基于非線性反應譜法的小箱梁橋延性抗震設計方法

易祥軍

(海南省交通規劃勘察設計研究院， 海南 ?？?570206)

0 引言

地震激起的慣性力較大，對于普通結構，若單純依靠強度來抵抗地震，將造成巨大的材料浪費。目前，包括我國在內的大多數國家都已經將“小震不壞，大震不倒”的二階段設計方法作為基本設防思想[1]：中小震作用下，要求結構處于彈性狀態，以強度破壞為準則；而強震作用下，結構可發生一定的塑性變形和有限損傷，以延性破壞為準則。Newmark等[2]在提出延性概念的同時，也提出了非線性反應譜，即在按反應譜理論計算地震響應時，考慮塑性變形影響，對線形反應譜進行修正，用等效線性化方法來考慮結構的非線性特性。

1 延性指標選取

延性抗震理論與強度理論不同之處在于，它通過結構選定部位(稱為塑性鉸)的塑性變形來抵抗地震作用。利用塑性鉸，能消耗地震能量、延長地震周期、減小地震反應。

對于各類延性指標的定義如下。

1.1 位移延性系數[3]

位移延性系數為構件的極限位移與屈服位移之比：UΔ=Δu/Δy。

1.2 塑性鉸位置選擇

對于延性構件，潛在塑性鉸位置的選擇主要有兩個原則： ① 使結構獲得最優的耗能；②易于發現和修復。本文選取30 m跨徑的小箱梁進行分析，把橋墩作為延性構件，順橋向墩身彎矩分布為倒三角，并在墩底設鉸；橫橋向由于蓋梁約束，墩頂和墩底彎矩大小不確定，應在墩頂和墩底均設鉸。

1.3 地震強度折減系數

一般結構延性水平分為完全延性結構、有限延性結構和完全彈性結構和可利用的位移延性水平越高，地震力的折減系數越大?！?br>