连续梁桥抗震分析设计方法
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连续梁桥墩按新抗震规范设计方法的探讨摘要:我国于2008年8月颁布了《公路桥梁抗震设计细则》(jtg/t b02-01-2008),08规范于2008年10月1日起实施,08规范运用了延性抗震设计思想及能力保护设计思想。
在08的抗震设计思想方法下,连续梁桥的固定墩设计与以往的设计方法发生了巨大的变化。
根据对08颁布的《公路桥梁抗震设计细则》的理解,针对连续梁固定墩的抗震设计思想,分别对连续梁桥固定墩桥墩、基础、固定支座等不同部位的抗震设计方法进行了探讨。
关键词:连续梁桥墩设计设计方法抗震设计方法continuous beam bridge piers designed according to the new method of seismic codewang shutaoshanghai municipal engineering design institute group design institute co., ltd. foshan smetanasummary: china in august 2008 issued a “highway bridge seismic design rules”(jtg / t b02-01-2008), 08 standard on october 1, 2008 come into effect, 08 the use of a standardized design and seismic ductility capacity protection design. seismic design in the 08’s way of thinking, the continuous girder bridge pier design and fixed the previous design has undergone tremendous changes. based on 08 issued a “highway bridge seismic design details,” the understanding of thefixed pier for seismic continuous beam design, respectively, continuous bridge fixed pier pier, foundation, fixed bearing different parts of the seismic design methods are discussed.keywords: continuous beam pier design seismic design method design methods2 08抗震规范的两个基本思想2.1延性抗震设计思想在强震作用下,连续梁桥一联的纵向水平地震力大部分由固定墩承受。
钢-混组合连续梁桥抗震性能分析发表时间:2017-04-19T09:02:19.773Z 来源:《基层建设》2017年2期作者:王彦阳[导读] 钢-混组合桥梁不仅可以很好地满足结构的功能要求,而且还具有良好的技术经济效益和社会效益,目前在城市桥梁和高速公路互通立交匝道桥中得到广泛应用。
(中铁第五勘察设计院集团有限公司北京市.大兴区 102600)摘要:钢-混组合梁桥是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型桥梁形式。
钢-混组合桥梁不仅可以很好地满足结构的功能要求,而且还具有良好的技术经济效益和社会效益,目前在城市桥梁和高速公路互通立交匝道桥中得到广泛应用。
本文以某钢-混组合曲线连续梁桥作为研究对象,建立空间杆系模型,运用动力弹塑性时程分析法研究了该桥的抗震性能。
研究结果表明:该桥桥墩的抗剪强度、塑性铰转角及墩顶变形均满足相关规范的要求,建议继续推广应用钢-混组合梁桥。
关键词:钢-混组合连续梁桥;抗震性能;动力弹塑性时程分析;纤维模型Analysis on the Seismic Performance of Steel-concrete Composite Continuous Beam BridgeWangYanYang(China Railway Fifth Survey And Design Institute Group Co.,LTD., beijingdaxing 102600China)Abstract:Steel-concrete composite beam bridge is a new type based on bridge developing of steel structure and concrete structure. Since steel-concrete composite bridge could well satisfy the requirements of structural functions, having good technical and economic