浅谈城市高架桥抗震设计.pdf

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1、广东建材2010年第3期建筑设计与装饰浅谈城市高架桥抗震设计杨钦发(广州市市政工程设计研究院)摘要：本文介绍了桥梁的典型震害，并分析其原因，阐述了城市高架桥的抗震设计方法。关键词：震害；城市高架桥；抗震设计我国是一个多地震的国家，在抗震救灾中，桥梁工程是生命线T程之一，而城市高架桥由于位于城市中心、人口密集的地方，其安全性又尤为重要。认识了解桥梁的震害，并分析其原因，做好桥梁抗震设计工作，才能保证桥梁在地震中的安全性，减少损失，发挥其在抗震救灾中的作用。1桥梁震害分析地震中如果桥梁破坏，将造成震后救灾工作的巨大困难，特别是对于现代化

2、城市，将影响其生产的运转，导致巨大的损失。调查和分析桥梁的震害及其产牛的原因是建立正确的抗震设计方法、采取有效的抗震措施的科学依据。桥梁的震害主要有以下几种：1．1落梁破坏地震中桥梁落梁破坏，主要是由于支座强度不足、位移能力不足或梁底与支座底滑动，从而导致梁体出现较大位移，使得桥梁伸缩缝、挡块破坏，出现上部结构梁体相碰撞等。或者导致梁体与墩、台之间产生较大位移，当位移大于梁与墩、台的搭接长度时，必然出现落梁。1．2墩柱破坏地震中的墩柱破坏主要表现为临界截面处弯曲强度不足、承台项而钢筋与墩身丰筋在墩底搭接和焊接处的破坏、墩身的剪切破坏

3、。墩身剪切破坏一般发生在帽梁与墩柱连接处、墩柱与承台的连接处。造成以上墩柱破坏主要是由于墩柱延性不足和抗剪强度不足所致。1．3基础破坏地震中基础破坏主要表现在地基土破坏和桩身破坏。地基土破坏主要为地层震陷和砂土液化。2城市高架桥的抗震设计城市高架桥多为规则梁桥，规则梁桥抗震设计一般包括：(1)墩柱的抗震设计；(2)能力保护构件的设计；(3)支座验算；(4)抗震构造措施。2．1墩柱抗震设计墩柱的抗震设计一般包括墩柱的水平地震力计算、强度验算、变形验算。一般情况下规则桥梁可只考虑水平向地震作用，对直线桥，可分别考虑顺桥向和横桥向的地震作

4、用。在E1地震下，桥墩必须保证在弹性工作范围，结构无损伤：在E2地震下，桥墩作为延性构件，允许结构出现损伤、弹塑性变形，但必须保证有足够的塑性变形能力。对于规则梁桥，墩柱的水平地震力计算可只考虑E1地震作用，然后根据顺桥向和横桥向E1地震作用效应和永久作用效应组合后，验算墩柱的强度。规则梁桥水平地震力计算可采用简化的单墩模型。在E2地震作用下，一般情况应验算墩柱潜在塑性铰区域沿顺桥向和横桥向的塑性转动能力，但对于城市高架桥此类规则梁桥，可只验算墩柱的墩顶位移。但对于高宽比小的矮墩，应验算E2地震作用下的强度，不验算变形。2．2能力保

5、护构件的设计横梁(盖梁)、基础、墩柱抗剪为能力保护构件，在E2地震作用下，能力保护构件必须保证不损伤，仍然处于弹性工作范围。能力保护构件的的计算，应根据墩柱可能出现塑性铰处按实配钢筋并采用材料强度标准值和最不利轴压力计算出的弯矩承载力，同时考虑材料的超强系数。在E2地震作用下，如结构未进入塑性工作范围，桥梁墩柱的剪力设计值、桥梁基础和盖梁的内力设计值可用E2地震作用的计算结果。2．3支座验算地震中，桥梁支座的震害也较为普遍，支座是桥梁整体抗震性能上的一个薄弱环节，所以桥梁抗震设计——131——建筑设计与装饰广东建材2010年第3期高

6、层结构设计实例郭铁(广州莫伯治建筑师事务所)摘要：两安某高层地基为湿陷性黄土地基，采用预应力管桩，主楼为框架核心筒结构。通过设置后浇带、桁架转换、管桩穿越等措施解决了结构超长、转换以及湿陷性黄土地基等问题，是结构满足相关规范要求。关键词：抗震；湿陷性；沉降；转换；扭转效应1工程概况该项目位于西安市西影路，主楼27层，高度99．80m；裙楼6层，两层地下室，负二层为机械停车库，局部为核六级人防，建筑宽50m，长lOOm，为钢筋混凝土框架核心筒结构。本工程位于8度抗震设防区，建筑物的抗震设防类别均属丙类，地震作用和抗震措施均按8度设防。

7、2基础设计2．1地基土构成及特性据勘察揭露，场地地貌单元属于黄土梁洼，拟建场地十层层位稳定，分布连续，地基均匀性较好，属于均匀地基，勘察结果显示勘察范围内地层共16层，其中②、③、④一1层黄土为自重湿陷性黄土，地基湿陷等级为II类(中等湿陷性)。各层地基土承载力特征值如表1：地层2层3层4-1层4-2层5层6层7层8层编号黄土古土壤黄土古土壤黄土特征值fak150180165130200190220210地层9层10层11层12层13层14层15层16层编号黄土古上壤黄土古土壤黄土特征值fak24022025022525022026

8、0220勘察期间，各勘察点均见到地下水，测得地下水稳定水位深度为13．00～14．70m，建筑场地类别为II类，地基基础设计等级为乙级。2．2地基基础方案本工程位于两安市，标准冻深60cm，由于本工程地下室埋深达10．50m，可不考虑