城鎮(zhèn)橋梁抗震設(shè)計規(guī)范講座VIP

1、精選課件1城鎮(zhèn)橋梁抗震設(shè)計規(guī)范 討論稿主要內(nèi)容 精選課件2 橋梁是生命線系統(tǒng)工程中的重要組成部分，在抗震救災(zāi)中，公路交通運輸網(wǎng)更橋梁是生命線系統(tǒng)工程中的重要組成部分，在抗震救災(zāi)中，公路交通運輸網(wǎng)更是搶救人民生命財產(chǎn)和盡快恢復(fù)生產(chǎn)、重建家園、減輕次生災(zāi)害的重要環(huán)節(jié)。是搶救人民生命財產(chǎn)和盡快恢復(fù)生產(chǎn)、重建家園、減輕次生災(zāi)害的重要環(huán)節(jié)。 19981998年年3 3月月1 1日日中華人民共和國防震減災(zāi)法中華人民共和國防震減災(zāi)法頒布實施，對我國的防震減災(zāi)工頒布實施，對我國的防震減災(zāi)工作提出了更為明確的要求和相應(yīng)的具體規(guī)定。作提出了更為明確的要求和相應(yīng)的具體規(guī)定。 在此期間，國內(nèi)外橋梁抗震技術(shù)有了長足進展

2、，而且，從國外的情況來看，美在此期間，國內(nèi)外橋梁抗震技術(shù)有了長足進展，而且，從國外的情況來看，美國、日本等發(fā)達國家都有專門的橋梁抗震設(shè)計規(guī)范。因此，在廣泛吸收、消化國內(nèi)國、日本等發(fā)達國家都有專門的橋梁抗震設(shè)計規(guī)范。因此，在廣泛吸收、消化國內(nèi)外先進的橋梁抗震設(shè)計成熟新技術(shù)基礎(chǔ)上，首次編寫我國外先進的橋梁抗震設(shè)計成熟新技術(shù)基礎(chǔ)上，首次編寫我國城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范范，供城市橋梁抗震設(shè)計時遵循。，供城市橋梁抗震設(shè)計時遵循。 本規(guī)范所指城市梁式橋包含雙向主干道立交工程和城市軌道交通高架橋，由于本規(guī)范所指城市梁式橋包含雙向主干道立交工程和城市軌道交通高架橋，由于在抗震分析方法、計算模型等

3、方面增加了多振型反應(yīng)譜和時程方法，因此對于在抗震分析方法、計算模型等方面增加了多振型反應(yīng)譜和時程方法，因此對于公公路工程抗震設(shè)計規(guī)范路工程抗震設(shè)計規(guī)范(JTJ 004-89)(JTJ 004-89)只適用跨度只適用跨度150m150m內(nèi)的梁橋不再作要求。本規(guī)范內(nèi)的梁橋不再作要求。本規(guī)范中跨度大于中跨度大于150m150m的拱橋定義為大跨度拱橋，而跨度小于等于的拱橋定義為大跨度拱橋，而跨度小于等于150m150m的拱橋定義為中、的拱橋定義為中、小跨度拱橋。小跨度拱橋。自上世紀自上世紀9090年代以來，我國橋梁建設(shè)發(fā)展非常快，修建了大量斜拉橋、懸索橋、拱年代以來，我國橋梁建設(shè)發(fā)展非常快，修建了大量

4、斜拉橋、懸索橋、拱橋等大跨徑橋梁。因此本規(guī)范給出了斜拉橋、懸索橋、大跨度拱橋等的抗震設(shè)計原橋等大跨徑橋梁。因此本規(guī)范給出了斜拉橋、懸索橋、大跨度拱橋等的抗震設(shè)計原則供參考。則供參考。精選課件33 3 城市橋梁抗震設(shè)計的基本要求城市橋梁抗震設(shè)計的基本要求 城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（討論稿）城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（討論稿）精選課件43.1.2 本規(guī)范采用兩級抗震設(shè)防，在本規(guī)范采用兩級抗震設(shè)防，在E1和和E2地震作用下，根據(jù)本規(guī)范地震作用下，根據(jù)本規(guī)范第第3.1.1條的重要性分類，各類橋梁抗震設(shè)防目標見表條的重要性分類，各類橋梁抗震設(shè)防目標見表3.1.2。橋梁橋梁類別類別E1地震作用地震作用E2地震作用地

5、震作用震后使用要求震后使用要求損傷狀態(tài)損傷狀態(tài)震后使用要求震后使用要求損傷狀態(tài)損傷狀態(tài)甲甲立即使用立即使用結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，基本無損傷基本無損傷不需修復(fù)或經(jīng)簡單不需修復(fù)或經(jīng)簡單修復(fù)可繼續(xù)使用修復(fù)可繼續(xù)使用輕微損壞。輕微損壞。乙乙立即使用立即使用結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，基本無損傷基本無損傷經(jīng)搶修可恢復(fù)使用，經(jīng)搶修可恢復(fù)使用，永久性修復(fù)后恢復(fù)永久性修復(fù)后恢復(fù)正常運營功能正常運營功能有限損傷有限損傷丙丙立即使用立即使用結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，基本無損傷基本無損傷經(jīng)臨時加固，可供經(jīng)臨時加固，可供緊急救援車輛使用緊急救援車輛使用不產(chǎn)生嚴重的不產(chǎn)生嚴重

6、的結(jié)構(gòu)損傷結(jié)構(gòu)損傷丁丁立即使用立即使用結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性，基本無損傷基本無損傷_不致倒塌不致倒塌表表3.1.2 3.1.2 城市橋梁抗震設(shè)防目標城市橋梁抗震設(shè)防目標城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（討論稿）城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（討論稿）精選課件5序號序號項項 目目城市橋梁抗震規(guī)范（討論稿）城市橋梁抗震規(guī)范（討論稿）公路橋梁抗震設(shè)計細則公路橋梁抗震設(shè)計細則1設(shè)防類別設(shè)防類別以城市道路性質(zhì)定義以城市道路性質(zhì)定義 以橋梁跨徑以橋梁跨徑2設(shè)防目標設(shè)防目標結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)狀態(tài)和損傷程度結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)狀態(tài)和損傷程度結(jié)構(gòu)損傷程度結(jié)構(gòu)損傷程度3地震重現(xiàn)期地震重現(xiàn)期 甲甲 類類 E1： 475年年 E2：25

7、00年；年； E1：63年基礎(chǔ)上乘以重要性系數(shù)。年基礎(chǔ)上乘以重要性系數(shù)。乙、丙、丁類乙、丙、丁類 乙為乙為1.7、丙為、丙為1.3、丁為、丁為1.0 E2：2000年年 2450年年 A 類類 E1：475年年 E2：2000年年B、C類類 E1：50100年年 E2：4752000年年 D 類類 E1：25年年4抗震體系抗震體系對能力保護構(gòu)件的能量耗散構(gòu)件、防止落梁、減隔對能力保護構(gòu)件的能量耗散構(gòu)件、防止落梁、減隔震設(shè)計計算方法等提出了相應(yīng)規(guī)定和震設(shè)計計算方法等提出了相應(yīng)規(guī)定和未規(guī)定抗震體系未規(guī)定抗震體系減、隔震設(shè)計僅做出原則規(guī)定減、隔震設(shè)計僅做出原則規(guī)定5抗震概念設(shè)計抗震概念設(shè)計對一聯(lián)橋梁