benefits and social benefits, it is widely applied in city bridge and highway interchange ramp bridge. In this paper, based on a steel-concrete composite curved continuous beam bridge in somewhere, a spatial linkage model is established, and the dynamic elastic-plastic time history analysis method is used to study the seismic performance of the bridge. The results show that the shear strength of the bridge piers, the angle of plastic hinge and the deformation of the pier top meet the requirements of the relevant codes. It is recommended to continue to promote the application of steel-concrete composite beam bridge.Key words:steel-concrete composite continuous beam bridge; seismic performance; dynamic elastic-plastic time history analysis; fiber model0 引言近二十年来,钢-混凝土组合结构理论逐渐成熟,并在我国桥梁尤其是城市桥梁建设中得到了广泛的应用[1]。
连续刚构—连续梁组合桥梁抗震分析余钱华;刘聪【摘要】桥梁抗震分析的影响因素较多,选择合适的抗震分析方法是抗震设计的基础.文中针对某连续刚构—连续梁组合桥梁,运用反应谱分析和时程分析方法,考虑不同影响因素对其进行抗震分析.结果表明不同方法的分析结果存在一定差异,反应谱分析方法过于保守,对抗震设计要求过高;对于边界条件,基底固结得到结构响应偏大,抗震分析模型取基底边界条件为固结得到的结构响应偏安全;桥墩较高时P-delta 效应较明显,抗震设计中必须加以考虑.【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P169-172)【关键词】桥梁;抗震;反应谱分析;时程分析;连续刚构—连续梁组合【作者】余钱华;刘聪【作者单位】长沙理工大学,湖南长沙410004;长沙理工大学,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】U441中国是一个地震多发国家,40%以上的国土属于超过Ⅶ度的地震烈度区。
20世纪以来,地震给人民的生命财产带来了极大的损失,而这些损失一定程度上是由于震区桥梁工程遭受严重破坏,切断了震区交通生命线,造成救灾困难所造成的。
多次大地震因桥梁工程遭受破坏而带来的严重后果显示了桥梁工程抗震、减震研究的重要性及必要性。
鉴于地震的随机性,由地震产生的结构响应也具有随机性,要准确计算出结构的响应十分困难。
目前对地震的计算分析有反应谱分析法、时程分析法、随机振动理论等。
该文应用反应谱分析法和时程分析法对某连续刚构-连续梁组合桥梁进行分析,为类似桥梁抗震分析提供参考。
1.1 反应谱分析法反应谱分析是将多自由度体系视为多个单自由度体系的组合,计算各单自由度体系的最大响应后,通过组合计算多自由度体系的最大地震响应。
其动力平衡方程如下:式中:M为质量矩阵为加速度;r为基底加速度向量)为基底加速度时程;C为阻尼矩阵;为速度;K为刚度矩阵;u(t)为相对位移。
使用自由振动分析中获得的振型形状Φ和振型位移y(t)表示u(t),可得:最后将各个振型的最大反应按适当的方法进行组合(如SRSS、CQC、ABS),即得到多质点体系的各项反应值。
第36卷第5期振动与冲击JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK Vol.36 No. 5 2017连续梁桥横向抗震挡块简化分析方法研究赵伊博,徐秀丽,李雪红,李枝军,刘伟庆(南京工业大学土木工程学院,南京211816)主商要:地震作用下,经过合理设计的挡块对桥梁上部结构具有很好的限位作用。
《公路桥梁抗震设计细则》仅 在构造措施中要求设置挡块,但未明确其具体设计方法。
为简化挡块设计过程,提高计算效率,对连续梁桥计算模型的简化方法进行研究,并通过简化模型的动力特性与有限元模型对比,验证了其简化的合理性;对简化分析中需考虑的参与振型进行了研究,结果表明,规则桥梁仅需考虑横向平动振型就可基本满足工程精度要求;相较于美国规范和日本规范的计算方法,简化方法基本介于两者之间说明了计算结果的可靠性,且由于考虑了结构自身动力特性的影响,计算的挡块地震 力随着墩高的增大而减小,计算结果更为合理。
