基于不同墩高空心墩的抗震及温度应力配筋分析

李先婷

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京　100055)

Seismic and Temperature Stress Reinforcement of Hollow Pier Based on the Different Height

LI Xianting

基于不同墩高空心墩的抗震及温度应力配筋分析

李先婷

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055)

Seismic and Temperature Stress Reinforcement of Hollow Pier Based on the Different Height

LI Xianting

摘要建立有限元分析模型，对空心墩温度应力配筋进行分析，并与自主开发的软件进行对比。 ②、关键词。

关键词空心墩多遇地震罕遇地震温度应力

1工程概况

30.5～50 m桥墩构造如图1所示。

50.5～75 m桥墩构造图如图2所示。墩身尺寸如表1所示。

2桥墩抗震分析方法

空心墩的抗震分析分为多遇地震分析和罕遇地震分析[4]。一般情况下，空心墩的多遇地震分析可采用反应谱法，罕遇地震分析可采用延性验算[5]。

2.1　多遇地震

(1)有限元模型

建立的有限元模型分为计算横桥向地震力模型和顺桥向地震力模型，墩底施加地基刚度[6]。如图3，图4所示。

(2)抗震分析

在乡镇中心幼儿园中从事教育工作的教师大部分都是比较年轻、有活力和有梦想的年轻人，且以女教师居多。虽然这给乡镇中心幼儿园的教育发展带来了新的朝气，但由于相关制度过于繁琐，对教师工作的考核不够客观，严重束缚了教师教育工作的良好开展。因为教师一切教育的出发点都要遵循繁琐的规章制度进行按部就班的教学，使教师在面临相对繁重的幼儿教育工作的同时还要不断考虑规章制度的条框，没有从教师对待幼儿教育工作的责任心、工作态度以及先进的教学方法等方面综合考量教师的实际工作，相关规章制度要求显得过于死板、缺乏灵活性。

所施加的荷载工况如表2所示。

墩底施加地基刚度列于表3。

提取出截面荷载如表4所示。

计算得到空心墩控制截面的钢筋应力如表5，由表5中可以看出，在地震作用下，所得结果均满足混凝土及钢筋的容许应力[7]。

2.2　罕遇地震

(1)有限元模型

建立的罕遇地震下空心墩的有限元模型如图5所示，建立的空心墩特征截面模型如图6所示。

(2)抗震分析

将参数及所计算结果列于表6。

3空心墩温度应力配筋分析

3.1　有限元模型

通过Ansys软件建立空心墩的有限元模型，墩底固结，施加重力、墩顶外力、风荷载及温度应力，从而得到所选取控制截面的内力，以便进行结构配筋。所建立的空心墩模型如图7所示。

根据空心墩的受力分析，选取上部倒角处、空心墩中部、下部倒角处作为控制截面，分别计算其环向应力和竖向应力。

3.2　荷载工况

将墩顶外力组合成最不利工况，选取轴力最大及轴力最小两种荷载工况如表7，与此同时，施加风荷载如表8，并对该桥墩分别采用外部降温16°及外部升温10°两种工况。

3.3　计算结果及配筋

在有限元模型中提取出控制截面所受到的应力，对截面配筋，并与自主开发程序所计算的配筋情况进行对比分析。配筋结果如表9～表12。

4总结

通过应用有限元分析软件建模计算并配筋与自有程序配筋对比分析，可以发现自由程序不仅配筋合理，而且避免了建立有限元模型，操作更为简单，可节约大量时间。

参考文献

[1]铁道第四勘察设计院.铁路工程设计技术手册：桥梁墩台[M].北京:中国铁道出版社，1997

[2]刘林.高墩大跨铁路桥梁抗震设计与减震控制研究[D].北京:北京交通大学，2004

[3]孙治国，郭迅，王东升，等.钢筋混凝土空心墩延性变形能力分析[J].铁道学报，2012

[4]TB10002.1—2005铁路桥涵设计基本规范[S]

[5]GB50111—2006铁路工程抗震设计规范[S]

[6]弓俊青，朱晞.钢筋混凝土空心圆端墩柱截面弯曲承载力和延性的分析研究[J].土木工程学报，2001(3)

[7]刘福民.红山崖大桥空心高墩自升式平台翻模施工技术[J].铁道勘察，2006(5)

征稿简则

1、栏目设置

工程测量——铁路、公路及附属构筑物的控制测量和碎部测量，GPS测量等。

航测遥感——航空摄影测量，地面摄影测量，地理信息系统，遥感技术应用等。

工程勘察——工程地质调绘，地质遥感，物探、原位测试，水文地质勘察，岩土试验，工程地质环境评价及保护，不良地质及特殊岩土，地质灾害评价等。

铁路选线——铁路线路方案比选和方案研究。

施工技术——岩土加固、改良技术，地基(路基)基础处理及地质灾害防治，铁路桥、隧等构筑物的施工技术等。

2、来稿的必备项

(1)中文内容：①题名、作者名、作者单位及所在地、邮编；

论文摘要应反映作者强调的观点及论文的主要结论。摘要字数在200左右。

(2)英文内容：题名、作者名(汉语拼音)。

中图分类号：U442.5+5

文献标识码：A

文章编号：1672-7479(2015)05-0088-04

作者简介：李先婷(1987—)，男，2013年毕业于石家庄铁道大学市政工程专业，硕士，助理工程师。 (3)第一性别、出生年份、职称、学位。

收稿日期：2015-07-01