大跨度桥梁结构抗震能力验算

第二部分

大跨度桥梁抗震设计

第5章桥梁结构抗震能力验算

5绕.司1概述桥尚梁猜结贞构舒地尊震陈反柔应路分狠析穷的到最戚终霜目颤的瓦是待正廊确银地泽估孟计蠢地批震勤可慈能乓对歪结素构摔造赤成患的黑破亿坏滑，骑以欺便包通妥过摩结仅构转构且造工和占其叼他剥抗帅震框措透施局，窜使朗损乡丰失惹尽份可椅能师小督。因士此柄，摧抗悦震禁能交力数验酬算音是怒桥串梁趁结则构项抗迹震蒸设设计留的百一丸个铜重衣要番组河成丹部疤分粮。地泻震粒惯样性凭力假主斥要伯集靠中扑在适上坝部解结翼构远，原惯徒性总力聚通桨过翁支戚座队传想递丘给导墩弱柱送，航再庙由度墩喊柱准传赵递罩给统基怎础阵，帆进锤而危传林递垂给辫地树基岸承驱受绿。上漂部枯结堂构剂设汗计：主驻要矩由馆恒泼载好、蒜活毙载洞、脂温疲度翠作中用利等演控料制丑。墩伯柱简设移计：在凳地棉震陆作防用悼下步将劈燕会炒受阴到杯较城大联剪蚁力响和涂弯这矩努作匆用话，铸由两地吩震惭反凳应斥控泳制凭。另务一该方锡面丘，允在岔强伙震魄作调用飞下净，像通需常介希禾望土在庭墩汁柱春中(而撤不明是栗在步上驶部左结垦构)形塌成绸塑驼性美铰预耗胆散拥能色量翻，赖以胞降座低察对侮结盒构袋强卷度幻玉的历要建求肥。墩愿柱裤的饼剪众切项破他坏：脆内性偷破尺坏反，浆伴任随范着远强愉度宋和痰刚誓度耐的释急场剧摇下膜降俱。墩哄柱递的豆弯瞎曲亲破绸坏：延乒性弓破苹坏淹，染多自表农现枝为立开陕裂掀、惨混或凝习土芬剥妻落娱、诞压蛛溃嚼、江钢喘筋独裸输露灰和血弯矩曲棕等兰，攀产海生拥很摸大断的竿塑抖性拿变期形杆。矮欣粗阶的光桥笼墩兆，杀多蒜为献剪就切终破尿坏宁；高瓦柔施的券桥爸墩宋，除多凑为范弯炉曲端破仔坏包。支液座谢的铺破粮坏今：主扣要协为叉支呀座岭锚杨固翻螺降栓摇拔芳出孙、拴剪找断妥，换活陷动好支星座吧脱棍落璃，期支旧座可本谈身仆构狡造羞上沃的像破呈坏苹等狭。墩选柱然抗泊震坑验辣算慌，左主鬼要疼有强掉度擦破蛛坏伸准疤则和延流性弄破光坏篮准滑则。5毒.持2钢葱筋择混蚁凝遍土腊墩屈柱蚊的傍抗贱弯田能蕉力束验解算5疮.困2饱.纸1钢策筋口混举凝搁土窃墩劣柱女截更面对的筛强茧度灶和五曲肌率供延押性捎计永算钢年筋雄混炭凝葛土袋墩撤柱宵的苗弯封曲耽破量坏燥是篇延休性彻破淹坏损，沙根罢据院延箩性萝破渣坏短准受则插，曾结悼构园是份否众破秩坏版取旗决舞于劝塑哥性包变辛形眨的影大边小军。为公此太，截要渗计者算液出未墩剩柱竭可洒能解发章生郊的最煮大陵塑惹性费转硬角和最误大垃容扒许屯塑淡性段转驾角进供行昌比命较记。(钻1婆)约膏束愉混竟凝联土途的术应经力—应屑变柏曲督线当程混浇凝更土许中示的堵应忍力拍较萝大震时掀，影横虫向判应因变它变伞得奸很乓大便，锻由岛于费螺写旋哭筋饮或或箍投筋比的喘作省用厦，随混谁凝渐土以受挎到谷约锐束虑。横形向旦钢纸筋继的无约秀束煤作晕用称能刘显洒著家改暂善篇混洲凝化土桌在谋大稍应台变价时趋的丛应带力—应温变吴关惭系泪，席从友而叉大斗大致提厦高狸墩迷柱教截侧面肥的胖延须性悉，乘而命且际强颈度耗也狸有驼所域提蜂高哥。图5震.迟1给煤出只了祝得炎到揪广浇泛汇认去可该的端约现束荐混珍凝材土裙的辩应身力—应谊变程曲疫线本，央其侵表陕达识式柜为赌：式中：是约束混凝土的峰值纵压应力，εC为混凝土的纵向压应变，εCC为相应于的纵向压应变。

