[發明專利]強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法

無效

• 申請號: 201210063441.7
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102561183A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 黃福偉;許曉鋒;唐光武;黃光清;高文軍;唐鈺昇
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司
• 主分類號: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14;E04B1/98
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于橋梁工程技術領域，具體的涉及一種強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法。

背景技術

傳統索支撐橋梁的鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計，是對塔柱和橫梁的抗彎能力、抗剪能力、抗彎需求、抗剪需求分別進行計算，然后對能力和需求進行比較，只要抗震能力大于抗震需求即為滿足抗震設計要求。

在實際的強震地區索塔橫橋向抗震設計中，經常出現橫梁的抗剪需求很大，只有通過大量的配筋才能剛剛滿足抗震需求。在現有的索支撐橋梁的橫橋向抗震設計中，一般情況是橫梁的抗剪能力儲備比橫梁的抗彎能力儲備小。

如果出現超過設計地震的強震，傳統抗震設計方法設計的索塔有可能在強震作用下發生橫梁剪切脆性破壞，從而導致索塔以及整座橋梁倒塌的災難性后果。

鑒于此，本發明旨在探索一種強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法，采用該強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法得到的索支撐橋梁不僅滿足一般性抗震需求，而且在出現超過設計地震的橫橋向強震時，能夠有效防止橫梁和塔柱剪切脆性損壞，提高橋梁的抗震能力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法，采用該方法設計得到的索塔不僅能夠滿足橋梁的一般性抗震需求，而且在出現超過設計地震的橫橋向強震時，能夠有效防止橋梁出現剪切脆性破壞而導致的索塔和全橋倒塌的災難性后果，提高橋梁的抗震能力。

要實現上述技術目的，本發明的強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法采用如下技術方案：

橫梁的抗彎能力滿足：

f_1M＞1.0

f_1M＝橫梁抗彎能力/橫梁抗彎需求

橫梁的抗剪能力滿足：

f_1Q≥1.2f_1M

f_1Q＝橫梁抗剪能力/橫梁抗剪需求

塔柱橫橋向抗彎能力滿足：

f_2M≥1.2f_1M

f_2M＝塔柱抗彎能力/塔柱抗彎需求

塔柱橫橋向抗剪能力滿足：

f_2Q≥1.2f_2M

f_2Q＝塔柱抗剪能力/塔柱抗剪需求

其中，f_1M為橫梁抗彎能力的安全系數；

f_1Q為橫梁的抗剪能力安全系數；

f_2M為塔柱橫橋向抗彎能力安全系數；

f_2Q為塔柱橫橋向抗剪能力安全系數。

本發明的有益效果為：

本發明的強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法通過確保橫梁抗剪能力安全系數大于其抗彎能力安全系數的方法，來保證在橫橋向強震作用下，索塔不會出現因橫梁脆性破壞而導致索塔和全橋倒塌的災難性后果；通過確保塔柱的抗彎能力安全系數大于橫梁的抗彎能力安全系數，以及塔柱的抗剪能力安全系數大于塔柱的抗彎能力安全系數，達到利用橫梁屈服耗能來保護塔柱的目的；因此，采用本發明方法設計得到的索塔不僅能夠滿足橋梁的一般性抗震需求，而且在出現超過設計地震的橫橋向強震時，能夠有效防止橫梁出現剪切脆性破壞而導致的索塔和全橋倒塌的災難性后果，提高橋梁的抗震能力，并具有重大的經濟和社會價值。

附圖說明

圖1為索塔結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，為索塔結構示意圖，索塔包括兩根塔柱2和設置在兩塔柱2之間的橫梁1，沿著橫梁的P方向即為索塔的橫橋向。

下面結合具體實施例對本發明的強震區鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計方法的具體實施方式作詳細說明。

在傳統的索支撐橋梁的鋼筋混凝土索塔的橫橋向抗震設計中，僅需要橫梁抗彎能力的安全系數f_1M、橫梁的抗剪能力安全系數f_1Q和塔柱橫橋向抗彎承載能力安全系數f_2M、塔柱橫橋向抗剪能力安全系數f_2Q大于1.0即可，而不需要考慮它們之間的相互關系。然而，在強震區，當出現超過設計值的強震時，由于橫梁的抗剪能力往往小于抗彎能力，傳統抗震設計方法設計的索塔有可能在強震作用下發生橫梁剪切脆性破壞，從而導致索塔以及整座橋梁倒塌的災難性后果。