大桥抗震分析报告.doc

XX市XX路工程 XX大桥抗震分析报告 20 年月 一、工程概况 1 二、设计规范和标准 3 三、 设防标准、性能目标及计算方法 3 六、地震作用参数 4 七、桥墩顺桥向抗震计算 错误！未定义书签。 八、桥墩横桥向水平地震力及抗震验算 24 九、结论 36 一、工程概况 XX市XX路XX大桥为两联等截面连续梁，每联为四跨（4×40m），总桥面宽为33.5m由左右两半幅桥面组成，每半幅桥的上部结构均由5片预应力混凝土小箱梁组成（见图1.2）。下部结构采用等截面矩形空心薄壁墩、直径1.5m为桩基础。桥跨的总体布置见图1.1。 图1.1 XX大桥立面示意图 图1.2 上部结构断面图 图1.3 下部结构构造图 联间墩设GYZ450X99型圆形板式支座，每片梁下为两个支座，联端为活动盆式支座。桥上二期恒载（含桥面铺装、栏杆、防撞墙和上水管等）为21.7kN/m。主梁为C50混凝土、盖梁和桥墩为C35混凝土，桩基础为C25混凝土。主梁混凝土的容重取26 kN/m3、其它的容重取25 kN/m3，混凝土的其它参数均按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》取值，见表1.1。 表1.1 计算参数取值 混凝土弹模（?107kPa） 弹簧刚度（kN/m） 主梁 盖梁 桥墩 承台 桩 一个支座弹簧 3.23 3.15 3.15 3.15 2.80 2688 基础土对桩基础对的约束作用采用弹簧模拟，弹簧的刚度用m法计算。查《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007），静力计算时土的m值取10000kN/m4，动力计算时处取m动=2×m=20000 kN/m4。桩径d=1.5m，桩形状换算系数kf=0.9，桩的计算宽度b0=1.0×0.9×(1.5+1)=2.25m。建立有限元模型，桩基划分为单元长1m，在每个节点设水平节点弹性支承，弹簧刚度： K=1×2.25×20000×Z=4500Z（kN/m） 式中，Z为设置弹簧处距地面的距离。 二、设计规范和标准 1、设计规范 （1）《城市桥梁设计准则》（CJJ 11-93） （2）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98） （3）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） （4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） （5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） （6）《公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-2008） 2、设计标准： （1）立交等级：城市枢纽型互通式立交；道路等级：城市I级主干道 （2）设计荷载：城-A级（公路-I级） （3）设计基准期：100年 （4）设计安全等级：二级；结构重要性系数：1.0 （5）抗震设防烈度8度，设计地震加速度峰值0.20g （6）场地类别为II类场地，特征周期0.40s 三、 设防标准、性能目标及计算方法 根据《公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-2008）（以下简称“抗震细则”）的规定，进行本工程的抗震设计和计算。 1、设防标准 本桥为城市I级主干道上的中小桥梁，抗震设防类别为B类，必须进行E1地震作用和E2 地震作用下的抗震设计，还必须按为9级进行抗震设防措施设计。 2、性能目标 本桥E1地震作用和E2地震作用对应的抗震重要性系数分别为0.43和1.3，对应的设计地震重现期大约分别为75年和1000年。 E1地震作用下抗震设防目标是结构一般不受损伤或不需修复可继续使用； E2作用下的抗震设防目标是应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用。 3、计算方法 本工程采用“两水准设防、两阶段设计”方法进行设计计算。 第一阶段采用弹性抗震设计，即在E1地震作用下要求结构保持弹性，按规范规定验算构件强度，采用反应谱方法计算。 第二阶段采用延性抗震设计方法，即对应E2地震作用时，保证结构具有足够的延性能力大于延性需求，由于桥梁非规则采用非线性时程方法计算结构的非线性地震反应。并通过引入能力保护原则，确保塑性铰只在选定的位置出现，且不出现剪切破坏等破坏模式。 表3.1 XX市XX路XX大桥抗震设防水准和抗震性能目标 设防水准 抗震性能目标 计算方法 地震重现期75年 （E1水准） 桥墩 不受损坏或不需修复可继续使用； 盖梁 保持弹性； 桩基 保持弹性； 支座 保持正常工作状态。 反应谱法 地震重现期1000年 （E2水准） 桥墩 保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用； 盖梁 基本保持弹性，不作为耗能构件，保护层不剥落； 桩基 基本保持弹性，不作为耗能构件，保护层不剥落； 支座 基本保持正常工作状态。 非线性时程分析法 四、动力分析模型及自振特性分析 结构系统无阻尼自由