、εCO分别为无约束混凝土的圆柱体抗压强度及相应的纵向压应变(一般取0.002)为了定义保护层混凝土的应力—应变关系，假定时，应变达到碎裂应变εSP。

约束混凝土的峰值纵压应力的计算可分两种情况：

(伟a继)圆战形望截强面式中，为有效横向约束应力。其中，Ke为截面的有效约束系数，是有效约束核芯混凝土面积与核芯混凝土总面积之比，对于圆形截面，一般可取0.95；分别为圆形或螺旋钢筋的屈服强度和截面积；D’、s分别是圆形或螺旋箍筋环的直径和纵向间距。(论b晴)矩亏形朵截想面矩施形弄截税面李在背两您个阿主身轴为方龟向景的究有描效毁约闯束棍应洞力萌分龙别损为虫：

峰值纵压应力可利用如图5.2所示的约束应力与约束强度的关系曲线计算。根据约束应力比就可以查出约束强度比。约泳束残混蒜凝役土过的捕极晶限米压携应恶变εc党u定陶义岔为逗横缝向号约轨束拢钢孟筋聚开挖始阵发贱生林断瓜裂喷时煎的舞混咸凝宋土射压篇应槽变错，追可晴由冈横欧向懒约没束避钢槽筋际达抵到邻最愿大不应其力蝴时跑所懒释逆放是的放总蜓应龄变迹能筝与建混喂凝茫土普由丽于即横北向垂钢偏筋肥的失约圣束仓作悲用林而轨吸鲜收复的解能自量(图5抱.仍1中漠阴姨影率部谁分鄙面甲积)相窃等幼的避条掌件墓进机行盲推围导班。其茶保枕守主估么计躬值授为申：其中，εsu为约束箍筋在最大拉应力时的应变；ρS是约束箍筋的体积含筋率，对于矩形箍筋，ρS=ρx+ρy；是约束混凝土的峰值压应力；是约束箍筋的最大拉应力。

(宰2御)钢刚筋胁的僚应雁力劝一遵应斜变含关勉系(麻3心)钢立筋假混科凝筝土咏截顷面拉的恒抗崇弯鲜强俯度罩与季延喝性铲计方算钢下筋购混利凝乡丰上截瞎面练抗招弯笛强摊度的秩有陡效累表岁示劫方帐法摊是素轴塔力—弯痛矩(咳N抄p使—第M屑)曲岔线炊，截厕面阳的滴延竟性主颜要勺为获截撕面互的吩弯卵矩—曲朴率(仅M魄—留φ帮)关态系洽。采刷用傍条低带联法珠求(攻N贪p灭—惕M焦)和(弯M减—回φ雷)关匙系蒜。假我设垮：●谱平洪截五面茎假梢定表；●射剪借切鸡应欲变互的葬影惕响滑忽县略的不味计摧；●曲钢顶筋境和做混钳凝诸土津之合间冠无响滑血移过现崖象申；●赖采沈用远前莲述柏的横钢欠筋章和睬混戏凝既土撒的坝应辱力—应困变磁关父系(图5鼓-支1和5侵-芝3扒)。设钳构欢件秩截宁面比形精状选如务图5喉.摧4所在示白：φ表器示漠截敬面高曲依率帽，涌形赌心完轴眉的纺应送变灾为ε0。俱荷夕载稼产涛生稀的档应赏变支沿盖截迟面术高约度捆线焰性娃变粱化争，随即应藏力—应衣变炮关淘系础为效：由蒸平分衡叨条夹件决得叛：求重和迹下尘标j表饱示顽截扔面租的主第j种熊材宋料晃，Aj为蔽相泄应绞面猾积彻，斥积塞分谈号灿中榴不在是姑两询项岂相汇乘膛，丙而埋是彩函输数弟关辈系污。由(窝5屿.氏5含)和(缓5园.阴6席)可态得M休—名φ关姻系篮，颤一哈般佩如裤下垃图傲所进示拘，批求敬解祥通怠常再采逗用攻数娃值桥解诉法少。对仿确系定枝的狗轴屋向字力N舒p，失计揪算M—φ关煌系并的境步敞骤海为社：(形b央)选急择映参没考含轴亿，很一质般凤选狠截麦面净形油心势轴糠，浆假老定芦其厉应疯变额为ε0；(贺c屡)由违式(耗5吉.熊4匙)求野出乡丰各谦条炎带(窄们条)的四应达变ε；(龟d恰)按表钢堂筋窃和库混唐凝竖土梢的惰应州力—应矿变看关蛋系致求港对湾应铅于ε的绍应稠力鹊；(静e浸)求寇出雅各杯条爱带决内魂力狮总庆和充，界看自是播否邀满需足县截摧面补平饶衡融条但件醋式(廊5圾.街5瞒)；(毯f坏)若移不方满掩足锤，夜修租改ε0，镰重君复(键c肾)～(把e害)，央直才到边满牧足唯平傅衡厅条标件顶；(刚g症)将滥所猪得维到岁的ε0代丧入(叫5著.探6抹)式响，认求强得举对渗应趴于φ的翁内超力识矩M；(钳h进)重始复(完a曲)～(早g挨)。要邀求梨出锤曲雨率获延袄性详，害需巧要愁确尝定现截矿面忠的屈搏服编状猛态和极姜限捎状代态。屈服条件：极限状态：

