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1、28世界桥梁2010年第3期新、旧桥梁抗震设计规范实桥计算比较周泳涛,刘延芳,鲍卫刚(中交路桥技术有限公司,北京100029)摘要:为研究桥梁抗震性能,以山西风陵渡黄河公路特大桥的加固抗震设计为例,对89抗震规范和08抗震细则中各项规定进行计算、分析和比较,结果表明用89抗震规范和08抗震细则进行抗震计算结果出入较大。08抗震细则采用了两水准、两阶段设计,由单一的强度抗震设计修改为强度和变形双重指标控制的抗震设计;修订了水平设计加速度反应谱,增加了场地系数、阻尼调整系数、竖向设计加速度反应谱等内容,增加了地震作用分量组合、设计地震动时程等有关规定,取消了89规范中概念模糊的综合影响
2、系数,引入了延性抗震设计和能力保护设计思想,从设计思想上比89规范考虑的更为全面、细致和安全,但参数取值是否合理,值得商榷。关键词:桥梁工程;新、旧桥梁抗震规范;设计理念;计算方法;比较中图分类号:U442.51;U442.55文献标志码:A文章编号:1671-7767(2010)03-0028-041概述性结论,对日后桥梁的抗震设计工作具有现实性指我国地震活动频度高、震源浅、强度大、分布广,导意义。是震害严重国家。2008年5月12日发生在我国四川省的汶川大地震,无疑是我国自1976年唐山地震2工程背景之后遭遇的最为严重的一次地震灾害。鉴于风陵渡黄河公路特大桥全长1409m,主孔
3、桥512!汶川地震灾害的严重性,交通部紧急下达了跨径组成为(87+7養114+87)m,边孔桥为五跨一关于2009年度交通建设科技项目申报的补充通知,联,跨径组成(5養87)m,桥面净宽为13.0m。主孔号召各相关单位以交通抗震减灾为当前主要研究方桥上部结构为预应力混凝土变截面连续箱梁,下部向,结合本次地震灾害开展桥梁震害普查工作,吸取结构为双薄壁墩。大桥实景如图1所示。这次地震的惨痛教训和经验,对现行公路桥梁抗震设计理论和规范制修订工作进行全面反思。瘍公路桥梁抗震设计细则#(JTG/TB02-01-2008)于2008年10月1日起开始实施。修订后的瘍公路桥梁抗震设计细则#共11
4、章、4个附录。细则中吸取并借鉴了国内外有关的经验,扩大了细则的适用范围,增加了单跨跨径超过150m的特大跨径图1风陵渡黄河公路特大桥实景桥梁,给出了抗震设计原则和有关规定;修订了相应的设防标准和设防目标,采用了两水准、两阶段设计3风陵渡黄河公路特大桥加固结构简介的抗震设计思想,由单一的强度抗震设计修改为强风陵渡黄河公路特大桥通车至今15年,已出现度和变形双重指标控制的抗震设计;修订了水平设严重的下挠和开裂现象,其原因众多,限于篇幅,在计加速度反应谱,反应谱周期由5s增加到10s,增此不展开讨论。为了改善边、中跨比,在引桥边跨靠加了场地系数、阻尼调整系数、竖向设计加速度反应桥台36.
5、9m处增设桥墩,并预顶80t支撑反力改谱等内容,增加了地震作用分量组合、设计地震动时善边跨受力性能;由于过渡墩位于黄河主河槽内,不程等有关规定,取消了综合影响系数;引入了延性抗能增设桥墩,故在过渡墩处箱梁两侧新建钢箱系杆[1,2]震设计和能力保护设计思想等。拱,拱脚与箱梁0号块和箱梁端横梁固结,形成刚梁本文以山西风陵渡黄河公路特大桥加固工程为柔拱体系,新增4个钢箱拱协同全桥统一变形,如图背景,采用新、旧抗震规范进行分析计算,得出实质2所示。通过吊杆与梁下新增钢桁架连接,对箱梁收稿日期:2010-03-03作者简介:周泳涛(1968-),男,教授级高工,1989年毕业于重庆交通学院桥
6、梁工程专业,工学学士(Email:zyt6829@126.com)。新、旧桥梁抗震设计规范实桥计算比较周泳涛,刘延芳,鲍卫刚29图2全桥桥型布置施加提升力,防止日后再发生梁体下挠现象。此方表1前10阶振型与频率案借助钢箱拱提供外力,能很好地解决边、中跨比的振型阶数周期/s频率/Hz振型描述13.900.26边跨固定墩纵向振动问题,施工工期短、工艺简便易行,对现行交通影响22.930.34过渡墩纵向振动较小[3]。32.400.42主跨固定墩纵向振动42.220.45边跨4号墩纵向振动52.070.48拱圈、过渡墩侧向振动4动力计算模型的建立61.780.56主跨主梁竖向振动71.6
7、90.59主跨拱圈侧向振动为了研究加固后桥梁的抗震性能,采用81.630.61边跨拱圈侧向振动SAP2000有限元程序建立了过渡墩两侧的钢箱系91.560.64拱圈、过渡墩侧向振动101.390.72拱圈、边跨桥墩侧向振动杆拱的空间模型,同时为了避免相邻跨径的相互影响作用,分别考虑了过渡墩两侧各3跨的影响,连同过渡墩一起考虑进行结构建模,如图3所示,进行动6地震动输入比较力特性和地震反应分析。根据瘍公路桥梁抗震设计细则#(JTG/TB02-01-2008)的相应规定,
