Pmax（Tg/t）cTg<^8.0sec
式中：
t-
-—反应谱周期；
T1—
反应谱平台起点周期;
Tg
—反应谱特征周期；
B（t）
――周期为t时反应谱;
Bmax反应谱最大值；
c
衰减系数。
对应地震影响系数为：
:
（t）=K-（t），其中K=Amax/1000。
相应的设计地震
反应谱谱形参数值见表2.1。
竖向地震动反应谱取对应的水平向地震动峰值的2/3
作为其加速度峰值，其谱形参数与水平向的谱形参数相同。
50年超越概率10%
和50年超越概率3%的水平及竖向设计地震动反应谱Sa（T）曲线如图2.1〜图2.2所示。
表2.1水平地震反应谱参数
超越概率水准
T1/s
Tg/s
Bmax
Amax/gal
C
amax/g
50年10%
0.10
0.70
2.3
161
1.1
0.370
50年3%
0.10
0.90
2.3
205
1.1
0.471
LdaKa
图2.2竖向设计地震反应谱
表2.2竖向地震反应谱参数
超越概率水准
Ti/s
Tg/s
[3max
Amax/gal
C
amax/g
50年10%
0.10
0.70
2.3
107
1.1
0.247
50年3%
0.10
0.90
2.3
136
1.1
0.314
采用图2.1中谱曲线作为水平方向输入反应谱，图2.2中谱曲线作为竖直方向输入反应谱。
计算时考虑两种工况：
纵桥向输入和横桥向输入。
工况一：
纵桥向地震输入+竖向地震输入；
工况二：
横桥向地震输入+竖向地震输入。
2.2地震时程分析
采用图2.3〜图2.4所示的《厦门集美大桥及接线工程场地地震安全性评价》提供的50年超越概率10%水平和50年超越概率3%水平下残积土顶面（局部冲刷线位置附近）地震加速度时程曲线进行非线性地震时程分析。
图2.3水平方向加速度时程曲线（50年超越概率10%）
250-
200
Lm^a
500050。
-50005000
11
ocn_,,,,,,,,，■-
厶wI1|1|1|1I1]111I1
0510152025303540
t/s
图2.4水平方向加速度时程曲线（50年超越概率3%）
分别计算地表面和基岩面50年超越概率10%水平下的地震响应，取该概率水平下相应的3条地震动时程曲线分别输入所得计算结果的平均值。
竖向地震动
取对应的水平向地震动峰值的2/3作为其加速度峰值，计算时分别考虑两种工况：
纵桥向输入和横桥向输入。
工况一：
纵桥向地震输入+竖向地震输入；
工况二：
横桥向地震输入+竖向地震输入。
本报告分别对主桥、陆上引桥道路桥高墩联、陆上引桥道路桥低墩联、海上引桥高墩联、海上引桥低墩联进行动力特性、反应谱及非线性时程分析，且分五部分分别列出其计算结果。
第一部分主桥部分
1计算模型
采用Sap2000Nonlinear程序建立了集美大桥主桥的动力空间计算模型。
主桥混凝土箱梁、墩柱均采用三维弹性梁单元模拟，二期恒载等效为线质量均匀施加主梁上，承台质量等效为集中质量施加于承台重心处，群桩基础按局部冲刷线计算采用承台底弹簧模拟。
主桥计算模型见图1-1
图1-1主桥计算模型示意图
主桥结构几何尺寸、质量、刚度基本呈对称分布，可以按对称结构建模，其
墩梁连接形式见表1-1所示。
表1-1主桥墩梁连接形式
位置
x
y
z
Rx
Ry
Rz
22#墩
0
1
1
1
0
1
23#墩
0
1
1
1
0
1
24#墩
1
1
1
1
0
1
25#墩
0
1
1
1
0
1
26#墩
0
1
1
1
0
1
注：
1表中0表示自由，1表示主从。
2x表示纵桥向，y表示横桥向，z表示竖桥向，Rx表示绕x方向旋转，Ry表示绕y方向旋转，Rz表示绕z方向旋转。
2主桥动力特性
报告针对集美大桥主桥进行结构动力特性分析，并给出了对应的前20阶频
率及部分振型图。
集美大桥主桥为55m+2X100m+55m预应力混凝土连续梁，主桥动力特性分析采用图1-1所示的计算模型，表2-1列出了主桥部分主要振型的周期、频率及振型特征。
图2-1〜图2-10为主桥部分第1〜10阶振型示意图。
表2-1主桥动力特性
振型阶数
周期（sec）
频率（Hz）
振型描述
1
2.062
0.485
BRT桥一阶纵弯
2
1.827
0.547
公路道路桥两幅一阶反对称纵弯
3
1.827
0.547
公路道路桥两幅一阶对称纵弯
4
1.285
0.778
BRT桥一阶横弯
5
1.085
0.922
公路道路桥左幅一阶横弯
6
1.085
0.922
公路道路桥右幅一阶横弯
7
1.077
0.929
BRT桥主梁一阶竖弯
8
1.057
0.946
BRT桥二阶横弯
9
1.032
0.969
公路道路桥主梁二阶对称竖弯
10
1.032
0.969
公路道路桥主梁二阶反对称竖弯
11
0.910
1.099
公路道路桥主梁二阶对称横弯
12
0.910
1.099
公路道路桥主梁二阶反对称横弯
13
0.866
1.155
14
0.788
1.269
15
0.788
1.269
16
0.741
1.349
17
0.661
1.512
18
0.661
1.512
19
0.643
1.555
20
0.617
1.620
1V丨
2?
