蘇通大橋抗震

1、蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究 專題委托單位：專題委托單位：江蘇省交通廳江蘇省交通廳 專題承擔(dān)單位：專題承擔(dān)單位：同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究分為四部分：蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究分為四部分： 1)蘇通大橋抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)研究蘇通大橋抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)研究 2)主航道橋抗震性能研究主航道橋抗震性能研究 (主跨主跨1

2、088m的雙塔的雙塔斜拉橋斜拉橋) 3)專用航道橋抗震性能研究專用航道橋抗震性能研究 (主跨主跨268m的預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)連續(xù)剛構(gòu)方案和鋼方案和鋼連續(xù)梁連續(xù)梁方案方案) 4)引橋抗震性能研究引橋抗震性能研究 (跨度跨度30m、50m和和75m的多跨的多跨連續(xù)梁連續(xù)梁，全長(zhǎng)，全長(zhǎng)5570m) 1. 1. 概述概述 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 橋梁抗震設(shè)防的合理安全度原則橋梁抗震設(shè)防的合理安全度原則： 橋梁抗震設(shè)防需要在經(jīng)濟(jì)與安全之間進(jìn)行合理平衡橋梁抗震設(shè)防需要在經(jīng)濟(jì)與安全之間進(jìn)行合理平衡. 2. 2. 蘇通大橋抗震設(shè)

3、防標(biāo)準(zhǔn)的研究蘇通大橋抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的研究 根據(jù)目前抗震設(shè)計(jì)方法的發(fā)展水平，建議采用 兩水平的抗震設(shè)計(jì)方法兩水平的抗震設(shè)計(jì)方法對(duì)蘇通大橋進(jìn)行抗震研究。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表2.2 國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)大大跨跨度度橋橋梁梁的的抗抗震震設(shè)設(shè)防防標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) 工工程程名名稱稱抗抗震震設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方方法法設(shè)設(shè)防防標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) P1：50年10，檢算強(qiáng)度 楊浦大橋 南浦大橋 兩水平 P2：100年10，檢算位移或變形 P1：50年10，檢算強(qiáng)度 徐浦大橋 廣東虎門大橋 江陰長(zhǎng)江公路大橋 南京長(zhǎng)江二橋 兩水平 P2：50年3，檢算位移或變形 P1：50年10，

4、檢算強(qiáng)度 廣東海灣二橋 南澳大橋 潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋 兩水平 P2：50年2，檢算位移或變形 抗震分析表明：抗震分析表明： 國(guó)內(nèi)大跨度斜拉橋在 P2 概率水平的地震作用下，橋塔 一般都沒(méi)有進(jìn)入非線性工作狀態(tài)。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 * 蘇通大橋工程的重要地位 * 人們對(duì)特大工程抗震安全性越來(lái)越高的要求 表表 2.5 蘇蘇通通大大橋橋抗抗震震設(shè)設(shè)防防標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) 橋橋梁梁設(shè)設(shè)防防地地震震概概率率水水平平結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)性性能能要要求求結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)校校核核目目標(biāo)標(biāo) P1：100 年 10 （重現(xiàn)期：950 年） 主結(jié)構(gòu)完好無(wú)損， 邊墩接近或剛進(jìn)入屈

5、服 主塔校核應(yīng)力， 邊墩校核承載能力極限狀態(tài) 主航道 橋 P2: 100 年 2 （重現(xiàn)期：4950 年） 主塔可出現(xiàn)微小裂縫， 邊墩可利用延性抗震 主塔校核承載能力極限狀態(tài)， 邊墩根據(jù)強(qiáng)度折減系數(shù)和延性 校核承載能力極限狀態(tài) P1：50 年 10 （重現(xiàn)期：475 年） 橋墩接近或剛進(jìn)入屈 服，其它受力構(gòu)件完好 橋墩校核承載能力極限狀態(tài) 引橋、 專用 航道橋 P2: 50 年 2 （重現(xiàn)期：2475 年） 橋墩利用延性抗震， 支座正常工作 橋墩根據(jù)強(qiáng)度折減系數(shù)和延性 校核承載能力極限狀態(tài)，其它 完好構(gòu)件校核強(qiáng)度 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002

6、. 上海 主航道橋的抗震性能研究分三部分：主航道橋的抗震性能研究分三部分： 1) 抗震概念設(shè)計(jì) 2) 推薦方案的地震反應(yīng)分析及抗震驗(yàn)算 3) 塔、梁連接裝置研究及參數(shù)分析 3. 3. 主航道橋抗震性能研究主航道橋抗震性能研究 主航道橋推薦方案： 主跨1088m的雙塔七跨鋼斜拉橋，倒Y型塔，橋?qū)?0.6m，梁高4.0m 斜拉橋的抗震薄弱部位：斜拉橋的抗震薄弱部位： 橋塔、邊墩及其基礎(chǔ)，以及支撐連接裝置 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 基本方案：基本方案： 主跨1088m的雙塔七跨全鋼斜拉橋 （倒Y型橋塔，梁寬40.6m，高4.0m，邊跨壓

7、重全橋共7163.2t） 3.1 3.1 抗震概念設(shè)計(jì)抗震概念設(shè)計(jì) 3.1.1 動(dòng)力計(jì)算模式的建立（基本模型）動(dòng)力計(jì)算模式的建立（基本模型） 邊界條件：邊界條件： 塔、墩底固結(jié)， 主塔與梁僅橫向主 從，邊墩與梁僅橫 向、豎向主從。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.1.2基本方案的動(dòng)力特性基本方案的動(dòng)力特性 表表3.5 基基本本方方案案的的動(dòng)動(dòng)力力特特性性 振型階數(shù) 頻率(Hz) 振型特征 振型階數(shù) 頻率(Hz) 振型特征 1 0.0680 縱飄 7 0.3819 反對(duì)稱豎彎 2 0.1044 一階對(duì)稱側(cè)彎 8 0.4258 豎彎 3