8、中橋墩墩剛度比、相鄰橋墩剛度比和相對一聯(lián)橋梁中橋墩墩剛度比、相鄰橋墩剛度比和相鄰聯(lián)的基本周期做出規(guī)定鄰聯(lián)的基本周期做出規(guī)定 未作規(guī)定未作規(guī)定6水平加速度水平加速度反應(yīng)譜周期反應(yīng)譜周期取取6秒秒取取10秒秒現(xiàn)行橋梁抗震規(guī)范對比現(xiàn)行橋梁抗震規(guī)范對比 城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范中建模原則、計算方法、規(guī)則橋梁抗震分析、中建模原則、計算方法、規(guī)則橋梁抗震分析、E1、E2地震作用下的抗震驗算、能力保護構(gòu)件計算以及抗震構(gòu)造細節(jié)、減隔震設(shè)計、地震作用下的抗震驗算、能力保護構(gòu)件計算以及抗震構(gòu)造細節(jié)、減隔震設(shè)計、特殊橋梁抗震設(shè)計，均與特殊橋梁抗震設(shè)計，均與公路橋梁抗震設(shè)計細則公路橋梁抗震設(shè)計細則相同

9、。相同。精選課件63.1.3 3.1.3 各類城市橋梁的抗震設(shè)防標準，應(yīng)符合下列要求：各類城市橋梁的抗震設(shè)防標準，應(yīng)符合下列要求：1 1 甲類橋梁，地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按批準的地甲類橋梁，地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按批準的地震安全性評價結(jié)果確定；抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為震安全性評價結(jié)果確定；抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6 68 8 度時，應(yīng)符合本地區(qū)度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9 9 度時，應(yīng)符合比度時，應(yīng)符合比9 9 度抗震設(shè)防更高的要求。度抗震設(shè)防更高的要求。2 2 乙和丙類橋梁，地震作用應(yīng)

10、符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施，一乙和丙類橋梁，地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6 68 8度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為求，當(dāng)為9 9度時，應(yīng)符合比度時，應(yīng)符合比9 9度抗震設(shè)防更高的要求。度抗震設(shè)防更高的要求。3 3 丁類橋梁，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。丁類橋梁，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。4 4 立體交叉跨線橋梁的抗震設(shè)防標準不應(yīng)低于下線橋梁。立體交叉跨線橋梁的抗震設(shè)防標準不應(yīng)低于下線橋梁。3.2

11、3.2 地震影響地震影響3.2.1 3.2.1 甲類橋梁所在地區(qū)遭受的甲類橋梁所在地區(qū)遭受的E1E1和和E2E2地震影響，應(yīng)按地震安全性評價確定，地震影響，應(yīng)按地震安全性評價確定，相應(yīng)的相應(yīng)的E1E1和和E2E2地震重現(xiàn)期分別為地震重現(xiàn)期分別為475475年和年和25002500年；乙類、丙類和丁類橋梁所在地區(qū)年；乙類、丙類和丁類橋梁所在地區(qū)遭受的遭受的E1E1和和E2E2地震影響地震影響, , 應(yīng)采用所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度相應(yīng)的設(shè)計基本地震加速應(yīng)采用所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度相應(yīng)的設(shè)計基本地震加速度和反應(yīng)譜特征周期以及本規(guī)范第度和反應(yīng)譜特征周期以及本規(guī)范第3.2.23.2.2條第條第2 2款規(guī)定的款

12、規(guī)定的E1E1和和E2E2地震調(diào)整系數(shù)來表地震調(diào)整系數(shù)來表征。征。3.2.2 3.2.2 各類橋梁的地震影響，應(yīng)符合下列要求：各類橋梁的地震影響，應(yīng)符合下列要求：1 1 甲類橋梁甲類橋梁E1E1和和E2E2地震峰值加速度應(yīng)按地震安全性評價結(jié)果取值；地震峰值加速度應(yīng)按地震安全性評價結(jié)果取值；2 2 其它各類橋梁其它各類橋梁E1E1和和E2E2地震峰值加速度地震峰值加速度A A的取值，應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度的設(shè)計的取值，應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度的設(shè)計基本地震加速度值，乘以表基本地震加速度值，乘以表3.2.23.2.21 1中的中的E1E1和和E2E2地震調(diào)整系數(shù)得到。地震調(diào)整系數(shù)得到。城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（

13、討論稿）城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（討論稿）精選課件7城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（討論稿）城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（討論稿）精選課件8精選課件9 橫橋向橫橋向 順橋向順橋向(a) (a) 單柱墩單柱墩橫橋向橫橋向 順橋向順橋向(b) 雙柱墩雙柱墩圖圖3.4.2 墩柱塑性鉸區(qū)域墩柱塑性鉸區(qū)域精選課件103.4.3 3.4.3 采用抗震體系為類型采用抗震體系為類型的橋梁，其橫梁（蓋梁）、基礎(chǔ)、支座和墩柱抗剪的的橋梁，其橫梁（蓋梁）、基礎(chǔ)、支座和墩柱抗剪的設(shè)計內(nèi)力值應(yīng)按能力設(shè)計方法根據(jù)墩柱塑性鉸區(qū)域截面的超強彎矩確定。設(shè)計內(nèi)力值應(yīng)按能力設(shè)計方法根據(jù)墩柱塑性鉸區(qū)域截面的超強彎矩確定。3.4.4 3.4.4 在預(yù)期的在

14、預(yù)期的E2E2地震作用下，若橋梁結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件均在彈性范圍工作，也應(yīng)滿足地震作用下，若橋梁結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件均在彈性范圍工作，也應(yīng)滿足相關(guān)構(gòu)造和抗震措施要求。相關(guān)構(gòu)造和抗震措施要求。3.4.5 3.4.5 采用板式橡膠支座的橋梁結(jié)構(gòu)，如在地震作用下，支座抗滑性能不能滿足采用板式橡膠支座的橋梁結(jié)構(gòu)，如在地震作用下，支座抗滑性能不能滿足7.2.27.2.2條和條和7.4.57.4.5條要求，應(yīng)采用墩梁位移約束裝置，或按本規(guī)范第條要求，應(yīng)采用墩梁位移約束裝置，或按本規(guī)范第9 9章的要求進行橋梁章的要求進行橋梁減隔震設(shè)計。減隔震設(shè)計。3.4.6 3.4.6 地震作用下，如橋梁固定支座水平抗震能力不滿足地震作用

15、下，如橋梁固定支座水平抗震能力不滿足7.2.27.2.2和和7.4.67.4.6條要求，可條要求，可采用以下二種方法之一進行抗震設(shè)計：采用以下二種方法之一進行抗震設(shè)計：1 1 通過計算設(shè)置抗震擋塊通過計算設(shè)置抗震擋塊( (剪力鍵剪力鍵) )，由抗震擋塊，由抗震擋塊( (剪力鍵剪力鍵) )承受支座所受地震水平力；承受支座所受地震水平力；2 2 可按本規(guī)范第可按本規(guī)范第9 9章的要求進行橋梁減隔震設(shè)計。章的要求進行橋梁減隔震設(shè)計。3.4.7 3.4.7 橋臺不宜作為抵抗梁體地震慣性力的構(gòu)件，宜采用滑動支座，橋臺上的橫向橋臺不宜作為抵抗梁體地震慣性力的構(gòu)件，宜采用滑動支座，橋臺上的橫向抗震擋塊（或剪