■・・・
丨P!
*・♦
图2-2第二阶振型
3主桥反应谱分析结果
采用图2-1中谱曲线作为水平方向输入反应谱，图2-2中谱曲线作为竖直方
向输入反应谱，分别计算纵桥向输入和横桥向输入两种工况下的结构响应。
3.1纵桥向地震50年超越概率10%
表3-1为主桥道路桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-1主桥道路桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2641.35
2352.83
26586.84
23#墩
5159.13
2879.41
28663.30
24#墩
7493.59
16964.86
285708.57
25#墩
5158.91
2879.53
28664.77
26#墩
2641.21
2352.75
26585.51
表3-2为主桥BRT桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-2主桥BRT桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2264.64
1970.13
24037.81
23#墩
4899.17
2528.35
27296.88
24#墩
6894.19
14132.09
252561.74
25#墩
4899.36
2528.36
27297.01
26#墩
2264.90
1970.15
24038.57
表3-3为主桥道路桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下的承台底反力
表3-3主桥道路桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
3514.15
3608.07
34970.08
23#墩
6083.52
6161.27
46845.68
24#墩
8512.52
17550.39
354021.85
25#墩
6083.27
6161.12
46846.85
26#墩
3513.97
3608.04
34968.80
表3-4为主桥BRT桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下的承台底反力
表3-4主桥BRT桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2819.06
2950.66
30831.73
23#墩
5769.46
5586.84
43334.16
24#墩
7775.30
14736.78
309339.42
25#墩
5769.47
5586.91
43334.38
26#墩
2819.32
2950.73
30832.36
3.2横桥向地震50年超越概率10%
表3-5为主桥道路桥在50年超越概率10%横桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-5主桥道路桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2630.29
4121.01
66599.33
23#墩
5142.44
8975.58
174222.46
24#墩
7493.59
13853.55
286811.09
25#墩
5142.22
8975.67
174222.95
26#墩
2630.15
4120.96
66599.96
表3-6为主桥BRT桥在50年超越概率10%横桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-6主桥BRT桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2256.59
3223.08
58319.91
23#墩
4888.63
7012.11
141245.84
24#墩
6894.19
10915.15
232594.89
25#墩
4888.82
7012.13
141246.01
26#墩
2256.85
3223.12
58320.42
表3-7为主桥道路桥在50年超越概率10%横桥向地震作用下的承台底反力
表3-7主桥道路桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
3505.82
4918.02
78788.30
23#墩
6069.22
9969.66
211146.51
24#墩
8512.52
15090.42
343650.72
25#墩
6068.97
9969.36
211147.38
26#墩
3505.64
4917.91
78788.53
表3-8为主桥BRT桥在50年超越概率10%横桥向地震作用下的承台底反力
表3-8主桥BRT桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2812.58
3833.49
67373.54
23#墩
5760.40
7970.29
169781.63
24#墩
7775.30
11954.13
276977.85
25#墩
5760.41
7970.23
169781.71
26#墩
2812.83
3833.48
67374.05
3.3纵桥向地震50年超越概率3%
表3-9为主桥道路桥在50年超越概率3%纵桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-9主桥道路桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
3391.94
2995.84
33852.80
23#墩
6619.81
3666.33
36496.75
24#墩
9594.60
28480.62
479455.85
25#墩
6619.52
3666.48
36498.62
26#墩
3391.76
2995.74
33851.12
表3-10为主桥BRT桥在50年超越概率3%纵桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-10主桥BRT桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2906.89
2508.55
30607.15
23#墩
6281.48
3219.32
34756.90
24#墩
8827.14
23723.48
423843.07
25#墩
6281.73
3219.33
34757.06
26#墩
2907.22
2508.58
30608.12
表3-11为主桥道路桥在50年超越概率3%纵桥向地震作用下的承台底反力
表3-11主桥道路桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
4506.99
4594.13
44527.12
23#墩
7801.27
7845.10
59648.23
24#墩
10899.21
29270.76
594298.66
25#墩
7800.94
7844.91
59649.72
26#墩
4506.75
4594.09
44525.50
表3-12为主桥BRT桥在50年超越概率3%纵桥向地震作用下的承台底反力
