考慮樁-土作用整體式承臺連續剛構橋地震反應分析

姜有鑫，郭炎峰

(甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司，甘肅 蘭州 730030)

0 引 言

公路連續剛構橋采用分幅設計時，承臺結構一般可選用整體式或分離式2種形式。其中整體式承臺因其整體剛度大、穩定性強等特點，對提高橋梁橫向抗風、抗船舶沖擊能力有明顯優勢，同時其對地基承載能力的需求指標也將更高，但目前業內關于樁-土相互作用對整體式承臺連續剛構橋地震反應影響的研究和討論較少[1-3]。

1 工程概況

彎溝特大橋主跨連續剛構橋跨徑為(64+115+64)m，主梁至基礎采用分幅對稱設計，左、右幅主梁頂面凈距1 m。主梁頂寬11.75 m，支點處梁高6 m，跨中處梁高2.5 m，其間高度以1.8次拋物線變化。橋墩為雙薄壁空心墩，截面尺寸為600 cm×200 cm，雙肢間距5 m，其中1#墩高63.1 m，2#墩高54.8 m，主梁與橋墩均采用C50級混凝土。承臺采用整體式結構，即左、右幅橋共用一個承臺，承臺尺寸為1 037.5 cm×800 cm×365 cm，采用C30級混凝土，承臺下設8根樁基礎，樁徑2.0 m，1、2#墩下樁長分別為47 m和40 m，采用C25級混凝土。

橋址位于西北高烈度區，橋梁抗震設防類別為B類，設防烈度Ⅷ，場地特征周期0.45 s，基本地震動加速度峰值為0.2 g。

2 地震反應分析

2.1 數值模型

采用midas Civil有限元分析軟件分別建立了兩種動力分析模型，全橋均采用彈性梁單元，墩梁固結處采用剛性連接，邊支座處采用直接約束位移的簡化處理，忽略了邊墩質量影響。如圖1～圖2所示，模型1忽略了樁-土相互作用，承臺底面邊界條件采用直接固結處理，全橋共計602個單元；模型2為考慮樁-土相互作用的模型，樁身周圍側向土壓力及剛度大小由“m法”[4，5]計算得到，后以等代線性土彈簧模擬，全橋共計1202個單元。……