8、 0.1801 一階對(duì)稱豎彎 9 0.4281 塔同向側(cè)彎 4 0.2227 一階反對(duì)稱豎彎 10 0.4291 塔反向側(cè)彎 5 0.2779 一階反對(duì)稱側(cè)彎 16 0.5406 一階對(duì)稱扭轉(zhuǎn) 6 0.3150 對(duì)稱豎彎 27 0.7804 一階反對(duì)稱扭轉(zhuǎn) 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 抗震概念設(shè)計(jì)階段，地震反應(yīng)分析采用反應(yīng)譜法反應(yīng)譜法（ 300階，CQC法） 地震輸入方式：地震輸入方式：1) 縱向豎向；2）橫向豎向。 100年2%超越概率、阻尼比5%的標(biāo)定后的反應(yīng)譜； 地表加速度峰值為：水平向0.197g，豎向0.135g。 3.1

9、.3 3.1.3 地震動(dòng)輸入地震動(dòng)輸入 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 02468101214 周期( s ) 放大系數(shù) 水平向 豎向 1.25 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.1.4 3.1.4 三種橋塔方案斜拉橋的抗震性能分析三種橋塔方案斜拉橋的抗震性能分析 三種橋塔方案斜拉橋的計(jì)算模型的不同之處：三種橋塔方案斜拉橋的計(jì)算模型的不同之處： 主塔形式(倒Y型、鉆石型、A型) 主塔截面尺寸稍有不同 動(dòng)力特性：動(dòng)力特性： 除了塔自身的橫向振動(dòng)外差別很小 （橫向振動(dòng)：與倒Y型塔相比，鉆石型塔和A型塔要低30%左右） 蘇通長(zhǎng)江公路

10、大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 3.10 主塔控制斷面內(nèi)力最大值（橫向主塔控制斷面內(nèi)力最大值（橫向+豎向輸入）豎向輸入） 塔型 斷面位置 軸力 P (kN) 剪力 Q2 (kN) 彎矩 M3 (kN.m) 塔底 2.612E5 3.996E4 1.462E6 下橫梁上側(cè) 2.047E5 3.777E4 1.235E6 交叉點(diǎn)下側(cè) 1.939E5 9.114E3 5.118E5 倒 Y 型 下橫梁端部 1.018E4 7.507E4 1.720E6 塔底 2.322E5 6.711E4 2.956E6 下橫梁上側(cè) 1.822E5 3.095E4

11、 7.410E5 交叉點(diǎn)下側(cè) 1.710E5 7.321E3 3.438E5 鉆石型 下橫梁端部 1.622E4 7.114E4 1.628E6 塔底 1.974E5 4.179E4 1.488E6 下橫梁上側(cè) 1.431E5 3.888E4 1.118E6 上橫梁下側(cè) 1.298E5 1.019E4 7.784E5 A 型 下橫梁端部 1.933E4 6.829E4 1.560E6 地震反應(yīng)：地震反應(yīng)： 主塔的縱向地震反應(yīng)差別較小，但橫向地震反應(yīng)差別較大； 各邊墩的縱、橫向內(nèi)力反應(yīng)差別不大。 總體來(lái)說(shuō)，倒Y型塔和A型塔的抗震性能較好，鉆石型塔較差 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大

12、學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.1.5 3.1.5 橋塔下橫梁截面高度變化對(duì)地震反應(yīng)的影響分析橋塔下橫梁截面高度變化對(duì)地震反應(yīng)的影響分析 下橫梁高度增大，塔柱的縱向內(nèi)力反應(yīng)增大很小，不超過(guò)1% 適當(dāng)增加下橫梁的截面高度，對(duì)改善主塔的抗震性能是有利的 表表 3.14 下下橫橫梁梁高高度度對(duì)對(duì)主主塔塔內(nèi)內(nèi)力力的的影影響響（橫橫向向+豎豎向向輸輸入入） 下橫梁高度 (m) 斷面 位置 軸力 P (kN) 剪力 Q2 (kN) 彎矩 M3(kN.m) 變化 比例 塔底 2.612E5 3.996E4 1.462E6 0 下橫梁上側(cè)塔柱 2.047E5 3.777E4 1.235E6

13、0 交叉點(diǎn)下側(cè)塔柱 1.939E5 9.114E3 5.118E5 0 8.0 下橫梁端部 1.018E4 7.507E4 1.720E6 0 塔底 2.736E5 4.076E4 1.433E6 -2.0% 下橫梁上側(cè)塔柱 2.162E5 3.891E4 1.265E6 2.4% 交叉點(diǎn)下側(cè)塔柱 2.057E5 9.121E3 5.050E5 -1.3% 9.0 下橫梁端部 1.084E4 7.945E4 1.821E6 5.9% 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 主跨的動(dòng)力特性：主跨的動(dòng)力特性： 邊跨壓重方案和預(yù)應(yīng)力束方案差別較小。

14、地震反應(yīng)：地震反應(yīng)： 主塔反應(yīng)：兩種方案的差別很小； 邊墩反應(yīng)：對(duì)彎矩，兩種方案的幼劣不明顯； 對(duì)軸力，預(yù)應(yīng)力束方案較有利 3.1.6 3.1.6 邊跨主梁壓重或設(shè)置預(yù)應(yīng)力束對(duì)橋梁抗震性能的影響邊跨主梁壓重或設(shè)置預(yù)應(yīng)力束對(duì)橋梁抗震性能的影響 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 預(yù)應(yīng)力束只要構(gòu)造設(shè)計(jì)合理，是一種較好的構(gòu)造措施，建議在過(guò) 渡墩處也設(shè)置預(yù)應(yīng)力束。 輔助墩和過(guò)渡墩設(shè)計(jì)合理，產(chǎn)生的動(dòng)軸力較小，因此在恒載和地 震作用下不會(huì)出現(xiàn)拉力，可以對(duì)墩柱進(jìn)行延性設(shè)計(jì)。 表表 3.20 邊墩控制斷面內(nèi)力最大值（橫向邊墩控制斷面內(nèi)力最大值（橫向+豎向輸