16、力鍵）宜設(shè)計為在抗震擋塊（或剪力鍵）宜設(shè)計為在E2E2地震作用下可以破壞。地震作用下可以破壞。3.4.8 3.4.8 如采用如采用A A類抗震設(shè)計方法的橋梁抗震體系不能滿足類抗震設(shè)計方法的橋梁抗震體系不能滿足3.4.23.4.2條對結(jié)構(gòu)抗震體系的條對結(jié)構(gòu)抗震體系的要求，應(yīng)通過深入的研究，使結(jié)構(gòu)在地震作用下性能滿足表要求，應(yīng)通過深入的研究，使結(jié)構(gòu)在地震作用下性能滿足表3.1.23.1.2要求，經(jīng)專家論證，要求，經(jīng)專家論證，業(yè)主同意后可采用。業(yè)主同意后可采用。精選課件11序號序號抗震設(shè)計體系抗震設(shè)計體系主要特征主要特征使用狀況使用狀況1 1彈性上部結(jié)構(gòu)和延性下部結(jié)構(gòu)彈性上部結(jié)構(gòu)和延性下部結(jié)構(gòu)在墩柱

17、、橋臺中產(chǎn)生塑性鉸在墩柱、橋臺中產(chǎn)生塑性鉸目前常用（規(guī)范方法）目前常用（規(guī)范方法）2 2延性上部結(jié)構(gòu)和彈性下部結(jié)構(gòu)延性上部結(jié)構(gòu)和彈性下部結(jié)構(gòu)允許橋面發(fā)生相對于下部結(jié)允許橋面發(fā)生相對于下部結(jié)構(gòu)的位移構(gòu)的位移適用于鋼上部結(jié)構(gòu)，適用于鋼上部結(jié)構(gòu)，僅應(yīng)急使用僅應(yīng)急使用3 3彈性上部結(jié)構(gòu)和彈性下部結(jié)構(gòu)彈性上部結(jié)構(gòu)和彈性下部結(jié)構(gòu)在上下部結(jié)構(gòu)之間使用隔震在上下部結(jié)構(gòu)之間使用隔震和耗能裝置和耗能裝置新興技術(shù)新興技術(shù)1 1、橋梁抗震體系、橋梁抗震體系3.53.5橋梁抗震概念設(shè)計橋梁抗震概念設(shè)計123精選課件12墩柱的強度墩柱的強度彈性的上部結(jié)構(gòu)和彈性的上部結(jié)構(gòu)和延性的下部結(jié)構(gòu)延性的下部結(jié)構(gòu)限位措施限位措施墩柱延

18、性、變形墩柱延性、變形地地 震震 力力加大截面加大截面提高材料特性提高材料特性塑塑 性性 鉸鉸大位移大位移2 2、橋梁抗震概念設(shè)計、橋梁抗震概念設(shè)計合理的抗震體系合理的抗震體系強強 度度變變 形形抗震目標抗震目標完善的抗震設(shè)施完善的抗震設(shè)施精選課件13橋梁抗震概念設(shè)計橋梁抗震概念設(shè)計50.mKmKiejjei50.KKejei 主梁主梁墩柱墩柱基礎(chǔ)基礎(chǔ)（1 1）剛度平衡）剛度平衡a ）任意）任意兩個橋墩剛度比兩個橋墩剛度比橋面等寬：橋面等寬：橋面變寬：橋面變寬：梁式橋布置原則梁式橋布置原則b b）相鄰橋墩剛度比）相鄰橋墩剛度比750.KKejei橋面等寬：橋面等寬：橋面變寬：橋面變寬：750.

19、mKmKiejjeieikejkmijm 分別為考慮支座、擋塊（剪力剪）后采用截面有效剛度計算出的第分別為考慮支座、擋塊（剪力剪）后采用截面有效剛度計算出的第i 和第和第j 橋橋 墩的等效剛度（含順橋向和橫橋向）。墩的等效剛度（含順橋向和橫橋向）。 分別為第分別為第i 和第和第j 橋墩頂?shù)刃Я后w質(zhì)量。橋墩頂?shù)刃Я后w質(zhì)量。eiejKK 橋面等寬橋面等寬橋面變寬橋面變寬精選課件14（2）周期匹配）周期匹配TjTi70.TTji 梁式橋（多聯(lián)）相鄰聯(lián)梁式橋（多聯(lián)）相鄰聯(lián)基本周期基本周期比基本周期基本周期比ijTT 主梁主梁墩柱墩柱基礎(chǔ)基礎(chǔ) 對于梁式橋，一聯(lián)內(nèi)各橋墩剛度相差較大和相鄰聯(lián)基本周期相差較大

20、的情況，對于梁式橋，一聯(lián)內(nèi)各橋墩剛度相差較大和相鄰聯(lián)基本周期相差較大的情況，宜調(diào)整一聯(lián)內(nèi)各墩剛度比和相鄰聯(lián)周期比。順橋向，當(dāng)各橋墩剛度相差較大時，宜宜調(diào)整一聯(lián)內(nèi)各墩剛度比和相鄰聯(lián)周期比。順橋向，當(dāng)各橋墩剛度相差較大時，宜在各墩頂設(shè)置合理剪切剛度的彈性支座（橡膠支座），來調(diào)整各墩的等效剛度；也在各墩頂設(shè)置合理剪切剛度的彈性支座（橡膠支座），來調(diào)整各墩的等效剛度；也可改變墩柱尺寸或縱向配筋率?？筛淖兌罩叽缁蚩v向配筋率。橋梁抗震概念設(shè)計橋梁抗震概念設(shè)計精選課件15 基于確定性計算的能力需求比法，對橋梁各構(gòu)件的強度和變形能力進行驗基于確定性計算的能力需求比法，對橋梁各構(gòu)件的強度和變形能力進行驗算算,

21、 ,同時對其抗震設(shè)施進行核查。同時對其抗震設(shè)施進行核查。 位置位置強度強度變形變形塑性鉸區(qū)域塑性鉸區(qū)域蓋梁和橋墩節(jié)點蓋梁和橋墩節(jié)點地基基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)支座支座承臺承臺橋梁抗震概念設(shè)計橋梁抗震概念設(shè)計方方 法法周期周期剛度剛度相鄰基礎(chǔ)使用不同孔徑的鉆孔樁相鄰基礎(chǔ)使用不同孔徑的鉆孔樁調(diào)整橋墩的有效長度調(diào)整橋墩的有效長度修正固定端修正固定端降低或重分布上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低或重分布上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量改變橋墩的截面和縱向鋼筋的配筋率改變橋墩的截面和縱向鋼筋的配筋率增加橋墩或重新定位增加橋墩或重新定位修正伸縮縫位置修正伸縮縫位置 通過結(jié)構(gòu)本身動力特性調(diào)整方法通過結(jié)構(gòu)本身動力特性調(diào)整方法 精選課件16結(jié)合抗震概念設(shè)計原則

