抗震计算—xxx村大桥抗震计算书

1、、工程概况k16+930桥位于楚雄连汪坝至南华县城一级公路 3合同双坝段，为主线上跨鲁沟而设。 孔跨布置为19孔30m结构连续预应力混凝土箱形梁桥。本桥平面分别位于圆曲线（起始桩号：k16+633.96,终止桩号：k16+710.207,半径：1000m, 右偏）、缓和曲线（起始桩号：k16+710.207,终止桩号：k16+855.207,参数a:380.789,右偏）、 直线（起始桩号：k16+855.207,终止桩号：k17+063.157）和缓和曲线（起始桩号：k17+063.157,终 止桩号:k17+210.04,参数a:498.15,左偏）上，纵断面纵坡-1%;墩台径向布置。采用

2、 4、5 孔一联连续结构，按半幅计全桥共设 8联，全桥共设10道伸缩缝。上部构造为30m预应力混凝土箱形梁。下部为钢筋混凝土盖梁，双柱方墩、挖孔灌注桩 基础，根据实际地质情况，113号墩按摩擦桩设计。上部箱梁采用强度等级 c50混凝土；双柱式桥墩盖梁、墩柱、系梁、桩基采用 c30混凝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，桥位处中硬场田类场地，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,地震基本烈度值为叩度，分组为第二组。本计算书对大桥左幅第二联进行计算，桥型布置图如下图所示。1b国宴a!口而

3、i庭酬强tqjsf-1图1.1桥型布置图图1.2桥墩断面示意图、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5号墩、6号墩、7号墩、8号墩，7号 墩为固定墩。2.1,示于图2.2图2.1有限元模型表2.1自振特性一览表其自振周期及相应振型列于表模态号频率/hz周期/s10.4257262.34892721.1434990.87450931.2619160.79244641.2776880.78266351.3228910.7559261.8663310.535811第二阶振型第一阶振型第四阶振型第三阶振型第五阶振型第六阶振型图2.2振动模态三、地震输入、3.2所小。0.45s,地

4、震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 桥位处中硬m类场地，地震动峰值加速度值为0.15g,地震动反应谱特征周期为基本烈度值为叩度。格赛类型覆防赳废6（0.055） tflz. 1c6. ffld 0 03, oflt) 3tc.40e)近就范el 2阻泥座 tre球司1格加一卵沙路上的士桥借大格奥阿加浊成炭业追希出健肝福周明什/丰#计塞豺fcil3blls.it til .国足调整东教c43 :efa.：而3x(=2. 25*：i =*epw11 10|67&?|0.c9ce oo名柄生上寻u周班(秒图3.2 e2反应谱函数四、抗震性能验算4.1 e1作

5、用下桥墩的抗震强度验算桥墩截面尺寸如图4.1所示图4.1桥墩截面4.1.1 e1作用下桥墩抗压能力验算5号墩底单元截面使用阶段正截面轴心抗压承载能力验算：1)、截面偏心矩为0,做轴心抗压承载力验算：nd=4243.9knnn = 0.90 8da+fsdas)=0.90 1.00 (13.80 4680000.00+330.00 57909.60) = 75324.8kntnd 800.00 527.39+330.00 1)3673.10-330.00 13673.10 = 13100.3knnne = fcdbx(h0-x/2)+(bf-b)hf(h0-hf/2)+f sdas(h0-as,

6、) =40656.3kn m综上，nn取 13100.3knwnd 800.00 527.39+330.00 1)3673.10-330.00 13673.10 = 13100.3knnne = fcdbx(h0-x/2)+(bf-b)hf(h0-hf/2)+f sdas(h0-as) =40656.3kn m综上，nn取 13100.3kn平ndw n,偏心受压满足验算要求4)、 5 号墩底单元m y 最小时的偏心受压验算:e0 = md/nd =7904251156.27/13165137.54 = 600.39 mme = rp+h/2-as =1.00 600.39+2600.00/2

7、-76.00 = 1824.39 mme =0+a s-h/2=1.00 600.39+76.00-2600.00/2 = -623.61 mmnd =13165.1kn, *nd=13165.1kn.2de = 24018.4kn m；平nde = -8209.9kn m-假定大偏压，对wn。作用点力矩取零，得到x计算的方程为：fcdx b/2 x xa2c+仅 bx (e-h x x +chx (b-b)hf(e-ho+hf/2)-fsdase+fsdase = 0求得 x =1873.83 mm.此时x &ho,为小偏压，应重新计算x :取对nn。作用点力矩为零的条件，得到x计算的方程为

