抗震计算—xxx大桥抗震计算书.docx

一、工程概况
楚雄（连汪坝）至南华县城一级公路K38+890[右24×20/左25×20m]预应力砼小箱梁桥位于拖木古村北面的龙川江河谷内，为跨山间河流凹地的桥梁。中心里程为K38+890，起止点里程为右K38+646.96（左K38+626.96）～K39+113.04，桥面净宽2×14.75米，最大墩高18.27米，全长992.16米(单幅计列)；上部结构为预应力混凝土箱形连续梁桥，下部结构及基础均为柱式轻型桥台、双柱式桥墩及桩基础.
本桥平面分别位于缓和曲线(起始桩号K38+656.96，终止桩号:K38+713.512，参数A:324.207，右偏)、圆曲线(起始桩号:K38+713.512，终止桩号:K39+087.738，半径:457m，右偏)和缓和曲线(起始桩号:K39+087.738，终止桩号:K39+134.838，参数A:324.207，右偏)上，纵断面纵坡1.8%；墩台径向布置。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《云南省地震动峰值加速度区划图》、《云南省地震动反应谱特征周期区划图》，桥位处中硬场Ⅲ类场地，地震动峰值加速度值为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度值为Ⅶ度，分组为第二组。
本计算书对大桥左幅第三联进行计算，桥型布置图如下图所示。

图1.1桥型布置图

图1.2剖面示意
自振特性分析
全桥有限元计算模型示于图2.1，从左到右依次是8号墩、9号墩、10号墩、11号墩、12号墩，8号墩、12号墩为过渡墩，10号墩为固定墩。
其自振周期及相应振型列于表2.1，示于图2.2。

图2.1有限元模型
表2.1自振特性一览表
模态号频率/Hz周期/s10.5639661.77315621.2257450.8158331.365010.73259541.4331960.69774151.7839930.5605462.0587750.485726

第一阶振型第二阶振型

第三阶振型第四阶振型

第五阶振型第六阶振型
图2.2振动模态
三、地震输入
E1、E2水准地震时，均按反应谱输入。E1、E2反应谱函数分别如下图3.1、3.2所示。桥位处中硬Ⅲ类场地，地震动峰值加速度值为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度值为Ⅶ度。

图3.1E1反应谱输入函数

图3.2E2反应谱函数
抗震性能验算
4.1E1作用下桥墩的抗震强度验算
桥墩截面尺寸如图4.1所示。

图4.1桥墩截面
4.1.1E1作用下桥墩抗压能力验算
9号墩底单元截面使用阶段正截面轴心抗压承载能力验算:
1)、截面偏心矩为0,做轴心抗压承载力验算:
γ0Nd=2981.2kN
Nn=0.90φ(fcdA+fsd'As')
=0.90×1.00×(13.80×2250000.00+330.00×49963.20)
=42784.1kN
γ0×Nd≤0.90φ(fcdA+fsd'As')，轴心受压满足要求。
2)、9号墩底单元Fx最小时(My)的偏心受压验算:
e0=Md/Nd=5081667319.12/2981207.23=1704.57mm
e=ηe0+h/2-as=1.00×1704.57+1500.00/2-137.00=2317.57mm
e'=ηe0+as'-h/2=1.00×
Nd=2981.2kN，γ0Nd=2981.2kN.
γ0Nde=6909.147kN·m，γ0Nde'=3254.2kN·m
假定大偏压,对γ0N0作用点力矩取零,得到x计算的方程为:
fcd×b/2×x^2+fcd×b×(e-h0)×x+fcd×(bf'-b)hf'(e-h0+hf'/2)-fsdAse+fsd'As'e'=0
求得x=234.65mm.
ξ=x/h0=0.17
x＜2a'=2×137.00=274.00mm,故应验算γ0×Nd×e'≤fsdAs(h0-as')，
Nn=fsdAs(h0-as')/e'=330.00×12868.80×(1363.00-137.00)/1091.57=4769.7kN
γ0Nd≤Nn，偏心受压满足验算要求。
3)、9号墩底单元My最大时的偏心受压验算:
e0=Md/Nd=5081667319.12/2981207.23=1704.57mm
e=ηe0+h/2-as=1.00×1704.57+1500.00/2-137.00=2317.57mm
e'=ηe0+as'-h/2=1.00×
Nd=2981.2kN，γ0Nd=2981.2kN。
γ0Nde=6909.1kN·m，γ0Nde'=3254.1kN·m
假定大偏压,对γ0N0作用点力矩取零,得到x计算的方程为:
fcd×b/2×x^2+fcd×b×(e-h0)×x+fcd×(bf'-