受很大的向上来的惯性力，如果设计中有效利用固定墩

2、延性做好抗震处理，当墩底出现屈服之后，就会产生非常大的塑性变形，进而致使桥墩出现严重的损伤。不仅影响桥梁的作用发挥，在地震之后维修人员到现场进行检修，工作量也是非常大的。由此可见，这种设计只能减小上部结构的地震惯性九不能减少桥墩地震惯性力的贡献。1大跨度连续梁桥的延性和减隔震设计基本原理桥梁使用寿命都是由建设的结构强度所决定的，如果桥梁自身结构被破坏，那么其整体强度将会下降，其至只有最初强度的20%，虽然不会出现倒塌问题，但是严重影响车辆行驶的安全。根据上述特点，使用变形破坏准则，就可以做好延性和减隔震设计，具体

3、设计阶段设其变形是最大值，那么桥梁结构发生变化时，也要控制在这一范围内，二者的关系是qp

4、度要远高于没有横向约束的混凝土强度，与之对应的压力能力通常是后者的4-16倍，用这种方法进行大跨度连续梁桥的延性抗震设计，能够充分发挥出钢筋的屈服应变性能，提高桥梁结构的弹塑性，减轻结构的损伤程度。2案例分析2.1桥梁的基本情况这一座桥梁是100m+160m+100m的三跨变截面连续梁桥，其具体设计如下，主梁施工屮使用C50混凝土，跨屮梁的高度为3.5m,支点位置的高度为9.5m，梁的总重量达到了45773t，使用钢筋混凝土矩形实体桥墩。在桥梁设计中，技术人员有效利用桥墩的延性进行抗震设计，各个墩梁之间使用盆式支

5、座，除此之外，技术人员釆用了摆式支座进行减隔震设计，在各个桥墩之间都使用了摩擦摆式减隔震支座，具体进行计算过程屮，假设桥墩允许桥墩屈服并保持弹性。2.2分析地震的动输入情况进行抗震情况分析过程中，主要对顺桥向地震响应情况进行研宄，对于地震的动输入中，使用地震动时程，所有的地震记录都是引用专业的强震数据库，具体的计算使用参数如小表，只体计算过程中地震波水平峰值加速度都调整成l.Og,根据5%的阻尼比转化六条地震动对应的加速度反应谱。2.3分析计算模型的构建使用SAP200建模计算，桥墩和主梁都使用梁单元进行模拟，承

6、台按照刚体进行模拟，质量主要都堆聚在承台质心，承台中心和墩底和互连接，在底部增加六个方向的弹簧模拟桩基础的作用。P1号和P2号，还有P4号和主梁进行固结，在顺着桥的方向上，必须对活动支座摩檫作用进行分析和考虑，在这方面可以使用双线性理想弹塑性弹簧单元模拟，其屮K0属于活动盆式支座的弹性刚度，K0=Fy/5y，Ey=pN,属于一种临界摩擦力。M表示滑动摩擦系数，在这次研究中滑动摩擦系数取值为0.02,N是支座所承担的上部结构重力，Sy是活动盆式支座的屈服位移，取值为0.003m。3使用桥墩延性分析抗震情况这一桥梁的

7、主墩和边墩配筋率都是1.50%，槊性铰区配箍率是0.4%，考虑到恒载轴的情况下，技术人员有必要分析弯矩-曲率，对于桥墩的容许位移和屈服位移而言，可以根据相关规范取值，分析弹塑性动力时程过程中，必须考虑滑动摩檫效应，还要考虑滞冋耗能情况，最终取其平均值。同计算得出，在地震作用下，墩顶位移要小于允许的位移，这时位移需求和其能力比较接近，其位移延性要达到7.6,墩底截面发生较大的塑性转角，桥燉损伤严重。4使用摆式支座进行减隔震方面的设计在纵向地震荷载作用下，墩顶的剪力都是由地震引起的惯性力导致的，地震剪力和地震弯矩都是

8、地震剪力以及墩身传递的惯性力导致的，由此可见，二者的差值都是剪力的贡献值，墩底弯矩与墩顶剪力、墩高乘积的差值为墩身弯矩的贡献值。为了更加直观的对其进行分析，对其进行定义:墩身剪力贡献率Ips=(墩底剪力-墩顶剪力)/墩底剪力，墩身弯矩贡献率Ipf(墩底弯矩值-墩顶剪力值X墩高)/墩底弯矩值。这种设汁方案如果和墩身保持弹性的减隔震设计进行对比分析，设计屮如果允许桥墩出现屈服