表3-12主桥BRT桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
3615.33
3757.05
39257.80
23#墩
7394.49
7113.68
55177.04
24#墩
9955.30
24453.84
519283.78
25#墩
7394.51
7113.77
55177.31
26#墩
3615.65
3757.14
39258.59
3.4横桥向地震50年超越概率3%
表3-13为主桥道路桥在50年超越概率3%横桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-13主桥道路桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
3367.75
5770.12
93976.20
23#墩
6584.24
14489.73
281947.74
24#墩
9594.60
23117.66
479519.81
25#墩
6583.96
14489.83
281948.63
26#墩
3367.58
5770.06
93977.01
表3-14为主桥BRT桥在50年超越概率3%横桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表3-14主桥BRT桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2889.27
4996.34
90408.22
23#墩
6259.27
11525.97
232742.63
24#墩
8827.14
18238.21
389325.43
25#墩
6259.52
11525.99
232742.93
26#墩
2889.61
4996.39
90408.88
表3-15为主桥道路桥在50年超越概率3%横桥向地震作用下的承台底反力
表3-15主桥道路桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
4488.76
6869.99
111004.78
23#墩
7770.87
15856.55
341714.24
24#墩
10899.21
24914.35
574637.85
25#墩
7770.55
15856.16
341715.34
26#墩
4488.53
6869.82
111005.07
表3-16为主桥BRT桥在50年超越概率3%横桥向地震作用下的承台底反力
表3-16主桥BRT桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
3601.15
5837.71
104597.79
23#墩
7375.46
12729.60
279837.25
24#墩
9955.30
19591.92
463660.53
25#墩
7375.48
12729.49
279837.41
26#墩
3601.48
5837.70
104598.45
4主桥非线性时程分析结果
活动盆式橡胶支座活动方向可用双线性理想弹塑性弹簧连接单元代表，其恢
复力模式见图4-1。
活动盆式支座的临界滑动摩擦力按式（4-1）计算。
活动盆式支座临界滑动摩擦力Fmax:
FmaidR（4-1）
式中叫滑动摩擦系数；
R支座所承担的上部结构重力。
图4-1活动盆式支座恢复力模式
采用非线性支座单元模拟单向活动盆式橡胶支座，主桥墩梁连接形式见表
4-1所示。
表4-1主桥墩梁连接形式
位置
x
y
z
Rx
Ry
Rz
22#墩
2
1
1
1
0
1
23#墩
2
1
1
1
0
1
24#墩
1
1
1
1
0
1
25#墩
2
1
1
1
0
1
26#墩
2
1
1
1
0
1
注：
1表中0表示自由，1表示主从，2表示非线性支座单元。
2x表示纵桥向，y表示横桥向，z表示竖桥向，Rx表示绕x方向旋转，Ry表示绕y方向旋转，Rz表示绕z方向旋转。
4.1纵桥向地震50年超越概率10%
表4-2为主桥道路桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表4-2主桥道路桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
2020.59
2047.78
23179.34
23#墩
4941.86
2783.80
36022.57
24#墩
6388.82
10443.82
177830.81
25#墩
5160.45
2725.46
35840.58
26#墩
2092.96
2009.20
22017.28
表4-3为主桥BRT桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下墩柱墩底截面的剪力及弯矩值。
表4-3主桥BRT桥墩底截面内力
位置
动轴力/kN
剪力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
1931.56
1592.79
18807.31
23#墩
4551.64
2364.28
33630.20
24#墩
6047.52
7875.84
145446.72
25#墩
4669.97
2374.86
33726.07
26#墩
2028.19
1597.24
18880.33
表4-4为主桥道路桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下的支座位移
表4-4主桥道路桥支座位移
位置
Ux/m
Uy/m
Uz/m
22#墩
0.000
0.083
0.000
23#墩
0.000
0.068
0.000
24#墩（固定墩）
25#墩
0.000
0.068
0.000
26#墩
0.000
0.083
0.000
注：
Ux表示纵桥向位移，Uy表示横桥向位移，Uz表示竖桥向位移。
表4-5为主桥BRT桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下的支座位移
表4-5主桥BRT桥支座位移
位置
Ux/m
Uy/m
Uz/m
22#墩
0.000
0.079
0.000
23#墩
0.000
0.065
0.000
24#墩（固定墩）
25#墩
0.000
0.066
0.000
26#墩
0.000
0.080
0.000
注：
Ux表示纵桥向位移，Uy表示横桥向位移，Uz表示竖桥向位移。
表4-6为主桥道路桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下的承台底反力
表4-6主桥道路桥承台底反力
位置
竖向力/kN
水平力/kN
弯矩/kN*m
22#墩
3267.65
3287.65
30661.07
23#墩
6548.87
5472.71
51923.80
24#墩
7869.34
12287.37
217737.93
25#墩
6769.83
5410.73
51015.90
26#墩
3313.06
3164.23
29531.35
表4-7为主桥BRT桥在50年超越概率10%纵桥向地震作用下的承台底反力
表4-7主桥BRT桥承台底反力
位置
竖向
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