15、入）豎向輸入） 邊跨壓重方案 截面位置 軸力 P (kN) 剪力 Q2 (kN) 彎矩M3 (kN.m) 1# 輔助墩底 6.415E3 1.024E4 5.339E5 2# 輔助墩底 4.869E3 8.543E3 4.261E5 邊跨壓重 過(guò)渡墩底 2.113E3 7.723E3 3.639E5 1# 輔助墩底 5.336E3 1.080E4 5.585E5 2# 輔助墩底 3.530E3 8.001E3 3.928E5 邊跨預(yù)應(yīng)力索 過(guò)渡墩底 1.973E3 6.844E3 3.157E5 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.1.

16、7 3.1.7 鋼混凝土混合式斜拉橋和全鋼斜拉橋方案鋼混凝土混合式斜拉橋和全鋼斜拉橋方案 抗震性能比較抗震性能比較 混合式斜拉橋方案：混合式斜拉橋方案： 橋跨布置：110.+300.+1088.+300.+110.m，橋面寬度39.8m。 地震反應(yīng)地震反應(yīng) 主塔：兩種斜拉橋方案差別較小 邊墩：混合式斜拉橋方案比全鋼方案大很多 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 3.28 邊邊墩墩控控制制斷斷面面內(nèi)內(nèi)力力最最大大值值（橫橫向向+豎豎向向輸輸入入） 主梁形式 截面位置 軸力 P (kN) 剪力 Q2 (kN) 彎矩(M3 kN.m) 1#

17、 輔助墩底 6.415E3 1.024E4 5.339E5 2# 輔助墩底 4.869E3 8.543E3 4.261E5 全鋼 過(guò)渡墩底 2.113E3 7.723E3 3.639E5 輔助墩底 7.832E3 9.252E3 4.875E5 混合梁 過(guò)渡墩底 4.138E3 9.890E3 5.144E5 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.1.8 3.1.8 結(jié)論和建議結(jié)論和建議 1) 三種塔型方案對(duì)縱向地震反應(yīng)影響很小，但對(duì)橫向反應(yīng) 影響很大。其中，倒Y型和A型塔方案對(duì)抗震較為有利。 2) 可以適當(dāng)增加橋塔下橫梁截面高度（如1m

18、），截面高度 變化對(duì)地震反應(yīng)的影響很小。 3) 邊跨采用預(yù)應(yīng)力束方案對(duì)斜拉橋邊墩的抗震較為有利， 建議過(guò)渡墩處也設(shè)置預(yù)應(yīng)力束以防止梁端翹起。 4) 輔助墩和過(guò)渡墩設(shè)計(jì)合理，在恒載和地震作用下不會(huì)出 現(xiàn)拉力，可以對(duì)墩柱進(jìn)行延性設(shè)計(jì)。 5）混合式斜拉橋方案與全鋼方案相比，主塔的地震反應(yīng)差 別不大，但輔助墩和過(guò)渡墩的地震反應(yīng)要大很多。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 初設(shè)推薦方案與基本方案的差別：初設(shè)推薦方案與基本方案的差別： 邊跨壓重采用恒載壓重（全橋共3868.8t）、活載張拉預(yù)應(yīng)力的方案。 推薦方案的動(dòng)力計(jì)算模型與基本模型的差別：推薦方

19、案的動(dòng)力計(jì)算模型與基本模型的差別： 邊跨壓重不同，且考慮了遠(yuǎn)塔輔助墩及過(guò)渡墩樁基礎(chǔ)的柔性； 近似考慮了相鄰聯(lián)引橋?qū)^(guò)渡墩的影響； 時(shí)程分析時(shí)，考慮邊墩上各滑動(dòng)支座的滯回耗能作用。 3.2 3.2 初設(shè)推薦方案的抗震性能研究初設(shè)推薦方案的抗震性能研究 初設(shè)推薦方案與基本方案的動(dòng)力特性：初設(shè)推薦方案與基本方案的動(dòng)力特性： 差別很小 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.2.4 3.2.4 地震輸入地震輸入 江蘇省地震工程研究院提供江蘇省地震工程研究院提供（考慮20年一遇的河床沖刷影響）： 3個(gè)概率水準(zhǔn)個(gè)概率水準(zhǔn)（100年2%、50年2%及10

20、0年10%）： 地震反應(yīng)譜地震反應(yīng)譜（水平向及豎向，阻尼比5）； 地震加速度時(shí)程地震加速度時(shí)程（每個(gè)概率水平3組，水平向及豎向） 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 3.32 主橋地表加速度反應(yīng)譜參數(shù)表（主橋地表加速度反應(yīng)譜參數(shù)表（5%阻尼比）阻尼比） 水平向 豎向 超越概率 T1(s) Tg(s) max k T1(s) Tg(s) max K 100 年 2% 0.30 1.00 2.40 1.30 0.10 0.50 2.45 1.05 50 年 2% 0.25 0.95 2.40 1.25 0.10 0.48 2.40 1.0

21、5 100 年 10% 0.20 0.90 2.40 1.25 0.10 0.45 2.35 1.05 表表 3.31 地表加速度峰值地表加速度峰值 地震概率水平 位置 水平向 豎向 北主墩 0.137 0.092 100 年 10 南主墩 0.141 0.093 北主墩 0.191 0.128 100 年 2 南主墩 0.197 0.128 北主墩 0.169 0.114 50 年 2% 南主墩 0.172 0.112 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 對(duì)三個(gè)概率水平的地震作用均進(jìn)行了反應(yīng)譜分析，以作比較，并 和時(shí)程分析結(jié)果相互校合。

