:长大公路混凝 土连续 梁桥通 常具 有全桥连续长度大 、联长较长 、上部混凝土主梁 自重较 大 、结构 较刚等 特点 ,当建于强震 区时 ,其抗震设计是个技术难点 。本文介 绍了长 大公 路混凝 土连续 梁桥 的抗震结 构 、隔震结 构和振动控制结构的设计概念 ,并对 3种基本抗震设计 概念的适 用性进行了评述 。基于实桥案 例 ,对 当前实际 工程 中应用最多的抗震结构方案与隔震结构方案进行 了技术 比选 。结 构地震反 应分 析结果 表明 ,与常规 的抗 震结 构方案相 比,隔震结构方案 可使 全桥各联 下部 结构 的纵桥向和横桥向的总地震 内力平 均降低 56% 和 65% 以上。本 文还侧重介绍 了方案 比选 中隔震支座 的选型 问题 及初拟铅 芯橡胶隔震 支座设 计参数 的简化 方法 ,供 同类 工程 参考 借鉴。 关键 词 :公路 ; 长大连续梁桥 ; 抗震结构 ; 隔震 结构 ; 方案 比选 中图分类号 :U442.5 5 文献标识码 :A 文章 编号 :2095-0985(2011)03-0313-09 长大桥梁通常是指总长在 1000m 以上 的桥 梁 。对长大公路}昆凝土连续 梁桥 ,通常还具有多 跨 、多联 的特点。当前 ,桥梁抗震可以采取 “抗震 结构”、“隔震结构 ”和 “振动控 制结构 ”等 型式 。 除了需外部能量输入 的“振动控制 结构”的设计 理论 尚不成熟 、应用较少外 ,其余两类结构的设计 理论都较为成熟 ,并得 到了大量的工程应用 。本 文首 先就 长大 公路 混凝 土连续 梁桥 的抗 震设 计概 念进行讨论 ;然后 ,以某一总长达 4153.2m的公 路预应力混凝土连续梁桥为工程背景 ,对常规 的 “抗震结构”方案与先进的“隔震结 构”方案进行 了技 术 比选 。文 中还 侧 重讨论 了方 案 比选 中隔震 支座的选型及其设计参数初拟的问题 ,以供 同类 工程参考借鉴。 1 长大连续梁桥 的抗震设计概念 目前 ,长大公路混凝土连续梁桥建于强震区 时 ,其抗震设计主要可采用“抗震结构”、“隔震结 构”和“振动控制结构”等三种型式 ;其 中,“隔震 结构”实质上属于 “振动控制结构 ”型式 ,由于其 特殊性及较多的工程应用 ,所以也单独列为一类。 以下 ,就长大公路混凝土连续梁桥 ,对这三种型式 的设计概念进行讨论 。 1.1 抗 震 结构设 计概 念 “抗震结构”是指仅依靠构件 自身强度 、刚度 和延性来抵抗地震作用的桥梁结构。它是一种传 统的抗震设计概念 ,也是 当前实际工程 中应用最 多的。在设计理论上 ,可 以采用强度设计理论或 延性 设计 理论 ¨ 。 对 长大公 路混 凝土 连续 梁桥 ,由于其 多跨 、多 联或一联多跨的特点 ,为 了适 应上部结构温度变 形以及混凝土收缩 、徐变等需要 ,往往一联仅设置 一 个或少量的固定 支座墩 ,用 于抵抗汽车制动力 等水平荷载。然而 ,当其建于强震区时,固定支座 墩往往承担了绝大部分的纵桥向的上部结构地震 惯 性力 ’ ,从 而 对 固定 支 座 墩 提 出 了很 高 的强 度和延性要求 ;相应地 ,对与之连接的固定支座和 下部基础也提出了很高的设计强度要求 。为满足 抗震设计要求 ,可采取增大 固定支座墩及其下部 基础截面,或在一联 中增加 固定支座墩数量等技 术措施 ,但这些措施又会增大结构的刚度 和设计 地震力 ,使得传统的“抗震结构”设计概念对长大 公路混凝 土连续梁桥 往往 表现得 “力不从 心”。 更好的技术措施之一是全桥各墩都设置弹性支座 (如板式橡胶支座),使各墩共 同承担纵桥 向的上 部结构地震惯性力 ,但这种措施一般仅适用于中、 小跨径的公路混凝 土连续梁桥。此外 ,目前 “抗
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