22、，進行恒載和活載下結(jié)合抗震概念設(shè)計原則，進行恒載和活載下的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)（的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)（3.5節(jié)）節(jié)）結(jié)構(gòu)重要性分類結(jié)構(gòu)重要性分類(3.1節(jié)節(jié))是否甲類橋梁是否甲類橋梁斜拉橋、懸索橋和斜拉橋、懸索橋和拱橋（第拱橋（第10章）章）場地劃分場地劃分(第第4章章)是是否否抗震設(shè)計方法分類與選用抗震設(shè)計方法分類與選用(3.3節(jié)節(jié))C類類B類類A類類抗震細節(jié)構(gòu)造抗震細節(jié)構(gòu)造(第第8章章)地震影響地震影響 (3.2節(jié)節(jié))抗震體系抗震體系類型類型I抗震措施抗震措施(第第11章章)結(jié)束結(jié)束橋梁地震響應(yīng)分析與驗算橋梁地震響應(yīng)分析與驗算(圖圖3.6.1-2)橋梁抗震體系橋梁抗震體系(3.4.1

23、)橋梁抗震體系橋梁抗震體系（3.4節(jié)）節(jié)）橋梁抗震體系橋梁抗震體系(3.4.1、3.4.53.4.7)抗震體系抗震體系類型類型II減隔震減隔震（第（第9章）章）圖圖3.6.1-1 6度及以上地區(qū)橋梁總體設(shè)計流程度及以上地區(qū)橋梁總體設(shè)計流程圖圖3.6.1-2 橋梁地震響應(yīng)分析與驗算橋梁地震響應(yīng)分析與驗算精選課件17精選課件185、地震作用、地震作用精選課件19S2Smax0T(s)0.45Smax0.1Tg6.05Tg2Smax(Tg/T)20.2 -1(T-5Tg)Smax設(shè)計地震分組設(shè)計地震分組場地類別場地類別I IIIIIIIIIIIIVIV第一組第一組0.250.250.350.350.

24、450.450.650.65第二組第二組0.300.300.400.400.550.550.750.75第三組第三組0.350.350.450.450.650.650.900.90特征周期值特征周期值(s)(s) max2max2max21max0.4500.1()50.2(5)56ggggggSTsSsTTTSSTTTTTTSTTs水平設(shè)計加速度反應(yīng)譜水平設(shè)計加速度反應(yīng)譜 max2.25SA55 . 005. 09 . 08/)05.0(02.0114 . 106. 005. 0121 1、曲線下降段的衰減指數(shù)按下式確定：、曲線下降段的衰減指數(shù)按下式確定：式中式中 曲線曲線下降段的衰減指數(shù)；

25、下降段的衰減指數(shù)； 結(jié)構(gòu)實際阻尼比。結(jié)構(gòu)實際阻尼比。2 2 直線下降段下降斜率調(diào)整系數(shù)按下式直線下降段下降斜率調(diào)整系數(shù)按下式確定：確定：式中式中 當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于0.05時時 設(shè)計加速度反應(yīng)譜設(shè)計加速度反應(yīng)譜S 傾斜段的斜率，小于傾斜段的斜率，小于0 0 時取時取0 0。3 3 阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定: :設(shè)計地震分組：見設(shè)計地震分組：見建筑設(shè)計抗震規(guī)范建筑設(shè)計抗震規(guī)范（GB500112001）附錄）附錄A設(shè)計加速度反應(yīng)譜設(shè)計加速度反應(yīng)譜精選課件20強制性條文強制性條文 城市橋梁抗震設(shè)計應(yīng)考慮以下作用：城市橋梁抗震設(shè)

26、計應(yīng)考慮以下作用：1 1 永久作用，包括結(jié)構(gòu)重力（恒載）、預(yù)應(yīng)力、土壓力、水壓力；永久作用，包括結(jié)構(gòu)重力（恒載）、預(yù)應(yīng)力、土壓力、水壓力；2 2 地震作用，包括地震動的作用和地震土壓力、水壓力等；地震作用，包括地震動的作用和地震土壓力、水壓力等；3 3 在進行支座抗震驗算時，應(yīng)計入在進行支座抗震驗算時，應(yīng)計入5050均勻溫度作用效應(yīng)；均勻溫度作用效應(yīng)；4 4 對于軌道交通橋梁，應(yīng)分別按有車、無車進行計算；當(dāng)橋上有車時，順橋向不計算對于軌道交通橋梁，應(yīng)分別按有車、無車進行計算；當(dāng)橋上有車時，順橋向不計算 活載引起的地震力；橫橋向計入活載引起的地震力；橫橋向計入5050活載引起的地震力，作用于軌頂

27、以上活載引起的地震力，作用于軌頂以上2m2m處，活處，活 載豎向力按列車豎向靜活載的載豎向力按列車豎向靜活載的100100計算。計算。 城市橋梁抗震設(shè)計時的作用效應(yīng)組合應(yīng)包括上述要求的各種作用之和，組合方式應(yīng)包城市橋梁抗震設(shè)計時的作用效應(yīng)組合應(yīng)包括上述要求的各種作用之和，組合方式應(yīng)包括各種作用效應(yīng)的最不利組合。括各種作用效應(yīng)的最不利組合。 精選課件215.3.1 5.3.1 已進行地震安全性評價的橋址，設(shè)計地震動時程應(yīng)根據(jù)地震安全性評價的結(jié)果確定。已進行地震安全性評價的橋址，設(shè)計地震動時程應(yīng)根據(jù)地震安全性評價的結(jié)果確定。5.3.2 5.3.2 未進行地震安全性評價的橋址，可以以本規(guī)范設(shè)計加速度

28、反應(yīng)譜為目標擬合設(shè)計加未進行地震安全性評價的橋址，可以以本規(guī)范設(shè)計加速度反應(yīng)譜為目標擬合設(shè)計加速度時程；也可選用與設(shè)定地震震級、距離、場地特性大體相近的實際地震動加速度記錄，通速度時程；也可選用與設(shè)定地震震級、距離、場地特性大體相近的實際地震動加速度記錄，通過時域方法調(diào)整，使其加速度反應(yīng)譜與本規(guī)范設(shè)計加速度反應(yīng)譜匹配。過時域方法調(diào)整，使其加速度反應(yīng)譜與本規(guī)范設(shè)計加速度反應(yīng)譜匹配。 為減小擬合的設(shè)計加速度時程之間的相關(guān)性，設(shè)計加速度時程不得少于三組，且應(yīng)保證任為減小擬合的設(shè)計加速度時程之間的相關(guān)性，設(shè)計加速度時程不得少于三組，且應(yīng)保證任意兩組間同方向時程由式（意兩組間同方向時程由式（5.3.25

29、.3.2）定義的相關(guān)系數(shù)）定義的相關(guān)系數(shù) 的絕對值小于的絕對值小于0.10.1。122212jjjjjjjaaaa12,jjaaj分別為兩組時程波第分別為兩組時程波第j 式中，式中， 時間步的加速度值。時間步的加速度值。 地震主動土壓力和動水壓力同地震主動土壓力和動水壓力同公路橋梁抗震設(shè)計細則公路橋梁抗震設(shè)計細則精選課件22精選課件23抗震分析抗震分析精選課件24精選課件25精選課件26精選課件27精選課件28精選課件29圖圖6.2.21 橋梁動力空間計算模型橋梁動力空間計算模型精選課件30精選課件31 在建立一般非規(guī)則橋梁動力空間模型時應(yīng)盡量建立全橋計算模型，但對于橋梁在建立一般非規(guī)則橋梁動

