课程设计指导书

2014 ——2015学年。

第一学期。环节名称：工程结构抗震设计课程设计

学生专业班级：交通工程（桥梁）2012050~053

院、系土木与交通学院

教研室：交通工程教研室

工程结构抗震设计》课程设计指导书。

一、设计资料

一) 桥梁基本参数。

某城市高架桥中的三跨一联连续梁桥，跨度l为2*m（*为学号末位数字，如学号末位数字为5，则跨度l为25m），桥梁立面布置见图1，横断面见图2，基础布置图见图3，桥墩与桩基配筋参考见图4，箍筋间距为10cm。

图1 桥梁立面图。

图2 桥梁横断面。

图3 基础布置图（单位：cm ）

图4 墩柱与桩基配筋参考示意图（单位：cm ）

桥墩为实心矩形墩，墩高为13m（50班采用m（51班采用m（52班采用m（53班采用），墩底顺桥向宽1.3m，横桥向2.8m。

基础采用2根直径为1.5m的桩，桩长43.5m，场地土的系数m系数为15000kn/m4，单桩竖向承载力为8000kn。

群桩基础用6根弹簧模型模拟，基础刚度参数见表1。支座与垫石总高度为0.3m，支座布置方式为中间设一个固定墩，墩顶设置固定支座，其余各墩均为纵向活动墩，墩顶设置纵向活动支座。

上部结构、立柱、基础分别采用c50、c40、c35混凝土。一联三跨的主梁总重（包括二期恒载）为10##0kn(##为学号后两位)，全部恒载作用下，中墩支座反力4*00kn（*为学号末位数字），边墩支座反力为1*00kn（*为学号末位数字）。

表1 基础刚度参数。

桥墩上部变截面区域可视为盖梁，桥墩每米高度的质量为10吨，盖梁质量为15.1吨，承台质量101.6吨。

二）抗震设计总体要求。

按《城市桥梁抗震设计规范》（cjj166-2011）的相关要求进行延性抗震设计。

三）**动输入参数。

设计基本**加速度值为0.15g，对应设计**分区第3区，局部场地类别为ii类。该桥是交通枢纽位置上的桥梁，为乙类，结合设防烈度，选用a类抗震设计方法。

**调整系数：e1**作用为0.61，e2**作用为2.

2。二、计算方法

一）计算模型。

由于结构纵桥向仅一个桥墩上为固定支座，其余都为活动支座，因此纵桥向可仅考虑固定墩的刚度建立单自由度模型，质量按3跨计算，其中质量中心位于固定墩支座顶部。在横桥向，每个墩都为固定墩，且各墩高相等，主梁横向刚度较大，因此可简化为单跨桥，建立单自由度模型计算，其中质量中心位于主梁横断面质心处，此次计算中取主梁重心距离支座顶部的距离为0.8m。

分别在横桥向和纵桥向施加单位力在各自的模型质量中心处，计算桥墩各关键节点的位移，并进一步计算桥墩的质量换算系数。

纵向单自由度模型按3跨计算，模型的换算质量包括一联主梁和二期恒载总质量，以及固定墩的盖梁、墩身的换算质量，而模型的换算刚度则为固定支座处桥墩及其基础的纵向刚度。

横向单自由度模型按单跨计算，模型的换算质量包括单跨主梁和二期恒载总质量，以及一个桥墩及盖梁的换算质量，而模型的换算刚度为一个桥墩及其基础的横向刚度。

二）ucfyber程序的运用。

采用ucfyber程序计算墩底截面强度，其中材料强度采用标准值，继而计算得墩底截面纵向等效屈服弯矩。

三、设计要求

一）按照设计任务书选择桥梁跨径及设计荷载。

二）建立桥梁抗震设计的简化计算模型。

三）纵向**作用下**反应分析及抗震验算。

1. e1**作用。

1) **反应计算。

2) 墩柱强度验算。

2. e2**作用。

1) 桥墩位移需求计算。

2) 桥墩位移能力验算。

3) 墩柱塑性铰区抗剪强度验算。

四）横向**作用下**反应分析及抗震验算。

1. e1**作用。

1)**反应计算。

2)墩柱强度验算。

2. e2**作用。

1)**反应计算。

2)墩柱抗剪强度验算。

四、成果 1.设计计算书一份（计算书应包含：必要的桥梁结构说明，设计思路描述，分步的计算步骤，采用的方法及依据，附有相应图、表的计算过程）；

2.手绘桥墩配筋图（a4）。(横向和纵向的立面图)

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