1、城市预应力连续刚构桥抗震性能研究摘要：本文以三跨混凝土箱型梁连续刚构桥为工程背景，利用Midas Civil空间有限元分析软件建立结构动力特性和地震反应的三维有限元模型，对该桥的抗震性能展开研究，为同类桥梁的抗震设计提供借鉴。 关键词：连续刚构；桥梁抗震；有限元分析 中图分类号： K928 文献标识码： A 1 桥梁概况 依托工程主桥桥型布置为(20+25+20)m 三跨一联等高度混凝土箱型梁连续刚构桥，主桥全长 65m。单幅桥宽均为 13m。主梁采用等高度预应力混凝土连续箱梁，梁高为 1.5米，采用 C50混凝土。下部结构为双柱式墩，墩径 1米，采用墩梁固结。基础采用钻孔灌注桩，桩径为 1.
2、2米，摩擦桩。道路等级为城市次干道级。地震基本烈度：设计基本地震加速度值为 0.1g，抗震设防烈度为 7度。 2 有限元模型的建立 依据设计资料，采用 Midas Civil空间有限元分析软件建立结构动力特性和地震反应的三维有限元模型。计算模型均以顺桥向为 X轴，横桥向为 Y轴，竖向为 Z轴。边界条件为：按实际模拟主墩，1 号墩和 2号墩与主梁固结，按实际模拟桩基，采用土弹簧模拟桩基与土的相互作用；0号桥台、3 号桥台处设盆式橡胶支座，采用弹性连接模拟支座的约束情况。计算模型有限元离散图见图 1所示。 图 1动力计算有限元模型 图 2E1地震反应谱 3 抗震设防标准与设计反应谱 根据该桥工程地
3、质勘查报告以及中国地震动参数区划图（GB18306-2001）可知，桥址处的场地类型为类场地，抗震设计基本烈度为 7度，地震动峰值加速度为 0.10g，地震动反应谱特征周期值为0.45s。 该桥道路等级为城市次干道级，根据城市桥梁抗震设计规范（CJJ 166-2011）3.1.1 条，该桥的抗震设防类别为丁类。丁类桥梁抗震设防目标：在 E1地震作用下，结构总体反应在弹性范围，基本无损伤；在 E2地震作用下，不致倒塌。根据规范 3.3.3条，改桥应采用的抗震设计方法为 B类。B 类抗震设计方法为：应进行 E1地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足相关构造和抗震措施的要求。根据工程场地的地震动参
4、数和场地条件，结合城市桥梁抗震设计规范 ，本项目场地水平设计地震动加速度反应谱（阻尼比为 0.05）如图 2所示。 4 地震作用反应分析 根据结构动力计算模型，采用多振型反应谱分析方法对主桥在 E1地震作用下的结构反应进行分析。在反应谱分析中，为保证计算精度，在按振型叠加法计算结构的最大地震反应时，考虑的振型阶数均在计算方向获得 90%以上的有效质量，振型组合采用 CQC法。 在永久作用+E1 地震作用下，对主墩和桩基各控制截面进行抗震性能验算，验算结果表明各控制截面均满足抗弯承载力，验算结果表 1表2。 表 1顺桥向各桥墩关键截面抗震性能验算 表 2横桥向桥墩关键截面抗震性能验算 5 小结 通过对本桥下部结构进行抗震分析，计算结果表明，本桥主墩和桩基强度满足规范要求。在 E1地震作用下，结构总体反应在弹性范围，基本无损伤 参考文献 1 范立础. 桥梁抗震 M . 上海: 同济大学出版社, 1997. 2中华人民共和国行业标准.CJJ166-2011 城市桥梁抗震设计规范S.北京:中国建筑工业出版社,2011
