規(guī)則橋梁抗震計算方法

1、規(guī)則橋梁抗震計算方法一一設(shè)計計算的三個階段設(shè)計計算的三個階段二二選擇合適的抗震計算方法選擇合適的抗震計算方法 三截面分析：三截面分析：彎矩曲率關(guān)系彎矩曲率關(guān)系四四單柱墩的簡化分析方法單柱墩的簡化分析方法 五五雙柱墩雙柱墩PushOverPushOver 六能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算六能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算七進(jìn)一步的研究七進(jìn)一步的研究規(guī)則橋梁抗震計算方法明確明確 設(shè)計計算的三個階段設(shè)計計算的三個階段準(zhǔn)確準(zhǔn)確精確精確規(guī)則橋梁抗震計算方法2.1 2.1 可簡化為單自由度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可簡化為單自由度系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 選擇合適的抗震計算方法選擇合適的抗震計算方法規(guī)則橋梁抗震計算方法1. 一階振型占主導(dǎo)地位，大多數(shù)的規(guī)則

2、橋梁一階振型占主導(dǎo)地位，大多數(shù)的規(guī)則橋梁 。 2. 當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期大于反應(yīng)譜的特征周期后，對于規(guī)則橋梁可采用等位移當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期大于反應(yīng)譜的特征周期后，對于規(guī)則橋梁可采用等位移原理，即對于相同邊界條件，地震作用下，按彈性分析與彈塑性分析（非原理，即對于相同邊界條件，地震作用下，按彈性分析與彈塑性分析（非線性分析）得出的位移近似相等。（細(xì)則條文說明線性分析）得出的位移近似相等。（細(xì)則條文說明6.7.6）3. 所謂彈性分析，就是延性構(gòu)件采用有效剛度時的未折減彈性反應(yīng)譜作用下所謂彈性分析，就是延性構(gòu)件采用有效剛度時的未折減彈性反應(yīng)譜作用下的位移的位移E2地震位移，用于系數(shù)修正的自振周期也應(yīng)是有效

3、剛度下計算得到。地震位移，用于系數(shù)修正的自振周期也應(yīng)是有效剛度下計算得到。4. 規(guī)范給出的系數(shù)修正方法只適用于近似單自由度系統(tǒng)，其他結(jié)構(gòu)型式有待規(guī)范給出的系數(shù)修正方法只適用于近似單自由度系統(tǒng)，其他結(jié)構(gòu)型式有待于研究，不過一般認(rèn)為可近似取于研究，不過一般認(rèn)為可近似取1.2.2 2.2 等位移準(zhǔn)則等位移準(zhǔn)則 選擇合適的抗震計算方法選擇合適的抗震計算方法規(guī)則橋梁抗震計算方法1. 即非線性靜力分析方法，規(guī)則橋梁，結(jié)果更準(zhǔn)確即非線性靜力分析方法，規(guī)則橋梁，結(jié)果更準(zhǔn)確 、全面。、全面。 2. 有些結(jié)構(gòu)的抗震計算不能避免的要使用有些結(jié)構(gòu)的抗震計算不能避免的要使用PushOver方法，如多柱墩的橫向容許方法，

4、如多柱墩的橫向容許位移和計算位移的計算。位移和計算位移的計算。3. 基于塑性鉸的基于塑性鉸的PushOver是比較適合于工程師使用的方法，其彎矩曲率關(guān)系的是比較適合于工程師使用的方法，其彎矩曲率關(guān)系的確定和參數(shù)選擇是關(guān)鍵。確定和參數(shù)選擇是關(guān)鍵。4. 需求和能力：能力譜法的通俗表述。需求和能力：能力譜法的通俗表述。（1）位移延性比：性能點位移與屈服位移之比）位移延性比：性能點位移與屈服位移之比（2）性能點：特定）性能點：特定E2地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。對應(yīng)某位移延性比，把彈性反應(yīng)地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。對應(yīng)某位移延性比，把彈性反應(yīng)譜按強度折減系數(shù)法或等效阻尼法轉(zhuǎn)換為加速度譜按強度折減系數(shù)法或等效阻尼

5、法轉(zhuǎn)換為加速度-位移關(guān)系（需求曲線），位移關(guān)系（需求曲線），同時荷載位移曲線轉(zhuǎn)換為加速度同時荷載位移曲線轉(zhuǎn)換為加速度-位移關(guān)系（能力曲線），二者的交點即位移關(guān)系（能力曲線），二者的交點即為性能點。為性能點。 （3）容許位移為塑形轉(zhuǎn)角等于塑形容許轉(zhuǎn)角的荷載步對應(yīng)的位移。）容許位移為塑形轉(zhuǎn)角等于塑形容許轉(zhuǎn)角的荷載步對應(yīng)的位移。2.3 PushOver2.3 PushOver分析分析 選擇合適的抗震計算方法選擇合適的抗震計算方法規(guī)則橋梁抗震計算方法2.3 PushOver2.3 PushOver分析分析 選擇合適的抗震計算方法選擇合適的抗震計算方法規(guī)則橋梁抗震計算方法2.4 2.4 不同橋型的簡化方