其中，分别为受拉钢筋的应力和屈服强度；为受压区混凝土的最大压应变；分别为应力—应变曲线上应力最大点和失效点所对应的应变。这泛里好，咬“很延武性幻玉”残表颜示追结刺构浓发橡生惊较疮大桃的笛非怀弹返性拐变释形饰而边强稀度曲基逆本兰没普有虫减搁少四的考能周力恳。营或也者幸说仙，格延援性庄表素示香结母构箭从执屈迹服割到号破熟坏书的护后摆期挠变诸形母能多力股。延害性拆可跨分匆为膀材如料尸、晌截诊面议、乌构搂件蚁和旬整尝体冷延软性溪等涉。延纵性—般顶可痕用誓以森下因的者无况量筐纲壮比针值μ来锻表鸦示丝式，糊其加定购义品为港：式米中莫，Δ拨y和Δm岂a杏x分棍别翻表扇示洽结差构端首摸次纯屈猫服薯和照所拍经芹历黑过族的面最伏大付变兄形端。欧延哈性烘系中数浇通封常储表晚示闯成铅与闪变祸形瓣有组关浅的康各男种度参丧数吩的抓函浊数物，碍如作挠叔度蜡、姐转由角轰和给曲练率堪等犬。5宋.轧2她.在2墩泊柱雷容棉许席的优最胀大牧塑诱性啄转权角通浪过败桥拍梁葡结扭构宰的兴非典线嘴性档地撒震运反灭应萍时鄙程肥分厨析强，终可焦得补到兰结究构副在辫强翁震卸作远用效下由危闯险林截毯面就的千最圈大烈塑公性济转切角θp及饶相杯应排的存轴秤力论水著平完。前帝述舒方钞法供可扁求等出嫁截裕面航在蓄该技轴万力块作隐用寄下临的灰弯亿矩—曲赴率押关扇系开，琴得衰到举极舌限稍曲阵率亏和倍屈茂服虏曲往率镰，烟则饲该腹截额面祥的企最夹大牙容乡丰许邪塑夏性字转宝角来为其中，为塑性铰等效长度。塑性铰等效长度同塑性变形的发展和极限压应变有很大关系，由于实验结果离散性很大，目前主要用经验公式来确定。新伶西兽兰胃规蜻范垒规肠定哪：其挖中谅，L为非悬哄臂若墩稍的伏高音度亿，母或龄塑抗性其铰研截希面扛到抱反机弯阻点由的岔距酸离气，H为盐截天面距的甩高脑度辛。欧俗洲恭规距范柏公设式考：为郊保滥守叙起芝见凯，浅在田进策行韵抗右震括验露算脊时城，价以烟上泄三颈个敢公触式奇中莲采尾用宝最颂小聪者厅，湾代册入锯式(霉5目-惜9畜)计态算伪截屋面脑的燥最煌大期容浩许乔塑车性窄转衡角值。5松.槐3钢丘筋袖混拦凝开土射墩矩柱题的露抗酿剪中能鹊力劳验斯算抗另剪获验简算售：采碎用能径力眼设课计思嘉想能饥力册设滥计眼思象想：墩圾柱狸的右剪案切假强他度跑要恒大票于睁墩象柱边可选能载承坡受意的巨最掩大搂剪贯力(对氧应膝于距塑和性副铰织处咬截浴面左可千能汪达矛到哈的挖最桑大更弯岸曲斥强垫度)。在捏进工行私非殖线筐性舅地况震讽反筑应表时吧程喘分笔析按时篮，兔钢惧筋睡和鬼混徐凝假土森的衫强柿度升要赖采齿用昆极千限恭强揉度序。5马.麻3精.围1墩痛柱狸的吼抗驾剪跌强烦度钢驼筋歪混铃凝语土喉墩轧柱弯的狂剪件切屯强桌度遇为榜：式危中剖：V与c盆—混鸭凝邀土呼提梢供角的啊剪扛切圣强兰度箭；V茅p贯—轴冠向寻力气提胃供侍的辛剪路切歪强津度覆；V漂s朵—横奶向架钢距筋聋提柔供疼的愿剪伶切姿强炮度开。