三门峡黄河公铁两用大桥
结构抗震性能分析报告
（初步设计）
中铁大桥勘测设计院集团有限公司
二○一三年六月
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计算：阮怀圣
复核：何友娣、李龙安
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三门峡黄河公铁两用大桥结构抗震性能分析
目录
1、采用的规范及参考依据 ............................................................................................................. 1 2、结构抗震设防标准的确定 ......................................................................................................... 1 3、工程概况及地震动输入 ............................................................................................................. 3
3.1主桥 .................................................................................................................................... 3 3.2 南岸引桥 ........................................................................................................................... 5 3.3北岸引桥 ............................................................................................................................ 8 3.4地震动输入 ...................................................................................................................... 11 4、主桥结构抗震性能分析（84+9×108+84m连续钢桁梁） ...................................................... 16
4.1结构动力特性分析 .......................................................................................................... 16
4.1.1计算图式 ............................................................................................................... 16 4.1.2边界条件 ............................................................................................................... 17 4.1.3 结构动力特性 .................................................................................................... 19 4.2结构抗震性能分析 .......................................................................................................... 21
4.2.1 多遇地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 21 4.2.2 设计地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 22 4.2.3 罕遇地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 24 4.3 抗震销抗剪强度的确定 ............................................................................................... 25 5、南岸引桥结构抗震性能分析（32.7m T梁、55+82+55m连续箱梁） ................................. 28
5.1结构动力特性分析 .......................................................................................................... 28
5.1.1计算图式 ............................................................................................................... 28 5.1.2边界条件 ............................................................................................................... 29 5.1.3 结构动力特性 ...................................................................................................... 32 5.2结构抗震性能分析 .......................................................................................................... 37
5.2.1 多遇地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 38 5.2.2 设计地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 41 5.2.3 罕遇地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 47
6、北岸引桥结构抗震性能分析（40.7m箱梁） ........................................................................ 50
6.1结构动力特性分析 .......................................................................................................... 50
61.1计算图式 ................................................................................................................ 50 6.1.2边界条件 ............................................................................................................... 51 6.1.3 结构动力特性 ...................................................................................................... 54 6.2结构抗震性能分析 .......................................................................................................... 58
6.2.1 多遇地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 59 6.2.2 设计地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 61 6.2.3 罕遇地震作用下结构地震响应 .......................................................................... 65
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三门峡黄河公铁两用大桥结构抗震性能分析
1、采用的规范及参考依据
1）、《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005） 2）、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）
3）、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005） 4）、《铁路桥涵地基与基础设计规范》（TB10002.5-2005） 5）、《高速铁路设计规范》（试行）（TB10621-2009）
6）、《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009年版） 7）、中华人民共和国行业推荐性标准《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）
8）、山西省地震工程勘察研究院《运城至三门峡铁路重点工程场地地震安全性评价报告》（2011.01）
2、结构抗震设防标准的确定
依据《铁路工程抗震设计规范》，本桥主桥、南北两岸引桥的抗震设防类别为B类，结构抗震设防目标见表2-1：
表2-1 主桥结构抗震设防目标
地震作用 多遇地震 设计地震 罕遇地震 抗震设防 水准 50年63.2% 50年10% 50年2% 抗震设防部位 桥梁结构 桥梁上、下部连接构造 钢筋砼桥墩 抗震设防目标 处于弹性工作阶段，地震后不损坏或轻微损坏，能够保持其正常使用功能。 处于非弹性工作阶段，地震后可能损坏，经修补，短期内能恢复其正常使用功能。 处于弹塑性工作阶段，地震后可能产生较大破坏，但不出现整体倒塌，经抢修后限速通车。 注：（1）多遇地震作用需考虑重要性系数1.5。
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三门峡黄河公铁两用大桥结构抗震性能分析
根据《运城至三门峡铁路重点工程场地地震安全性评价报告》可知：本桥场地设计地震动加速度反应谱为：
Sa(T)=Amax?(T)
其中，Amax为设计地震动峰值加速度，?(T)为设计地震动加速度放大系数反应谱，其谱值β(T)的表达式为：
动力放大系数的表达式为：
?1?1?(?max?1)(T?0.04)/(T1?0.04)?(T)???? ?max??max(Tg/T)? ?0?T?0.040.04?T?TT?T?T1gg1T?T?6式中：T—反应谱周期（s）；
T1—反应谱平台的起点周期（s）； Tg—反应谱的特征周期（s）；
β(T)为对应于周期T的相对反应谱值，?max为相对反应谱的最大值，
?为衰减系数。
场地设计规准谱特征参数见表2-2所示：
表2-2 场地设计规准谱特征参数（阻尼比5%）
场地 超越概率 50年63.2% T1?s? 0.1 0.1 0.1 Tg?s? 0.46 0.58 0.76 Amax?g? ?max 2.20 2.30 2.35 ? 1.10 1.07 1.08 0.058 0.180 0.370 黄河西岸 地表 50年10% 50年2% 中铁大桥勘测设计院集团有限公司
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