张 玥,薛 磊,杨宝刚,周 敉

(1.西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西 西安 710054;2.长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西 西安 710054)

城市经济的高速发展及人口的迅速增加,使得我国的交通网络面临巨大的压力[1]。多层桥面的桥梁可以实现人车分流,解决由城市空间受限所导致的交通堵塞,在今后的一段时间里我国将会加大对多层桥梁建设的投入[2]。然而,近年来,国内外地震频发,由地震导致的建筑结构发生破坏的实例已屡见不鲜[3-6],再加上国内外对于多层桥梁结构的抗震设计可借鉴的资料十分有限[7-12],尚无成熟的理论提供参考,进行多层桥梁结构的动力分析就显得尤为迫切。

多层桥梁的桥墩受力具有多样性及复杂性,其塑性铰的出现位置及时间与单柱墩有很大的差距,我国的《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01—2020)[13]及《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166—2011)[14]中仅给出了单层桥梁的桥墩塑性铰可能出现的位置,对于多层桥梁的桥墩并无说明。基于此,笔者以某双层三跨及三层三跨混凝土箱型简支桥梁为背景,采用增量动力的分析方法,给出多层桥梁桥墩塑性铰的产生机制,以期充实桥梁抗震设计理论,完善抗震规范。

1 工程背景

以某双层三跨及三层三跨混凝土箱型简支桥梁为背景,双层桥梁的总体布置图及断面图如图1所示。主梁断面为单箱三室截面,桥墩采用直径为1.3 m的框架式桥墩,基础采用直径为1.5 m的桩基础;三层桥梁的总体布置图及断面图如图2所示。……