6、法不同橋型的簡化方法 選擇合適的抗震計算方法選擇合適的抗震計算方法規(guī)則橋梁抗震計算方法2.4 2.4 不同橋型的簡化方法不同橋型的簡化方法 選擇合適的抗震計算方法選擇合適的抗震計算方法規(guī)則橋梁抗震計算方法截面分析：彎矩曲率關(guān)系截面分析：彎矩曲率關(guān)系非約束混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系3.1 3.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 規(guī)則橋梁抗震計算方法截面分析：彎矩曲率關(guān)系截面分析：彎矩曲率關(guān)系約束混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系：Kent-Park模型，峰值應(yīng)變選擇和Z取值是需要明確的參數(shù)3.1 3.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 規(guī)則橋梁抗震計算方法截面分析：彎矩曲率關(guān)系截面分析：彎矩曲率關(guān)系3.1 3.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力

7、應(yīng)變關(guān)系 約束混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系：Mander模型，參數(shù)意義明確，而且使用于各種截面型式，約束或非約束混凝土。規(guī)則橋梁抗震計算方法截面分析：彎矩曲率關(guān)系截面分析：彎矩曲率關(guān)系鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系：屈后剛度系數(shù)要近似為0。3.1 3.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 規(guī)則橋梁抗震計算方法截面分析：彎矩曲率關(guān)系截面分析：彎矩曲率關(guān)系3.2 3.2 幾個需要明確的地方幾個需要明確的地方 1.首次屈服：計算有效剛度； 規(guī)則橋梁抗震計算方法截面分析：彎矩曲率關(guān)系截面分析：彎矩曲率關(guān)系3.2 3.2 幾個需要明確的地方幾個需要明確的地方 2.塑性鉸定義：初始剛度要采用有效剛度； 3.一般采用雙折線模型是能滿足要一

8、般采用雙折線模型是能滿足要求的，屈后剛度系數(shù)根據(jù)彎求的，屈后剛度系數(shù)根據(jù)彎矩曲率曲線得到。矩曲率曲線得到。規(guī)則橋梁抗震計算方法第四章第四章 單柱墩的簡化分析方法單柱墩的簡化分析方法 1. 1.簡化為單自由度系統(tǒng)：簡化為單自由度系統(tǒng)：ExcelExcel手算手算規(guī)則橋梁抗震計算方法第四章第四章 單柱墩的簡化分析方法單柱墩的簡化分析方法 1. 1.簡化為單自由度系統(tǒng)：簡化為單自由度系統(tǒng)：ExcelExcel手算手算規(guī)則橋梁抗震計算方法第四章第四章 單柱墩的簡化分析方法單柱墩的簡化分析方法 2. 2.等位移準(zhǔn)則：規(guī)范推薦的簡化方法等位移準(zhǔn)則：規(guī)范推薦的簡化方法規(guī)則橋梁抗震計算方法第四章第四章 單柱墩

9、的簡化分析方法單柱墩的簡化分析方法 3.PushOver3.PushOver：經(jīng)驗證與簡化方法非常接近。要明確的是初始剛度必須用有效剛度，而屈：經(jīng)驗證與簡化方法非常接近。要明確的是初始剛度必須用有效剛度，而屈服點和屈后剛度系數(shù)要按實際彎矩曲率曲線來簡化而不是理想化的彎矩曲率曲線。服點和屈后剛度系數(shù)要按實際彎矩曲率曲線來簡化而不是理想化的彎矩曲率曲線。 另外特別注意的是，用來對比的計算位移，應(yīng)該是墩頂與墩底的相對位移，即所謂延性另外特別注意的是，用來對比的計算位移，應(yīng)該是墩頂與墩底的相對位移，即所謂延性構(gòu)件的局部需求。構(gòu)件的局部需求。規(guī)則橋梁抗震計算方法第五章雙柱墩第五章雙柱墩PushOver容

10、許位移和計算位移的計算，都有必要采用PushOver計算結(jié)果5.1 5.1 雙柱墩的計算思路雙柱墩的計算思路規(guī)則橋梁抗震計算方法第五章雙柱墩第五章雙柱墩PushOver雙柱墩在Push過程中，隨著水平力的變化，墩柱的軸力會隨之變化，有的增加有的減少，一般可以按照首次產(chǎn)生塑性鉸時刻的軸力進(jìn)行截面分析。5.2 5.2 軸力的迭代軸力的迭代規(guī)則橋梁抗震計算方法第五章雙柱墩第五章雙柱墩PushOver1.雙柱墩橫向Pushover的模型應(yīng)盡量選取單獨的下部結(jié)構(gòu)模型，而不是直接用整體模型，在用能力譜法進(jìn)行性能點迭代時，簡單的模型結(jié)果更準(zhǔn)確。2.在一般情況下，直接用等位移法計算的位移也是可以接受的。5.3

11、 5.3 計算位移計算位移規(guī)則橋梁抗震計算方法第五章雙柱墩第五章雙柱墩PushOver1.Midas可以直接輸出特定荷載步的塑性轉(zhuǎn)角，因此根據(jù)塑性容許轉(zhuǎn)角，可以找到相應(yīng)的荷載步，其對應(yīng)的位移就是容許位移。2.需要明確的是：Midas中輸出的是單位長度的塑形轉(zhuǎn)角，所以實際上是塑形曲率！也就是7.4.3-1中Lp=0的情況。5.4 5.4 容許位移容許位移規(guī)則橋梁抗震計算方法第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算 1.塑形工作狀態(tài)和彈性工作狀態(tài)怎塑形工作狀態(tài)和彈性工作狀態(tài)怎么區(qū)分么區(qū)分規(guī)則橋梁抗震計算方法第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算規(guī)則橋梁抗震計算方法第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算規(guī)則橋梁抗震計算方法第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算第六章能力保護(hù)構(gòu)件的相關(guān)計算 2. .圓形截面的抗剪承載計算圓形截面的抗