公路橋梁抗震設計的案例
公路橋梁抗震設計細則和建筑抗震設計規范 ￥1
《公路橋梁抗震設計細則》（JTGT B02-01-2008）
以下內容可以在我發布的文檔中免費下載
基于能力保護原則的橋梁抗震設計 附公路橋梁抗震設計細則JTGT B02-01-2008下載
本文對基于能力保護原則設計的橋梁，簡要介紹了橋梁抗震設計原則、抗震體系選取，重點分析了橋梁墩柱潛在塑性鉸屈服條件的判斷過程，以及不希望發生非彈性變形的構件-墩柱抗剪、蓋梁、基礎、支座作為能力保護設計的計算方法。
關鍵詞：抗震設計、塑性鉸、能力保護設計
01引言
地震災害是瞬時突發性的社會災害，短時間內造成橋梁倒塌、交通中斷、人員傷亡，經濟損失巨大，它所造成的社會影響比其他自然災害更為廣泛、強烈，社會影響深遠。《城市橋梁抗震設計規范》規定：地震基本烈度為6度及以上地區的城市橋梁，必須進行抗震設計，且此條為強制性條文。橋梁抗震設計一直受到設計及審查人員重視，但在實際設計文件中，抗震設計仍存在一定問題，部分設計文件抗震設計概念混淆、抗震計算內容不全、或能力保護構件設計取值存在問題。本文結合審圖過程中抗震設計、以及《城市橋梁抗震設計規范》（CJJ 166-2011）、《公路橋梁抗震設計規范》（JTG/T 2231-01-2020)，對橋梁抗震設計、能力保護構件計算的內容進行了梳理，希望能對橋梁抗震設計及施工圖審查工作有所幫助。
02抗震設計原則及抗震體系選取
橋梁抗震設計的基本原則包括：彈性設計原則、延性設計原則、能力保護原則、減隔震設計原則。合理的抗震設計，要求橋梁結構在強度、剛度、延性等指標上組合最佳，從而經濟合理的實現抗震目標。
(1) 抗震設防目標及抗震設計原則
橋梁抗震設防分類依據其結構型式、在城市交通網絡中位置的重要性以及承擔的交通量分為甲、乙、丙、丁四類，甲、乙、丙類橋梁抗震設計采用兩水準設防、兩階段（E1、E2）設計方式。
展開 橋梁如何千年不倒？抗震設計告訴你 附城市橋梁抗震設計規范下載
由于結點受力復雜，目前美國的AASHTO規范，歐洲的Eurocode規范和我國的公路抗震設計規范對結點的設計和構造都沒有特別的規定。在橋梁抗震設計中除了要保證橋墩、橋梁有足夠的承載力和延性外，還要保證橋梁節點有足夠的承載力，避免節點過早破壞。即“強節點，弱構件”。
綜合起來，建筑結構抗震設計遵循如下原則：
強柱弱梁：要求同一結點柱端截面受彎承載力總和大于梁端受彎承載力總和；
強剪弱彎：控制截面的抗剪承載力大于抗彎承載力；
強結點弱構件：梁柱結點是保證結構整體性和關鍵部位，要保證結點有足夠的強度和剛性，建筑結構抗震的一般原則同樣適用于橋梁結構。
下載地址：城市橋梁抗震設計規范
展開 把橋梁設計還給設計師——公路橋梁標準化智能設計BIM系統
在真實地形模型中進行三維布孔
系統自動進行細部構件三維設計
“一模兩用”：即刻聯動
橋梁下部靜、動力計算
眾所周知，橋梁下部結構受力分析一直是設計難點之一，原因有三：一是結構計算對設計師的力學理論知識與軟件建模能力要求較高；二是在設計周期普遍較短的情況下，難以實現對橋梁進行逐墩靜、動力計算，對于下部尺寸及配筋的擬定大多依靠固有經驗；三是因橋梁動力特性的復雜性，使得橋梁抗震作為一種動力分析，其算法、流程較為繁瑣，其理解、操作難度較大，導致抗震計算在某些常規橋梁設計過程中并未得到充分重視。
