高烈度区高速公路桥梁桥墩抗震计算分析研究

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1、分类号：U44，U4510710-20118172专业硕士学位论文高烈度区高速公路桥梁桥墩抗震计算分析研究王良成导师姓名职称刘永健教授严建科高级工程师申请学位级别硕士专业学位类别建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2015年4月14日论文答辩日期2015年5月31日学位授予单位长安大学ThestudyofHighwaybridgepierseismiccalculationandanalysisinhighlyseismicintensityregionADissertationSubmittedfortheDegreeofMaster

2、Candidate：WangLiangchengSupervisor：Prof.LiuYongjianChang’anUniversity,Xi’an,China摘要装配式预应力混凝土箱梁是我国高速公路主要桥型，应用广泛。近年来地震频发，桥墩作为直接受到地震力作用影响的主要承重构件，其抗震性能尤为重要，为此，本文针对高烈度区预应力混凝土连续箱的桥墩抗震计算展开研究。本文以十堰至天水高速公路项目（甘肃段）为研究背景，对贾家山漾水河大桥第二联（4×20m）和峡口大桥第十联（3×30m）桥梁应用Midas2010有限元分析软件建立了整桥模型，

3、并对高速公路桥梁采取的抗震构造措施及桥墩抗震配筋进行了论述。为进行对比分析研究，计算工况包括“普通盆式支座桥梁”地震动力时程分析、“普通板式支座桥梁”地震动力时程分析和“HDR隔震支座桥梁”地震动力时程分析，借鉴国内外抗震设防经验并参照现行规范进行了详细的桥墩动力特性计算分析，在E2地震作用下桥墩进入塑性状态后采用HDR隔震支座较普通盆式、板式橡胶支座，其塑性铰区横桥向剪力设计值及墩顶顺桥向位移值均有明显下降，并且仅在HDR隔震支座工况下桥墩才能满足受力及位移要求。因此，高烈度区高速公路桥梁在桥墩钢筋受到构造要求及施工工艺限制时，宜采用

4、隔震支座，同时应根据桥墩自身受力特点合理布置桥墩钢筋。总之，本文研究成果在十堰至天水高速公路项目上得到成功应用的同时，也为高烈度区预应力混凝土箱梁桥墩的减隔震设计提供参考。关键词：装配式预应力混凝土箱梁；抗震计算；时程分析；桥墩钢筋；减隔震AbstractFabricatedprestressedconcreteboxgirderbridgesisthemainhighwayinourcountry,itiswidelyused.Inrecentyears,withearthquakesoccurfrequently,pierssubj

5、ectedtoseismicforcesasadirecteffectofthemainload-bearingcomponents,whoseseismicperformanceisparticularlyimportant.Sothispaperdoesastudyofcontinuousprestressedconcreteboxpierseismiccalculationinthehighintensityzone.ThehighwayprojectofShiyantoTianshui(Gansusection)asthebac

6、kground,ApplyMidas2010finiteelementanalysissoftwaretobuildtheentirebridgemodelofJiaJiaShanYangRiverBridgeinthesecond(4*20m)andXiakoubridgethetenth(3*30m)bridge,andtakethehighwaybridgepierseismicdesignandpierseismicreinforcementarediscussedinthispaper.Forcomparisonanalysi

7、s,Calculationconditioninclude"commonpotbearingbridge"seismicdynamicanalysis,"ordinaryplatebearingbridge"seismicdynamicanalysisand"HDRisolatorsbridge"seismicdynamicanalysis,consideringtheexperienceofdomesticandinternationalseismicfortificationandthecalculationandanalysiso

8、fthedynamiccharacteristicsofpierindetailreferringtocurrentcodes.TheHDRbaseplatewasusedfortheplasticstat