廖紅宇 張夢(mèng)佳

摘要：為研究橋梁樁基在受沖刷部分外露的情況下的地震響應(yīng)情況，對(duì)某橋梁的樁基加固方案，采用Midas/civil有限元軟件，建立樁基部分外露的橋梁模型，用反應(yīng)譜分析法計(jì)算分析模型方案的內(nèi)力及承載力。結(jié)果表明：模型方案符合抗震設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：橋梁;沖刷;反應(yīng)譜;抗震;有限元

1 概況

在某公路橋梁的加固方案中，采用了新增“承臺(tái)+樁基”的方案。因考慮在未來(lái)橋梁還可能面臨沖刷的威脅，在設(shè)計(jì)方案中對(duì)其進(jìn)行了考慮沖刷條件下的抗震計(jì)算。本文采用Midas/civil有限元分析軟件建立模型，反應(yīng)譜分析法進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)證模型方案的抗震性能，對(duì)類似的橋梁加固項(xiàng)目具有一定參考意義。

對(duì)河道內(nèi)長(zhǎng)120m（4×30m），寬15m的一聯(lián)橋跨建立有限元模型，上部結(jié)構(gòu)為高1.6m的箱梁，支座為GYZ400×69型圓形板式橡膠支座，橋墩為雙柱式，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。

2 反應(yīng)譜分析法與加固方案

E1和E2地震作用反應(yīng)譜分析的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：特征周期0.4s;加速度峰值0.15g;設(shè)防烈度Ⅶ度;設(shè)防類別B類;場(chǎng)地類型Ⅱ類;地震調(diào)整系數(shù)Ci（E1：0.43，E2：1.3）;阻尼比0.05。

橋梁加固方案為新增“承臺(tái)+三根樁基”，根據(jù)橋址處情況，考慮沖刷深度為20m，中間樁樁徑為1.5m，兩側(cè)樁樁徑為2m，下部結(jié)構(gòu)立面圖如圖1所示。

3 模型建立與計(jì)算結(jié)果

模型建立忽略原樁基，使用梁?jiǎn)卧M全橋，支座模擬使用雙線性彈簧單元，樁土作用采用m法計(jì)算。計(jì)算地震作用的內(nèi)力值以及結(jié)構(gòu)的極限承載力。

橋梁模型為4跨5個(gè)橋墩，取中間位置橋墩的橋墩上下截面和樁基頂面以及沖刷處共四處，由上至下編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。取E1及E2地震作用的最大內(nèi)力及承載力數(shù)值。結(jié)果如表1所示。

4 結(jié)論

觀察表1中數(shù)據(jù)，無(wú)論E1還是E2地震作用下，抗剪強(qiáng)度均大于剪力，屈服彎矩均大于彎矩。所以可得出結(jié)論：該橋梁的加固方案，在考慮沖刷使部分樁基外露的條件下，E1、E2地震作用時(shí)，橋墩墩柱和樁基均滿足抗震要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王成華，高洋，李全輝.沖刷條件下既有橋梁樁基礎(chǔ)工作形狀研究進(jìn)展[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2016（01）.

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[3] 楊建斌.橋梁工程施工中的樁基加固技術(shù)[J].四川建材，2019（09）.

作者簡(jiǎn)介：廖紅宇（1992—），男，四川彭州人，碩士研究生，從事橋梁工程研究。

（作者單位：西華大學(xué)）