30、力空間模型時應(yīng)盡量建立全橋計算模型，但對于橋梁長度很長的橋梁，可以選取具有典型結(jié)構(gòu)或特殊地段或有特殊構(gòu)造的多聯(lián)梁橋（一長度很長的橋梁，可以選取具有典型結(jié)構(gòu)或特殊地段或有特殊構(gòu)造的多聯(lián)梁橋（一般不少于般不少于3聯(lián)）進行地震反應(yīng)分析。這時應(yīng)考慮鄰聯(lián)結(jié)構(gòu)和邊界條件的影響，鄰聯(lián)聯(lián)）進行地震反應(yīng)分析。這時應(yīng)考慮鄰聯(lián)結(jié)構(gòu)和邊界條件的影響，鄰聯(lián)結(jié)構(gòu)和邊界條件的影響可以在所取計算模型的末端再加上一聯(lián)梁橋或橋臺模擬。結(jié)構(gòu)和邊界條件的影響可以在所取計算模型的末端再加上一聯(lián)梁橋或橋臺模擬。圖圖6.2.2-2 邊界條件和后繼結(jié)構(gòu)的模擬邊界條件和后繼結(jié)構(gòu)的模擬精選課件32 在在E2地震作用下橋梁可以進入非線性工作范圍，

31、因此，在進行結(jié)構(gòu)非線性時地震作用下橋梁可以進入非線性工作范圍，因此，在進行結(jié)構(gòu)非線性時程地震反應(yīng)分析時，梁柱單元的彈塑性可以采用程地震反應(yīng)分析時，梁柱單元的彈塑性可以采用Bresler建議的屈服面來表示建議的屈服面來表示(如下如下圖圖6.2.4),也可采用非線性梁柱纖維單元模擬。也可采用非線性梁柱纖維單元模擬。 式中：式中： Pu單軸極限壓力單軸極限壓力 Pt單軸屈服壓力單軸屈服壓力 P0單軸屈服拉力單軸屈服拉力My0繞繞y軸純彎屈服彎矩軸純彎屈服彎矩Mz0繞繞z軸純彎屈服彎矩軸純彎屈服彎矩 My繞繞y軸加載彎矩軸加載彎矩Myp繞繞y軸破壞彎矩軸破壞彎矩 Mz繞繞z軸加載彎矩軸加載彎矩Mzp繞

32、繞z軸破壞彎矩軸破壞彎矩是常數(shù)，可以通過求出兩是常數(shù)，可以通過求出兩個主軸的軸力個主軸的軸力彎矩相互彎矩相互作用圖的幾個控制點并利作用圖的幾個控制點并利用線性擬合來獲得。用線性擬合來獲得。 b1、b2、b3s s1、s s2、s s3)(zuyuuM,M,Pf 0 進入塑性工作狀態(tài)進入塑性工作狀態(tài)當(dāng)當(dāng)圖圖6.2.4 典型鋼筋混凝土墩柱截面的屈服面典型鋼筋混凝土墩柱截面的屈服面精選課件33混凝土應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系符號含義混凝土應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系符號含義 fc 混凝土圓柱體抗壓強度?；炷翀A柱體抗壓強度。 ec0 混凝土抗壓應(yīng)變?；炷量箟簯?yīng)變。 fcc 約束混凝土壓應(yīng)力峰值，可取約束混凝土壓應(yīng)力峰值，可

33、取1.25 fc ecc 對應(yīng)于約束混凝土壓應(yīng)力峰值的應(yīng)變對應(yīng)于約束混凝土壓應(yīng)力峰值的應(yīng)變 esp保護層混凝土極限應(yīng)變保護層混凝土極限應(yīng)變 ecu約束混凝土極限壓應(yīng)變約束混凝土極限壓應(yīng)變鋼筋應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系符號含義鋼筋應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系符號含義 fy 鋼筋的抗拉強度設(shè)計值鋼筋的抗拉強度設(shè)計值 fsb 鋼筋抗拉極限強度值鋼筋抗拉極限強度值 fsu 鋼筋極限抗拉強度鋼筋極限抗拉強度 ey 鋼筋抗拉屈服應(yīng)變設(shè)計值下限鋼筋抗拉屈服應(yīng)變設(shè)計值下限 esh 鋼筋抗拉屈服應(yīng)變設(shè)計值上限鋼筋抗拉屈服應(yīng)變設(shè)計值上限 esu 對應(yīng)鋼筋極限抗拉強度時的應(yīng)變對應(yīng)鋼筋極限抗拉強度時的應(yīng)變 esb 鋼筋極限拉應(yīng)變，可取鋼筋極限

34、拉應(yīng)變，可取混凝土應(yīng)力混凝土應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變 鋼筋應(yīng)力鋼筋應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變 0.09s混凝土、鋼筋本構(gòu)關(guān)系混凝土、鋼筋本構(gòu)關(guān)系精選課件34鋼筋混凝土彈塑性鋼筋混凝土彈塑性P-M- f鋼筋混凝土基本假定鋼筋混凝土基本假定（1 1）平截面假定；）平截面假定；（2 2）剪切應(yīng)變的影響忽略不計；）剪切應(yīng)變的影響忽略不計；（3 3）鋼筋與混凝土之間無滑移現(xiàn)象）鋼筋與混凝土之間無滑移現(xiàn)象 對于矩形截面、圓形截面橋墩等效屈服對于矩形截面、圓形截面橋墩等效屈服曲率曲率f y、極限狀態(tài)的曲率、極限狀態(tài)的曲率f u u可按規(guī)范附錄可按規(guī)范附錄計算。計算。 一般情況下可按理想彈塑性一般情況下可按理想彈塑性P- M - f曲

35、曲線，最不利軸力組合計算等效屈服曲率。線，最不利軸力組合計算等效屈服曲率。非線性梁柱纖維單元模擬非線性梁柱纖維單元模擬 精選課件35 當(dāng)橋墩的高度較高時，橋墩的幾何非線性效應(yīng)不能忽略，參考美國當(dāng)橋墩的高度較高時，橋墩的幾何非線性效應(yīng)不能忽略，參考美國CALTRANSCALTRANS抗抗震設(shè)計規(guī)范，墩柱的計算長度與矩形截面短邊尺寸之比大于震設(shè)計規(guī)范，墩柱的計算長度與矩形截面短邊尺寸之比大于8 8時，或墩柱的計算長時，或墩柱的計算長度與圓形截面直徑之比大于度與圓形截面直徑之比大于6 6時，應(yīng)考慮時，應(yīng)考慮P D D 效應(yīng)。效應(yīng)。精選課件36精選課件37圖圖6.2.6 6.2.6 活動盆式支座恢復(fù)力

36、模型活動盆式支座恢復(fù)力模型精選課件38 反應(yīng)譜分析方法在結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域得到不斷完善與發(fā)展，并在工程實踐中得到反應(yīng)譜分析方法在結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域得到不斷完善與發(fā)展，并在工程實踐中得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外許多專家學(xué)者對反應(yīng)譜法進行了大量研究，并提出了種種振型廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外許多專家學(xué)者對反應(yīng)譜法進行了大量研究，并提出了種種振型組合方法。組合方法。 其中最簡單而又最普遍采用的是其中最簡單而又最普遍采用的是SRSS(Square Root of Sum of Squares)法，法，該法對于頻率分離較好的平面結(jié)構(gòu)具有很好的精度，但是對于頻率密集的空間結(jié)該法對于頻率分離較好的平面結(jié)構(gòu)具有很好的精度，但是對于頻率密集