22、反應(yīng)譜法分析取前 300階振型，按CQC法進(jìn)行組合。 地震輸入采用兩種方式：1) 縱向豎向；2）橫向豎向。 3.2.5 3.2.5 地震反應(yīng)譜分析地震反應(yīng)譜分析 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 地震行進(jìn)波速根據(jù)江蘇省地震工程研究院的建議，取3000米/秒 3.2.6 3.2.6 行波效應(yīng)分析行波效應(yīng)分析 表表 3.38 行波效應(yīng)對(duì)縱向地震反應(yīng)的影響行波效應(yīng)對(duì)縱向地震反應(yīng)的影響 概率水平 加速度時(shí)程 工況 塔底彎矩 M2 (kN.m) 梁端位移 （m） 不考慮行波效應(yīng) 1.603e6 0.764 第 1 組 考慮行波效應(yīng) 1.452e6

23、0.775 不考慮行波效應(yīng) 1.198e6 0.755 第 2 組 考慮行波效應(yīng) 1.288e6 0.755 不考慮行波效應(yīng) 1.376e6 0.782 100 年 10 第 3 組 考慮行波效應(yīng) 1.299e6 0.773 不考慮行波效應(yīng) 2.536e6 1.19 第 1 組 考慮行波效應(yīng) 2.285e6 1.20 不考慮行波效應(yīng) 1.967e6 1.06 第 2 組 考慮行波效應(yīng) 1.950e6 1.06 不考慮行波效應(yīng) 2.300e6 1.17 100 年 2 第 3 組 考慮行波效應(yīng) 2.409e6 1.15 總體來(lái)看，對(duì)于推薦方案，行波效應(yīng)的影響較小，可以忽略總體來(lái)看，對(duì)于推薦方案，

24、行波效應(yīng)的影響較小，可以忽略 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.2.7 3.2.7 時(shí)程反應(yīng)分析及驗(yàn)算時(shí)程反應(yīng)分析及驗(yàn)算 時(shí)程分析：時(shí)程分析：對(duì) 3個(gè)概率水平，每個(gè)概率水平3組地震加速度時(shí) 程均進(jìn)行了計(jì)算，最后取最大反應(yīng)值進(jìn)行驗(yàn)算。 地震輸入方式：地震輸入方式：1) 縱向豎向；2）橫向豎向。 驗(yàn)算內(nèi)容：驗(yàn)算內(nèi)容： 橋面縱向位移分析、 邊墩上支座的驗(yàn)算、 主塔、邊墩的驗(yàn)算、 提交基礎(chǔ)的驗(yàn)算地震力 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 斜拉橋邊墩上的滑動(dòng)支座具有非常顯著的減震作用。 但是

25、，對(duì)于主跨1088m的特大跨度斜拉橋，為了確保橋梁的抗震 安全性，還應(yīng)在塔、梁間設(shè)置合適的連接裝置。 表表 3.40 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位移最大值（縱向關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位移最大值（縱向+豎向時(shí)程輸入）豎向時(shí)程輸入） 概率水平 加速度時(shí)程 梁端位移 (m) 第 1 組 0.478 (1.19) 第 2 組 0.448 100 年 2 第 3 組 0.560 注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)值未考慮邊墩上滑動(dòng)支座的減震作用。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 3.42 邊墩支座反應(yīng)最大值（縱向邊墩支座反應(yīng)最大值（縱向+豎向時(shí)程輸入）豎向時(shí)程輸入） 概率水平 加速度時(shí)程 支

26、座位置 摩擦力 (kN) 滑動(dòng)位移 (m) 1# 輔助墩頂 175.0 0.571 2# 輔助墩頂 112.7 0.590 100 年 2 第 3 組 過(guò)渡墩頂 73.1 0.580 注：支座允許的滑移量為90cm 表表 3.47 邊墩支座水平抗力檢算（橫橋向）邊墩支座水平抗力檢算（橫橋向） 支座位置 支座水平剪力 (kN) 支座水平抗力 (kN) 1# 輔助墩頂 6.637E3 900 2# 輔助墩頂 7.181E3 1500 過(guò)渡墩頂 4.110E3 400 注：支座的水平抗力取為支座噸位的 10%。 各墩頂剪力均大大超過(guò)支座的橫向抗力，支座會(huì)被橫向剪斷，因此 應(yīng)提高支座的橫向抗力或在墩頂

27、設(shè)置另外的限位措施。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 3.49 主塔控制斷面抗震驗(yàn)算主塔控制斷面抗震驗(yàn)算 縱向驗(yàn)算 橫向驗(yàn)算 截面 位置 項(xiàng)目 Pj（kN） Mj（kN.m） MR（kN.m） Pj（kN） Mj（kN.m） MR（kN.m） 恒載 4.913E5 7.433E4 / 4.826E5 1.095E5 / 地震 7.109E4 1.756E6 / 2.195E5 1.355E6 / 主塔塔 底 組合 4.202E5 1.830E6 3.677E6 2.631E5 1.464E6 1.639E6 恒載 4.069E5

28、4.366E4 / 3.813E5 1.518E5 / 地震 5.940E4 7.972E5 / 1.780E5 9.319E5 / 下橫梁 上側(cè) 組合 3.475E5 8.409E5 2.857E6 2.033E5 1.084E6 1.231E6 恒載 2.347E5 3.659E4 / 2.285E5 2.398E5 / 地震 2.996E4 4.129E5 / 1.671E5 4.101E5 / 分叉點(diǎn) 下側(cè) 組合 2.047E5 4.495E5 1.572E6 6.137E4 6.499E5 6.433E5 恒載 / / / -2.138E4 9.857E3 / 地震 / / / -4

