静力弹塑性设计方法.ppt

（a）顺桥向（1）能力曲线（b）横桥向桥墩的推倒曲线计算模型（b）横桥向（a）顺桥向能力谱曲线（2）推倒曲线转化成能力谱曲线（3）能力谱曲线与需求谱曲线比较（a）顺桥向（b）横桥向桥墩抗震能力的判定结果顺桥向：抗震能力不足横桥向：需2~3倍延性才能满足要求需加大截面，按钢筋混凝土配筋按钢筋混凝土配筋桥墩-桩基础的静力非线性分析模型(a)桩尖竖直弹簧常数(b)桩周剪切弹簧常数(c)桩侧水平弹簧常数地基土抗力模型第四章基础破坏型桥墩的静力弹塑性设计方法4.1推倒分析模型桩身截面弯矩－曲率关系4.2地基土抗力计算项目日本规范本文方法桩侧土水平抗力设计水平地基反力系数为：设计水平弹性系数为：粘性土的横向极限抗力为：根据我国现行的《港口工程桩基规范》中采用的粘性土和砂土的p-y曲线计算方法，根据等能量原理将其等效为理想弹塑性模型。桩侧单位面积的极限水平土抗力为：p-y曲线计算公式为:本文建议方法与日本铁道抗震设计规范的比较表项目日本规范本文方法桩侧土竖向剪切抗力桩侧设计剪切地基反力系数为：桩侧设计剪切弹性系数为：单桩的最大周边承载力为：根据Clough等人在盒式直剪仪上研究结果,采用双曲线本构模型。基本参数为土的极限摩阻力及极限摩阻力发挥1/2时对应的相对位移,主要计算公式为：=（0.001～0.005）Ds(Ds－为桩身直径）。本文建议方法与日本铁道抗震设计规范的比较表项目日本规范本文方法桩尖土竖向抗力桩尖设计竖向地基反力系数为：桩尖的设计竖向弹性系数为：单桩标准桩尖承载力为：桩尖土的极限抗力根据桩底地基土的容许承载力〔σ〕乘以相应的安全系数确定。桩尖土的屈服位移参照日本规范确定。本文建议方法与日本铁道抗震设计规范的比较表4.3基础破坏型桥墩的推倒分析算例桥墩构造图(单位：cm)选取客运专线上跨度为32m的双线简支梁桥进行分析。截面弯矩-曲率关系（1）桩身截面的弯矩－曲率关系根据恒载下的轴力计算桩身截面的弯矩－曲率关系。（2）地基土的基本参数项目土变形模量E0（Mpa）修正系数α土粘聚力c（kPa）桩周土极限模阻力c（kPa）桩尖土极限抗力c（kPa）取值152.020452256日本规范方法土参数取值项目相关系数ρ应变值ε50系数ξ不排水抗剪强度cu（kPa）桩周土极限模阻力c（kPa）桩尖土极限抗力c（kPa）取值2.50.010.590602256本文方法土参数取值横桥向计算模型（3）分析模型顺桥向计算模型（4）计算结果（模型一与模型二的对比）横桥向墩顶力－位移曲线顺桥向墩顶力－位移曲线从图中可知，模型二的计算结果比模型一的计算结果大约0.5倍，但二者的形状较为接近。本文推荐采用模型二。4.4基础破坏型桥墩的抗震能力评估（1）推倒曲线转化成能力曲线顺桥向能力曲线横桥向能力曲线（2）能力曲线与需求谱曲线的比较顺桥向横桥向抗震能力判断结果：顺桥向、横桥向能力谱曲线与需求谱曲线均有交点，真实的性能点位于μ=1与μ=3的需求谱曲线之间，表明基础在罕遇地震作用下进入屈服阶段。5小结为便于桩基础桥墩的抗震分析，将桩基桥墩的破坏类型划分为墩身破坏型、基础破坏型和混合破坏型三种类型，对每一种破坏类型都提出了静力弹塑性的设计方法及设计流程，可供初步设计使用。静力弹塑性推倒分析是罕遇地震下抗震分析的基础。静力弹塑性方法由于计算较简便，且又具备一定的精度，故该方法已被国内外多部规范采纳。END第三章基于性能的抗震设计方法

3.1基于性能的抗震设计方法简介基于性能的抗震设计的主导思想就是：采用合理的抗震性能目标和合适的结构抗震措施进行设计，使结构在各种水准地震作用下的破坏损失，能为业主选择和承受，达到一种安全可靠和经济合理的优化平衡。与目前的抗震设计理论相比，基于性能的抗震设计理论提出了多级设计的理念，确定的抗震性能目标包括人身安全和财产损失两个方面。基于性能的抗震设计方法主要包括：基于位移的设计方法、综合设计法、基于可靠度的设计方法等。3.2客运专线