37、的空間結(jié)構(gòu)，由于忽略了各振型間的耦合項，故時常過高或過低地估計結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。構(gòu)，由于忽略了各振型間的耦合項，故時常過高或過低地估計結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。 1969年，年，Rosenblueth 和和Elorduy提出了提出了DSC(Double Sum Combination) 法來法來考慮振型間的耦合項影響，之后考慮振型間的耦合項影響，之后Humar和和 Gupta 又對又對DSC法進行了修正與完善。法進行了修正與完善。 1981年，年，E.L.Wilson 等人把地面運動視為一寬帶、高斯平穩(wěn)過程，根據(jù)隨機等人把地面運動視為一寬帶、高斯平穩(wěn)過程，根據(jù)隨機過程理論導(dǎo)出了線性多自由度體系的振型組合規(guī)則過程理

38、論導(dǎo)出了線性多自由度體系的振型組合規(guī)則CQC法，較好地考慮了頻率法，較好地考慮了頻率接近時的振型相關(guān)性，克服了接近時的振型相關(guān)性，克服了 SRSS 法的不足。法的不足。反應(yīng)譜分析方法反應(yīng)譜分析方法精選課件39精選課件40 時程分析方法時程分析方法 地震加速度時程應(yīng)按本規(guī)范第地震加速度時程應(yīng)按本規(guī)范第 5.3節(jié)的規(guī)定選取。一組時程分析結(jié)果只是結(jié)構(gòu)節(jié)的規(guī)定選取。一組時程分析結(jié)果只是結(jié)構(gòu)隨機響應(yīng)的一個樣本，不能反映結(jié)構(gòu)響應(yīng)的統(tǒng)計特性，因此，需要對多個樣本的分隨機響應(yīng)的一個樣本，不能反映結(jié)構(gòu)響應(yīng)的統(tǒng)計特性，因此，需要對多個樣本的分析結(jié)果進行統(tǒng)計才能得到可靠的結(jié)果。析結(jié)果進行統(tǒng)計才能得到可靠的結(jié)果。 因

39、此，時程分析的最終結(jié)果，當(dāng)采用因此，時程分析的最終結(jié)果，當(dāng)采用3組地震加速度時程計算時，應(yīng)取各組計組地震加速度時程計算時，應(yīng)取各組計算結(jié)果的最大值；當(dāng)采用算結(jié)果的最大值；當(dāng)采用7組及以上地震加速度時程計算時，可取結(jié)果的平均值。組及以上地震加速度時程計算時，可取結(jié)果的平均值。地震作用下，線性時程法的計算結(jié)果不宜小于反應(yīng)譜法計算結(jié)果的地震作用下，線性時程法的計算結(jié)果不宜小于反應(yīng)譜法計算結(jié)果的80%。 精選課件41圖圖6.5.2 柱式墩計算簡圖柱式墩計算簡圖精選課件42精選課件43精選課件44精選課件45精選課件46精選課件47精選課件486.6 能力保護構(gòu)件計算能力保護構(gòu)件計算 在在E2地震作用下

40、，對于截面尺寸較大的橋墩，在地震作用下，對于截面尺寸較大的橋墩，在E2地震作用下可能不會發(fā)地震作用下可能不會發(fā)生屈服，這樣采用能力保護方法計算過于保守，可直接采用生屈服，這樣采用能力保護方法計算過于保守，可直接采用E2地震作用計算結(jié)地震作用計算結(jié)果。在判斷橋墩是否屈服時，屈服彎矩可以采用果。在判斷橋墩是否屈服時，屈服彎矩可以采用公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋設(shè)計規(guī)范土橋設(shè)計規(guī)范中偏心受壓構(gòu)件的抗彎承載能力近似代表，但計算偏心受壓中偏心受壓構(gòu)件的抗彎承載能力近似代表，但計算偏心受壓構(gòu)件構(gòu)件的抗彎承載能力時應(yīng)采用材料標準值的抗彎承載能力時應(yīng)采用材料標準值。6.6.2 6.

41、6.2 橋梁蓋梁、基礎(chǔ)、支座和墩柱抗剪作為能力保護構(gòu)件設(shè)計時，其彎矩橋梁蓋梁、基礎(chǔ)、支座和墩柱抗剪作為能力保護構(gòu)件設(shè)計時，其彎矩和剪力設(shè)計值，應(yīng)取與墩柱塑性鉸區(qū)域截面超強彎矩所對應(yīng)的彎矩和剪力值。和剪力設(shè)計值，應(yīng)取與墩柱塑性鉸區(qū)域截面超強彎矩所對應(yīng)的彎矩和剪力值。 鋼筋混凝土構(gòu)件的剪切破壞屬于脆性破壞，是一種危險的破壞模式，對于抗震結(jié)鋼筋混凝土構(gòu)件的剪切破壞屬于脆性破壞，是一種危險的破壞模式，對于抗震結(jié)構(gòu)來說，墩柱剪切破壞還會大大降低結(jié)構(gòu)的延性能力，因此，為了保證鋼筋混凝土墩構(gòu)來說，墩柱剪切破壞還會大大降低結(jié)構(gòu)的延性能力，因此，為了保證鋼筋混凝土墩柱不發(fā)生剪切破壞，應(yīng)采用能力保護設(shè)計原則進行延

42、性墩柱的抗剪設(shè)計。根據(jù)能力保柱不發(fā)生剪切破壞，應(yīng)采用能力保護設(shè)計原則進行延性墩柱的抗剪設(shè)計。根據(jù)能力保護設(shè)計原則，墩柱的剪切強度應(yīng)大于墩柱可能在地震中承受的最大剪力（對應(yīng)于墩柱護設(shè)計原則，墩柱的剪切強度應(yīng)大于墩柱可能在地震中承受的最大剪力（對應(yīng)于墩柱塑性鉸處截面可能達到的最大彎矩承載能力）；橋梁基礎(chǔ)是橋梁結(jié)構(gòu)最主要的受力構(gòu)塑性鉸處截面可能達到的最大彎矩承載能力）；橋梁基礎(chǔ)是橋梁結(jié)構(gòu)最主要的受力構(gòu)件，地震作用下，如發(fā)生損傷，不但很難檢查，也很難修復(fù)，因此作為能力保護構(gòu)件件，地震作用下，如發(fā)生損傷，不但很難檢查，也很難修復(fù)，因此作為能力保護構(gòu)件設(shè)計；橋梁支座若在地震中發(fā)生損傷或破壞，雖然震后可以維

43、修和替換，但改變了結(jié)設(shè)計；橋梁支座若在地震中發(fā)生損傷或破壞，雖然震后可以維修和替換，但改變了結(jié)構(gòu)傳力途徑，因此，按類型構(gòu)傳力途徑，因此，按類型結(jié)構(gòu)抗震體系設(shè)計的橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)把支座作為能力保護結(jié)構(gòu)抗震體系設(shè)計的橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)把支座作為能力保護構(gòu)件設(shè)計，具有穩(wěn)定傳力途徑，以達到橋梁墩柱等延性構(gòu)件發(fā)生彈塑變形、耗散地震構(gòu)件設(shè)計，具有穩(wěn)定傳力途徑，以達到橋梁墩柱等延性構(gòu)件發(fā)生彈塑變形、耗散地震能量的設(shè)計目標。能量的設(shè)計目標。精選課件49 墩柱的實際抗彎承載能力要大于其設(shè)計承載能力，這種現(xiàn)象稱為墩墩柱的實際抗彎承載能力要大于其設(shè)計承載能力，這種現(xiàn)象稱為墩柱抗彎超強現(xiàn)象（柱抗彎超強現(xiàn)象（Overstreng

