公路梁式桥抗震性能分析

公路梁式桥抗震性能分析

朱平

朱平

中船第九设计研究院工程有限公司上海市普陀区200063

摘要：介绍了公路一般桥梁抗震计算的方法，并以某连续梁桥抗震设计为例，分析了桥跨结构的动力特性和地震反应的计算过程。计算结果表明，本桥在地震作用下，基本保持弹性，满足抗震设计要求。并根据桥梁在地震作用下的位移及剪力，合理选择支座型号，减小地震危害，改善抗震性能。

关键词：桥梁工程；地震反应

1概述

我国是一个强震多发国家，在抗震救灾中，公路交通运输网是抢救人民生命财产和尽快恢复生产、重建家园、减轻次生灾害的重要环节。为保证公路的使用寿命，并发挥公路在抗震救灾中的作用，必须对公路桥梁进行抗震设计。

目前，一般桥梁最常用的抗震分析方法是采用反应谱法；对于重点桥梁、技术复杂及新结构桥梁应采用时程反应分析法，考虑罕遇地震的设防标准应作非线性时程反应分析。

本文将以某连续梁桥为例，详细阐述公路一般桥梁抗震设计过程及注意事项。

2工程概况

本连续梁桥布跨为27.125+40+40+27.125m，采用等高度预应力混凝土连续梁。

主梁采用单箱三室截面，梁宽17.6m，设计线处梁高2.4m，桥面横坡2%。箱梁挑臂2.5m，挑臂端部厚0.2m，根部厚0.5m；箱梁底板宽12.6m，腹板厚0.48m；顶板厚0.28m，底板厚0.28m，顶板与腹板之间倒角1.0×0.3m，底板与腹板倒角0.6×0.25m。下部结构采用桩柱式桥墩，墩柱直径采用1.8m，桩基直径采用2.0m。（见图1）

桥梁所在地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震动加速度为0.10g。

图1标准横断面图

3抗震设防标准

对于公路桥梁，《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）采用两水平的抗震设计方法，并规定了两个水准的设防地震E1、E2，以及对应的结构性能目标。

进行桥梁抗震研究的前提是要明确设防标准。桥梁工程的抗震设防标准，不仅包括场地地震作用的概率水平，还应包括对结构性能的要求和校核目标。

对照《公路桥梁抗震设计细则》，并根据业主要求，最终选定本桥抗震设防类别为A类。规范规定，A类桥梁必须进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计。桥梁在E1地震作用下，一般不受损坏或不需修复可继续使用；在E2地震作用下，可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用。

根据《公路桥梁抗震设计细则》对A类桥梁的抗震设防要求，制定桥梁的抗震设防标准，即明确E1、E2地震对应的性能要求以及验算目标。由于A类桥梁在E1、E2地震作用下，均需要保持弹性，故只需对E2地震进行弹性阶段抗震验算。基于上述原因，本桥的抗震设计采用如下表所示的抗震设防标准。

除此以外，在E2概率水平地震沿纵向+竖向输入时，各桥墩上纵向滑动支座的纵向变形为9.82cm。

根据表格中支座水平剪力及变形值，选用合适的支座型号。

5结语

本文以某连续梁桥为例，介绍了公路一般桥梁抗震设计过程及计算内容。经过计算，本桥在地震E2作用下，配置适当的钢筋，结构基本处于弹性状态，满足规范要求。

参考文献：

[1]《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）.

[2]《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）.