29、.610E3 1.318E6 / 下橫梁 端面 組合 / / / -2.599E4 1.328E6 1.334E6 注： 抗震驗(yàn)算根據(jù)設(shè)計(jì)組提供的配筋圖進(jìn)行， 但分叉點(diǎn)下側(cè)截面中間一排鋼筋移至距外側(cè)鋼 筋 15cm 處,下橫梁端面計(jì)算未考慮普通鋼筋的作用。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 3.50 邊邊墩墩控控制制斷斷面面抗抗震震驗(yàn)驗(yàn)算算（縱縱向向+豎豎向向輸輸入入） 截面位置 截面 尺寸 配筋率 項(xiàng)目 軸力 Pj (kN) 彎矩 Mj （kN.m) 抗力 MR(kN.m) j R M M 恒載 43254.1 / / / 地震

30、6.294e3 2.764e5 / / 過(guò)渡墩底 6.5m 5.5m 0.8m 1.67% 組合 36960.1 2.764e5 2.665e5 0.96 恒載 27270.9 / / / 預(yù)應(yīng)力 6452 / / / 地震 6.191e3 1.975e5 / / 1#輔助墩底 6.5m 4.0m 1.0m 1.96% 組合 27531.9 1.975e5 1.884e5 0.95 恒載 25686.6 / / / 預(yù)應(yīng)力 4300 / / / 地震 7.041e3 2.046e5 / / 2#輔助墩底 6.5m 4.0m 1.0m 1.96% 組合 22945.6 2.046e5 1.817

31、e5 0.89 參考鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，當(dāng)墩高超過(guò)60m時(shí)，墩柱的強(qiáng)度 折減系數(shù)可取0.5，輔助墩和過(guò)渡墩的高度接近60m，偏保守地取0.5 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 3.51 邊墩控制斷面抗震驗(yàn)算（橫向邊墩控制斷面抗震驗(yàn)算（橫向+豎向輸入）豎向輸入） 截面位置 截面 尺寸 配筋率 項(xiàng)目 軸力 Pj (kN) 彎矩 Mj （kN.m) 抗力 MR(kN.m) j R M M 恒載 43254.1 / / / 地震 4.060e3 6.012e5 / / 過(guò)渡墩底 6.5m 5.5m 0.8m 1.67% 組合 39194.

32、1 6.012e5 3.079e5 0.51 恒載 27270.9 / / / 預(yù)應(yīng)力 6452 / / / 地震 5.608e3 5.327e5 / / 1#輔助墩底 6.5m 4.0m 1.0m 1.96% 組合 28114.9 5.327e5 3.188e5 0.60 恒載 25686.6 / / / 預(yù)應(yīng)力 4300 / / / 地震 6.624e3 5.419e5 / / 2#輔助墩底 6.5m 4.0m 1.0m 1.96% 組合 23362.6 5.419e5 3.094e5 0.57 輔助墩和過(guò)渡墩的強(qiáng)度滿足要求，只要合理配置箍筋，即可保證 墩柱的抗震安全性。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋

33、結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.2.8 3.2.8 結(jié)論和建議結(jié)論和建議 1）推薦方案的地震內(nèi)力比靜載內(nèi)力大很多，將會(huì)控制設(shè)計(jì)。 2) 橋塔的抗震驗(yàn)算表明，主塔通過(guò)配筋能保證其抗震安全性。 4) 輔助墩和過(guò)渡墩墩柱只要合理配置豎筋和箍筋，可保證抗震安全性。 5) 邊墩上的滑動(dòng)支座在100年2%概率水平的地震作用下可正?；瑒?dòng)。 6) 在橫向+豎向地震作用下，支座會(huì)被剪斷，應(yīng)提高支座橫向抗力，或 在墩頂設(shè)置另外的限位措施。 7) 邊墩上滑動(dòng)支座有較好的耗能作用。為了確保橋梁的抗震安全性，還 應(yīng)在塔、梁間設(shè)置合適的連接裝置。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能

34、研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.3 3.3 塔、梁連接裝置研究及參數(shù)分析塔、梁連接裝置研究及參數(shù)分析 設(shè)置塔、梁連接裝置的主要目的設(shè)置塔、梁連接裝置的主要目的: 減小地震作用下的梁端縱向位移 (不影響橋梁在其它荷載下的運(yùn)行) 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 2)阻尼器阻尼器（耗能） 較為成熟且適用于大跨度橋梁主要是油阻尼器（粘滯阻尼器）。 阻尼力與相對(duì)速度的關(guān)系 CVF 0.31.0 1)彈性連接裝置彈性連接裝置 （提供彈性剛度） 大型橡膠支座（多多羅橋） 、鋼絞線拉索（汕頭海灣二橋 ）等： 對(duì)所有的荷

35、載均提供彈性剛度 主要用于限位的液壓緩沖裝置 （大海帶橋 ） 對(duì)緩慢作用的荷載不起作用，對(duì)急速作用的荷載起固定約束作用 3.3.1 3.3.1 國(guó)內(nèi)外大跨度橋梁塔（墩）、梁連接裝置簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外大跨度橋梁塔（墩）、梁連接裝置簡(jiǎn)述 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 圖圖3.23美國(guó)美國(guó)Taylor公司開(kāi)發(fā)的阻尼器公司開(kāi)發(fā)的阻尼器 國(guó)外：國(guó)外： 希臘的雷翁-安蒂雷翁大橋 美國(guó)的金門大橋抗震加固 美國(guó)Oakland 海灣大橋西跨懸索橋抗震加固 （Taylor公司的阻尼器在世界各國(guó)應(yīng)用較廣，使用歷史40多年） 國(guó)內(nèi)：國(guó)內(nèi)： 重慶鵝公巖大橋 上海盧浦大

