抗震计算—3-30混凝土小箱梁抗震计算.doc

一、工程概况 　K44+033.729/K44+035.763桥位于楚雄连汪坝至南华县城一级公路7合同牛凤龙段，为主线上跨楚大高速而设。孔跨布置为左幅3×30+3×30+3×30 +(50+60+40) m，右幅4×30+4×30+(50+60+50)m先简支后连续预应力小箱梁和连续钢箱梁桥，错墩台设置。本桥平面分别位于缓和曲线(起始桩号:K43+819.332，终止桩号:K43+925.604，参数A:312.65，右偏)、圆曲线(起始桩号:K43+925.604，终止桩号:K44+165.386，半径:425m，右偏)和缓和曲线(起 始桩号:K44+165.386，终止桩号:K44+238.925，参数A:312.65，右偏)上，纵断面纵坡-1.81%；墩台径向布置。采用3、4孔一联连续结构，按半幅计左幅桥设4联，右幅桥设3幅，全桥共设9道伸缩缝。3×30先简支后连续预应力小箱梁 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《云南省地震动峰值加速度区划图》、《云南省地震动反应谱特征周期区划图》，桥位处中硬场地类型3区，地震动峰值加速度值为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度值为Ⅶ度，分组为第二组。 图1.1 桥型布置图 图1. 剖面示意 自振特性分析 全桥有限元计算模型示于图2.1，从左到右依次是号墩、号墩，其自振周期及相应振型列于表2.1，示于图2.2。 图2.1 有限元模型 表2.1 自振特性一览表 模态号 频率/Hz 周期/s 振型特征 1 0. 4.078413 主梁纵飘 2 1.091943 5号墩顺桥向弯曲 3 0.596314 主梁横向对称弯曲 4 2.7 0.360263 5号墩扭转弯曲 5 3. 0.322404 主梁竖向反对称弯曲 6 3. 0.313550 主梁竖向对称弯曲 第一阶振型主梁纵飘 第二阶振型弯曲 第三阶振型主梁横向对称弯曲 第四阶振型5号墩扭转弯曲 第五阶振型主梁竖向反对称弯曲 第六阶振型主梁竖向对称弯曲 图2.2 振动模态 三、地震输入 E1、E2水准地震时，均按反应谱输入。E1、E2反应谱函数分别如下图3.1、3.2所示。 桥位处中硬场地类型3区，地震动峰值加速度值为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度值为Ⅶ度。 图3.1 E1反应谱函数 图3.2 E2反应谱函数 抗震性能验算 E1作用下桥墩的抗震验算 图4.1 桥墩截面 E1作用下号墩底单元截面使用阶段正截面轴心抗压承载能力验算: 截面偏心矩为0,做轴心抗压承载力验算: γ0×Nd = 4N Nn = 0.90φ(fcdA+fsdAs) =0.90×1.00×(13.80×2250000.00+330.00×41823.60) = 40366.61kN γ0×Nd ≤ 0.90φ(fcdA+fsdAs)，轴心受压满足要求 2)、5号墩底单元Fx最小时(My)的偏心受压验算: =2393804565.03/4668227.83 = 512.79 mm = 1.10×512.79+1500.00/2-74.00 = 1240.86 mm = 1.10×512.79+74.00-1500.00/2 = -111.14 mm Nd =4668.23kN， = 4668.23kN. = 5792.61kN·m，= -518.83kN·m 假定大偏压,对γ0N0作用点力矩取零,得到 x 计算的方程为: fcd×b/2×x^2 +fcd×b×(e-h0)×x +fcd×(bf-b)hf(e-h0+hf/2)-fsdAse+fsdAse = 0 求得x = mm. 此时x ×,为小偏压,应重新计算 x : 取对γ0N0作用点力矩为零的条件,得到 x 计算的方程为: fcd×b/2×x^3+fcd×b×(e-h0)×x^2+[fcd×hf(bf-b)(e-h0+hf/2)+(εcuEsAse-fsdAse)]x-EsβAse= 0 求得x = mm. σs = εcuEs(βh0/x-1)= 0.0033×200000.00×(0.80×1426.00/798.54-1) = 282.88 ξ= x/h0 = 0.56 Nn=fcdbx+fsdAs-σsAs =13.80×1500.00×798.54+330.00×11260.20-282.88×11260.20 = 17060.37kN Nne = fcd[bx(h0-x/