為方便設計師對橋梁下部結構進行必要的靜、動力分析,系統實現了設計與計算的即可聯動。只需在系統中輸入相關抗震參數,實現從設計出圖模型到下部計算模型的轉化，從而省去專為計算再次建模的重復性工作，并可逐墩出具計算書，為設計提供依據和理論支持。
展開 
【JY】《公路橋梁抗震性能評價細則》宣貫PPT
來源： 王克海橋梁抗震研究學科組
注：希望通過本宣貫搞清楚上述問題。
注：烈度表述的鏈接，點擊括號里（關于規范地震烈度表述的一點建議）
注意：“保險絲式單元”意思是像保險絲那樣的單元，而不是“保險絲單元”！
1.由于地震是小概率事件，基于經濟性考慮，將公路橋梁的抗震性能評價納入日常養管中，一般情況下，不單獨進行橋梁的抗震加固改造，應在既有橋梁運營加固改造的時候，進行橋梁抗震性能評價，以判斷是否需要進行抗震加固改造，最好將運營加固改造和抗震加固改造同時進行，以降低成本。
展開 《公路裝配式混凝土橋梁設計規范》（JTGT 3365-05—2022） ￥2
規范學習掌握
無縫預制混凝土橋梁的好處和抗震設計要求
橋臺在橋梁系統整體動態響應中的參與度，應能夠應反映處結構配置，橋梁到橋臺系統的荷載傳遞機制，墻土系統的有效剛度和受力能力，以及可接受的橋臺損傷水平。橋臺的抗橋梁慣性荷載能力應與可以可靠調動的土壤阻力、橋臺墻的結構設計、以及是否允許墻體被設計地震損壞等方面相匹配。側墻承載力應根據合理的被動土壓力理論進行評估。
在地震荷載作用下，土壓力對橋臺墻的作用從靜態變為兩種可能的狀態：
? 動態主動壓力狀態，墻體遠離回填；
? 被動壓力狀態，橋梁慣性荷載將墻體推向回填。
占主導的土壓力狀態取決于地震引起的橋臺墻、橋梁上部結構和橋臺結構的運動幅度。半整體式橋臺和相應的荷載圖如圖2所示。
橋臺抗力應限制在根據美國州公路和運輸官員協會《LRFD橋梁抗震設計指導規范》規定程序所得值的70%。橋臺剛度Keff和被動能力Pp應具有雙線性或其他更高階非線性關系的特征。當背墻的運動以平移為主時，可以假設被動壓力在高度上呈均勻分布狀態。
在半無縫或L型橋臺后方土壤的被動壓力耐受能力將通過上部結構大幅度縱向位移進行調動時，橋梁可以設計成以橋臺作為縱向抗震系統（ERS）的關鍵元件。橋臺需設計成能夠承受設計地震位移。如果設計中包括了橋臺剛度和承載力，則應該意識到，通過橋臺位移產生的被動壓力區，會延伸到通常用于工作靜載設計的主動壓力區之外。橋梁的動態分析中不需要考慮作用在橋臺上的動態主動土壓力。
無縫小跨度橋梁也可以使用圖3示土工合成墻和結構性土（SE）墻進行支撐。
展開 公路橋梁動力分析
計算如圖所示公路橋梁在車輛荷載作用下的時程動力響應,橋梁基本信息如下：鋼筋混凝土結構橋梁，混凝土強度為C30。橋梁總長45米，第一跨15米，第二跨30米。橋梁橫截面為三孔箱形截面，截面高度1.66米，寬度10.25米，見下圖。
1.具有分布質量體系的無阻尼振動方程建立
將圖1中的公路橋梁簡化成如圖2所示的計算模型，左邊支座為固定鉸支座，跨中和右邊的支座為滑動鉸支座，結構是一次超靜定連續梁。為了真實的反應梁的動力特性，認為該梁是連續彈性體，并假設梁上受到廣義的動力荷載p(x,t) 。
公路橋梁在移動荷載下的動力分析
計算如圖所示公路橋梁在車輛荷載作用下的時程動力響應,橋梁基本信息如下：鋼筋混凝土結構橋梁，混凝土強度為C30。橋梁總長45米，第一跨15米，第二跨30米。橋梁橫截面為三孔箱形截面，截面高度1.66米，寬度10.25米，見下圖.
