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　　一个实用的减隔震设计论文 .freel）。桥址的土质（在地表以下20.0m范围内）为淤泥、淤泥质亚粘土、粘土和细砂，地基容许承载力［σ0］＜130kPa。根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004－89）第4.2.2条规定，确定该桥场地类别为Ⅳ类场地上。 该连续梁桥的上部结构为两个分离的单箱单室变截面箱梁，主域处梁高4.5m，边墩及跨中的梁高均为2.0m；主墩为变截面空心柱体，边域为排架式撤柱，纵桥向两排，每排3个实心嫩柱、主梁和桥墩之间采用盆式橡胶支座连接。 1．分析模型 该桥的抗震计算采用同济大学土木工程防灾国家重点实验室桥梁抗震学科组编制的程序NSRAP进行。 考虑到桥墩基础为钻孔灌注桩，墩底位移相对较小，将桥墩固结在墩底会增大结构内力反应，故而适当放大结构周期，将墩延长约3倍桩径固结【3】。桥墩依线弹性梁单元来处理。计算中对活动支座考虑其非线性效应，用非线性支座单元处理。采用Ⅳ类场地人工波作为输入地震波，依Eurocode8对地震波进行三个方向组合，以纵桥向为验算主方向【4】。设计基本烈度为7度。 2．验算结果 对结构进行非线性时程反应分析。计算结果均以一幅计。 3．结果分析 (1)固定支座 设计单位设计的盆式支座布置情况为（以一幅计）：两边墩分别设置两个TPZ3000-ZX型盆式橡胶支座，固定墩设置两个TPZ 15000-GDZ型盆式橡胶支座，余主墩上皆各设两个TPZ15000-ZX型盆式橡胶支座。 TPZ 15000一GDZ型盆式橡胶支座为抗震型支座，其竖向承载力为15000kN，可承受的最大水平力为15000 X 20％＝ 3000kN，故固定墩墩顶所能承受的最大水平力为 6000kN。 6度地震荷载作用下，固定墩墩顶所承受的水平力为6455kN，大于其上固定支座所能承受的最大水平力，固定支座被剪坏。 （2）固定墩 对固定墩的钢筋混凝土截面进行弯短一曲率关系分析，得到其纵向反应及屈服弯矩。 7度和8度地震荷载作用下，截面的能力/需求比大于1，表明固定墩墩底截面发生塑性变形，即，在承受一定的轴力作用时，截面所承受的弯矩超过截面屈服弯矩，进入了非线性工作阶段。 （3）解决方案 由验算可知，该桥在6度地震荷载作用下，固定支座已被剪坏，不能满足桥现关于小震不坏的设计要求。而且，固定墩在7度地震荷载作用下的截面能力/需求比高达180.4％，这说明设计基本烈度地震荷载作用下，固定墩的强度已不能满足。因此，中震可修的要求也难以保证。 通常遇到这种情况，常采用以下解决方法： （1）将原有支座改为符合承载力要求的抗震型橡胶支座； （2）对桥墩进行延性设计，将桥墩设计得具有足够的延性，在控制变形的前提下，利用塑性镇来耗能；同时由于塑性铰的出现而使结构的基本自振周期延长，从而减小了地震所产生的惯性力。 本文在进行抗震验算时，该桥主体方案已经确定，并已经开始施工。在这种情况下，在不增加工程造价的前提下，采用了第一种方案，即对原有的固定支座进行了再设计，引入减隔震概念，以使其满足设计要求。 二、减隔震设计 1．设计思路 以往在进行抗震设计时，设计师总是过多地强调强度要求，希望采用的支座可以满足最大的地震荷载。可是，地震荷载具有很大的偶然性和随机性，正常使用极限状态下桥墩所承受的荷载与设计地震荷载时桥墩的受力相比是很小的，以本桥为例仅占 3.23％。由此可见，若以设计地震荷载来控制桥墩及支座的设计，在经济上要增加很高的投入，同时桥墩也处于十分不利的受力状态。 为此，我们将固定支座设计为相对固定，即在正常使用极限状态和6度地震荷载作用下，固定墩保持正常工作，承担汽车制动力和一定的地震荷载；而在超过6度地震荷载作用下，释放固定墩的顺桥向约束，使整个上部结构能够沿纵桥向滑动，从而延长了结构的自振周期，以达到减震耗能的效果。 2．设计方案 用改造过的 TPZ 15000- ZX盆式橡胶支座来替找原来的 TPZ 15000- GDZ盆式橡胶支座。TPZ 15000-ZX盆式橡胶支座为纵向滑动支座。 在TPZ 15000-双盆式橡胶支座的纵桥向加限定钢挡板，用承压型高强螺栓使之与支座顶板连接，并提供约束反力。这样，在正常使用极限状态和矿地震荷载作用下，支座不滑动，承受汽车制动力和～定的地震荷载。当地震水平力逐渐增加，大于螺栓设计荷载时，支座螺栓被剪断，滑动面开始相对滑移。在支座上 100mm处设置抗震挡块，以限制支座顶板与底盆的相对位移。 (1)钢挡板设计 在TPZ 15000-ZX盆式橡胶支座的上顶板和下底盆之间加设两块钢挡板。钢挡板上部与顶板之间以高强螺栓连接，下部与底盆之间以三面围焊焊缝相连。钢挡板的圆弧面与支座钢盆紧贴，外测±100mm设抗震挡块。纵桥向的约束力由钢挡板和高强螺栓共同提供，螺栓被剪断以后，由抗震挡块来控制顶板和底盆之间的