关键词:连续梁桥;横向振型;挡块;简化方法;合理性中图分类号:U441+2 文献标志码: A D0I : 10. 13465/j. cnki. jvs. 2017. 05. 029Simplified analysis method for transverse aseismic retainers of continuous girder bridgesZHAO Yibo,XU Xiuli,LI Xuehong,LI Zhijun,LIU Weiqing(College of Civil Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816 , China)Abstract ;Under earthquakes, the reasonable design of aseismic retainers has a good effect on the upper structure of a bridge. The guidelines for aseismic design of highway bridges only ask to install retainers in construction measures, but do not indicate its aspecific design method. In order to simplify the design process of retainers and improve the calculation efficiency, here the simplified method of continuous girder bridge,s calculation model was studied and the dynamic features of the simplified model were compared with those of the FE model to verify the former, s rationality. The vibration modal shapes participating in the simplified analysis were studied. The results showed that for regular bridges, only considering transverse translational modal shapes can meet engineering precision requirements;Compared with the calculation methods in codes of United States and Japan, the simplified method falls somewhere between them, so the simplified method,s reliability is verified; due to considering the influence of structural dynamic characteristics, the seismic forces of retainers decrease with increase in pier height, so the calculation results of the simplified method are more reasonable.Key words:continuous girder bridge;transverse mode;retainer;simplified method; rationality在我国,中小跨径连续梁桥大多采用板式橡胶支 座,对于这类桥梁,在地震作用下支座会发生较大位 移,为了防止横向落梁的发生,通常在墩台和盖梁两端 设置抗震挡块。
地震作用下桥梁结构的抗震设计桥梁作为交通运输的重要枢纽,在地震作用下的安全性至关重要。
地震可能导致桥梁结构的损坏甚至倒塌,严重影响救援和灾后重建工作。
因此,对桥梁结构进行科学合理的抗震设计是保障桥梁安全的关键。
一、地震对桥梁结构的影响地震是一种突发的自然灾害,其释放的能量以地震波的形式传播。
当地震波到达桥梁所在地时,会对桥梁结构产生多种影响。
首先是水平地震力的作用。
水平地震力会使桥梁产生水平位移和加速度,导致桥墩、桥台等构件承受较大的弯矩和剪力。
如果这些构件的强度和刚度不足,就可能发生开裂、屈服甚至破坏。
其次是竖向地震力的影响。
虽然竖向地震力通常比水平地震力小,但在某些情况下,如近断层地震或大跨径桥梁中,竖向地震力也不可忽视。
它可能导致桥梁支座脱空、梁体与墩台的碰撞等问题。
此外,地震还可能引起地基土的液化、滑坡等现象,削弱桥梁基础的承载能力,导致桥梁整体失稳。
二、桥梁结构抗震设计的原则为了确保桥梁在地震作用下的安全性,抗震设计应遵循以下原则:1、多道防线原则在桥梁结构中设置多个抗震防线,当第一道防线失效后,后续的防线能够继续发挥作用,从而提高桥梁的抗震能力。
例如,墩柱可以作为第一道防线,当墩柱破坏后,支座、伸缩缝等构件能够起到一定的耗能作用。
