规则桥梁抗震计算方法

1、规则桥梁抗震计算方法一一设计计算的三个阶段设计计算的三个阶段二二选择合适的抗震计算方法选择合适的抗震计算方法 三截面分析：三截面分析：弯矩曲率关系弯矩曲率关系四四单柱墩的简化分析方法单柱墩的简化分析方法 五五双柱墩双柱墩PushOverPushOver 六能力保护构件的相关计算六能力保护构件的相关计算七进一步的研究七进一步的研究规则桥梁抗震计算方法明确明确 设计计算的三个阶段设计计算的三个阶段准确准确精确精确规则桥梁抗震计算方法2.1 2.1 可简化为单自由度系统结构可简化为单自由度系统结构 选择合适的抗震计算方法选择合适的抗震计算方法规则桥梁抗震计算方法1. 一阶振型占主导地位，大多数的规则

2、桥梁一阶振型占主导地位，大多数的规则桥梁 。 2. 当结构的自振周期大于反应谱的特征周期后，对于规则桥梁可采用等位移当结构的自振周期大于反应谱的特征周期后，对于规则桥梁可采用等位移原理，即对于相同边界条件，地震作用下，按弹性分析与弹塑性分析（非原理，即对于相同边界条件，地震作用下，按弹性分析与弹塑性分析（非线性分析）得出的位移近似相等。（细则条文说明线性分析）得出的位移近似相等。（细则条文说明6.7.6）3. 所谓弹性分析，就是延性构件采用有效刚度时的未折减弹性反应谱作用下所谓弹性分析，就是延性构件采用有效刚度时的未折减弹性反应谱作用下的位移的位移E2地震位移，用于系数修正的自振周期也应是有效

3、刚度下计算得到。地震位移，用于系数修正的自振周期也应是有效刚度下计算得到。4. 规范给出的系数修正方法只适用于近似单自由度系统，其他结构型式有待规范给出的系数修正方法只适用于近似单自由度系统，其他结构型式有待于研究，不过一般认为可近似取于研究，不过一般认为可近似取1.2.2 2.2 等位移准则等位移准则 选择合适的抗震计算方法选择合适的抗震计算方法规则桥梁抗震计算方法1. 即非线性静力分析方法，规则桥梁，结果更准确即非线性静力分析方法，规则桥梁，结果更准确 、全面。、全面。 2. 有些结构的抗震计算不能避免的要使用有些结构的抗震计算不能避免的要使用PushOver方法，如多柱墩的横向容许方法，

4、如多柱墩的横向容许位移和计算位移的计算。位移和计算位移的计算。3. 基于塑性铰的基于塑性铰的PushOver是比较适合于工程师使用的方法，其弯矩曲率关系的是比较适合于工程师使用的方法，其弯矩曲率关系的确定和参数选择是关键。确定和参数选择是关键。4. 需求和能力：能力谱法的通俗表述。需求和能力：能力谱法的通俗表述。（1）位移延性比：性能点位移与屈服位移之比）位移延性比：性能点位移与屈服位移之比（2）性能点：特定）性能点：特定E2地震作用下的结构响应。对应某位移延性比，把弹性反应地震作用下的结构响应。对应某位移延性比，把弹性反应谱按强度折减系数法或等效阻尼法转换为加速度谱按强度折减系数法或等效阻尼

5、法转换为加速度-位移关系（需求曲线），位移关系（需求曲线），同时荷载位移曲线转换为加速度同时荷载位移曲线转换为加速度-位移关系（能力曲线），二者的交点即位移关系（能力曲线），二者的交点即为性能点。为性能点。 （3）容许位移为塑形转角等于塑形容许转角的荷载步对应的位移。）容许位移为塑形转角等于塑形容许转角的荷载步对应的位移。2.3 PushOver2.3 PushOver分析分析 选择合适的抗震计算方法选择合适的抗震计算方法规则桥梁抗震计算方法2.3 PushOver2.3 PushOver分析分析 选择合适的抗震计算方法选择合适的抗震计算方法规则桥梁抗震计算方法2.4 2.4 不同桥型的简化方

6、法不同桥型的简化方法 选择合适的抗震计算方法选择合适的抗震计算方法规则桥梁抗震计算方法2.4 2.4 不同桥型的简化方法不同桥型的简化方法 选择合适的抗震计算方法选择合适的抗震计算方法规则桥梁抗震计算方法截面分析：弯矩曲率关系截面分析：弯矩曲率关系非约束混凝土应力应变关系3.1 3.1 应力应变关系应力应变关系 规则桥梁抗震计算方法截面分析：弯矩曲率关系截面分析：弯矩曲率关系约束混凝土应力应变关系：Kent-Park模型，峰值应变选择和Z取值是需要明确的参数3.1 3.1 应力应变关系应力应变关系 规则桥梁抗震计算方法截面分析：弯矩曲率关系截面分析：弯矩曲率关系3.1 3.1 应力应变关系应力

