抗震计算—xxx村大桥抗震计算书.docx

一、工程概况
K16+930桥位于楚雄连汪坝至南华县城一级公路3合同双坝段，为主线上跨箐沟而设。孔跨布置为19孔30m结构连续预应力混凝土箱形梁桥。
本桥平面分别位于圆曲线(起始桩号:K16+633.96，终止桩号:K16+710.207，半径:1000m，右偏)、缓和曲线(起始桩号:K16+710.207，终止桩号:K16+855.207，参数A:380.789，右偏)、直线(起始桩号:K16+855.207，终止桩号:K17+063.157)和缓和曲线(起始桩号:K17+063.157，终止桩号:K17+210.04，参数A:498.15，左偏)上，纵断面纵坡-1%；墩台径向布置。采用4、5孔一联连续结构，按半幅计全桥共设8联，全桥共设10道伸缩缝。
上部构造为30m预应力混凝土箱形梁。下部为钢筋混凝土盖梁，双柱方墩、挖孔灌注桩基础，根据实际地质情况，1~13号墩按摩擦桩设计。
上部箱梁采用强度等级C50混凝土；双柱式桥墩盖梁、墩柱、系梁、桩基采用C30混凝土。
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二联进行计算，桥型布置图如下图所示。

图1.1桥型布置图

图1.2桥墩断面示意图
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5号墩、6号墩、7号墩、8号墩，7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/s10.4257262.34892721.1434990.87450931.2619160.79244641.2776880.78266351.3228910.7559261.8663310.535811

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
5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=4243.9kN
Nn=0.90φ(fcdA+fsd'As')
=0.90×1.00×(13.80×4680000.00+330.00×57909.60)=75324.8kN
γ0Nd≤0.90φ(fcdA+fsd'As')，轴心受压满足要求。
2)、5号墩底单元Fx最小时(My)的偏心受压验算:
e0=Md/Nd=7976381198.40/4243954.36=1879.47mm
e=ηe0+h/2-as=1.00×1879.47+2600.00/2-76.00=3103.47mm
e'=ηe0+as'-h/2=1.00×mm
Nd=4738.7kN，γ0Nd=4738.7kN.
γ0Nde=4243.9kN·m，γ0Nde'=4243.9kN·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=527.39mm.
ξ=x/h0=0.21
Nn=fcdbx+fsd'As'-σsAs
=13.80×1800.00×527.39+330.00××13673.10=13100.3kN
Nne=fcd[bx(h0-x/2)+(bf'-b)hf'(h0-hf'/2)]+fsd'As'(h0-as')=40656.3kN·m
综上，Nn取13100.3kN
γ0Nd≤Nn,偏心受压满足验算要求。
3)、5号墩底单元My最大时的偏心受压验算:
e0=Md/Nd=7976381198.40/4243954.36=1879.47mm
e=ηe0+h/2-as=1.00×1879.47+2600.00/2-76.00=3103.47mm
e'=ηe0+as'-h/2=1.00×mm
Nd=4738.7kN，γ0Nd=4738.7kN.
γ0Nde=4243.9kN·m，γ0Nde'=4243.9kN·m
假定大偏压,对γ0N0作用点力矩取