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地震作用下桥梁盆式支座抗震能力分析(论文).pdf

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·120 · 地震作用下桥梁盆式支座抗震能力分析 王  菲 (中建二局第三建筑工程有限公司,北京 100070 )    [摘 要 ] 以京秦高速东张庄特大桥为例,详细分析了单跨边梁在地震作用下的受力情况,并采用反应 谱法进行了支座抗震分析验算,并分析了盆式支座在抗震中的能力 ,发现盆式支座具有较好的减震能力, 在桥梁抗震上有较大意义 。    [关键词 ] 支座;抗震;地震力    [中图分类号]  TU 74      [文献标志码]  A     [文章编号]  1001 -523X (2022 )19-0120 -04 RESEARCH SEISMIC CAPACITY ANALYSIS OF BASIN BEARING OF BRIDGE UNDER EARTHQUAKE ACTION Wang Fei    [Abstract ] Taking dongzhangzhuang super large bridge of Beijing Qinhuangdao expressway as an example, this paper analyzes the stress of single span side beam under earthquake in detail, carries out the seismic analysis and checking calculation of bearing by using the response spectrum method, and analyzes the seismic capacity of basin bearing. The results show that the basin bearing has great seismic capacity, which will contribute to the seismic capacity of the bridge.    [Keywords ] bearing; anti-seismic; seismic force 收稿日期 :2022–03–10 作者简介 :王菲(1998—),女,吉林磐石人,主要研究方向为公 路桥梁施工技术。 桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的一种 受力装置,将桥梁上部结构承受的荷载和变形均匀地 传给下部结构,是桥梁上部结构和下部结构之间重要 的传力枢纽。 桥梁支座主要依靠水平摩擦力来平衡水平方向受 到的其他力,可释放地震波传递的水平力,在桥梁抗 震中有着关键的作用。 通过模拟东张庄特大桥右幅第7 联第21跨边梁在 受到地震破坏时的受力情况,判断该梁在支座上是 否处于平衡状态,分析盆式支座在特大桥梁抗震中 的作用。 1 工程概况与地质情况 京秦高速公路遵秦段A6标东张庄特大桥位于唐 山迁西县,全长1 056 m,共1 092片 40 m T梁、16片 25 m T梁和24片29 m T梁,T梁最大重量为139 t,混凝 土强度为C50。右幅第7 联第21跨边梁两端均位于2 m 方墩上,混凝土强度为C40。 在小里程方向处设置单向活动支座,顺桥向在梁 的另一端布置固定支座。单向活动支座可沿顺桥向滑 动,固定支座不可滑动。 工程段位于唐山矿断裂带、后断裂带和陡河断裂 带上,断裂带上部上沉积了新生代地层,本区新构造 运动强烈,新生代断裂众多,第四系以来继承性活动 明显,高角度正断层发育,近45年间先后有10次破坏 性强震震中发育于唐山地区。 地震作用直接产生的惯性力,主要包括建筑物自 重引起的惯性力、荷载引起的惯性力以及地震作用产 生的土压力和水压力等。地震时地面运动对结构物的 影响主要是惯性力作用。 2 桥梁支座 东张庄特大桥右幅第7 联第21跨边梁梁体两 端固定有盆式支座,小里程方向为单向活动支座 DX(1.5),大里程方向为固定支座GD(3.0)。 2.1 支座组与性能 固定(GD)抗震盆式橡胶支座主要由消能板、 上座板、橡胶板、密封圈、底盆和阻尼胶圈等组成。 单向(DX)活动盆式橡胶支座除以上组件还 有四氟滑板、中间钢板、不锈钢滑板及侧向滑移装 置等。 盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥 梁支座,具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活 等优点。 在封闭区域的钢盆腔内橡胶材料可在三向受力状 态下有流体的体积不可压缩的特点,将上部结构反力 EC?? 建   ?    ~    6   开   发 Roads and Bridges Building Technology Development 第49第 19期 2?328 · 121 · 传递到下部结构上,实现桥梁端的转动;支座内的四 氟乙烯板与不锈钢之间可发生自由滑移,以此来适应 上部结构由于温变等原因产生的位移。 2.2 地震作用下盆式橡胶支座工作状态分析 根据JT/T 391—2019《公路桥梁盆式支座》, GPZ(2019)1.5DX和 GPZ(2019)3.0GD支座的竖向设计 承载力分别为1.5 MN和3.0 MN。 减震型固定支座、减震型纵向和横向活动支座非 滑移水平方向水平力为支座竖向设计承载力的20%。 当地震来袭,刚开始结构在两端支座的约束下保 持稳定。当地震力超过支座最大摩擦系数能提供反力 梁体开始发生滑动,当支座水平力大于支座设计竖向 承载力20%,消能板开始滑移,发挥第一道隔震,阻 尼圈发挥其第二道阻尼效果,使支座起到抗震作用。 当地震超过一定极限时,本支座的刚性抗震起 第三道抗震效果。最大反力不超过支座容许承载力 5%,最小反力不低于容许承载力80%。 3 地震作用 3.1 参数选择 根据《河北省抗震等级分布》,东张庄特大桥所 处地区地震基本烈度为7 度,桥梁抗震设防类别为B 类,桥梁抗震设防措施等级为 8级。设计基本地震加 速度值为0.2 g。 根据JTG/T 2231 —01— 2020 《公路桥梁抗震设计 细则》,抗震设防措施等级为 8级
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