7、应变关系 约束混凝土应力应变关系：Mander模型，参数意义明确，而且使用于各种截面型式，约束或非约束混凝土。规则桥梁抗震计算方法截面分析：弯矩曲率关系截面分析：弯矩曲率关系钢筋应力应变关系：屈后刚度系数要近似为0。3.1 3.1 应力应变关系应力应变关系 规则桥梁抗震计算方法截面分析：弯矩曲率关系截面分析：弯矩曲率关系3.2 3.2 几个需要明确的地方几个需要明确的地方 1.首次屈服：计算有效刚度； 规则桥梁抗震计算方法截面分析：弯矩曲率关系截面分析：弯矩曲率关系3.2 3.2 几个需要明确的地方几个需要明确的地方 2.塑性铰定义：初始刚度要采用有效刚度； 3.一般采用双折线模型是能满足要一

8、般采用双折线模型是能满足要求的，屈后刚度系数根据弯求的，屈后刚度系数根据弯矩曲率曲线得到。矩曲率曲线得到。规则桥梁抗震计算方法第四章第四章 单柱墩的简化分析方法单柱墩的简化分析方法 1. 1.简化为单自由度系统：简化为单自由度系统：ExcelExcel手算手算规则桥梁抗震计算方法第四章第四章 单柱墩的简化分析方法单柱墩的简化分析方法 1. 1.简化为单自由度系统：简化为单自由度系统：ExcelExcel手算手算规则桥梁抗震计算方法第四章第四章 单柱墩的简化分析方法单柱墩的简化分析方法 2. 2.等位移准则：规范推荐的简化方法等位移准则：规范推荐的简化方法规则桥梁抗震计算方法第四章第四章 单柱墩

9、的简化分析方法单柱墩的简化分析方法 3.PushOver3.PushOver：经验证与简化方法非常接近。要明确的是初始刚度必须用有效刚度，而屈：经验证与简化方法非常接近。要明确的是初始刚度必须用有效刚度，而屈服点和屈后刚度系数要按实际弯矩曲率曲线来简化而不是理想化的弯矩曲率曲线。服点和屈后刚度系数要按实际弯矩曲率曲线来简化而不是理想化的弯矩曲率曲线。 另外特别注意的是，用来对比的计算位移，应该是墩顶与墩底的相对位移，即所谓延性另外特别注意的是，用来对比的计算位移，应该是墩顶与墩底的相对位移，即所谓延性构件的局部需求。构件的局部需求。规则桥梁抗震计算方法第五章双柱墩第五章双柱墩PushOver容

10、许位移和计算位移的计算，都有必要采用PushOver计算结果5.1 5.1 双柱墩的计算思路双柱墩的计算思路规则桥梁抗震计算方法第五章双柱墩第五章双柱墩PushOver双柱墩在Push过程中，随着水平力的变化，墩柱的轴力会随之变化，有的增加有的减少，一般可以按照首次产生塑性铰时刻的轴力进行截面分析。5.2 5.2 轴力的迭代轴力的迭代规则桥梁抗震计算方法第五章双柱墩第五章双柱墩PushOver1.双柱墩横向Pushover的模型应尽量选取单独的下部结构模型，而不是直接用整体模型，在用能力谱法进行性能点迭代时，简单的模型结果更准确。2.在一般情况下，直接用等位移法计算的位移也是可以接受的。5.3

11、 5.3 计算位移计算位移规则桥梁抗震计算方法第五章双柱墩第五章双柱墩PushOver1.Midas可以直接输出特定荷载步的塑性转角，因此根据塑性容许转角，可以找到相应的荷载步，其对应的位移就是容许位移。2.需要明确的是：Midas中输出的是单位长度的塑形转角，所以实际上是塑形曲率！也就是7.4.3-1中Lp=0的情况。5.4 5.4 容许位移容许位移规则桥梁抗震计算方法第六章能力保护构件的相关计算第六章能力保护构件的相关计算 1.塑形工作状态和弹性工作状态怎塑形工作状态和弹性工作状态怎么区分么区分规则桥梁抗震计算方法第六章能力保护构件的相关计算第六章能力保护构件的相关计算规则桥梁抗震计算方法第六章能力保护构件的相关计算第六章能力保护构件的相关计算规则桥梁抗震计算方法第六章能力保护构件的相关计算第六章能力保护构件的相关计算 2. .圆形截面的抗剪承载计算圆形截面的抗