地震作用下中小跨徑梁式橋墩梁最小搭接長(zhǎng)度研究.pdf

1、橋梁震害調(diào)查表明，在眾多地震引發(fā)的橋梁災(zāi)害中，落梁是經(jīng)常發(fā)生又最為嚴(yán)重的災(zāi)害之一。近年來，國(guó)內(nèi)外開展了大量關(guān)于防止橋梁落梁的研究，提出了許多防落梁裝置并建立防落梁系統(tǒng)。墩梁最小搭接長(zhǎng)度作為防落梁系統(tǒng)中第一道，也是最基本的保護(hù)措施，已寫入中國(guó)2008版《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》和正在修訂的《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（報(bào)批稿）中。但目前規(guī)范更多的是參考和借鑒國(guó)外的相關(guān)研究成果，國(guó)內(nèi)的研究工作還不夠充分。
　　本文針對(duì)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

2、》修訂的需求，對(duì)梁式橋墩梁最小搭接長(zhǎng)度計(jì)算展開研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　根據(jù)中國(guó)橋梁落梁震害的具體情況，結(jié)合規(guī)范規(guī)定，考慮不同墩高、跨徑、聯(lián)長(zhǎng)等幾個(gè)因素（對(duì)于斜交橋和曲線橋，還應(yīng)考慮斜交角和圓心角）對(duì)梁式橋墩梁相對(duì)位移的影響，按均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)計(jì)算方案，對(duì)中外橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中的墩梁最小搭接長(zhǎng)度計(jì)算公式取值進(jìn)行了對(duì)比分析;采用SAP2000軟件建立有限元模型，采用單因素控制，分析該因素取值變化對(duì)墩梁相對(duì)位移的影響;運(yùn)用最小

3、二乘法原理，根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果，經(jīng)多元線性回歸分析，擬合出連續(xù)梁橋墩梁最小搭接長(zhǎng)度計(jì)算公式，并驗(yàn)證了擬合公式對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋的適用性。
　　研究結(jié)果表明，無論是簡(jiǎn)支梁橋還是連續(xù)梁橋，美國(guó)AASHTO規(guī)范計(jì)算所得的墩梁最小搭接長(zhǎng)度值最小，日本和中國(guó)規(guī)范值安全儲(chǔ)備較高;美國(guó)加州規(guī)范1999版公式由于墩高項(xiàng)的分項(xiàng)系數(shù)很大，對(duì)于墩高超過20m的橋梁，其墩梁最小搭接長(zhǎng)度明顯偏大;對(duì)于曲線梁橋，僅日本和中國(guó)規(guī)范中有規(guī)定，且墩梁最小搭接長(zhǎng)度主要受中

4、心角影響，受墩高、跨徑（聯(lián)長(zhǎng)）的影響不大。
　　墩梁相對(duì)位移值隨著跨徑、墩高、聯(lián)長(zhǎng)的增大而增大，且墩高是最主要影響因素，其次是聯(lián)長(zhǎng)，最后是跨徑。同一墩高水平下，等跨布置與不等跨布置在聯(lián)長(zhǎng)為同一量級(jí)時(shí)，其墩梁相對(duì)位移值差距不明顯。對(duì)于8度區(qū)Ⅱ類場(chǎng)地，高低墩布置（不等墩高）組合下，對(duì)于平均墩高不超過40m的橋梁，規(guī)范給出的墩梁最小搭接長(zhǎng)度值基本滿足要求，但對(duì)于更高烈度區(qū)，且場(chǎng)地條件更差的情況，抗震設(shè)防應(yīng)單獨(dú)考慮。等墩高布置時(shí)，其平均墩

5、高達(dá)到了50m級(jí)時(shí)，其墩梁相對(duì)位移值要明顯小于不等高橋梁同墩高級(jí)別的墩梁相對(duì)位移值。因此，橋梁結(jié)構(gòu)的墩柱應(yīng)盡量采用等墩高設(shè)計(jì)，或者不同墩柱高差盡量不要太大。
　　擬合公式值考慮了不同地震烈度的影響，對(duì)于不同的抗震設(shè)防烈度要乘以不同的比例系數(shù)，較好地反應(yīng)了計(jì)算結(jié)果隨地震烈度逐步增大這一規(guī)律，考慮更細(xì)致。但對(duì)于高烈度區(qū)，擬合公式值存在不合理情況，因此對(duì)于高烈度區(qū)，僅從抗震措施設(shè)計(jì)來設(shè)防已不能滿足要求，建議采取減隔震措施或其他限位裝置。