一、工程概况
楚雄(连汪坝)至南华县城一级公路K38+890[右24×20/左25×20m] 预应力砼小箱梁桥位于拖木古村北面得龙川江河谷内,为跨山间河流凹地得桥梁。中心里程为K38+890,起止点里程为右K38+646、96(左K38+626、96)~K39+113、04,桥面净宽2×14、75米,最大墩高18、27米,全长992、16米(单幅计列);上部结构为预应力混凝土箱形连续梁桥,下部结构及基础均为柱式轻型桥台、双柱式桥墩及桩基础、
本桥平面分别位于缓与曲线(起始桩号K38+656、96,终止桩号:K38+713、512,参数A:324、207,右偏)、圆曲线(起始桩号:K38+713、512,终止桩号:K39+087、738,半径:457m,右偏)与缓与曲线(起始桩号:K39+087、738,终止桩号:K39+134、838,参数A:324、207,右偏)上,纵断面纵坡1、8%;墩台径向布置。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)及《云南省地震动峰值加速度区划图》、《云南省地震动反应谱特征周期区划图》,桥位处中硬场Ⅲ类场地,地震动峰值加速度值为0、15g,地震动反应谱特征周期为0、45s,地震基本烈度值为Ⅶ度,分组为第二组。
本计算书对大桥左幅第三联进行计算,桥型布置图如下图所示。
图1、1 桥型布置图
图1、2 剖面示意
二、自振特性分析
全桥有限元计算模型示于图2、1,从左到右依次就是8号墩、9号墩、10号墩、11号墩、12号墩,8号墩、12号墩为过渡墩,10号墩为固定墩。
其自振周期及相应振型列于表2、1,示于图2、2。
图2、1 有限元模型
表2、1 自振特性一览表
模态号 1 2 3 4 5 6 频率/Hz 0、563966 1、225745 1、36501 1、433196 1、783993 2、058775 周期/s 1、773156 0、81583 0、732595 0、697741 0、56054 0、485726
第一阶振型 第二阶振型
第三阶振型 第四阶振型
第五阶振型 第六阶振型
图2、2 振动模态
三、地震输入
E1、E2水准地震时,均按反应谱输入。E1、E2反应谱函数分别如下图3、1、3、2所示。桥位处中硬Ⅲ类场地,地震动峰值加速度值为0、15g,地震动反应谱特征周期为0、45s,地震基本烈度值为Ⅶ度。
图3、1 E1反应谱输入函数
图3、2 E2反应谱函数
四、抗震性能验算
4、1 E1作用下桥墩得抗震强度验算
桥墩截面尺寸如图4、1所示。
图4、1 桥墩截面
4、1、1 E1作用下桥墩抗压能力验算
9号墩底单元截面使用阶段正截面轴心抗压承载能力验算: 1)、截面偏心矩为0,做轴心抗压承载力验算: γ0Nd =2981、2kN Nn = 0、90φ(fcdA+fsd'As')
=0、90×1、00×(13、80×2250000、00+330、00×49963、20) = 42784、1kN
γ0×Nd ≤ 0、90φ(fcdA+fsd'As'),轴心受压满足要求。 2)、9号墩底单元Fx最小时(My)得偏心受压验算:
= 5081667319、12/2981207、23 = 1704、57 mm