8、：fcdx b/2 x xa2 cdfx b渔-ho) x xnfcdx(bf-b)hf(e-h0+hf/2) +(密uesas&fsd,as,e)x- mes 0 0ase = 0 求得 x = 1529.00 mmcs=ues(b 0/x-1) =0.0033 200000.00 (0.80 2524.00/1529.00-1) = 211.60e = x/h= 0.61nn =f cdbx+fsdas- osas=13.80 1800.00 1529.00+330.00 t3673.10-211.60 13673.10 = 39599.2knnne = fcdbx(h0-x/2)+(bf

9、,-b)hf,(ho-hf,/2)+f sdas,(ho-as,) =77872kn m重新计算 e1 = h/2-eo-a=623.61 mm综上，nn 取 39599.2knnd n,偏心受压满足验算要求。表4.1 e1作用下桥墩承载力验算墩号类型x(mm)rnd(kn)e(mm)e(mm)nn(kn)rndv nn是否通 过验算5偏，l? fxmin (m y)0.52744243.9543.10350.655513100.29是是偏，l? -m ymax0.52744243.9543.10350.655513100.29是是偏，l? -m ymin1.52913165.141.8244

10、-0.623639599.18是是轴心-fxmin04243.9540075324.75是是6偏，l? fxmin (m y)0.10641476.0946.62234.18432629.016是是偏心-mymax0.10641476.0946.62234.18432629.016是是偏心-m ymin1.575614780.351.7603-0.677741155.51是是轴心-fxmin01476.0940075101.19是是7（固定）偏，l? fxmin (m y)0.08631708.1897.55565.13262130.069是是偏心-mymax0.08631708.1897.5

11、5565.13262130.069是是偏心-m ymin1.409614800.41.9415-0.481535751.17是是轴心-fxmin01708.1890074765.85是是8偏，l? fxmin (m y)0.51294172.1643.08430.673512739.28是是偏，l? -m ymax0.51294172.1643.08430.673512739.28是是偏，l? -m ymin1.505413308.461.8001-0.610739004.57是是轴心-fxmin04172.1640074493.11是是4.1.2 e1作用下桥墩受弯承载力验算5号墩桥墩截面承

12、载力：mu fsdas(h0330 16888.2、，八 x、as) fcdbx(m )2(1724 76) 14.3 2617 151.2 (1724 151.2/2)18513kn m桥墩墩底最大弯矩 mmax=5419 kn mmu=11021kn m,满足设计规范。6号墩桥墩截面承载力： x mufsdas(h。 as) fcdbx(h0 -)151.2/2)151.2/2)151.2/2)330 16888.2 (1724 76) 14.3 2606 151.2 (1724 18474kn m7号墩桥墩截面承载力： x、m ufsd as(h0 as) fcdbx(h0 -)2330

13、 16888.2 (1724 76) 14.3 2590 151.2 (1724 18416kn m8号墩桥墩截面承载力： x、m ufsd as(h0 as) fcdbx(h0 -)25号墩、6号墩、330 16888.2 (1724 76) 14.3 2577 151.2 (1724 18372kn m墩号墩底弯矩m max(kn m)mu(kn m)m max330.00/10.00 = 7763.2 kn ? 0.067诲?=0.067xv2o?t x 40343.04 = 12118.29 kn所以 vs=7763.2knvcu (0.0023f；ae vs)0.85 (0.0023

14、、, 20.1 39729 .987763 .2)6952 .3kn在e1作用下桥墩最大剪力 v=671kn?= 6952.3kn ,故满足设计规范。表4.3 e1地震作用下桥墩剪力验算墩号墩底男力v max(kn)vu(kn m)v max3.2=289.7cmi 0.044ds=56.32cmlp=2/3 内=2/3 180=120cm因止匕 lp=120cm=1.2m塑性较区域最大容许转角：ulp( uy)/k =1.2 0.039-0.0015)/2=0.022512lp、2 _ _ _u -h2 (h )u=1/3 ：32.703520.0015+(32.7035-1.2/2) 0.

15、0225=1.25m3 y 2ad=0.1863.2=286.2cmi 0.044fds=56.32cmlp=2/3 内=2/3 180=120cm因止匕 lp=120cm=1.2m塑性较区域最大容许转角:lp( uy)/k =1.2 0.037-0.00158)/2=0.02141 2-h2 (h3 ylp=1/3 m2592 0.00158+(32.259-1.2/2) 0.0214=1.23mad=0.1833.2=281cm0.044fds=56.32cmlp=2/3 内=2/3 180=120cm因止匕 lp=120cm=1.2m塑性较区域最大容许转角:lp( u uy)/k =1.

