剛構(gòu)橋主梁設(shè)計時一般不考慮地震荷載,因主梁與橋墩為固結(jié)形式,實際上主梁會參與承擔(dān)水平和豎向地震作用。2008年汶川地震中百米高墩的廟子坪大橋主橋為3跨連續(xù)剛構(gòu)橋,出現(xiàn)了箱梁嚴(yán)重開裂等震害。為研究高墩大跨剛構(gòu)橋箱梁開裂及其地震反應(yīng)情況,以包括廟子坪大橋主橋在內(nèi)的3座不同墩高、不同跨徑的剛構(gòu)橋為例,建立從施工階段到最終成橋全過程分析模型,輸入汶川地震等強震記錄,接續(xù)主梁初始應(yīng)力進行時程分析。結(jié)果表明:在強地震下邊跨和中跨合龍段區(qū)域處頂板、底板拉壓應(yīng)力較大,邊跨1/5～2/5區(qū)域及跨中1/4～3/4區(qū)域處腹板的主拉、主壓應(yīng)力也較高,局部區(qū)域已超出混凝土抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值,易于開裂。墩高對剛構(gòu)橋的主梁的應(yīng)力影響最大,跨度其次,主墩越高,跨度越大,主梁的（主）拉、（主）壓應(yīng)力越大。主梁開裂發(fā)生時,支座存在破壞可能,橋墩墩底也易開裂及可能屈服,這些與廟子坪大橋主橋震害情況相符。 

【文章來源】：地震工程與工程振動. 2020,40(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

橋跨布置及截面構(gòu)造圖(單位:m)

以廟子坪大橋為例介紹有限元建模過程,采用Midas Civil軟件進行有限元建模,主梁和橋墩采用空間梁單元,橋梁有限元模型如圖2。橋墩底部固接, 不考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用。將相鄰引橋半跨荷載簡化為集中質(zhì)量,施加在過渡墩頂部。為準(zhǔn)確獲得主梁截面的初始應(yīng)力,按照主要懸臂施工流程模擬,對應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力鋼筋、掛籃、濕重、橋面鋪裝等荷載。通過設(shè)置彈性連接模擬盆式橡膠支座,縱橋向主梁與支座的摩擦力相對較小,Kx設(shè)置為0;主梁和橫向擋塊之間的間隔僅有10 cm(其中包括7 cm橡膠塊),所以橫向設(shè)置彈性連接,Ky取1×108 kN/m;豎向主梁與支座設(shè)置彈性連接,Kz取1×108 kN/m。金沙江大橋、牛欄江大橋的建模方式與廟子坪大橋的基本一致,限于篇幅,不再贅述。

3座橋從懸臂施工階段到最后成橋后的箱梁截面初始應(yīng)力如圖3,(主)應(yīng)力拉為正,壓為負(fù),下同。因不同的設(shè)計荷載、預(yù)應(yīng)力筋配置形式等,3座剛構(gòu)橋的主梁截面初始應(yīng)力存在一定差異,但整體上看全截面都處于受壓狀態(tài),應(yīng)力趨勢基本一致。因牛欄江大橋跨徑相對較小,為便于對比,將圖3中牛欄江大橋的縱橋向跨徑等比例拉長到廟子坪大橋的跨徑,下同。3 高墩大跨剛構(gòu)橋地震反應(yīng)

【參考文獻】：
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本文編號：3054915