(巷1跳)混味凝妈土艺提管供文的颠剪朴切栗强浓度担：其中，为混凝土的名义剪应力(MPa)；k取决于构件的延性水平，对于抗震验算，偏保守地根据图5.5取值；fc’为混凝土的圆柱体抗压强度(MPa)；Ae为有效剪切面积，Ae＝0.8·Ag，Ag为墩柱的截面积。(羽2宏)轴聚向高力妖提闻供够的牧剪割切停强表度修：其尊中队，P为闻轴鞋向坛力同，献压疯为页正茫、息拉烛为兰负输；帮对域于开悬搂臂京墩卧柱卧，α为蛛墩求柱派轴雹向遵力反作搁用兄点献和圈塑闪性低铰面区替截钱面骗受两压测中红心找连吹线培与丽墩买柱色轴易线榆的头夹丈角敲，耐而滩对坛于弃两匪端租受连反扁向鸭弯般矩草的叔墩哄柱(反肚弯窃墩耻柱)，α为线墩渔顶金和野墩窗底凳受有压壁中胶心展连普线坟与宜墩泉柱雷轴昼线革的棋夹剂角圆，造如权图5紫.扯6所马示隶；D为府截裁面迫的壮高百度抱或谷直接径泼；C为挣受姐压描区猴高竞度巨；率对矛于吼悬还臂肌墩督柱仙，a＝H，瞒对摘于瞎两主端类受瞧反软向翁弯代矩蝇的皂墩萍柱古，a＝H贸/踢2。尺对弃于村抗孟震携验撇算释，膜宜蚕偏另保四守仪地脾取V珍p避=罗0惑.南8惭5权·抹P呈·好t客g抓α。(章3测)横赴向响钢活筋(桁房诚架回机榜构)提季供愉的夹剪粘力汁：圆假形迫墩倾柱伯：矩渠形伏墩统柱喊：其岁中喂，D’为悲核吗芯劣混泽凝羡土锋在买剪尊力狭方示向仇的联尺良寸(周千边狗箍瓜筋位中掩到方中寇的券距秘离)；As盛h为昂单茅层利螺填旋间箍肿筋衬截丝式面面积语；Av为视剪察力漆作叫用浓方银向锡上拘单酷层彻横骑向箩钢扣筋提的俩总窃截目面竹积何；fy若h为盖横咽向擦钢被筋询的猴屈翅服腹强数度揉；s为销横驼向仰钢游筋搂的奏纵毛向灿间竟距跟；θ为聋弯途剪醋裂坦缝遵与资墩誉柱科轴咱线屿的峡夹裙角你，娘对尼于病抗兰震羊验惨算铃，朱偏健保扮守遵地皂取3旦5º。由救此辆可挥得磁钢况筋前混荣凝疮土臂墩闪柱团的晓初背始歉剪怨切程强腹度Vi和童残瘦余叮剪状切造强扔度Vr分省别达为(券V度c腾i和V叠c弱r参欺见见图5坊.渴5纪)：5爹.朽3上.益2墩滨柱惑的针抗胶剪搏验都算墩径柱隐可何能某承芳受君的择最形大谈剪洒力Q与映墩缩慧柱连的滴抗姜剪友强颤度V之扯间胃满单足鼻：在抢墩絮柱老中相，恒剪率力久沿堂墩恰高密不桌断侍变照化脸，欠而爹抗功剪尾强撒度屡也树不趟均映匀妄。通舒常津，均从燥墩抗顶姨到医墩馆底居，顷墩顾柱飘所小受降的您剪烘力兼不偷断逆增含大旬，泰到欺墩跳底种载脾面滩达往到欲最财大枣值切。但殊墩给柱带的岭抗减剪犬强争度亩变衬化渴规它律姜并考不刑完踩全筹类枣似赵，粗剪丧切粥强灿度絮由笼混少凝长土怀、肺轴使向宵力木以计及暮横剪向顶钢皇筋种共韵同友提现供拦。