44、thOverstrength）。引起墩柱抗彎超強的原因很多，但）。引起墩柱抗彎超強的原因很多，但最主要的原因是鋼筋在屈服后的極限強度比其屈服強度大許多和鋼筋實最主要的原因是鋼筋在屈服后的極限強度比其屈服強度大許多和鋼筋實際屈服強度又比設(shè)計強度大很多。際屈服強度又比設(shè)計強度大很多。 如果墩柱塑性鉸的抗彎承載能力出現(xiàn)很大的超強，所能承受的地震如果墩柱塑性鉸的抗彎承載能力出現(xiàn)很大的超強，所能承受的地震力超過了能力保護構(gòu)件，則將導(dǎo)致能力保護構(gòu)件先失效，預(yù)設(shè)的塑性鉸力超過了能力保護構(gòu)件，則將導(dǎo)致能力保護構(gòu)件先失效，預(yù)設(shè)的塑性鉸不能產(chǎn)生，橋梁發(fā)生脆性破壞。不能產(chǎn)生，橋梁發(fā)生脆性破壞。精選課件50 為了保證

45、預(yù)期出現(xiàn)彎曲塑性鉸的構(gòu)件不發(fā)生脆性的破壞模式（如剪切破壞、粘結(jié)破為了保證預(yù)期出現(xiàn)彎曲塑性鉸的構(gòu)件不發(fā)生脆性的破壞模式（如剪切破壞、粘結(jié)破壞等），并保證脆性構(gòu)件和不宜用于耗能的構(gòu)件（能力保護構(gòu)件）處于彈性反應(yīng)范圍，壞等），并保證脆性構(gòu)件和不宜用于耗能的構(gòu)件（能力保護構(gòu)件）處于彈性反應(yīng)范圍，在確定它們的彎矩、剪力設(shè)計值時，采用墩柱抗彎超強系數(shù)在確定它們的彎矩、剪力設(shè)計值時，采用墩柱抗彎超強系數(shù)f 0 0來考慮超強現(xiàn)象。來考慮超強現(xiàn)象。 同濟大學(xué)結(jié)合我國同濟大學(xué)結(jié)合我國“鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計規(guī)范鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計規(guī)范”對超強系的取值也進行了對超強系的取值也進行了研究，結(jié)果表明：當(dāng)軸壓比

46、大于研究，結(jié)果表明：當(dāng)軸壓比大于0.20.2時，超強系數(shù)隨軸壓比的增加而增加，當(dāng)軸壓比小于時，超強系數(shù)隨軸壓比的增加而增加，當(dāng)軸壓比小于0.20.2時，超強系數(shù)在時，超強系數(shù)在1.11.1 1.31.3之間。這里建議之間。這里建議f0 0 取取1.21.2。 對于截面尺寸較大的橋墩，在對于截面尺寸較大的橋墩，在E2E2地震作用下可能不會發(fā)生屈服，這樣采用能力保護地震作用下可能不會發(fā)生屈服，這樣采用能力保護方法計算過于保守，可直接采用方法計算過于保守，可直接采用E2E2地震作用計算結(jié)果地震作用計算結(jié)果。精選課件51塑性區(qū)P圖圖6.6.4 6.6.4 相應(yīng)于墩柱達到超強彎矩時的相應(yīng)于墩柱達到超強彎

47、矩時的軸力計算模式軸力計算模式精選課件52精選課件536.6.6 6.6.6 固定支座和板式橡膠支座所受地震水平力可按能力保護方法計算；按能力保固定支座和板式橡膠支座所受地震水平力可按能力保護方法計算；按能力保護方法計算時，支座在順橋向和橫橋向所受地震水平力可分別直接取護方法計算時，支座在順橋向和橫橋向所受地震水平力可分別直接取6.6.56.6.5條墩柱沿條墩柱沿順橋向和橫橋向合剪力值。順橋向和橫橋向合剪力值。精選課件54精選課件55精選課件56精選課件57精選課件587 抗震驗算抗震驗算 城市梁式橋和立交工程的抗震驗算重點是橋墩、橋臺、基礎(chǔ)及支座等。城市梁式橋和立交工程的抗震驗算重點是橋墩、

48、橋臺、基礎(chǔ)及支座等。 7.2 E1地震作用下抗震驗算地震作用下抗震驗算 7.2.3 A7.2.3 A類抗震設(shè)計方法設(shè)計的橋梁，順橋向和橫橋向類抗震設(shè)計方法設(shè)計的橋梁，順橋向和橫橋向E1E1地震作用效應(yīng)，按地震作用效應(yīng)，按 5.5.25.5.2條款組合后，應(yīng)按現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算橋墩、橋臺條款組合后，應(yīng)按現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算橋墩、橋臺 的強度。的強度。7.2.1 7.2.1 采用采用 B B類抗震設(shè)計方法設(shè)計的橋梁，順橋向和橫橋向類抗震設(shè)計方法設(shè)計的橋梁，順橋向和橫橋向E1E1地震作用效應(yīng)，地震作用效應(yīng)， 按按5.5.25.5.2條款組合后，應(yīng)按現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)

49、定驗算橋墩、條款組合后，應(yīng)按現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算橋墩、 橋臺、蓋梁和基礎(chǔ)等的強度。橋臺、蓋梁和基礎(chǔ)等的強度。精選課件59精選課件60精選課件61精選課件627.3 E2地震作用下抗震驗算地震作用下抗震驗算7.3.1 E27.3.1 E2地震作用下，一般情況可按式地震作用下，一般情況可按式7.3.4-17.3.4-1驗算橋墩墩頂?shù)奈灰?，對于高寬驗算橋墩墩頂?shù)奈灰?，對于高寬比小于比小?.52.5的矮墩，可不驗算橋墩的變形，但應(yīng)按本規(guī)范第的矮墩，可不驗算橋墩的變形，但應(yīng)按本規(guī)范第7.3.27.3.2條驗算強度。采條驗算強度。采用非線性時程進行地震反應(yīng)分析的橋梁可按式用非線性時程進行地震

50、反應(yīng)分析的橋梁可按式7.3.4-27.3.4-2驗算轉(zhuǎn)角。驗算轉(zhuǎn)角。7.3.2 7.3.2 對于矮墩，順橋向和橫橋向?qū)τ诎眨槝蛳蚝蜋M橋向E2E2地震作用效應(yīng)和永久作用效應(yīng)組合后，應(yīng)地震作用效應(yīng)和永久作用效應(yīng)組合后，應(yīng)按現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算橋墩的強度。按現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算橋墩的強度。 E2地震作用下，由于延性構(gòu)件可以進入塑性工作，因此主要驗算其極限變形地震作用下，由于延性構(gòu)件可以進入塑性工作，因此主要驗算其極限變形能力是否滿足要求，對于采用非線性時程進行地震反應(yīng)分析的橋梁；由于可以直能力是否滿足要求，對于采用非線性時程進行地震反應(yīng)分析的橋梁；由于可以直接得到塑性

