Ｃｈｉｎａ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈ ｎｏｌｏｇｙ Ｏ ｖｅ ｒ ｖ ｉｅｗ …工程设计施工与管理 …—………—…装配式桥梁地震作用分析与设计 张奇伟 （河南省交通规划勘察设计院有限责任公司，河南郑州４５００００） 【摘要Ｊ装配式先简支后连续结构由于施工工艺和经济方面的显著优势在各级公路桥梁中广泛应用。对地震Ｙ，￣Ｌ＆ｖＩ度以上地区，由于受力的 复杂性使得下部结构设计往往局限于桥梁个体，缺少系统的设计成果。选取装配式简支变连续组合箱梁桥进行地震作用分析，针对不同的柱高研究下 部结构地震作用规律并用于结构设计，为同类桥梁结构抗震设计提供借鉴。 【关键词】装配式桥梁地震作用结构设计 加速度０．１０ｇ。为提高行车的平稳性、舒适性，同时为保证施工工期， 下部结构采用柱 近年来随着公路交通事业的快速发展，国内建桥数量越来越 大桥上部结构采用装配式先简支后连续组合箱梁，多，其中中等跨径的桥梁数量最大。与现浇连续箱梁相比，装配式先 式墩。对３０ｍ跨径装配式简支变连续组合箱梁桥进行地震作用分析 选取半幅１５．５ｍ宽桥梁分析，上部横向采用５片小 简支后连续结构由于具有工厂化生产的特点，下部结构和上部预制 与下部结构设计， 梁可安排平行作业施工，施工工艺成熟简单，不需大型起吊设备，建 箱梁，下部为双柱墩。桥施工工期短，便于控制工程质量和进度；同时结构安全可靠，工程 ３计算分析 造价经济合理，并保证了行车的舒适性，因此装配式桥梁在各等级 ３．１计算模型 公路上得到广泛应用。 为研究下部结构受力特点，选取四种典型柱高，按四种工况分 ２工程概况 表４ Ｅ２地震作用内力与检算结果（工况二、三、四） 某一级公路建设项目位于ＶＩＩ度区丘陵地带，场地地震动峰值 表１工况结构构造尺寸表 上部结构 下部结构 工况 柱高 （ｉＴ１） 柱径 （ｍ） 桩径 （ｉｎ） 工 况 —— 。一 １概述 工 况 控 制 截 面 轴力 （ｋＮ） 纵向弯矩 （ｋＮ＊ｍ） 横向弯矩 （ｋＮ＊ｍ） 配筋 承载 室 力富 余度 １２．２ ％０ ３％ 桩 基 一５１４７ ３２５１ ３３ｌ５ ３０ｍ跨径装配式组合箱 粱 工况 工况 工况 工况 四 ５ ２０ ２３ ３５ １．４ １．４ １．６ ２．０ １．６ １．６ １．８ ２．２ 工 况 ＝ 桩 基 桩 基 －６３１２ ４０８６ ４０７３ ｌ１．１ ％ｏ ９．７ ％０ ５％ 一 工 况 四 －７２６２ ６２４４ ６１Ｏ９ ３％ 表５下部结构配筋设计表 横向弯矩 （ｋＮ＊ｍ） 配 筋 蛊 ８．３ ％０ ８．３ 表３ Ｅ２地震作用内力与检算结果（工况一） 工 况 控 制 截 面 轴力 （ｋＮ） 纵向弯矩 （ｋＮ＊ｍ） 承载力 富余度 工况 柱径 （ｍ） 工况 １．４ 桩 径 （Ｆ．ｏ） １．６ 立柱 配筋 窒 ８．３‰ 桩基 墩柱塑性铰区 适用柱 配筋 箍筋 高（ｍ） 蛊 ８．Ｏ％ｏ ２中１０＠ｌＯｃｍ ｈ≤５ １２．２ ％０ 工 况 —＿— 柱 顶 柱 －５０５８ －５２２２ －５４７３ １２５７ ３６２６ ４３４８ ２８０５ ４８６ １８４０ ２８％ ８％ ５％ 工况 １．４ 工况 １．６ １．６ １２．７ ‰ ２中１０＠ｌＯｃｍ ２中１０＠１０ｃｍ ５＜ｈ≤ ２０ １．８ ｌ１．２ ％０ ｌ１．１ ％ｏ ２０＜ｈ≤ ２５ 底 桩 基 ％０ ８．０ ％０ 工况 ２．Ｏ 四 ２．２ ９．４％ｏ ９．７％ｏ ２ １０＠ｌＯｃｍ ２５＜ｈ≤ ３５ 表２ Ｅ１地震作用下结构内力与检算结果 工况 工况一 控制截面 柱顶 柱底 桩基 轴力（ｋＮ） －５０５８ 一 ０７７ －５４７３ 纵向弯矩（ｋＮ＊ｍ） ６５９ １４２５ １７１３ 横向弯矩（ｋＮ＊ｍ） ９００ １６６ ５５３ 配筋率 ８．３％ｏ ８．３％ｏ ８．