16、2 0.037-0.00158)/2=0.0214lpoy (h 万)u=1/3 期 .61520.00158+31.615-1.2/2) 0.0214=1.226mad=0.2723.2=277cmi 0.044fcls=56.32cmlp=2/3 内=2/3 180=120cm 因止匕 lp=120cm=1.2m 塑性较区域最大容许转角:ulp( uu 3h2y)/k =1.2 0.039-0.00158)/2=0.0225y (h ) u=1/3 ：31.11520.00158+31.115-1.2/2) 0.02225=1.199mad=0.194 a故满足设计规范下表4.4为5-8号

17、墩墩顶位移与桥墩容许位移的比较:表4.4墩顶位移比较墩号方向墩顶位移ad(m)容许位移颂m)&v au是否通 过验算5顺桥向0.191.34是是横桥向0.0690.222是是6顺桥向0.1881.23是是横桥向0.0630.215是是7顺桥向0.1961.226是是横桥向0.0680.238是是8顺桥向0.1931.199是是横桥向0.0700.232是是2）、塑性较区域塑性转动能力的验算:5号墩塑性较转动能力的验算：在e2作用下，潜在塑性较区域塑性转角：?= 0.0088 ?= 0.02256号墩塑性较转动能力的验算：在e2作用下，潜在塑性较区域塑性转角：?= 0.0088 ?= 0.021

18、47号墩塑性较转动能力的验算：在e2作用下，潜在塑性较区域塑性转角：?= 0.0127 ?= 0.02148号墩塑性较转动能力的验算：在e2作用下，潜在塑性较区域塑性转角：?= 0.0088 ?= 0.0225表4.5塑性较区域塑性较转动能力的验算墩号?330.00/10.00 = 7763.2 kn?. 0.067v?=0.067x0?1 x40343.04 = 12118.29 kn所以 vs=7763.2knvcu (0.0023 . f；ae vs)cuc e s0.85 (0.0023、20.1 39729 .987763 .2)6952 .3kn横桥向：一 _ ?_ _ 一 一_

19、?= 0.1 7?-?= 0.1 6.79 180.00 330.00/10.00 = 4030.88 kn ?, 0.067何?=0.067xv20.1 x 40343.04 = 12118.29 kn所以 vs= 4030.88 knvcu (0.0023 , fcae vs)0.85 (0.002320.1 40343 .044030.88 )3779 .8kn卜表4.6为5-8号墩塑性较剪力与桥墩容许剪力的比较:表4.6剪力比较墩号方向塑性较男力vco(kn)容许剪力vcu(kn)vco v vcu是否通过验算5顺桥向1326.46952.3是是横桥向1554.23779.8是是6顺桥

20、向1278.96925.5是是横桥向1764.33778.4是是7顺桥向1300.86885.2是是横桥向1805.33776.2是是8顺桥向1331.96852.5是是横桥向1846.43774.48是是由上表可知桥墩的设计满足能力保护构件要求。2)、盖梁的验算根据配筋计算出桥墩截面横向抗弯承载能力m hx、mu fsdas(ho as) fcdbx(ho -)2330 12064.5 (1724 76) 14.3 1800 154.6 (1724 154.6/2)13144kn m盖梁计算公式(6.8.3)得：?%0= ?？器?+ ?=1.2 13144+3848=19606.8kn m根

21、据盖梁配筋对盖梁正截面抗弯能力计算： hhhxmufskas(has)fskas(-as)%bx(h-)2222400 x30559.6 x(950 108) 400 x15279.8x(950 108) 20.1 2100 144.8 (950 97/2) 21440kn m?02/6.7=7680kn?根据规范jtg d62-2004公式5.2.7-2计算盖梁斜截面抗剪承载能力：?= ?0.45 x10-3 ?文2 + 0.6?而密?吩？= 1.1 x0.45 x10-3 x2100 x 184042 + 0.6 x30157) xv3o x0.0032 x330=7214kn?= 0.7

22、5 x10-3 ?e?sin ?=0.75 x10-3 x360 x 15279.8 xsin 45 = 2673knvco 1000?做？迪 1000kpa。根据抗震规范，抗震验算时？?= 1000 x1.5 = 1500kpa6号墩单桩轴向受压承载力计算如下： ? = ?+ 1/2?e ?=1=2.0106x 1500+1/2x 5.0265x (4.209x 180+21.791 乂 100)=10396kn7号墩单桩轴向受压承载力计算如下： ?同=?+ 1/2?e ?=1=2.0106x 1500+1/2x 5.0265x (2.562x 160+23.438x 100)=10065kn8号墩单桩轴向受压承载力计算如下： ?沟=?+ 1/2?e ?=1=2.0106x 1500+1/2x 5.0265x (2.761 乂 160+23.239x 100)=10105kn5-8号墩桩顶轴力如表4.7所示，从表中可以看出，6-8号墩桩基承载力不满足设计要求。表4.7基础承载力比较墩号桩顶轴力(kn)考虑桩身s与置换土重后r(kn)单桩承载力ra(kn)rv ra是否通过验算5145821494818154是是6140381440410396否否713952