51、鉸區(qū)域的塑性轉(zhuǎn)動需求，因此可直接驗算塑性鉸區(qū)域的接得到塑性鉸區(qū)域的塑性轉(zhuǎn)動需求，因此可直接驗算塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力；轉(zhuǎn)動能力； 對于矮墩，一般不作為延性構(gòu)件設(shè)計，因此需要驗算強度。對于矮墩，一般不作為延性構(gòu)件設(shè)計，因此需要驗算強度。 地震作用下，矮墩的主要破壞模式為剪切破壞，為脆性破壞，沒有延性。因地震作用下，矮墩的主要破壞模式為剪切破壞，為脆性破壞，沒有延性。因此此E2E2地震作用效應(yīng)和永久荷載效應(yīng)組合后，應(yīng)按現(xiàn)行的地震作用效應(yīng)和永久荷載效應(yīng)組合后，應(yīng)按現(xiàn)行的公路橋涵設(shè)計規(guī)范公路橋涵設(shè)計規(guī)范驗驗算橋墩的強度。算橋墩的強度。 所謂矮墩指計算長度與矩形截面計算方向的尺寸之比小于所謂矮墩指計算長度

52、與矩形截面計算方向的尺寸之比小于2.52.5的橋墩，或墩的橋墩，或墩柱的計算長度與圓截面直徑之比小于柱的計算長度與圓截面直徑之比小于2.52.5的橋墩。的橋墩。精選課件63 地震作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)自振周期較長時，采用彈性方法計算出的彈性位移與采地震作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)自振周期較長時，采用彈性方法計算出的彈性位移與采用非線性方法計算出的彈塑性位移基本相等，即等位移原理；但當(dāng)結(jié)構(gòu)周期比較短用非線性方法計算出的彈塑性位移基本相等，即等位移原理；但當(dāng)結(jié)構(gòu)周期比較短時，需要對彈性位移進行修正才能代表彈塑性位移。本條款直接引用美國時，需要對彈性位移進行修正才能代表彈塑性位移。本條款直接引用美國AASHTO Guid

53、e Specifications for LRFD Seismic Bridge Design 的相關(guān)規(guī)定。的相關(guān)規(guī)定。 精選課件64精選課件65精選課件66 圖圖7.3.5 7.3.5 曲率分布模式：；曲率分布模式：；(a)(a)相應(yīng)于鋼筋屈服相應(yīng)于鋼筋屈服(b)(b)相應(yīng)于極限曲率相應(yīng)于極限曲率精選課件677.3.7 對于雙柱墩、排架墩，其順橋向的容許位移可按式對于雙柱墩、排架墩，其順橋向的容許位移可按式7.3.5計算，橫橋向的容計算，橫橋向的容許位移可在蓋梁處施加水平力許位移可在蓋梁處施加水平力F，進行非線性靜力分析，當(dāng)墩柱的任一塑性鉸達，進行非線性靜力分析，當(dāng)墩柱的任一塑性鉸達到其最大

54、容許轉(zhuǎn)角或極限曲率時，蓋梁處的橫向水平位移即為容許位移。到其最大容許轉(zhuǎn)角或極限曲率時，蓋梁處的橫向水平位移即為容許位移。圖圖7.3.7 7.3.7 雙柱墩的容許位移雙柱墩的容許位移7.3.10 7.3.10 應(yīng)根據(jù)本規(guī)范第應(yīng)根據(jù)本規(guī)范第6.76.7節(jié)計算出橋臺的地震作用效應(yīng)和永久作用效應(yīng)組合節(jié)計算出橋臺的地震作用效應(yīng)和永久作用效應(yīng)組合后，按現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算橋臺的承載能力。后，按現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算橋臺的承載能力。精選課件68精選課件69精選課件707.4 7.4 能力保護構(gòu)件驗算能力保護構(gòu)件驗算 精選課件71精選課件72精選課件73精選課件74精選課件758 抗震構(gòu)

55、造細節(jié)設(shè)計抗震構(gòu)造細節(jié)設(shè)計 8.1 墩柱結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施墩柱結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施 精選課件76精選課件77加密箍筋最小體積配筋率較加密箍筋最小體積配筋率較公路橋梁抗震設(shè)計細則公路橋梁抗震設(shè)計細則大大1.521.52倍倍精選課件78精選課件79精選課件80a ) b )圖圖8.1.5 常用空心截面類型常用空心截面類型圖圖8.1.4 8.1.4 柱中橫向和縱向鋼筋的約束作用柱中橫向和縱向鋼筋的約束作用精選課件81精選課件82精選課件838.2 結(jié)點構(gòu)造措施結(jié)點構(gòu)造措施圖圖8.2.1 8.2.1 結(jié)點受力圖結(jié)點受力圖精選課件84圖圖8.2.3 結(jié)點配筋示意圖結(jié)點配筋示意圖精選課件859 橋梁減隔震設(shè)計橋梁減隔震

56、設(shè)計 9.1.1 9.1.1 本章適用于采用減隔震技術(shù)進行設(shè)計的橋梁。本章適用于采用減隔震技術(shù)進行設(shè)計的橋梁。9.1.2 9.1.2 下列條件下，不宜采用減隔震設(shè)計：下列條件下，不宜采用減隔震設(shè)計：1 1 基礎(chǔ)土層不穩(wěn)定；基礎(chǔ)土層不穩(wěn)定；2 2 原有結(jié)構(gòu)的固有周期比較長；原有結(jié)構(gòu)的固有周期比較長；3 3 位于軟弱場地，延長周期可能引起共振；位于軟弱場地，延長周期可能引起共振；4 4 支座中出現(xiàn)負反力。支座中出現(xiàn)負反力。9.1.3 9.1.3 采用減隔震設(shè)計的橋梁可只進行采用減隔震設(shè)計的橋梁可只進行E2E2地震作用下的抗震設(shè)計和校核。地震作用下的抗震設(shè)計和校核。9.1.4 9.1.4 橋梁減隔震

57、設(shè)計，應(yīng)滿足以下要求橋梁減隔震設(shè)計，應(yīng)滿足以下要求 具有足夠的剛度和屈服強度以避免在正常使用條件下出現(xiàn)因風(fēng)荷載、制動力具有足夠的剛度和屈服強度以避免在正常使用條件下出現(xiàn)因風(fēng)荷載、制動力 等引起的有害振動。等引起的有害振動。2 2 應(yīng)在橋臺、橋墩等處相鄰上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置足夠的間隙，以保證所允許的位移。應(yīng)在橋臺、橋墩等處相鄰上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置足夠的間隙，以保證所允許的位移。 精選課件86精選課件879.3 9.3 減隔震橋梁地震反應(yīng)分析減隔震橋梁地震反應(yīng)分析 9.3.1 9.3.1 減隔震橋梁水平地震力的計算，可采用反應(yīng)譜分析方法和非線性動力時減隔震橋梁水平地震力的計算，可采用反應(yīng)譜分析方法和非線性

58、動力時程分析方法。程分析方法。9.3.2 9.3.2 同時滿足以下條件的減隔震橋梁，可采用單自由度反應(yīng)譜分析方法進行同時滿足以下條件的減隔震橋梁，可采用單自由度反應(yīng)譜分析方法進行抗震分析?？拐鸱治?。1 1 橋梁幾何形狀滿足表橋梁幾何形狀滿足表6.1.36.1.3對規(guī)則橋梁的要求；對規(guī)則橋梁的要求；2 2 距離最近的活動斷層大于距離最近的活動斷層大于15 km15 km；3 3 場地類型為場地類型為I I、IIII、IIIIII類，且場地條件比較穩(wěn)定；類，且場地條件比較穩(wěn)定；4 4 減隔震裝置等效阻尼比不超過減隔震裝置等效阻尼比不超過30%30%；5 5 隔震橋梁的基本周期隔震橋梁的基本周期T1T1（