36、橋 （上海材料研究所開(kāi)發(fā)） 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.3.2 3.3.2 塔、梁連接裝置的參數(shù)敏感性分析塔、梁連接裝置的參數(shù)敏感性分析 1)彈性連接裝置的參數(shù)（彈性剛度）分析彈性連接裝置的參數(shù)（彈性剛度）分析 02000004000006000008000001000000 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 有彈性約束梁端位移 無(wú)彈性約束梁端位移 位移 ( m) 彈性剛度 ( k ) 02000004000006000008000001000000 0 4 8 12 16 20 24 有彈性約束 無(wú)彈性約束 塔底

37、彎矩 ( KN.m) 彈性剛度 ( k ) 1.0105kN/m是比較合適的一個(gè)剛度值。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 02000004000006000008000001000000 0 8 16 24 32 40 48 56 彈性力 ( KN) 彈性剛度 ( K ) 02000004000006000008000001000000 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 彈性約束裝置變形 無(wú)約束塔梁相對(duì)位移 位移 ( m) 彈性剛度 ( k ) 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室200

38、2. 上海 2)阻尼器參數(shù)阻尼器參數(shù)（阻尼系數(shù)（阻尼系數(shù)C，速度的指數(shù)速度的指數(shù) ）分析分析 05000100001500020000 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 無(wú)阻尼器 梁端位移 ( m ) 阻尼常數(shù) ( C ) 05000100001500020000 0 4 8 12 16 20 無(wú)阻尼器 塔底彎矩 (105 KN.m) 阻尼常數(shù) (C) 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 05000100001500020000 0 4000 8000 12000

39、16000 20000 阻尼力 ( K N) 阻尼常數(shù) ( C ) 05000100001500020000 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 無(wú)阻尼器 阻尼器位移 ( m ) 阻尼常數(shù) ( C ) 阻尼力對(duì)阻尼參數(shù)最為敏感 可見(jiàn)，隨著阻尼器參數(shù)的變化，位移和力的變化趨勢(shì)總是相反的。 較好的做法是折中取值，如阻尼器的速度指數(shù)取為0.5，阻尼系數(shù)取 為750012500較為合適。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.3.33.3.3兩類阻尼器的減震效果比較兩類阻尼

40、器的減震效果比較 表表 3.52 兩類連接裝置的減震效果比較兩類連接裝置的減震效果比較 分量 彈性連接裝置 (K=1.0105kN/m) 阻尼器 (=0.5,C=10000) 塔頂位移(m)0.330.27 梁端位移(m)0.260.21 塔底彎矩(kN.m)1.56106 1.37106 橫梁彎矩(kN.m)4.21041.93104 彈性力/阻尼力(kN)2.29104 6.0103 連接裝置變形(m)0.230.19 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3.3.4 3.3.4 結(jié)論和建議結(jié)論和建議 1) 兩類塔、梁連接裝置：彈性連接裝

41、置和阻尼器均能有效地 減小梁端的地震位移，但阻尼器的效果更為理想。 2) 塔、梁間如選用彈性連接裝置，從抗震的角度看，可以認(rèn) 為，1.0105kN/m是比較合適的一個(gè)剛度值。 3) 塔、梁間如選用阻尼器，從抗震的角度看，阻尼器的速度 指數(shù)取為0.5，阻尼系數(shù)取為750012500較為合適。 4) 彈性連接剛度或阻尼器參數(shù)的最后取值還應(yīng)結(jié)合其它荷載的 需求，阻尼器的造價(jià)，安裝的位置等實(shí)際情況而定。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 4. 4. 專用通航孔橋梁抗震性能研究專用通航孔橋梁抗震性能研究 專用通航孔橋有兩個(gè)設(shè)計(jì)方案：一是雙幅式鋼連續(xù)

42、梁橋，另一個(gè) 是雙幅式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。橋跨布置：140+268+140m， 橋面寬度16.5m（單幅寬度），梁變高。兩幅之間的凈距1.0m。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 4.1 4.1 鋼連續(xù)梁方案的抗震性能研究鋼連續(xù)梁方案的抗震性能研究 考慮了樁基礎(chǔ)以及相鄰聯(lián)的影響； 左主墩(較高)或右主墩（較矮）設(shè)雙向固定支座，其余墩設(shè)單 向滑動(dòng)支座 （固定墩設(shè)在左主墩）： 基頻：0.430 Hz，兩幅主梁對(duì)稱豎彎 第4階頻率：0.541 Hz， 兩左主墩一致縱向彎曲 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)

43、驗(yàn)室2002. 上海 江蘇省地震工程研究院供： 地表加速度峰值為： 50年10（水平向0.118g，豎向0.078g）； 50年2 （水平向0.169g，豎向0.116g） 每個(gè)概率水平三組（水平、豎向）地震加速度地表時(shí)程， 對(duì)三組都進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果取最大值。 4.1.3 4.1.3 地震動(dòng)輸入地震動(dòng)輸入 0123456 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 水平 豎向 放大系數(shù) 周期（s ）1.1 50年2 反應(yīng)譜曲線 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 4.1.4 4.1.4 地震反應(yīng)譜分析地震反應(yīng)譜分析 在兩種地震概率水平下

44、，均進(jìn)行反應(yīng)譜分析，和時(shí)程相互校核 反應(yīng)譜法取前 100階，按CQC法進(jìn)行組合 地震輸入采用兩種方式：1) 縱向豎向；2）橫向豎向。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 2)50年年2%概率水平概率水平 表表 4.17 控制斷面抗震驗(yàn)算（縱向控制斷面抗震驗(yàn)算（縱向+豎向輸入）豎向輸入） 截面位置 截面 尺寸 配筋率 項(xiàng)目 軸力 Pj (kN) 彎矩 Mj （kN.m) 抗力 MR(kN.m) j R M M 恒載 24900 / / / 地震 4620 227900 / / 北過(guò)渡墩 墩底 7.5m 4m 1.0(0.7)m 1.85% 組