2、能力设计原则通过合理的设计,使桥梁结构的各个构件在地震作用下能够按照预定的方式屈服和破坏,避免出现脆性破坏和不合理的破坏模式。
例如,应确保桥墩的塑性铰出现在预期的位置,并且具有足够的变形能力。
3、整体性原则注重桥梁结构的整体性,使各个构件之间能够协同工作,共同抵抗地震作用。
例如,通过合理设置系梁、盖梁等构件,增强桥墩之间的连接,提高桥梁的整体刚度和稳定性。
三、桥梁结构抗震设计的方法1、静力法静力法是一种简单的抗震设计方法,它将地震作用等效为一个静态的水平力,作用在桥梁结构上。
这种方法适用于规则、简单的桥梁结构,但对于复杂的桥梁结构,其计算结果可能不够准确。
桥梁设计中的抗震技术与应用研究桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在保障人员和物资的流通方面发挥着关键作用。
然而,地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害,对桥梁的安全构成了严重威胁。
因此,在桥梁设计中充分考虑抗震因素,采用先进的抗震技术,对于提高桥梁在地震中的稳定性和安全性至关重要。
一、桥梁在地震中的破坏形式要有效地设计桥梁的抗震性能,首先需要了解桥梁在地震中可能出现的破坏形式。
常见的有以下几种:1、桥墩破坏桥墩是桥梁的主要支撑结构,在地震中容易受到水平力和弯矩的作用。
可能出现的破坏形式包括混凝土开裂、钢筋屈服、墩身倾斜甚至折断。
2、桥台破坏桥台与路堤的连接部位在地震中容易产生不均匀沉降和位移,导致桥台开裂、倾斜或坍塌。
3、支座破坏支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,在地震中可能会发生移位、脱落或损坏,从而影响桥梁的整体受力性能。
4、梁体破坏梁体在地震作用下可能会出现裂缝、断裂或移位,严重影响桥梁的通行能力。
二、桥梁抗震设计的基本原则为了提高桥梁的抗震性能,在设计过程中需要遵循以下基本原则:1、场地选择应尽量选择地质条件良好、地势平坦的场地建设桥梁,避免在地震断层、软弱土层等不利地段建造。
2、合理的结构体系选择具有良好抗震性能的结构形式,如连续梁桥、刚构桥等,避免采用抗震性能较差的结构。
3、强度和延性设计既要保证桥梁结构在地震作用下具有足够的强度,能够承受地震力的作用,又要具备一定的延性,能够通过塑性变形来消耗地震能量。
4、多道抗震防线通过设置多个抗震构件和体系,形成多道抗震防线,当一道防线失效时,其他防线能够继续发挥作用,保证桥梁的整体稳定性。
三、桥梁抗震技术1、基础隔震技术基础隔震是通过在桥梁基础和上部结构之间设置隔震装置,如橡胶支座、摩擦摆支座等,来延长结构的自振周期,减少地震能量的输入。
隔震装置能够有效地隔离水平地震作用,降低上部结构的地震响应。
2、耗能减震技术耗能减震技术是在桥梁结构中设置耗能装置,如金属阻尼器、粘滞阻尼器等,在地震作用下,耗能装置通过自身的变形和摩擦来消耗地震能量,从而减轻结构的破坏。
桥梁抗震性能实验与分析桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在保障人员和物资的安全运输方面发挥着关键作用。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,可能对桥梁结构造成严重破坏,威胁到交通运输的正常运行和人们的生命财产安全。
因此,对桥梁抗震性能进行深入研究和实验分析具有重要的现实意义。
在桥梁抗震性能的研究中,实验是获取关键数据和验证理论模型的重要手段。
通过实验,可以模拟地震作用下桥梁结构的响应,评估其抗震能力,并为设计和加固提供依据。
常见的桥梁抗震实验方法包括振动台实验、拟静力实验和数值模拟实验等。
振动台实验是一种能够较为真实地模拟地震作用的实验方法。
在实验中,将桥梁模型放置在振动台上,通过输入不同强度和频率的地震波,观察桥梁模型的动力响应,如位移、加速度、应变等。
振动台实验可以直观地反映桥梁在地震作用下的整体性能,但由于实验设备和模型制作的限制,通常只能进行缩尺模型实验,可能存在一定的尺寸效应。
拟静力实验则主要用于研究桥梁构件或节点的抗震性能。
在实验中,对构件或节点施加往复荷载,模拟地震作用下的变形和受力情况。
通过测量荷载位移曲线、滞回曲线等,可以评估构件的承载能力、耗能能力和延性等抗震性能指标。
拟静力实验相对简单易行,但无法完全反映地震作用的动力特性。
数值模拟实验则是利用计算机软件建立桥梁的数学模型,通过数值计算模拟地震作用下桥梁的响应。
数值模拟实验可以方便地改变参数,进行大量的计算分析,但模型的准确性和可靠性需要通过实验数据进行验证。
在进行桥梁抗震性能实验时,需要合理设计实验方案,包括模型的相似比、加载制度、测量方案等。
相似比的确定是实验设计的关键之一,要保证模型能够在力学性能上尽可能地反映原型结构的特点。
加载制度的选择应根据实验目的和桥梁的受力特点确定,通常包括单调加载、循环加载等。
测量方案则要确保能够准确获取关键部位的响应数据,如位移传感器、应变片、加速度计等的布置应合理。
以某连续梁桥为例,对其进行抗震性能实验分析。