高墩桥梁抗震.docx

郑州大学土木工程学院
硕士研究生课程论文
课程名称抗震工程学
学时
学分

姓名 张兴达
主讲教师王建强
指导教师 （若已选导师则填，否则不填）
年级 2014
学号 z201421409
供职单位河南省交通规划勘察设计院
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浅论高墩桥梁抗震措施
摘要:为研究高墩桥梁抗震措施,以某高墩桥梁为例进行分析。建立该桥所有联的线弹性计算模型,进行动力特性分析和反应谱分析。分析结果表明:支座顶面与梁底面发生了相对滑移,支座剪切变形较大,存在落梁隐患。在该桥上设计合适的顺桥向连梁装置、横向弹塑性挡块等抗震措施后,通过非线性时程分析验证其抗震效果。分析结果表明,采用的抗震措施可有效地控制墩顶位移、减小地震反应。
关键词:连续梁桥;高桥墩;抗震;反应谱法;非线性;时程分析法
StudyofSeismicResistanceMeasuresforHigh-RisePierBridgesLocatedinHighIntensitySeismicRegion
Abstract:Tostudytheseismicresistancemeasuresforhigh-risepierbridgeslocatedinhigh
intensityseismicregion,ahigh-risepiercontinuousgirderbridgeintheregionwascitedasanexampleandanalyzed.Thelinearelasticcalculationmodelsforallcontinuousunitsofthebridgewerebuiltandtheanalysisofthedynamicbehaviorandre-sponsespectrumwasperformed.Theresultsoftheanalysisshowtherelativeslipatthetopofthebearingsandatthebottomofthegirderofthebridgetakesplace,thesheardeformationofthebearingsisgreatandthepotentialdangeroffallofthegirderexists.Aftertheseismicresist-ancemeasures,suchastheappropriatelongitudinalgirderlinkdevicesandthetransverseelasticstoppingblocks,aredesignedforthebridge,theeffectofthemeasureshasbeenverifiedbythenonlineartime-historyanalysisandtheresultsoftheanalysisshowthatthemeasurescaneffec-tivelycontrolthedisplacementatopthepiersandreducetheseismicresponse.Keywords:continuousgirderbridge;high-risepier;seismicresistance;responsespectrummethod;nonlinearity;time-historyanalysismethod
1前言
随着我国高等级公路建设的发展,高烈度地震区高墩桥梁日益增多。高墩桥梁受震害后修复困难,影响地震后生命线的畅通,将给地震区带来严重的次生灾害[1～4]。目前,国内外尚缺乏高墩桥梁经受高烈度地震的经验,而现有的大多数桥梁工程抗震设计规范只适用于常规桥梁抗震分析,我国《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)[5]规定墩高超过30m的桥梁应作专项研究。
以处于高烈度区(设防烈度8.5度)的一座大桥为例,分别进行了反应谱分析与非线性时程分析,研究了高墩桥梁在高强度地震作用下的地震反应特点,提出2种抗震措施,并采用非线性时程分析法验证其抗震效果。
2工程概况及地震动参数
某高地震烈度区大桥上部结构为40m跨分离式双幅先简支后连续T梁,单幅桥面宽12.25m。大桥4跨一联,共设置4道伸缩缝,分别位于P1、P5、P9和P13号墩对应的T梁位置,桥型布置见图1。大桥P1、P4、P5和P13号墩采用C40混凝土双方柱墩,P2、P3和P6～P12号墩由于地面横坡较大,均采用C50混凝土独柱式空心薄壁墩[6],其中P2、P3号桥墩高达70m。

桥址处地震设防烈度为8.5度,50年10%超越概率峰值加速度为0.304g。地震输入采用“顺桥向+竖向”和“横向+竖向”2