长大公路混凝土连续梁桥抗震方案比选

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1、第28卷第3期土木工程与管理学报Vo1．28No．32011年9月JournalofCivilEngineeringandManagementSep．201l长大公路混凝土连续梁桥抗震方案比选卓卫东，孙颖，谷音(福州大学土木工程学院，福建福州350108)摘要：长大公路混凝土连续梁桥通常具有全桥连续长度大、联长较长、上部混凝土主梁自重较大、结构较刚等特点，当建于强震区时，其抗震设计是个技术难点。本文介绍了长大公路混凝土连续梁桥的抗震结构、隔震结构和振动控制结构的设计概念，并对3种基本抗震设计概念

2、的适用性进行了评述。基于实桥案例，对当前实际工程中应用最多的抗震结构方案与隔震结构方案进行了技术比选。结构地震反应分析结果表明，与常规的抗震结构方案相比，隔震结构方案可使全桥各联下部结构的纵桥向和横桥向的总地震内力平均降低56％和65％以上。本文还侧重介绍了方案比选中隔震支座的选型问题及初拟铅芯橡胶隔震支座设计参数的简化方法，供同类工程参考借鉴。关键词：公路；长大连续梁桥；抗震结构；隔震结构；方案比选中图分类号：U442．55文献标识码：A文章编号：2095-0985(2011)03-0313-

3、09长大桥梁通常是指总长在1000m以上的桥1．1抗震结构设计概念梁。对长大公路}昆凝土连续梁桥，通常还具有多“抗震结构”是指仅依靠构件自身强度、刚度跨、多联的特点。当前，桥梁抗震可以采取“抗震和延性来抵抗地震作用的桥梁结构。它是一种传结构”、“隔震结构”和“振动控制结构”等型式。统的抗震设计概念，也是当前实际工程中应用最除了需外部能量输入的“振动控制结构”的设计多的。在设计理论上，可以采用强度设计理论或理论尚不成熟、应用较少外，其余两类结构的设计延性设计理论¨。理论都较为成熟，并得到了大量的工

4、程应用。本对长大公路混凝土连续梁桥，由于其多跨、多文首先就长大公路混凝土连续梁桥的抗震设计概联或一联多跨的特点，为了适应上部结构温度变念进行讨论；然后，以某一总长达4153．2m的公形以及混凝土收缩、徐变等需要，往往一联仅设置路预应力混凝土连续梁桥为工程背景，对常规的一个或少量的固定支座墩，用于抵抗汽车制动力“抗震结构”方案与先进的“隔震结构”方案进行等水平荷载。然而，当其建于强震区时，固定支座了技术比选。文中还侧重讨论了方案比选中隔震墩往往承担了绝大部分的纵桥向的上部结构地震支座的选型及其设计

5、参数初拟的问题，以供同类惯性力’，从而对固定支座墩提出了很高的强工程参考借鉴。度和延性要求；相应地，对与之连接的固定支座和下部基础也提出了很高的设计强度要求。为满足1长大连续梁桥的抗震设计概念抗震设计要求，可采取增大固定支座墩及其下部基础截面，或在一联中增加固定支座墩数量等技目前，长大公路混凝土连续梁桥建于强震区术措施，但这些措施又会增大结构的刚度和设计时，其抗震设计主要可采用“抗震结构”、“隔震结地震力，使得传统的“抗震结构”设计概念对长大构”和“振动控制结构”等三种型式；其中，“隔震公路混凝

6、土连续梁桥往往表现得“力不从心”。结构”实质上属于“振动控制结构”型式，由于其更好的技术措施之一是全桥各墩都设置弹性支座特殊性及较多的工程应用，所以也单独列为一类。(如板式橡胶支座)，使各墩共同承担纵桥向的上以下，就长大公路混凝土连续梁桥，对这三种型式部结构地震惯性力，但这种措施一般仅适用于中、的设计概念进行讨论。小跨径的公路混凝土连续梁桥。此外，目前“抗收稿日期：2011-05．30作者简介：卓卫东(1966．)，男，福建莆田人，教授，博导，博士，研究方向为桥梁抗震(Email：zhuowd@

7、fzu．edu．cn)基金项目：福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划(TW2006-28)·314·土木工程与管理学报2011年震结构”大都基于延性设计理论、采用能力设计熟。这种隔震技术对自振周期较短的桥梁隔法进行抗震设计，通常选择抗侧力桥墩(通常是震效果明显，具有良好的技术经济指标；不足之处全桥的所有桥墩)作为延性构件，其余的作为能是对竖向地震作用一般没有减震效果，此外，对长力保护构件；这样，混凝土桥墩在设计预期的大震周期地震作用可能存在共振的危险。然而，从作用下就不可避免要发生损坏甚至严重破

8、坏J。1994年美国北岭地震和1995年日本神户地震中这也是传统的“抗震结构”设计概念的一个缺陷。隔震桥梁的表现看，这两个问题的风险是比较小为了使长大公路混凝土连续梁桥的活动支座的。因此，它是目前长大公路混凝土连续梁桥首墩参与承担纵桥向的上部结构地震惯性力，近年选的隔震技术。来国外开发了一种称为“Lock—up”的装置(简称1．2．2滑动隔震技术LUD)，又称为冲击传递装置(ShockTransmission滑动隔震技术是指在桥梁的上、下部结构之Unit)]。当受到突加的动力激励时，如破坏性的问