1.具有分布質量體系的無阻尼振動方程建立
將圖1中的公路橋梁簡化成如圖2所示的計算模型，左邊支座為固定鉸支座，跨中和右邊的支座為滑動鉸支座，結構是一次超靜定連續梁。為了真實的反應梁的動力特性，認為該梁是連續彈性體，并假設梁上受到廣義的動力荷載p(x,t) 。
在梁ABC上取任意一微元段，并對這一微元進行受力分析，如圖3所示。考慮作用在圖3中梁微元上的受力平衡，很容易可以得出這一結構體系的運動方程，與離散結構體系推導動力方程的方法基本一致，建立全部豎向作用力的平衡方程，可以推導出第一個動力平衡方程：
式中，V(x,t)是梁微元左端的剪力， fI(x,i)是梁微元上橫向慣性力的合力，該慣性力等于微元質量和微元加速度的乘積：
2.具有分布質量體系無阻尼自由振動分析
2.1方程的求解
2.2引入邊界條件進行求解
將方框內的表達式作為計算條件如下所示：
2.3 計算梁的前四階自振頻率
對梁的自由振動計算采用解析解和有限元分析兩種方法，并對兩種方法的計算結果進行比對分析。有限元計算采用ANSYS軟件進行電算。計算結果見表1。有限元計算的結果略大于解析解，隨著振型數的增加，誤差逐階遞增。從計算結果來看，對于一個特定體系，較高階的固有周期的精度降低了。分析精度可以隨著單元劃分的增加來改善。
展開 有關公路橋梁養護管理的探討
隨著破損的加大，當車輛通過時，會引起車輛的跳動，從而造成橋梁的嚴重振動，增大橋梁的磨碎度和承重力，直接影響了橋梁的使用壽命。2)橋梁欄桿破損，并得不到及時維修。橋梁欄桿的損壞多數是因為交通事故或者車輛行駛不慎撞擊造成的，也存在少數人為破壞及自然風化、銹蝕損壞。欄桿的損壞，不僅會影響美觀，更會降低車輛和行人的安全，易引發交通事故的發生。3)橋梁兩端銜接處不平整，橋頭跳車頻繁。這不僅會降低車速，使駕駛員疲勞，更嚴重的是經過車輛長期的沖擊，橋梁兩端被磨碎，降低橋梁的質量。4)橋梁構件損壞沒有得到有效維修。構件投入使用后，發現的銹蝕、裂縫、變位等問題，在日常中沒有進行及時維修，會引發混凝土脫落、鋼筋銹蝕和支座失去活動能力等，這類小問題得不到及時修正可能引起大禍。5)通水孔不暢，容易造成橋梁被水沖毀。橋孔淤塞沒有得到及時疏導清理河道，當洪水來臨時，橋孔泄洪能力差，水流的沖擊使得橋梁承受很大壓力，造成橋梁的垮塌。6)橋梁的資料缺少，橋況不明。很多橋梁建設年代久遠，橋梁資料不全，對橋梁的技術數據不清楚，甚至有的橋梁根本沒有登記，造成了橋梁維修和檢查時的不盡合理。
3.提高公路橋梁養護水平的措施
3.1嚴把設計關
公路橋梁質量的好壞，很大程度上取決于設計這一過程。因此，要從根本上解決問題，就要從設計抓起，嚴把設計關。公路的設計要從公路的使用情況以及預計荷載著手，詳細調查本地區可能出行的最大荷載，并進行多方案的評選，后經專家審定確定方案的實施。對于橋梁的設計和建設要選擇有一定資歷和能力的單位承擔，在施工過程中，增加施工的技術含量，確保橋梁在使用過程中的安全性。公路和橋梁的交接處應做好合理的設計，不能使其出現平鏡現象，以此增加公路橋梁的使用年限，減少公路橋梁的病害。
3.2建立高素質的專業技術隊伍
公路橋梁是一種專業性強、技術復雜的工程。
展開 尋找市政橋梁，路橋，公路相關專業工程師職稱
尋找市政橋梁，路橋，公路相關專業工程師職稱，放著也是放著，變現當個零花錢也好啊，陳工同步156-2217-7087
公路橋梁在移動荷載下的動力分析
計算如圖所示公路橋梁在車輛荷載作用下的時程動力響應,橋梁基本信息如下：鋼筋混凝土結構橋梁，混凝土強度為C30。橋梁總長45米，第一跨15米，第二跨30米。橋梁橫截面為三孔箱形截面，截面高度1.66米，寬度10.25米，見下圖.
