抗震计算—xxx河大桥抗震计算书讲述.docx

一、工程概况 K10+842外六河大桥位于楚雄连汪坝至南华县城一级公路2合同桃园段，为主线上跨箐沟而设。孔跨布置为14孔30m结构连续预应力混凝土箱型梁桥。 本桥平面位于本桥平面分别位于直线(起始桩号:K10+630.96，终止桩号:K11+052.159)和缓和曲线(起始桩号:K11+052.159，终止桩号:K11+058.04，参数A:374.166，右偏)上，纵断面位于R=8500m的竖曲线上；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6联，全桥共设8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 二、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/s 1 0.410962 2.433317 2 1.127004 0.887308 3 1.172298 0.853026 4 1.269312 0.787829 5 1.325231 0.754585 6 1.886819 0.529993 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3.1 E1反应谱输入函数 图3.2 E2反应谱函数 四、抗震性能验算 4.1 E1作用下桥墩的抗震强度验算 桥墩截面尺寸如图4.1所示。 5号墩截面 6-8号墩截面 图4.1 桥墩截面 4.1.1 E1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 =4738.7kN Nn = 0.90φ(fcdA+fsdAs) =0.90×1.00×(13.80×3240000.00+330.00×45040.8) = 53617.9kN γ0Nd ≤ 0.90φ(fcdA+fsdAs)，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: ?? e 0= Md/Nd= 3846449186.54/4738712.99 = 811.71 mm ?????e = ηe0+h/2-as=1.00×811.71+1800.00/2-76.00 = 1635.71 mm ?????e = ηe0+as-h/2=1.00×811.71+76.00-1800.00/2 = -12.29mm ??????Nd =4738.7kN，γ0Nd= 4738.7kN. γ0Nde=7751.1kN·m，γ0Nde =-58.3kN·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+fsdAse = 0 ????????????求得x =820.46mm. ???????????ξ= x/h0 = 0.48 Nn =fcdbx+fsdAs- σsAs ??????????? ?=13.80×1800.00×820.46+330.00×12064.50-330.00×12064.50 = 20380.2kN ??????Nne = fcd[bx(h0-x/2)+(bf-b)hf(h0-hf/2)]+fsdAs(h0-as) =33336.1kN·m ??????综上，Nn取20380.2kN 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 =384