上王沟大桥抗震性能分析

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1、92桥梁结构城市道桥与防洪2015年5月第5期上王沟大桥抗震性能分析王伟，惠广儿，马玉刚(陕西瑞特公路工程科技有限公司，陕西西安710065)摘要：按照《公路桥梁抗震设计细则》相关规定，对上王沟大桥高墩采用墩梁固结和板式橡胶支座的不同结构形式进行了两阶段抗震性能对比分析。分析结果表明，结构进入弹塑性后，高墩采用板式橡胶支座结构形式的抗震性能优于高墩采用墩梁固结结构形式。关键词：桥梁工程；高墩墩梁固结；板式橡胶支座；反应谱；弹塑性时程分析中图分类号：U442．5+5文献标志码：A文章编号：1009—7716(2015)05—0092—04程序

2、对结构进行了两种水平地震下的响应分析，1工程概况中震下采用弹性反应谱分析，并验证结构构件是一个良好的抗震结构体系应能使各部分结构否处于弹性阶段；大震下采用弹塑性时称分析，验合理地分担地震力。这样，各部分结构都能充分发证潜在的塑性构件的破坏程度。挥自身的抗震能力，对保证桥梁结构的整体抗震3结构动力特性性能比较有利【”。当墩高相差较大时，采用高墩和主梁固结，以提高高墩的抗推刚度，改善相邻墩刚3．1有限元模型建立度比，是使各个桥墩合理地分担水平力的一种有全桥所有杆件均采用梁单元模拟，支座采用效的方法。上王沟大桥是黄渭线黄龙至蒲城高速弹性连接模拟，

3、墩梁固结采用刚性连接模拟，地基公路的一座跨深沟大桥，该桥最大墩高44m，最小刚度采用土弹簧模拟。全桥共划分2940个节点，墩高20m，高低墩相差较大。该桥上部为6×40m3601个单元，有限元模型见图2所示。装配式预应力混凝土连续箱梁，下部为柱式墩、柱3．2动力特性分析式台，桩基础。桥台采用四氟滑板橡胶支座，1号、5针对前述模型采用多重Ritz向量法计算了结号低墩采用普通板式橡胶支座，2号、3号、4号高构前6O阶模态，表1列出了结构前10阶自振频墩采用墩梁固结。桥墩采用C30混凝土，纵筋均采率及振型特征。用HRB400钢筋，箍筋采用双肢C1

4、2钢筋。全桥总该桥最大墩高超过40m，高墩墩梁固结结构体布置见图1所示。形式第一阶振型纵向有效质量只占33．85％，高墩板式橡胶支座结构形式第一阶振型纵向有效质量2抗震设防标准只占37．81％，为非规则桥梁，其动力响应特性复根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—杂，桥梁抗震分析应采用多振型反应谱法和时程2001)和《陕西省一般建设工程地震动参数表》，地法。前十阶振型既有纵向的面内振动，又有横向的震动峰值加速度：0．15g；反应谱特征周期：0．40s。根侧弯和扭转，在结构地震响应分析时，应同时考虑据《公路桥梁抗震设计细则》的规定，本桥

5、应列为B纵桥向和横桥向的激励。类桥梁进行抗震设计，在中震(E1)水平下，结构在4地震响应分析弹性范围内，基本不损伤；在大震(E2)水平下，延性构件(墩柱)可发生损伤，产生弹塑性变形，耗散4．1中震(E1)反应谱分析地震能量，但延性构件(墩柱)的塑性铰区域应具采用有限元程序对全桥进行了顺桥向、横桥有足够的塑性变形能力[1J。向弹性地震反应谱分析计算，采用SRSS法取前60根据桥梁的抗震设防标准，结合有限元分析阶振型进行组合，以保证足够的振型参与质量，并计算了桥墩在最大轴力作用下的屈服弯矩，以判定各个桥墩是否屈服。两种结构形式桥墩在水平收稿日期

6、：2015—01—06地震力和恒载作用下的最不利组合内力及其所处作者简介：王伟(1980一)，男，陕西宝鸡人；硕士研究生，工程师，从事桥梁结构设计工作。的状态见表2和表3所列。