225-23-32-275m连续梁E1、E2抗震验算书.docx

*设计研究院二一一年 四月*高速公路*段第A合同段施工图设计22.5+23+32+27.5m连续梁下部抗震计算书 （桥梁专业）计算：复核：一、 概述本计算为22.5+23+32+27.5m桥跨、柱高8m预应力砼连续箱梁抗震验算。桥宽16.25m，上部采用预应力砼等截面连续箱梁，上部梁高1.8m。支座采用盆式橡胶支座。下部中墩采用双柱式桥墩，无盖梁，桩基础，桥墩墩柱直径为1.6m，桩基直径为1.8m；边墩采用双柱式桥墩，矩形盖梁，桩基础，22.5m跨桥墩墩柱直径为1.4m，桩基直径为1.6m；27.5m跨桩基直径为1.4m。柱高均按实际长度，桩基采用端承桩。根据*高速公路地勘报告：地震动峰值加速度A=0.1g，地震动反应谱特征周期Tg=0.45s，场地类别为II类。二、 计算模型简要说明取(22.5+23+32+27.5m)一联整体建模，模型依据抗震规范JTG/TB02-01-2008中6.3条建模原则考虑上下部的共同刚度，并在边墩侧加邻跨的恒载支点反力。支座与梁、桥墩采用铰接连接。采用盆式支座时，支座和桥墩刚度串联计算。固定盆式支座刚度可视为无限大；活动盆式支座活动刚度参考抗震规范JTG/TB02-01-2008中6.3.7条计算，约束方向亦视为无限大。GPZ盆式橡胶支座刚度桥墩与盖梁、桩基连接处按刚性连接考虑，桩基按实际长度输入，桩基按桩-土作用施加节点弹性支承，弹性支承刚度按m法计算，节点弹性支座刚度k=0.9* (d+1)*a*z*m计算(注：d为桩径、a为单元长度、Z为从冲刷线至单元中部的距离)，桩基底部按固接考虑。地震力计算采用规范：公路桥梁抗震设计细则JTJ/T B02-01-2008。本桥地震力计算采用midas civil 软件进行计算，采用反应谱法计算。三、 主要计算参数取值水平向设计基本地震动加速度峰值A：0.1g特征周期Tg：0.45s场地类别：II类抗震重要性系数Ci：1.7(E2作用)、0.5(E1作用)场地系数Cs：1.0阻尼调整系数Cd：1.0E1地震作用反应谱曲线如下图所示：E2地震作用反应谱曲线如下图所示：四、 计算模型如下图所示：五、 动力特性特征值计算结果1、 各模态频率及周期如下表所示：2、各振型参与质量百分比如下表所示：六、E1地震作用下计算结果根据模型计算结果，组合采用抗震规范规定，对恒载和地震力进行系数为1.0的组合，并且，纵横向不同时组合，计算结果如下：E1地震作用结构处于弹性状态，不控制结构配筋设计。七、E2地震作用验算结果1、 桥墩内力计算结果E2作用下墩顶内力计算结果如下表所示：(单位：KN、m)E2作用下墩底内力计算结果如下表所示：(单位：KN、m)E2作用下桩基内力计算结果如下表所示：(单位：KN、m)2、屈服弯矩计算及是否进入塑性工作的判定屈服弯矩计算采用midas程序进行计算，屈服弯矩计算结果如下：3#墩墩柱的屈服弯矩为8180.4KN 由上图可知在E2地震作用下各桥墩均未进入塑性工作范围。3、桥墩墩柱、桩基弹性强度验算根据公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)第7.3.2条进行墩柱顺桥向横桥向验算桥墩的强度。1#墩、2#墩、4#墩、5#墩墩柱属于矮墩，其最不利内力及强度验算如下所示：1#墩墩柱强度验算1#墩强度验算结果表明墩柱采用36根28的钢筋满足规范要求；2#4#墩墩柱强度验算2#4#墩强度验算结果表明墩柱采用38根28的钢筋满足规范要求；5#墩墩柱强度验算1#墩强度验算结果表明墩柱采用36根28的钢筋满足规范要求；4、能力保护构件计算（1）墩柱强度验算根据规范公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)第6.8条进行能力保护构件计算。所有墩柱没有进入塑性状态，桥梁墩柱的剪力设计值用E2地震作用的计算结果。根据公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)第7.3.4条进行墩柱顺桥向横桥向斜截面抗剪强度验算。墩柱塑性铰加密区箍筋1#墩、5#墩采用直径14mm，HRB335钢筋，间距8cm，墩柱塑性铰加密区箍筋1#墩、5#墩采用直径12mm，HRB335钢筋，间距8cm.墩柱塑性铰区域斜截面抗剪强度满足规范要求。（3）基础承载能力验算公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)第7.3.5，验算基础的承载能力：桩基承载力满足规范要求。（4）桥墩盖梁强度验算1#、5#桥墩盖梁截面1.6m高2.1m宽，墩顶位置配1#墩 E2地震作用盖梁强度验算项目设计值抗力现配筋是否满足剪力(kN)4369.410093满足弯矩(kN.m)4301.811914.7满足5#墩 E2地震作用盖梁强度验算项目设计值抗力现配筋是否满足剪力(kN)4566.610093满足弯矩(kN.m)3681.511914.7满足E2地震作用，盖梁的正截面抗弯强度满足规范要求；斜截面抗剪强度满足规范要求。5、墩柱变形验算 根据抗震规范JTG/TB02-01-2008中7.4.1条,1#墩、2#墩、4#墩、5#墩无需验算桥墩变形。只需验算3#墩墩顶位移。根据抗震规范JTG/TB02-01-2008中7.4.67.4.8条,计算如下：（1）顺桥向容许位移：顺桥向墩顶位移满足规范要求。（2）横桥向容许位移，按规范7.4.8条建立弹塑性分析模型计算。 pushover分析模型 横桥向结构塑性区域位移-荷载图由上图表明横向允许位移；，横桥向墩顶位移满足规范要求。6、延性构造细节设计桥墩箍筋构造、桥墩纵筋构造均满足抗震规范8.1条。八、结论1、在E1地震力作用下，结构处于弹性受力状态，满足规范要求：一般不受损坏或不需修复可继续使用；2、在E2地震力作用下，结构满足规范要求要求: 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可维持应急交通使用。