45、合 20280 227900 150500 0.66 恒載 55450 / / / 地震 6973 509200 / / 主墩墩底 7.5m 5.0m 1.2(0.7)m 1.82% 組合 48477 509200 307000 0.60 恒載 22100 / / / 地震 4192 226500 / / 南過(guò)渡墩 墩底 7.5m 4m 1.0(0.7)m 1.85% 組合 17908 226500 146800 0.65 4.1.5 4.1.5 時(shí)程分析及抗震驗(yàn)算時(shí)程分析及抗震驗(yàn)算（固定支座設(shè)置在左主墩）（固定支座設(shè)置在左主墩） 1)50年年10%概率水平概率水平 只有右過(guò)渡墩會(huì)橫向屈服，但

46、屈服得不多。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 橋墩強(qiáng)度滿足要求，只要合理配置箍筋，即可保證墩柱的抗震安全性 表表 4.18 控制斷面抗震驗(yàn)算（橫向控制斷面抗震驗(yàn)算（橫向+豎向輸入）豎向輸入） 截面位置 截面 尺寸 配筋率 項(xiàng)目 軸力 Pj (kN) 彎矩 Mj （kN.m) 抗力 MR(kN.m) j R M M 40197 / / / 4707 469800 / / 北過(guò)渡墩 墩底 7.5m 4m 1.0(0.7)m 1.85% 恒載 地震 組合 35490 469800 318200 0.68 恒載 55450 / / / 地震 2

47、4030 303600 / / 主墩墩底 7.5m 5.0m 1.2(0.7)m 1.82% 組合 31420 303600 340500 1.12 恒載 31361 / / 地震 5210 591600 / / 南過(guò)渡墩 墩底 7.5m 4m 1.0(0.7)m 1.85% 組合 26151 591600 291800 0.49 參考鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，鋼連續(xù)梁方案的兩主墩（高度為38.34m、 34.32m）的折減系數(shù)可取0.37和0.35。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 4.16（a） 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位移最大值關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位移

48、最大值 (m) 縱向+豎向輸入 橫向+豎向輸入 位置 縱向 豎向 橫向 豎向 左過(guò)渡墩頂 2.410E-01 / 2.740E-01 / 左主墩頂 1.460E-01 / 4.340E-02 / 中跨跨中 1.560E-01 1.700E-01 2.020E-01 5.010E-02 右主墩頂 3.040E-02 / 3.660E-02 / 右過(guò)渡墩頂 1.900E-01 / 2.720E-01 / 表表 4.16（b） 滑動(dòng)支座最大滑動(dòng)位移（滑動(dòng)支座最大滑動(dòng)位移（縱向縱向+ +豎向輸入）豎向輸入）(m) 滑動(dòng)支座位置 支座最大滑動(dòng)位移 左邊墩頂 .2919E+00 右主墩頂 .1560E+0

49、0 右邊墩頂 .2725E+00 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3)支座和樁基礎(chǔ)的抗震檢算支座和樁基礎(chǔ)的抗震檢算 表表 4.21 支座水平抗力檢算支座水平抗力檢算 支座位置 方向 地震剪力（kN） 支座水平抗力(kN 左過(guò)渡墩頂 橫橋向 1849 800 橫橋向 9710 5000 左主墩頂 縱橋向 12540 5000 右主墩頂 橫橋向 8645 5000 右過(guò)渡墩頂 橫橋向 3133 800 表表 4.19 樁基礎(chǔ)的驗(yàn)算地震力（縱向樁基礎(chǔ)的驗(yàn)算地震力（縱向+豎向輸入）豎向輸入） 樁基礎(chǔ)位置 軸力 P (kN) 剪力 Q2 (kN)

50、 彎矩 M3 (kN.m) 左過(guò)渡墩底 4840 5674.20 206780 左主墩底 11500 20268.60 736670 右主墩底 11100 9361.00 218966 右過(guò)渡墩底 4300 6398.48 211024 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 4.1.6 4.1.6 兩種支座設(shè)置方式的抗震性能比較兩種支座設(shè)置方式的抗震性能比較 兩種固定支座設(shè)置方式（設(shè)置在左主墩或右主墩）對(duì)橋梁地震反 應(yīng)的影響主要在縱橋向，對(duì)橫向反應(yīng)的影響較小。 在縱向+豎向輸入時(shí)，當(dāng)固定墩設(shè)置在左主墩時(shí)，控制設(shè)計(jì)的固 定墩墩底彎矩和墩頂剪力分

51、別比設(shè)在右主墩時(shí)減小9.2%和18%。 因此，固定墩設(shè)置在左主墩是比較有利的。 總體來(lái)說(shuō)，采用任一種支座設(shè)置方式，橋梁結(jié)構(gòu)除支座的橫向抗 力不足外，其它構(gòu)件的抗震性能都是滿足要求的。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 4.2 4.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)方案的抗震性能研究預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)方案的抗震性能研究 1# 2.1# 2.2# 3.1# 3.2# 4# 考慮了樁基礎(chǔ)和相鄰聯(lián)的影響 主墩與梁 6個(gè)自由度主從，過(guò)渡墩設(shè)單向滑動(dòng)支座 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 同連續(xù)梁方案

52、取前 100階，按CQC法進(jìn)行組合 基頻：0.3818Hz，主墩同向側(cè)彎 第4階頻率：0.3896 Hz，主墩同向縱彎 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 2)50年年2%概率水平概率水平 表表 4.38 剛構(gòu)橋控制斷面抗震驗(yàn)算（縱向剛構(gòu)橋控制斷面抗震驗(yàn)算（縱向+豎向輸入）豎向輸入） 截面位置 截面 尺寸 配筋率 項(xiàng)目 軸力 Pj (kN) 彎矩 Mj （kN.m) 抗力 MR(kN.m) j R M M 恒載 28700 / / / 地震 6136 173000 / / 1#墩底 7.5m 4m 1.0(0.7)m 1.85% 組合 22564 173000 154000 0

