北一路桥抗震性能研究报告(55+83+83+55m自锚式单塔悬索连续刚构梁组合桥).doc

PAGE 乌鲁木齐经济技术开发区二期延伸区域北一路桥梁工程科研专题 北一路桥梁工程抗震性能研究 目　　录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 工程概况 1 1.1 工程介绍 1 1.2 建筑场地条件 2 1.3 计算分析依据 2 1.4 本报告研究内容 2 2 北一路桥梁工程动力性能研究 4 2.1 有限元模型 4 2.1.1 建模思路 4 2.1.2 建模原则与主要参数 4 2.1.3 有限元模型的建立 6 2.2 北一路桥梁工程动力特性研究 7 2.2.1 北一路桥梁工程自振频率与振型 7 2.2.2 北一路桥梁工程动力特性评价 12 3 北一路桥梁工程抗震性能研究 13 3.1 研究概述 13 3.2 北一路桥梁工程地震响应反应谱分析法 13 3.2.1 设计反应谱与反应谱组合 14 3.2.2 E1地震作用下桥梁响应 15 3.2.3 E2地震作用下桥梁响应 16 3.3 北一路桥梁工程地震响应时程分析法 17 3.3.1 地震波的选取和输入 18 3.3.2 E1地震作用下桥梁响应 22 3.3.3 E2地震作用下桥梁响应 25 3.4 北一路桥梁工程抗震性能评价 28 4 北一路桥梁工程动力特性与抗震性能综合评价 29 乌鲁木齐北一路桥梁工程抗震性能研究 PAGE 1 ~ ~ 北一路桥梁工程抗震性能研究 （2010年01月） 工程概况 工程介绍 乌鲁木齐北一路桥梁工程位于乌鲁木齐经济技术开发区二期延伸区域北一路，上跨小绿谷，起点为规划一路，终点为西三路。桥梁起点桩号K0+501.4，中心桩号K0+645.00，终点桩号K0+793.71，全长292.31m。该桥设计桥型采用分离式双幅自锚式单塔悬索连续刚构梁组合桥，主桥桥跨起点K0+507.00，桥跨终点K0+783.00，桥跨布置为55.0+83.0+83.0+55.0m，桥跨总长276.0m，桥型布置如图1所示。 乌鲁木齐北一路桥梁桥型布置图 桥梁横向为分离式双幅桥梁，上部构造为四跨一联自锚式单塔悬索预应力混凝土变截面连续刚构梁，单幅桥采用单箱双室截面。箱梁顶板宽16.5m，底板宽11.5m，翼缘悬臂长2.5m，采用C50混凝土。箱梁支点处梁高为4.5m，跨中和边跨现浇段梁高为2.2m，箱梁底板曲线为抛物线。箱梁顶板厚度为25cm；箱梁根部底板厚度为55cm，腹板厚度为55cm；跨中底板厚度为25cm，腹板厚度为45cm。 桥梁2号主墩为钢筋混凝土空心箱形墩，墩高23.323m，墩身尺寸3.8×11.5m，主墩与箱形梁固接，形成刚构体系；1号、3号支墩为钢筋混凝土实心墩，墩高分别为17.873m、11.199m，墩身尺寸2.2×12.3m，为铰接墩，墩上设置支座，两侧设置挡块；各墩承台均厚3.0m，基础采用6Φ1.8m钻孔灌注桩；0号、4号桥台采用桩接盖梁式桥台，基础为3Φ1.8m钻孔灌注桩。墩台帽、墩台身采用C30钢筋混凝土，承台桩基采用C25钢筋混凝土。 箱梁与主墩固结处设置钢结构塔柱，塔高25m，塔柱尺寸2.0×1.0m，采用12mm厚钢箱结构；双幅桥每幅设置一座塔柱，塔柱设置在桥面外侧箱梁翼缘悬臂处，用锚筋与箱梁连接；两塔柱之间设置钢结构横向联系，以加强塔柱稳定性。悬索主缆锚于塔柱24m高处，两侧锚于主梁两端；吊杆布置间距为5m，全桥共布置吊杆100根。 建筑场地条件 根据《乌鲁木齐经济技术开发区二期延伸区域北一路工程跨越小绿谷桥梁岩土工程勘察报告》，桥梁建设地区附近发育有九家湾断层为全新世断层，属西山掀斜隆起断块的内部断层，活动速率小于0.1mm，是弱活动断层；在未来百年内发生大于6级地震的概率很小，属抗震一般地段。 该建筑场地覆盖层厚度为9.5～10.3m，等效剪切波速平均值为308～391m/s，平均剪切模量为186～307MPa，综合判定为Ⅱ类建筑场地；场地设计地震分组为第1组，特征周期为0.35s，桥梁抗震设防类别B类，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g。 计算分析依据 《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）。 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）。 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）。 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63－2007）。 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02－01－2008）。 《工程场地地震安全性评价》（GB17741－2005）。 《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001，2008版）。 本报告研究内容 乌鲁木齐北一路桥梁工程为分离式双幅自锚式单塔悬索连续