桥梁抗震计算书解析
抗震计算分析
图四-7 钢筋应力-应变关系曲线
约束混凝土纤维的本构关系采用 Kent 和 Par（k 1973）建议的关系曲线（见图 4-8）， 具体描述如下：
① 修正的 Kent-Park 模型上升段（ ε ≤ 0.002K ）
ห้องสมุดไป่ตู้
σ
=
Kf
c
⎡ ⎢ ⎢⎣
2ε 0.002
K
− ⎜⎛ ε ⎝ 0.002K
⎟⎞
2
⎤ ⎥
⎠ ⎥⎦
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Time (s)
图四-13 轴力时程曲线
Moment (kN) Axial Force (kN)
Shear Force (kN)
E2 Shear Force E1 Shear Force 3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Time (s)
纵向+竖向地震激励下的墩底内力时程曲线：
Moment (kN*m) Axial Force (kN)
20000
E2 Moment E1 Moment
15000
10000
5000
0
-5000
-10000
-15000
-20000
-25000 0 2 4 6 8 10 12 14 16
Time (s)
图四-9 弯矩时程曲线
4.3.1 地震作用下桥墩内力
在图 4-3、4-4 的 2 条地震时程激励下，取响应最大值进行分析与抗震性能的评 价，具体内力见表 4-2、4-3。
表四-2 恒载+（纵向+竖向）地震作用下各墩墩底内力
公路桥梁抗震设计要点及计算分析(详细)
5 桥梁抗震设防分类
6 抗震设防目标
采用两水平设防、两阶段设计的思想
7 抗震重要性系数Ci
桥梁分类
A类 B类 C类 D类
E1
重要性 系数
重现期
1.0
475年
0.43(0.5) 75年（100年）
0.34
50年
0.23
25年
E2
重要性 系数
重现期
1.7 1.3(1.7)
1.0
2000年
1000年 （2000年）
10 地震作用
当采用时程分析法时,应同时输入三个方向分量的一组地震动时
程计算地震作用效应. 进行直线桥梁地震反应分析时,可分别考虑沿顺桥向和横桥向两
个水平方向地震输入. 进行曲线桥梁地震反应分析时,可分别沿相邻两桥墩连线方向和 垂直于连线水平方向多方向地震输入,以确定最不利地震水平输入
方向.
➢ 地震作用可以用设计加速度反应谱、设计地震动 时程和设计地震动功谱表达.
➢ 桥梁结构地震作用考虑的原则
一般情况下,公路桥梁可只考虑水平向地震作用,直线桥可 分别考虑顺桥向和横桥向的地震作用.
设防烈度为8度和9度时的拱式结构、长悬臂桥梁结构和大 跨度结构,以及竖向作用引起的地震效应很重要时,应同时 考虑顺桥向X、横桥向Y和竖向Z的地震作用.
➢ 地震作用分量组合
采用反应谱法或功率谱法同时考虑三个正交方向的地震作 用时,可分别单独计算各方向地震作用产生的最大效应,然 后组合.
2.1 旧规范的局限性
采用综合影响系数考虑结构进入塑性 （延性）,但塑性铰保证延性的细节构造 不明确,综合影响系数取值模糊并且明显 不合理. 对于墩柱抗剪、基础抗震设计和验算没 有规定,实际应用时存在错误,没有引入能 力保护设计的思想.