53、.89 恒載 94625 / / / 地震 33770 213000 / / 2.1#墩底 7.5m 2.5m 0.95(0.65)m 2.13% 組合 60855 211300 116600 0.55 恒載 93570 / / / 地震 58260 216300 / / 3.1#墩底 7.5m 2.5m 0.95(0.65)m 2.13% 組合 35310 216300 92780 0.43 恒載 25900 / / / 地震 5490 185800 / / 4#墩底 7.5m 4m 1.0(0.7)m 1.85% 組合 20410 185800 150700 0.81 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)

54、抗震性能研究報(bào)告 4.2.4 4.2.4 時(shí)程分析和抗震驗(yàn)算時(shí)程分析和抗震驗(yàn)算 1)50年年10%概率水平概率水平 個(gè)別墩柱稍微屈服 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 4.39 剛構(gòu)橋控制斷面抗震驗(yàn)算（橫向剛構(gòu)橋控制斷面抗震驗(yàn)算（橫向+豎向輸入）豎向輸入） 截面位置 截面 尺寸 配筋率 項(xiàng)目 軸力 Pj (kN) 彎矩 Mj （kN.m) 抗力 MR(kN.m) j R M M 43997 / / / 5108 542900 / / 1#墩底 7.5m 4m 1.0(0.7)m 1.85% 恒載 地震 組合 38889 542900 327700 0.60 恒載 946

55、25 / / / 地震 40370 300900 / / 2.1#墩底 7.5m 2.5m 0.95(0.65)m 2.13% 組合 54255 300900 290200 0.96 恒載 93570 / / / 地震 55110 394700 / / 3.1#墩底 7.5m 2.5m 0.95(0.65)m 2.13% 組合 38460 394700 249500 0.63 恒載 35161 / / 地震 4025 706500 / / 4#墩底 7.5m 3.5m 1.0(0.7)m 1.85% 組合 31136 706500 305900 0.43 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告

56、參考鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，強(qiáng)度折減系數(shù)0.36和0.34 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 表表 4.37 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位移最大值關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位移最大值 (m) 縱向+豎向輸入 橫向+豎向輸入 位置 縱向 豎向 橫向 豎向 1# 墩頂 0.20 / / / 支座相對(duì) 位移 4# 墩頂 0.21 / / / 絕對(duì) / / 3.45E-01 / 主梁跨 中位移 相對(duì) / / 9.54E-11 / 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 3)支座和樁基礎(chǔ)的抗震檢算支座和樁基礎(chǔ)的抗震檢算 表表 4.40 樁基礎(chǔ)的驗(yàn)算力（縱向樁基礎(chǔ)的驗(yàn)算力

57、（縱向+豎向輸入）豎向輸入） 樁基礎(chǔ)位置 軸力 P (kN) 剪力 Q2 (kN) 彎矩 M3 (kN.m) 1# 墩底 6.31E+03 3.46E+03 1.14E+05 2# 墩底 2.84E+04 3.32E+04 1.46E+06 3# 墩底 2.81E+04 2.95E+04 1.69E+06 4# 墩底 5.53E+03 3.11E+03 9.41E+04 表表 4.42 支座水平抗力檢算（橫向支座水平抗力檢算（橫向+豎向輸入）豎向輸入） 支座位置 地震剪力（kN） 支座水平抗力(kN) 1# 墩頂 4924 4# 墩頂 8341 1000 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告

58、同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 4.3 4.3 結(jié)論和建議結(jié)論和建議 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 1) 鋼連續(xù)梁方案和預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋方案中兩幅橋橫向 幾乎同步振動(dòng)，相對(duì)位移很小，兩幅橋之間不會(huì)發(fā)生碰撞。 2) 鋼連續(xù)梁方案和預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋方案的支座固定方 向應(yīng)提供足夠的水平抗力，否則應(yīng)在各墩頂采取必要的限位 措施。 3) 鋼連續(xù)梁方案和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)方案的主墩和過(guò) 渡墩，通過(guò)合理配置縱筋和箍筋，可以保證墩柱的抗震安全 性。 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 5.5.蘇通大橋引橋抗震性能的研究蘇通大橋引橋抗震性能的研究 蘇通大橋引橋?yàn)?/p>

59、雙幅式多跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，單幅橋面寬 為16.5m，兩幅之間的凈距1.0m，全長(zhǎng)5570m。 跨徑組合為：14x30m（一）+11x50m（二）+11x50m（三） +11x50m（四）+（50m+9x75m）（五）+10 x75m（六），5x75m （七），11x50m（八）+11x50m（九）+11x50m（十）。 研究思路：研究思路：首先進(jìn)行全橋建模（分四部分），采用反應(yīng)譜法進(jìn)行 抗震性能初步分析，然后從十聯(lián)引橋中選取最有代表性的幾聯(lián)進(jìn) 行細(xì)致的時(shí)程反應(yīng)分析和抗震驗(yàn)算。 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 5.1全橋模型的抗震性

60、能初步分析全橋模型的抗震性能初步分析 5.1.15.1.1動(dòng)力計(jì)算模式的建立動(dòng)力計(jì)算模式的建立 11425364757 57 60 61 62 63 64 65 66 67 58 59 68 1920 2932 3944 5054 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 74 76 77 78 79 75 8293 104115 8491 9899 109110 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 同濟(jì)大學(xué)土木工程國(guó)家防災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002. 上海 蘇通長(zhǎng)江公路大橋結(jié)構(gòu)抗震性能研究報(bào)告 5.1.2 5.1.2 動(dòng)力特性動(dòng)力特性 引橋的縱向振動(dòng)