山区陡坡地形柱式桥墩抗震计算研究

施文杰

(1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088；2.公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽 合肥 230088)

1 工程背景

项目线路位于四川省峨边县沙坪镇境内,地处大渡河河谷区域。地貌类型属构造侵蚀低山冲沟地貌,地形呈“V”形,地面起伏较大,标高位于550～600 m。项目跨大渡河设置特大桥一座,桥梁跨径布置为:[4.0m(桥台)+(40+35)+1×55+(62+116+62)+3×60+4×30+3×30+4×30+3×30+4×30+4.0]m(桥台),全长1 098.0 m。桥梁标准断面宽度2.5 m,双向4车道,设计时速40 km/h,荷载等级为公路-Ⅰ级。

引桥上部结构根据平面线型采用预应力混凝土装配式简支小箱梁和钢板组合梁;下部结构位于陡坡段,为减少基础开挖及边坡防护工程量统一采用桩柱式桥墩结构。其中第八联跨径布置为3×30 m,上部结构采用预应力混凝土装配式简支小箱梁,整幅布置,梁高1.7 m;下部结构采用三柱式墩,墩柱及盖梁采用C40混凝土,桩基采用C30水下混凝土。20#桥墩墩柱平均高度为18.4 m,21#桥墩墩柱平均高度为28.2 m,22#桥墩墩柱平均高度为36.4 m,23#桥墩墩柱平均高度为35.7 m,墩柱直径均为2.2 m,桩基础直径均为2.5 m,钻孔灌注桩。

柱式墩受地震作用一般为剪切或弯曲损伤[1]。相同截面形式的墩柱,高墩由于线刚度相对较小,发生弯曲损伤的概率较大。同时在盖梁和桥墩节点处可能会发生剪切损伤[2]。因此,本项目柱式高墩的抗震计算就显得相当重要。

2 设计条件及参数

2.1 抗震设防标准

根据《公路工程抗震规范》(JTG B02-2013)以及《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015),工程区域地震动峰值加速度为0.15g,相应地震基本烈度为Ⅶ度,工程区域地震动反应谱特征周期为0.40 s,Ⅱ类场地。……