抗震计算书4.18（内容清晰）
抗震计算书4.18（内容清晰）十堰至天水高速公路桥墩抗震计算书一、项目概况徽县（大石碑）至天水高速公路是十堰至天水国家高速公路（G7011）甘肃境内路段，我院承担了该项目第STSJ2合同段的勘察设计工作。
路线起于西和县城南五里铺，终点位于天水市秦州区皂郊镇，路线全长81.625km。
本项目直接或间接影响区域均为四川汶川“5.12”大地震的受灾区。
地震动加速度峰值0.30g （抗震设防烈度为Ⅷ度），抗震设防措施等级为9度。
地震动反应谱特征周期0.4s。
由于本项目地震烈度较高，桥梁抗震计算显得非常重要。
二、计算内容（1）、地震作用本项目大部分桥梁均为20米、30米预制预应力混凝土连续箱梁桥，现选取几种典型结构及墩高组合计算抗震，为本项目桥梁抗震设计提供参考。
详细选取类型见下表：孔数（孔）墩高组合（米）-跨径（米）5X20 5+8+7+65X20 11+20+25+155X20 15+20+25+155X20 20+25+25+205X20 20+25+25+204X30 5+7+64X30 11+30+254X30 16+30+254X30 20+30+254X30 25+30+25注：墩高组合中“5+7+6”表示1号墩高5米，2号墩高7米，3号墩高6米。
以下类推。
根据公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008），一般情况下，公路桥梁可只考虑水平向地震作用，直线桥可分别考虑顺桥向和横桥向的地震作用。
在顺桥向地震作用影响下，由于矮墩相对刚度较大，承担的力也相应较大。
因此，高低墩搭配情况下对矮墩更不利；横桥向地震作用下，高低墩搭配情况下对高墩更不利。
据此考虑，选取上述几种跨径和墩高组合进行抗震计算。
（2）桥梁结构概况1、跨径：5-20米、4-30米2、桥梁宽度：12.25米3、桥梁右偏角：90°4、墩台结构：柱式台、双柱式桥墩5、地震烈度：地震动加速度峰值0.30g（抗震设防烈度为Ⅷ度），抗震设防措施等级为9度。
Midas-城市桥梁抗震分析及验算资料讲解
• 四、结论
反应谱抗震验算主要桥墩强度验算，能力保护构件的验算参照规 范根据设计要求进行设置验算。 在验算分析参数设置过程中，需要注意很多方面，防止程序无法 进行验算。 验算内容和注意事项见附件。
结论
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
• 一、延性设计理念
目录
• 二、Midas 抗震分析前处理
• 三、Midas 抗震分析后处理
• 四、结论
1. 荷载工况
完成反应谱分析后，需要定义混凝土的荷载工况，一般点击自动生成。规范选择城市桥梁抗震设 计规范。
Midas 抗震分析后处理
2. 后处理验算
点击设计-RC设计
①RC设计参数
这里的规范同前，也需要选 择城市桥梁抗震设计规范。
Midas 抗震分析后处理
E2弹塑性验算
根据规范要进行刚度进行调整
在E2地震作用下桥墩的强度不能满足要求，桥墩 进入了塑性阶段，所以接下来要进行弹塑性验算。
Midas 抗震分析后处理
第一个表格中的数值可以在特性的材料 和截面中查询，第二个表格是第一个表 格计算得到的，第三个表格是根据弯矩 曲率中理想化屈服的弯矩曲率得到（y和 z分别是0和90度）。
（b）结构振动引起的破坏 例如：地震强度过大，或者强度延性不足，结构的布置或者构造不合 理。
延性设计理念
3. 延性设计
桥梁结构体系中设置延性构件，桥梁在E2地震作用下，延性构件进入塑 性状态进行耗能，同时可以减小结构刚度，增大结构周期，达到减小地 震动响应的目的。
类型 Ⅰ
类型 Ⅱ
延性设计理念
规范中延性设计理念的体现
Midas 抗震分析前处理
2. 反应谱分析
简支空心板桥桥墩抗震计算书
简支空心板桥桥墩抗震计算书(一)设计资料1、上部构造：2孔20m连续桥面简支梁，20m先张法预应力混凝土简支宽幅空心板，计算跨径为19.32m，每跨(单幅)横向设8块板。
桥面现浇10cm50号混凝土，9cm沥青混凝土。
2、桥面宽度(单幅)：0.5（防撞墙）＋净11.5(行车道)＋0.75m(波形护栏)=12.75m。
3、斜度：30°。
4、设计荷载：公路ⅰ级。
5、支座：墩顶每块板板端设gyz200×42mm板式橡胶支座2个。
6、地震动峰值加速度：0.20g。
7、下部构造：圆形双柱式墩，直径1.3m；钻孔桩直径1.5m，长40m。
墩柱为30号混凝土，桩基础为25号混凝土，hrb335钢筋。
桥墩通常结构如下(二)恒载计算1、上部恒载反力空心板：[(12.5+0.3)×6＋(14.7+0.3)×2]×26＝2776.8kn铰缝混凝土：2.22×7×26＝404.0kn桥面铺装(包括50号混凝土和沥青混凝土)：11.5×20×0.1×26＋11.5×20×0.09×24＝1094.8kn防撞墙：6×26＝156kn波形护栏：5.6×26＝145.6kn合计：2776.8＋404.0＋1094.8＋156＋145.6＝4577.2kn2、下部恒载计算1)盖梁加防震挡块重力pg＝28.8×25＝720kn2)系梁重力px＝8.1×25＝202.5kn3)一个墩柱重力pd＝?×1.3×5.6×25＝185.8kn244)单桩自重力pz＝?×1.5×40×25＝1767.1kn24(三)水平地震力计算1、顺桥向水平地震力计算1)上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载eihs＝kitp?ki?1nciczkh?1gspitp式中：ci＝1.7，cz＝0.3，kh＝0.2根据地质资料分析，桥位所在地土层属ⅲ类场地，所以有β1＝2.25×(0.45) t10.95对于板式橡胶支座的梁桥t1＝2?1其中：ωg2gspgtp21＝gtpk1?(k1?k2)gsp?{[gtpk1?(k1?k2)gsp]2?4gtpgspk1k2}1/2k1＝?kisi?1n计算采用2孔×20m为一联，故n＝1kis＝?gdari?1ns?t其中：ns＝2×16＝32，gd＝1200kn/m由橡胶支座计算知ar＝?×0.2＝0.0314m2224?t＝0.042m∴kis＝32×1200?0.0314＝28708.6kn/m0.042k1＝1×28708.6＝28708.6kn/mk2＝?kipi?1nkip＝3i13e1li其中：墩柱使用30号混凝土，则ec＝3.00×10mpae1＝0.8×3.00×10×10＝2.4×10kn/m按墩高h＝7m控制设计，支座垫石＋支座厚度＝0.1＋0.042＝0.142mli＝7＋0.142＝7.142m柱惯矩：i1＝?