小半径城市立交桥梁抗震性能分析

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1、2013年1月第1期城市道桥与防洪桥梁结构37小半径城市立交桥梁抗震性能分析羊东’，姚永丁，胡飞玲(1．中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州31~00；2．杭卅l市滨江区城建指挥部，浙江杭州310000)摘要：以邯郸市人民路一东环路全互通立交桥工程NE16～NE19匝道桥为背景，根据《城市桥梁抗震设计规范》(cJJ166—2Ol1)，对小半径城市立交桥梁抗震进行分析探讨。计算表明：考虑铅芯支座及滑动支座的非线性特性，各个墩柱在E2地震下的工作状态均处于弹性范围内工作，达到了设置减隔震装置的性能目标。关键词：立交桥；小半径；抗震；铅芯支座；墩身抗剪中图分类号：U44

2、2．5*5文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)01—0037—04箍筋加密区横桥向体积配箍率0．49％，纵桥向体积0引言配箍率0．48％，总的体积配箍率0．97％。我国处于世界两大地震带即环太平洋地震带地区的地震抗震设防烈度为7度，设计基本和亚欧地震带之间，是一个地震多发国家[1]。随着地震动峰加速度为0．15g，频谱特征周期为0．45s；国内外震害资料的不断增加，人们对地震动特性地质以粉土或粉质粘土为主，为中软土，场地类别以及地震作用下各类结构的动力响应、破坏机理、为Ⅲ类；桥梁抗震设防分类丙类。构件能力的研究和认识也不断加深。另一方面，由2抗震设计于经

3、济的原因，对结构在不同水准地震作用下结构预期抗震性能会有不同的要求。这些因素，不断根据地震基本烈度和抗震设防分类，该桥梁地促进抗震设计思想和方法的发展，由原来的单抗震设计方法属于A类，应进行E1和E2地震作一设防水准一阶段设计逐渐发展为双水准或三水用下的抗震分析和抗震验算。在E1作用下，结构准设防两阶段设计、三阶段设计，以及多水准设要保持在弹性范围内工作，但是在E2作用下，墩防、多性能目标准则的基于陛能的抗震设计等。身很有可能进入塑性阶段内工作，一般可考虑两我国现行抗震设计规范，按E1、E2地震进行种方案进行抗震设计：(1)桥墩延性设计；(2)设置两阶段设计。根据桥梁的重

4、要性和在抗震救灾中减隔震附属装置。的作用，将桥梁分为甲、乙、丙、丁4个抗震设防类桥墩延性设计主要是通过构造提高桥墩底部别，其中乙、丙和丁类桥梁根据地震基本烈度和抗的截面延性能力，对E2作用时墩底的塑性转角的震设防分类，分为A、B、c三类抗震设计方法【l1。转动能力进行验算，并相应地利用能力保护原则本文结合邯郸市人民路一东环路全互通立交进行基础的设计。此种方案对于固定支座的选型桥工程NE16NE19匝道桥，根据规范对小半径及下部基础的能力提出了较高的需求，可能导致城市立交桥梁抗震进行分析探讨。下部基础造价增加较多。因为该桥属于典型的中低墩连续梁，墩身刚1工程概况度相对较大，

5、若选择阻尼器等减震装置将起不到邯郸市人民路一东环路全互通立交桥工程减震耗能效果，可考虑选择带有隔震效果的整体NE16～NE19为3x20m钢筋混凝土等截面连续型减隔震装置(铅芯橡胶支座、摩擦摆隔震支座)。箱梁，单箱双室截面，顶宽lO．4m，底宽5．6m。下部此种方案的优势主要在下部基础基本可以不受地采用独柱实体墩，花瓶形，墩身标准截面尺寸为震控制，非线性因素主要由支座产生，地震能量也2×1．5m，墩高7~9m；承台尺寸为4．7emX4．7em×主要由支座耗散，其关键因素在于隔震支座的选1．8cm。基础为4①1．0m钻孔灌注桩基础。桥梁平面型及伸缩缝等构造间隙的处理。位于半

6、径R=85m、缓和曲线长Ls=45m的平曲线上。考虑基础设计的经济性，该桥采用减隔震设墩身采用C40混凝土，纵筋直径28，中墩配计作为该桥的抗震指导方案，支座采用铅芯橡胶筋率2．3％，过渡墩配筋率1．16％；箍筋直径12，支座。3空间有限元模型收稿日期：2012—05—17作者简介：羊东(198O一)，男，浙江金华人，高级工程师，从事桥(1)计算模型梁设计工作。40桥梁结构城市道桥与防洪2013年1月第1期2O0o0顺向和横桥向的斜截面抗剪强度。通过弹塑性时程15000分析得到，该桥墩柱在E2地震作用下未进入塑性。10000参考美国CMtrans抗震设计准则中给出的塑5o

7、0o性铰区域外的截面抗剪强度对桥墩进行斜截面抗0剪强度的验算【3I61。与塑性铰区域内的截面抗剪强静-5000度比，塑性铰区域外的截面主要是混凝土所提供-10000的抗剪能力。有所提高了，而箍筋提供的抗剪能Y—150o0力则不变。具体的计算公式为：—200o0，x(c_卜s)=×(×A×Vs)一20—1001020曲率×10-V(1／m)图9过渡墩横桥向弯矩．曲率曲线25000=0．25xc2N／~≤0．3320000JP．工．15000。2l+蒿