1.具有分布質量體系的無阻尼振動方程建立
將圖1中的公路橋梁簡化成如圖2所示的計算模型，左邊支座為固定鉸支座，跨中和右邊的支座為滑動鉸支座，結構是一次超靜定連續梁。為了真實的反應梁的動力特性，認為該梁是連續彈性體，并假設梁上受到廣義的動力荷載p(x,t) 。
在梁ABC上取任意一微元段，并對這一微元進行受力分析，如圖3所示。考慮作用在圖3中梁微元上的受力平衡，很容易可以得出這一結構體系的運動方程，與離散結構體系推導動力方程的方法基本一致，建立全部豎向作用力的平衡方程，可以推導出第一個動力平衡方程：
式中，V(x,t)是梁微元左端的剪力， fI(x,i)是梁微元上橫向慣性力的合力，該慣性力等于微元質量和微元加速度的乘積：
2.具有分布質量體系無阻尼自由振動分析
2.1方程的求解
2.2引入邊界條件進行求解
將方框內的表達式作為計算條件如下所示：
2.3 計算梁的前四階自振頻率
對梁的自由振動計算采用解析解和有限元分析兩種方法，并對兩種方法的計算結果進行比對分析。有限元計算采用ANSYS軟件進行電算。計算結果見表1。有限元計算的結果略大于解析解，隨著振型數的增加，誤差逐階遞增。從計算結果來看，對于一個特定體系，較高階的固有周期的精度降低了。分析精度可以隨著單元劃分的增加來改善。
展開 公路橋梁在移動荷載下的動力分析
公路橋梁在移動荷載下的動力分析
計算如圖所示公路橋梁在車輛荷載作用下的時程動力響應,橋梁基本信息如下：鋼筋混凝土結構橋梁，混凝土強度為C30。橋梁總長45米，第一跨15米，第二跨30米。橋梁橫截面為三孔箱形截面，截面高度1.66米，寬度10.25米，見下圖.
1.具有分布質量體系的無阻尼振動方程建立
將圖1中的公路橋梁簡化成如圖2所示的計算模型，左邊支座為固定鉸支座，跨中和右邊的支座為滑動鉸支座，結構是一次超靜定連續梁。為了真實的反應梁的動力特性，認為該梁是連續彈性體，并假設梁上受到廣義的動力荷載p(x,t) 。
在梁ABC上取任意一微元段，并對這一微元進行受力分析，如圖3所示。考慮作用在圖3中梁微元上的受力平衡，很容易可以得出這一結構體系的運動方程，與離散結構體系推導動力方程的方法基本一致，建立全部豎向作用力的平衡方程，可以推導出第一個動力平衡方程：
式中，V(x,t)是梁微元左端的剪力， fI(x,i)是梁微元上橫向慣性力的合力，該慣性力等于微元質量和微元加速度的乘積：
2.具有分布質量體系無阻尼自由振動分析
2.1方程的求解
2.2引入邊界條件進行求解
將方框內的表達式作為計算條件如下所示：
2.3 計算梁的前四階自振頻率
對梁的自由振動計算采用解析解和有限元分析兩種方法，并對兩種方法的計算結果進行比對分析。有限元計算采用ANSYS軟件進行電算。計算結果見表1。有限元計算的結果略大于解析解，隨著振型數的增加，誤差逐階遞增。從計算結果來看，對于一個特定體系，較高階的固有周期的精度降低了。分析精度可以隨著單元劃分的增加來改善。
展開 ?尋市政橋梁，路橋，公路相關專業工程師職稱
尋市政橋梁，路橋，公路相關專業工程師職稱，放著也是放著，變現當個零花錢也好啊，陳工同步156-2217-7087
鐵路、公路橋梁系梁、墩柱、帽梁工程施工
施工時，按設計進行蓋梁上支座墊石等預埋件的埋設。