×1.3＝0.1402m4443724643?0.1402?2.4?107kip＝7.1423×2＝55418.0kn/mk2＝1×55418.0＝55418.0kn/mgsp＝2×4577.2＝9154.4kngtp＝gcp＋ηgp其中：gcp＝720kngp＝2×185.8＝371.6knη＝0.16(xf2+2xf12+xfxf1+xf1+1)222顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为：xd＝x0－φ0l0＋xq其中：l0＝li＝7.142mxq＝l03e1i137.1423＝＝0.000036173?2.4?10?0.1402桩的排序宽度：b1＝0.9(d+1)＝0.9×(1.5＋1)＝2.25m桩在土中的变形系数：α＝5m＝10000kn/m其中：桩使用25号混凝土，则ec＝2.80×10mpaei＝0.8×2.8×10×?×1.5＝5.567×1074644mb1ei64∴α＝510000?2.25＝0.332165.567?10桩长h＝40m，∴αh＝0.3321×40＝13.284m＞2.5m挑αh＝4.0，故kh＝0从而存有x0＝ b3d4?b4d3l0b3c4?b4c313eia3b4?a4b3?2eia3b4?a4b3。
桥梁抗震计算书解析
工程编号：SZ2012-38 海口市海口湾灯塔酒店景观桥工程桥梁抗震计算书设计人：校核人：审核人：海口市市政工程设计研究院HAIKOU MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN & RESEARCH INSTITUTE2012年09月目录1工程概况 ........................................................................................................... - 1 -2地质状况 ........................................................................................................... - 1 -3技术标准 ........................................................................................................... - 2 -4计算资料 ........................................................................................................... - 2 -5作用效应组合 ................................................................................................... - 3 -6设防水准及性能目标 ....................................................................................... - 3 -7地震输入 ........................................................................................................... - 4 -8动力特性分析 ................................................................................................... - 5 -8.1 动力分析模型 (5)8.2 动力特性 (6)9地震反应分析及结果 ....................................................................................... - 6 -9.1 反应谱分析 (6)9.1.1E1水准结构地震反应 ........................................................................................ - 6 -9.1.2E2水准结构地震反应 ........................................................................................ - 7 -10地震响应验算................................................................................................ - 8 -10.1 墩身延性验算 (10)10.2 桩基延性验算 (10)10.3 支座位移验算 (11)11结论.............................................................................................................. - 11 -12抗震构造措施.............................................................................................. - 11 -12.1 墩柱构造措施 (12)12.2 结点构造措施 (12)1 工程概况海口湾景观桥全桥24m桥宽。
Midas Civil桥梁抗震详解(终稿)
刚度
4、空间动力分析模型的建立：
----参见规范6.3 质量：
将建立的模型进行质量转换。 集中质量法：一般梁桥选择， 计算省时，不能考虑扭转振 型。一致质量法：通用，耗 时，可以考虑扭转振型。
路灯质量转换
将二期等反映铺装的荷载转换 成质量。
对于没用荷载表示的附属构件， 如路灯等，可在节点上施加相 应的质量块。
荷载
恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2008
二、桥梁构造、材料概况
预应力
钢束(φ15.2 mm×31) 截面面积: Au = 4340 mm2 孔道直径: 130 mm 钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开) 预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm 张拉力:抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa
美国采用有效加速度峰值EPA，而我国
采用的是加速度峰值PGA
桥梁抗震培训 JTG/T B02-01-2008
3、设计加速度时程的确定（选用实录波）
3.1、幅值的调整
设计加速度峰值PGA的求法 以设计加速度反应谱最大值Smax除以放大系数 （约2.25）得到。
PGA S max 2.25Ci Cs Cd A Ci Cs Cd A 2.25 2.25
尼器：程序专门的模拟单元。 桥梁抗震培训 JTG/T B02-01-2008
4、空间动力分析模型的建立：
----参见规范6.3
公路桥梁抗震设计要点及计算分析
公路桥梁抗震设计要点及计算分析随着交通运输的发展，公路桥梁作为交通网络的重要组成部分，对于地震力的抗震设计显得尤为重要。
公路桥梁抗震设计是为了保证桥梁结构在地震发生时能够充分发挥其承载力和变形能力，确保桥梁的安全性和稳定性。
以下是公路桥梁抗震设计要点及计算分析。
一、设计要点1.建立合理的地震动力学模型：对于公路桥梁的抗震设计，首先要进行地震动力学分析，建立桥梁结构的地震响应模型。
在进行地震动力学模型分析时，应考虑到地震动的频段特性、地震动的荷载形式以及土（场）基地效应等因素。
2.选择合适的荷载组合：在进行荷载组合时，应根据桥梁的结构形式和地震作用特点，选择合适的地震荷载组合。
地震荷载组合应包括惯性荷载、附加荷载和额外荷载等。
3.合理选取桥梁的抗震设防烈度：为了确保桥梁能够承受地震力的作用，应根据桥梁的使用功能和地震区的地震烈度等级，合理选取桥梁的抗震设防烈度。
设计时还应根据桥梁的结构形式、材料性能和施工工艺等因素，确定合理的安全等级。
4.合理选用桥梁结构形式及材料：在选择桥梁结构形式和材料时，应综合考虑桥梁的抗震性能和经济性。
一般情况下，对于长大桥、特大桥和重要桥梁等，应优先考虑采用抗震性能好的结构形式和高强度、高耐久性、高可靠性的材料。
5.合理设置桥梁的支承方式：在设计桥梁的支承方式时，应考虑地震作用对桥梁结构的影响，通过合理的支承方式来提高桥梁的抗震性能。
一般来说，采用承台-支座-桩基或橡胶支座等形式，可以有效减小桥梁结构的刚度和应力，并提高桥梁的整体稳定性。
二、计算分析1.地震荷载计算：地震荷载计算主要包括地震动力学分析和结构响应计算两个方面。
在地震动力学分析时，可以利用有限元法或有限差分法来建立桥梁结构的地震响应模型，计算得到地震荷载的频谱特性和时程特性。
在结构响应计算时，可以采用静力分析和动力分析相结合的方法，分析桥梁结构的变形、应力和位移等参数的变化情况。
2.桥梁抗震能力评估：在进行桥梁抗震设计时，应根据桥梁结构的抗震设防烈度和设计荷载等，进行桥梁的抗震能力评估。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海口市海口湾灯塔酒店景观桥工程桥梁抗震计算书设计人： __________________ 校核人： __________________ 审核人： __________________HAIKOU MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN & RESEARCH INSTITUTE2012年09月目录1 工程概况 ........................................................................................................................................ - 1 -2 地质状况 ........................................................................................................................................ - 1 -3 技术标准 ........................................................................................................................................ - 2 -4 计算资料 ........................................................................................................................................ - 2 -5 作用效应组合................................................................................................................................ - 3 -6 设防水准及性能目标 ................................................................................................................... - 3 -7 地震输入 ........................................................................................................................................ - 4 -8 动力特性分析................................................................................................................................ - 5 -8.1动力分析模型............................................................................................................................................. - 58.2动力特性 ..................................................................................................................................................... - 