桥梁抗震4-桥梁课件.pptVIP

多振型反应谱计算时，所考虑的振型阶数应在计算方向获得90%以上的有效参与质量。下式计算x方向的地震反应。 桥梁及墩台横桥向计算模型 桥梁及墩台纵桥向计算模型 第四章 桥梁结构抗震 4.1 桥梁震害及分析 4.1.1 桥梁震害原因 地震强度超过了抗震设防标准； 桥梁场地对抗震不利，地震引起地基失效或地基变形； 桥梁结构设计，施工错误； 桥梁结构本身抗震能力不足。 从结构抗震设计的观点出发，可以将桥梁震害归为两大类： 地基失效引起的破坏 结构强烈振动引起的破坏 4.1.2 桥梁震害分析 上部结构震害 上部结构自身的震害， 上部结构的移位震害(包括落梁震害)， 上部结构的碰撞震害。 支座震害 下部结构的震害 墩柱的震害（弯曲破坏，剪切破坏，基脚破坏） 框架墩的震害 桥台的震害 基础的震害 美国旧金山奥克兰海湾桥落梁破坏 4.1.3 桥梁震害的教训及对策 各种桥梁的震害根据其产生机理可划分为四类 支撑连接部件失效 支座破坏(固定支座：提高设计强度；活动支座：提高支座的位移能力) 落梁震害(构造措施：规定支承连接部位的支撑面最小宽度，在相邻梁之间以及梁，墩之间安装约束装置) 碰撞破坏 设置较大的间距加缓冲材料 桥墩和桥台破坏 弯曲破坏的设计关键是控制损伤发生的程度，避免发生结构坍塌 剪切破坏通过提高墩柱的横向钢筋配置来提高构件的抗剪能力使弯曲破坏先于剪切破坏 减少桥台承担上部结构的地震力，并通过设计缓冲材料来减少与上部结构之间的碰撞力。 基础的破坏 通过采用能力保护设计方法，给桩基础提供足够的强度，最大限度的防止桩基出现破坏另外需重视构造措施。 桥梁抗震分析的主要内容： 概念设计——桥梁结构选型 地震响应分析——底部剪力法、反应谱法、时程分析法，结果——截面内力和效应 延性设计和能力保护设计——墩柱的延性设计，非线性计算 抗震验算——截面的强度验算、变形验算 4.3一般桥梁结构的地震反应分析 1. 桥梁结构动力计算模型 模型类型的选择 集中参数模型，构件模型和有限元模型 后续结构的模拟方法 结构各部分构件的模拟方法 上部结构:脊梁模型（梁单元） 墩柱的模拟 对实际桥梁工程进行弹塑性地震反应时，基于屈服面的弹塑性梁柱单元能正确把握墩柱的整体弹塑性性能。 支座的模拟 固定支座：主从关系 活动支座： 仅提供纵向柔性的普通板式橡胶支座 聚四氟乙烯滑板橡胶支座：滑板式板式橡胶支座，盆式支座和球型钢支座。 理想的减隔震支座 基础的模拟 较坚硬的场地：固定边界条件 软弱土层：常用处理方法：承台底六个自由度的弹簧刚度模拟桩土相互作用。 大跨度桥梁：结构与场地共同建模，集中质量法等 集中质量法:地基和基础离散为质量-弹簧-阻尼系统，与上部结构合作为一个整体沿深度方向输入相应土层的地震动。刚度用”m”法计算。 对于高桩承台基础采用弹性嵌固模型和等效嵌固模型。 2.1 单质点地震作用 1.桥梁抗震的水平设计加速度反应谱 当阻尼比为0.05时 2 桥梁结构的反应谱分析方法 水平设计加速度反应谱最大值 由下式确定： 2. 桥梁抗震的竖向设计加速度反应谱 2.2 多质点地震作用 振型分解反应谱方法： 中小跨度桥梁一般可采用SRSS方法组合，大跨度桥梁一般可采用CQC方法组合。 合理的选取振型阶数，可以采用振型参与质量系数确定 量