轴隆向班力枝提挽供济的址剪蚁切批强魂度：突可新认爸为猾沿真整赖个御墩全柱含不棚变谈；混描凝竹土肥提粮供顷的互剪督切盯强禁度：畜在革塑桃性蹦铰米区以以内外趋取最初何始沈值肌，招在西塑难性邻铰鲜区虽内泄要茎根片据歌延薯性梢水序平土取舒值正；横劳向食钢腿筋暂提报供须的踪蝶剪茧力：薯由睛于披塑胆性骡铰勤区赛内娇横难向谨钢许筋臂的雾布棒置俭加夸密势，岔因槐而段在冻塑沸性秋铰稀区渴内谊外慕差弯别队较玩大糠。墩仁柱糟塑抛性蚂铰舍区王内才外汇的咽抗餐剪旅强周度杰分悠别携为蛮：当治墩设柱忌未尿形仁成任塑瓶性劝铰棕时逼，睡潜痛在特塑饼性姑铰霜区弯内像的辨抗镰剪姑强巾度涌比惹塑数性朴铰并区后以唯外译大怨很余多伟。跳这凉就隶有雀可浅能陡造时成采塑奖性纸铰水区垃以榨外酒先离发臣生任剪也切态破乳坏既，槽可沾以洽看美到炊大嘉地赞震咱中肯剪看切冻破铁坏陪常毫常睬发口生灶在辽墩画柱望中敌部璃。在滑进欠行直抗掘震错验悔算洞时扩，湖为撕了钟确卷保嗽整召个虫墩爆柱炮不俭发羞生秃剪征切伴破扯坏深，骄取V都=渡M桥i过n挂(之V息1，V棚2每)，谈而Q取等塑搏性顿铰部截柔面狸所翁受凤的站剪逼力(一宁般稻为愈墩传柱薄中炒最中大)。5汤.侍4桥袍墩棋的冶塑知性旬铰标机殊制桥新梁抵结被构乌，颗大刷部怠分降的张质黎量寒集浴中油在亿上则部罗结陆构望，寻由努梁帝、添板朽、吩横悠隔匪板钱和冷道界路具表首面债等茶组桥成肿，从地叙震法时恳，托惯渗性族力生主贤要外集嚼中铸在竟上盖部绢结倚构虏。由刚于扯地作震庆产宰生暮的昏惯估性喜力(包参括储水面平假剪忠力馆、效轴锻力悔或梅中百心去垂欲直往力)仅波仅昆对味柱烈、如墩格和最基圈础车这总些管下托部岩结然构遭施加加续巨楼大港的朝作障用杀力慈，点所猜以良柱龙、润墩血和北基屋础主是济抗鬼震拣设誓计诱的念主制要炒部舅位汇。抗咸震躲设深计姥时抚，其应宜使选下吊部沃结除构严形狱成耍塑培性控铰押并呈消榆耗窄掉坏一俱部医分斤地次震趁能饲量屡，脑选响定封的既塑滩性蒜铰片最突好吃包帐含晴在役柱锈中伪而尖不臂是误在虫基通础圾中(基股脚翻、团桩位帽败和沸桩)，犹这笑是渔因士为汁柱飘的抄检术查捐和放修准复姐都抛比箱较绩容沟易渴。对倦单蓬柱傲式太桥叹墩烫，牌上狗部葬结碑构海放代置铁在剂支漏座塔上级的柳情鹅况则，汁不俊管勺地臭震蜻作盯用杏的插方哑向杂如赞何(顺仓桥扑方风向元或贫横吩桥是方第向)，零塑殿性窜铰旦区板域莫通足常搂只惊出岗现田在遵柱康基(见暗图5窜.饶7租)。对禁多报柱伤式狮桥屑墩艳，束上注部吧结汽构纷放但置裤在哲支怜座胶上冲的准情惯况雁，族当粱地扭震短作赔用妹在液横演桥哀方旦向伏时枪，妹塑律性锡铰坐区或域歇可多以线出劈燕现铲在偷柱鉴的挤顶筐部葬或拴根佛部(见蚂图5蚀.借8想)。对尿低旺矮丢的烛墙惑式因桥积墩大，栋当若地务震劝作踢用宗在毕横电桥床方杜向磨时更，腰塑牺性高区做域杰可尖能师分今布丛在晨桥胁墩嘱的尺大车范湿围针区连域计。肃然舰而免，改当陷地进震秩沿由顺员桥护方临向税作毫用辩，捡并择且翠上基部敏结帮构环放粉置巾在捞支碧座惊上寨的至时万候僚，晋同签柱窝子块的智情国况僵一础样