69 地震反应分析及结果 ................................................................................................................... - 6 -反应谱分析- 69.1.1 E1 水准结构地震反应- 6 -9.1.2 E2 水准结构地震反应................................................................................................. - 7 -10 地震响应验算 ............................................................................................................................. - 8 -10.1墩身延性验算.....................................................................................................................................- 1010.2桩基延性验算.....................................................................................................................................- 1010.3支座位移验算..................................................................................................................................... - 1111 结论.............................................................................................................................................. - 11-12 抗震构造措施 ............................................................................................................................. - 11 -墩柱构造措施- 12结点构造措施- 12-1工程概况海口湾景观桥全桥24m桥宽。
桥梁全长666.08米，等咼梁跨径布置有4x35m, 3x35m 两种形式。
桥墩为标准双柱式桥墩，墩柱高度在 5.297m~12.079m之间。
单柱墩底尺寸为2.2x2.0m。
桩基为8①1200钻孔灌注桩。
本报告截取最不利一联P12~P16进行计算。
桥梁部分桥跨布置图如下：图1-1桥梁部分桥跨布置图2地质状况根据野外鉴别、原位测试结合室内土工试验成果，本次钻探揭露120m深度范围内的地层综合划分为5个岩性单元层，岩土层自上至下分别为：①素填土（Q4 ml）：灰黄色，稍湿，稍密状，主要由石英质中粗砂人工回填而成，含较多碎石块，已完成自身固结，人工填岛堤岸及施工便道均为抛石。
该层仅在ZKO钻孔有揭露，揭露厚度3.30m,层顶高程5.45m=②淤泥（Q4m）：深灰色，饱和，流塑-软塑状，主要由粘性土组成，切面光滑，干强度中等，韧性高，具有腐臭味，土质污手，该层层表呈现为淤泥混砂和流泥状，下套管时可依靠自重下落，层底呈软塑状粘土。
该层全场均有分布，厚度8.00〜11.40m,平均厚度9.60m,层顶埋深0.00〜3.30m,层顶高程2.15〜-5.45m=③粘土（Q2m）:棕红色、灰黄、灰色，湿，可塑~可塑偏软，主要由粘性土组成，局部含较多中粗砂，韧性中等，干强度高，切面光滑，稍有光泽反应，无摇震反应。
该层在钻孔ZK0~ZK6、ZK7-左、ZK7-右、ZK8-左、ZK7~ZK9-补、ZK11-补、ZK13-补和ZK15-补有揭露，厚度1.20〜4.90m,平均厚度2.59m,层顶埋深8.00〜14.80m 层顶高程-8.50〜-17.41m④粗砂（Q2m）：灰黄、灰色，湿，中密状，主要由石英质粗砂组成，含少量粘性土，分选性较差，颗粒级配一般，胶结性一般。
该层在钻孔ZK9~ZK14、ZK8-右、ZK7~ZK9-补、ZK11-补、ZK13~ ZK15-补有揭露，厚度0.50〜6.10m,平均厚度2.12m, 层顶埋深10.6（〜14.80m 层顶高程-10.98〜-19.41m⑤粉质粘土（N2m）:深灰色、青灰色，可塑-硬塑-坚硬状，以硬塑和坚硬状为主，主要由粘性土组成，含少量中粗砂，岩芯呈土柱状-坚硬薄饼状，局部夹半岩状硬夹层，切面稍有光滑，具有光泽反应，无摇振反应，干强度较高，韧性中等。
该层全场均有揭露，未钻穿，层顶埋深9.90〜19.20m,层顶高程-10.40〜-20.61m。
3技术标准1 ）荷载等级：城市—A 级；2）人群荷载：3.5kN /m2；3）抗震设防烈度：8 度，设计基本地震加速度峰值：0.3g；4）抗震设防类别：丁类，设计方法：B类，抗震设防措施等级：8级;5）场地类型：U类；6）环境类别：川类；7）桥梁设计基准期：100年；4计算资料1 ）计算软件：Midas Civil —20112）支座类型：铅芯隔震橡胶支座。
3）支座参数：中墩支座高度为320mm，平面尺寸1320mm x 1320mm，水平刚度12.5kN /mm边墩支座高度为268mm，平面尺寸770mmx 770mm，水平刚度4.1kN / mm ；4）立柱：立柱底平面尺寸：2000X 2200mm,立柱顶平面尺寸：2000x 2400mm （中墩）,2000X 2600mm （边墩），墩柱高度在5.297m~12.079m之间；墩柱底部截面配两层①32钢筋，共80根。
延伸至墩身以上4米处内层钢筋截断，4米以上墩身变为一层钢筋，共40根。
墩身底以上4米范围内箍筋采用①16@100钢筋，4米以上采用①16@150钢筋。
5）承台：承台尺寸为横桥向长14.4m，纵桥向宽5.4m,高2.5m。
横桥向底层主筋为单层①32@130钢筋，顶层为主筋为①16@130钢筋；横桥向底层主筋为单层①32@130钢筋，顶层为主筋为①16@130钢筋；箍筋为① 16@130钢筋，全部采用HRB335钢筋。