Ｏ％０ 承载力富余度 ７０％ ６１％ ５３％ 工况二 工况三 工况四 柱顶 柱底 桩基 柱顶 柱底 桩基 柱顶 柱底 桩基 －４３６７ －５０４０ －５０９７ 一４４２６ －６１８７ 一６６４４ －５２２７ －７７７８ －８０６３ ２４５ ｌ３ｌ３ ｌ３６２ ４５５ ｌ２６８ １６９３ ２９ｌ ２３２４ ２３８７ １３９８ ｌ０３４ ｌ２００ １３８４．８ ９５５ １７１ｌ ２１３６ １８８７ ２０５２ ８．３％ｏ ８．３％ｏ ８ ０％０ ７．８％ｏ ７，８￣／ｏｏ ７．７％ｏ ７．２％ｏ ７．２％ｏ ７．４‰ ３５％ ４０％ ３８％ ２８％ ３７％ ４９％ ４３％ ５ｏ％ ５２％ ２Ｎ１ 血，茸 笸ｎ ＿曲 笛’ｎ７甘目１ １ 工程设计施工与管理 Ｃｈｉｎａｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌ。ｇＹＯｖｅｒｖｉｅｗ 别进行地震作用分析。四种工况对应的结构构造尺寸见表１。 对于确定的外部场地条件，结构地震作用水平力大小由结构 对（３×３０）ｍ装配式简支变连续组合箱梁桥采用ＭＩＤＡＳ进行地 的质量和刚度决定。以上四种工况上部结构质量相同，随着立柱高 震作用分析。上下部结构采用梁单元建模，建立弹性连接模拟板式 度从５ｍ￣３５ｍ递增，工况结构对应的水平刚度由大到小递减，水平 橡胶支座，桩土共同工作采用弹性支撑模拟 剪力变化趋势相同。但由于体现力臂大小的柱高对地震弯矩的权 ３．２计算参数 重更大，地震引起的下部结构弯矩随着立柱高度的增加呈递增趋 工程项目桥梁抗震设防类别为Ｂ类，位于ＶＩＩ度区，场地水平地 势，工况四相应的地震弯矩最大，相应的配筋绝对数量最多。工况 震动峰值加速度０．１０ｇ。由于反应谱法计算可靠，操作简单，可以帮 柱高较矮，Ｅ２地震作用下立柱仍保持弹性状态；随着立柱高度增 助设计人员迅速把握结构的动力特性和响应值，是现今设计人员广 大，工况二、三、四立柱在Ｅ２地震作用下均出现塑性铰，且塑性变形 泛采用的方法，因此本项目地震作用分析采用反应谱方法。 越来越大。 ３．３分析结果 ４结语 根据Ｅ１地震作用分析与检算结果，各工况下部结构均处于弹性 选取ＶＩＩ度区一级公路上的３０ｍ跨径装配式简支变连续组合箱 状态，采用常规配筋率结构承载力即满足要求并有足够富余。Ｅｌ地 梁桥，按照不同的立柱高度分四种工况进行地震作用分析，研究下 震作用相应的结构内力与检算结果见表２。 对上部结构相同的桥梁，下部结构主筋设计与立 Ｅ２地震作用下，各工况结构存在明显差异。对于５ｍ柱高的工况 部结构设计规律。设计时可针对相同柱径的最高桥梁进行地震作用分 Ｅ２地震作用下结构基本处于弹性状态，采用相同配筋结构承载 柱高度正相关，析，分区间进行下部设计，在保证结构安全的前提下，可大大节省设 力满足要求，相应的内力与检算结果见表３。 工况二、三、四在Ｅ２地震作用下立柱均出现塑性变形，需对立柱 计工作量。文章提出了下部结构地震作用分析计算的思路和方法，进行延性设计，通过弯矩曲率曲线计算立柱有效截面抗弯刚度，并 供大家参考借鉴，限于篇幅，能力保护构件设计等方面的内容在此 对下部结构抗剪等按照能力保护构件设计。桩基内力与承载力检算 不做展开。参考文献： 结果见表４。 一一，３．４配筋设计 根据Ｅｌ和Ｅ２地震作用分析检算结果进行下部结构配筋设计。 立柱和桩基受力主筋由承载力检算结果控制，塑性铰区箍筋依据能 力保护构件进行设计，箍筋采用双根直径１０ｒａｍ的光圆螺旋筋按照 １０ｃｍ间距并置设计，并对下部结构的最小配箍率进行检算。 通过对检算结果归纳分析，以四种工况对应的柱高为参照指标 进行下部结构配筋设计，相应设计成果见表５。 ３ ５小结 ［１］范立础．桥梁延性抗震设计［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００１． ［２］中交路桥技术有限公司．ＪＴＧ Ｂ０２—２Ｏ１ ３公路工程抗震规范ＩＳ］． 