城 市 高 架 上 下 匝 道 桥 的 抗 震 计 算 分 析 与 验 算
Seismic Analysis and Checking Calculation of Upper and LowerRamp Bridge of the
Urban Viaduct
游涛
(中设设计集团股份有限公司，南京 210014)
Y0U Tao
(ChinaDesign Group Co．Ltd．，Nanjing 210014，China)
【摘 要】以城市高架桥典型的上下匝道桥为例，对比了反应谱分析、线性时程分析和非线性时程分析三种方法的计算结
果，验算了桥墩墩柱。结果表明：地震波沿纵桥向输入时，反应谱计算结果和线性时程计算结果较为接近，最大误差在10％
以内：非线性计算结果远小于另外两种方法；地震波沿横桥向输入时，三种方法的计算结果较为分散，这是因为墩高对桥
墩地震力分配有较大的影响：在考虑上下匝道桥的支座最大水平力要求时，纵桥向需要重点关注矮墩的抗震，横桥向需要
重点关注过渡墩的抗震；矮墩相比高墩的桥墩抗震能力更强，过渡墩的抗震能力要求更高。
[Abstract]Takingthetypicalupperandlowerrampbridgeoftheurbanviaductasan example，thispapercomparesthe calculation
resultsofthreemethods：response spectrumanalysis，lineartimehistoryanalysisandnonlineartimehistoryanalysis．Thepiercolumn
ofbridge pier is checked．The results show that the calculation results ofthe response spectrum are close to the linear time history
calculationandthemaximumerrorislessthan 10％．andthenonlinearcalculationresultsarefarlessthantheothertwomethods．The
resultsofthethreemethodsaremorescatteredwhenthe seismicwavesaremovingalongthecrossbridge．Thisisbecausetheheightof
the pierhas a greaterimpact onthe distribution ofthe pier's~ismicforce；theupper andlower rampsare considered．Whenthe
maximum horizontal force is required，the longitudinal bridge should focus on the earthquake resistance ofthe dwarfpier．The cross
bridge shouldfocusontheearthquake resistanceofthetransitionpier；the shortpierhasa strongeranti-seismiccapacitythanthehigh
pier,andtheseismiccapacityofthepierishighel-．
【关 键 词】上下匝道桥：非线性时程：地震力；支座水平力：墩底最大弯矩
【Keywords]upper and lower ramp bridge；nonlinear time history；seismic force；support horizontal force；maximum bending
momentofpierbottom
【中图分类号1U442．5~5；U448．28 【文献标志码】B 【文章编号】1007．9467(2018)08．0157．04
[DOI]10．13616~．cnki．gcjsysj．2018．08．047
1 引 言
随着 2008年汶J1 I大地震的爆发，人们对桥梁结构的抗震
分析及验算越来越看重 ，特别是人口密集度高的城市快速路
高架桥。市政桥梁项 目设计周期由于时间紧、任务重 ，在抗震
【作者简介】游涛(1985～)，男，四川广安人，工程师，从事桥
梁设计与研究。
验算方面 ，不少设计单位为了应付咨询、审查等，一般采用定
性的方法来增加抗震措施，缺乏定量的计算分析 ，忽略了对桥
墩下部结构的抗震验算。本文对城市高架上下匝道桥进行抗
震计算分析与验算。
2 工 程 概 况
本文选取城市高架桥上下匝道桥进行抗震计算分析。桥
梁跨径布置为 30mx3+30mx2，桥宽 8．5m，墩高由 4．5m渐变到 】57
力分析有限元模型，进行地震反应分析。其中主梁、桥墩等均
用梁单元模拟，支座利用弹簧单元模拟。对于桩基础，通过集
中土弹簧模拟，即根据工程地质报告，采用“m”法，计算各桩基
础的等代土弹簧参数。
5 脚 作 用 下 箱 梁 计 算 结 果 分 析
根据规范验算条文 ，支座水平力、墩底弯矩的计算结果是
桥梁下部抗震设计的主要依据[3]。因此，本文提取以上 3处反
应谱分析 、线性时程分析及非线性时程分析计算结果进行比
较。为方便比较 ，假定下部结构均处于弹性状态 4j，由于固定
墩处受力最大，限于篇幅，仅列出 作用下固定墩的计算结
果。
5．1 三种 分析 方法计 算结 果 比较
从表 1中可以看出，地震波沿纵桥向输入时，反应谱计算
结果和线性时程计算结果较为接近，最大误差在 10％以内，满
足规范要求 ；非线性时程计算结果远小于另外两种方法，是因
为在非线性时程分析时考虑 了支座的影响，是由于支座的摩
擦力在地震发生时起到耗能作用。
对比 ZD02号墩与 zD04号墩结果发现 ，在 MM 及 TH计
算结果中 ZD02号墩值大于 ZD04号墩值 ，这是因为 ZD02号
墩墩高比ZD04号墩小，刚度较大，承担的地震力越大。而在
NTH计算结果中与之相反 ，这是因为 NTH计算中考虑了其
他桥墩上的支座摩擦耗能作用 ，因此，在考虑抗震措施时可以
在其它桥墩上设置纵向抗震挡块。
表 1桥墩支座水平力
从表 2中可以看出，地震波沿横桥向输入时，三种
城市高架上下匝道桥的抗震计算分析与验算（论文）.pdf
