城市弯桥抗震受力性能研究.pdf

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1、２０１５年第２０期（总第１７３期）江西建材交通工程城市弯桥抗震受力性能研究■何成凑■福州市交通建设集团有限公司，福建福州３５００００摘要：城市弯桥多属于抗震概念上的不规则桥梁类型，结合湾边大型城市互设计规范》（ＪＴＪ００４－８９），采用一水准一阶段抗震设计方法，针对设计通立交匝道弯桥的结构抗震分析，本文建立了全桥空间有限元动力模基本烈度地震进行抗震验算；抗震验算取水平地震系数Ｋｈ＝０１，综合型，进行了不同支座布置约束形式的参数分析，探讨了弯桥的动力特性影响系数ＣＺ＝０２，重要性修正系数Ｃｉ＝１３。其圆曲线半径

2、Ｒ＝８０ｍ与抗震受力特性。研究结果可为这类桥梁的抗震分析与设计提供了参小于２０倍桥宽，属于抗震概念上的不规则桥梁类型。在采用有限元方考与借鉴。法计算地震反应时，采用了振型分解反应谱法，设计反应谱采用规范提关键词：城市弯桥支座约束形式有限元分析动力特性抗震性能供的三类场地土的反应谱。对所建的三维空间模型，分别考虑水平两个方向Ｘ、Ｙ的地震作用（Ｘ方向为每联的起点到终点的连线方向设为１前言Ｘ方向或纵桥向，Ｙ方向为与每联的起点到终点的连线正交的方向设大型城市立交桥枢纽工程在城市道路建设中日趋重要，其结构型为Ｙ方向或横桥向）

3、；组合采用ＣＱＣ法。为保证计算结果的精度，取前式也日益复杂，使得空间弯桥的设计与施工难度加大。大型城市立交１００阶振型进行组合。桥存在的突出问题是某些不利工况下出现梁体与支座托空，不能正常根据《公路工程抗震设计规范》（ＪＴＪ００４－８９）、《公路钢筋混凝土传力。尤其在自重、预加力作用下，预应力混凝土弯桥的受力性能影响及预应力混凝土桥涵设计规范》（ＪＴＧＢ１６２—２００４）以及《公路桥涵地规律至今没有完善的分析与计算方法。本研究结合福州市湾边互通立基与基础设计规范》（ＪＴＪ０２４—８５），对湾边互通立交Ｂ匝道桥第二联

4、进交桥为典型工程，应用ＭＩＤＡＳ地震反应分析软件分析大型城市立交桥行动力特性与设计基本烈度地震作用下的结构抗震强度验算。结构抗梁的动力特性与在地震作用下的动力反应。由于城市弯桥多属于抗震震强度验算主要针对桥墩抗侧力构件进行。由于国内现行规范对桥墩概念上的不规则桥梁类型，现行技术规范的简化计算方法均不能被采的抗剪承载力验算没有专门规定，桥墩的抗剪强度一般通过采取适当用，应建立全桥空间动力模型进行有限元数值计算。本文进行了在不的构造措施即可满足要求，现主要对湾边互通立交Ｂ匝道第二联各桥同支座约束形式下的抗震分析，探讨了

5、弯桥的抗震性能。研究主要包墩的正截面强度分别进行验算。括：建立桥梁结构的三维空间动力分析计算模型，不考虑桩基础的影３支座布置形式参数响，计算分析全桥结构模型的动力特性；采用反应谱方法计算主线部分对于曲线梁桥，支座布置形式有很多种。３跨预应力混凝土曲线桥梁结构的地震反应；对互通立交匝道桥梁主要结构部位进行抗震验箱梁桥的支座布置主要采用抗扭双支座。常用的布置形式见表－１所算；结合理论和计算分析的结果，提出互通立交匝道桥结构在不同支座示，其中箭号表示支座约束放松的方向。布置形式参数下抗震分析研究成果。表－１双支座布置２空

6、间弯桥梁模型与设计地震动参数及分析方法湾边互通立交工程以三环路和福湾路、湾边大桥的交叉点为中心，支座编号支座布置图支座编号支座布置图设置左右转匝道。本文主要针对互通立交匝道桥中的Ｂ匝道进行抗震分析。Ｂ匝道为单车道匝道桥，其桥面宽８５ｍ。跨径布置为第一联ＮＱ１ＮＱ２２９０２＋２９＋２９ｍ，第二、三联３×２９ｍ。鉴于Ｂ匝道桥各联跨径布置较为相似，因此在进行地震反应分析时，选取第二联作为分析对象。湾边互通立交Ｂ匝道桥梁结构的主要特点如下：（１）上部结构：Ｂ匝道桥上部结构采用预应力混凝土连续梁桥，且为单箱单室箱梁截面。

7、第二联ＮＱ３ＮＱ４位于曲线半径Ｒ＝８０ｍ的圆曲线上。箱梁梁高均采用１８ｍ，箱梁顶宽８５ｍ，底宽３９１ｍ，顶板厚２５ｃｍ，底板厚２５ｃｍ，腹板厚４５ｃｍ。悬臂长１７５ｍ，悬臂根部高３０ｃｍ。上部预应力混凝土连续箱梁采用Ｃ５０号混ＮＱ５ＮＱ６凝土。（２）下部结构：Ｂ匝道桥第二联桥墩采用花瓶式矩形截面独柱墩身。墩高在５６～８．．８ｍ之间变化，其中两中墩墩高分别为７４１２ｍ和７０２８ｍ。材料为Ｃ３０号混凝土。基础形式为钻孔灌注桩。材料为Ｃ２５号混凝土。ＮＱ７ＮＱ８在进行湾边互通立交Ｂ匝道桥动力特性和地震反应分

8、析时，采用离散系统的有限元方法。为此，应用大型结构分析商业软件ＭＩＤＡＳ（Ｃｉｖｉｌ２００６）建立部分桥梁三维空间动力分析计算模型。在动力计算模型中，主梁、桥墩及桩基均采用三维空间梁单元模拟；支座采用弹性ＮＱ９ＮＱ１０连接单元模拟。基础边界的处理为：桥墩墩底固结。根据边界条件，Ｂ匝道桥第二联计算模型所采用的４双支座布置形式约束处理情况，表中Ｘ、Ｙ、Ｚ分别现对