北京：人民交通出版社。２０１３． ［３］重庆交通科研设计院．ＪＴＧ／Ｔ Ｂ０２—０ｌ一２００８公路桥梁抗震设计 细则ＩＳ］．北京：人民交通出版社，２００８． ［４］中交公路规划设计院．ＪＴＧ Ｄ６２～２Ｄ０４公路钢筋混凝土及预应力 混凝土桥涵设计规范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００４． 念、决策观念、市场观念、竞争观念等，对可靠、准确的数据信息具有 其次，预结算管理人员应有较高的思想觉悟、职业道 投标的监督。根据统一的工程量清单项目设置规则由招标单位和业 敏锐的洞察力；造价管理部门需与多个不同部门进行交 主共同编制工程量清单，对于综合单价的填报投标人可以根据企业 德操守和社会交往能力。所以预结算人员必须严守职业道德，能够抵御各种利益诱惑；再 水平适时填写，工程量清单计价方法的实施展现了企业的整体实 涉，预结算管理人员应具备积极进取、刻骨钻研的精神，不断更新自 力，符合平等竞争的原则，通过合理的工程造价选择适当的投资。 次，３．３通过多方渠道掌握材料行情 己的知识体系以满足施工单位对造价管理的高要求。 建筑材料种类繁多，每一种材料的市场价格波动都会影响整个 ４结语 工程量的造价，审计人员应该集思广益，多渠道随时掌握建筑材料 总之，工程预结算质量管理，需要我们认真研究，大胆探索，努 行情，包括建筑材料的新产品动态、价格波动趋势等信息，通过的渠 预结算审核的工作人员，要坚持实事求是的原则，拓宽视 道主要有和建筑有关的杂志报纸、媒体信息、行业协会信息等等，以 力实践。野、提高素质。通过对建筑工程造价预结算进行细致、全面的审查和 便在审核预结算中做到心中有数。 复核，及时矫正工作中存在的问题，合理确定和有效控制建设工程 ３．４避免工程量虚增问题 为工程施工的顺利开展打下夯实的基础。 首先，审计公司应全面了解建筑工程，谨慎出具清单，避免错项 造价， 漏项，一旦出现错项漏项问题应给予当事人适当惩罚，确保不再出 参考文献：现类似问题；其次，避免对一单项工程重复计算；再次，建设单位管 ［１］张艳茹．建筑工程预结算常见问题与采取措施［Ｊ］．黑龙江科技信 理人员签证应及时、准确，每次签证前要弄清事情原委，如果损失是 息．２００９（３３）：２６４． 由施工方造成的，可以不签证；最后，弄清定额项目所包含的工作内 ［２］刘丽．建筑工程预结算中出现的问题与应对措施［Ｊ］．技术与市场， ……上接第ｌｌ４页 容。 ２０１ ｌ（０４）：ｌ ４７－１ ４８． ３．５提高预结算管理人员的综合素质 ［３］冼彦．浅谈工程预结算的审核方法［Ｊ］．山西建筑，２００８．３４（２８）：１６９． 首先，预结算人员应具备工程师和经济师双方面的业务素质。 ［４］张福龙．关于建筑工程造价预结算审核问题研究［Ｊ］．魅力中国， 不仅能够扎实掌握工程材料、工程计量、建筑结构、工艺技术、计算 ２００９（３）：２５． 机、财务管理、现代企业管理等方面的知识，还需具备较强的风险观 ……上接第１ １ ３页 配套设施机制，使得我国的水利工程质量上升一个新的高度，推动 在近几年，我国的堤坝和各类水库的抢险任务十分严峻，很多 国家的发展建设。水库塌陷、水渠垮塌的事件常有发生，这些大多是因为水库建成以 参考文献： 来水利工程的管理和养护跟不上，配套的机制不健全等原因造成 的。水利工程不仅仅是我国农业发展的命脉，更是我国的城市建设 和经济建设的关键所在。因此，有必要的着重强调水利工程的管理 维护会给我们带来巨大的利益影响，并在此基础上加强水利工程的 １ １ ２ＮＩ 年 目 位ｎ 甘目 苗ＱＮ７％￣ ［１］张俊文．对水利工程管理体制改革中存在的几个问题的探讨［Ｊ］． 水利建设与管理。２００６（５）． ［２］曹莉，张会恩．水利工程建设与运行管理有机结合浅议［Ｊ］ 河南水 利与南水北调，２００９（６）．