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文檔簡(jiǎn)介
1、中民交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范條文框架1總則1.0.1 為了貫徹執(zhí)行中民防震減災(zāi)法并實(shí)行以預(yù)防為主的方針,減輕公路橋梁的破壞,保障生命的減少損失,更好地發(fā)揮公路及其在抗震救災(zāi)中的作用,特制定。按進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的橋梁,其設(shè)防目標(biāo)是:當(dāng)橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)發(fā)生概率較高的多遇影響時(shí),一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用,當(dāng)橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)發(fā)生概率較低的罕遇影響時(shí),應(yīng)保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)構(gòu)損傷,經(jīng)加固修復(fù)后仍可繼續(xù)使用。1.0.2 抗震設(shè)防烈度為 6 度及以上地區(qū)的公路橋梁,必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。各類橋梁必須進(jìn)行多遇E1 作用下的抗震設(shè)計(jì),除 6 度地區(qū)以外,A、B、C 類橋梁還必須進(jìn)行罕遇E2 作用下的
2、抗震設(shè)計(jì)。1.0.3適用于抗震設(shè)防烈度為 6、7、8 和 9 度地區(qū)的常用公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)??拐鹪O(shè)防烈度大于 9 度地區(qū)的橋梁和行業(yè)有特殊要求的大跨度或特殊橋梁,其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)作專門研究,并按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。1.0.4 抗震設(shè)防烈度必須按規(guī)定的權(quán)限審批、頒發(fā)的文件(圖件)確定。一般情況下,抗震設(shè)防烈度可采用中國動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306-2001 的基本烈度。對(duì)已作過專門安評(píng)價(jià)的橋址,可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。1.0.5 公路橋梁的抗震設(shè)計(jì),除應(yīng)符合的要求外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1.0.6 按進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)類型為:(1)主跨徑不超過 200 米
3、的混(2)主跨徑不超過 200 米的圬工或混拱橋(3)主跨徑不超過 200 米的混斜拉橋和懸索橋主跨徑超過 200 米的大跨徑橋梁,只給出抗震設(shè)計(jì)原則。2術(shù) 語、符 號(hào)2.1 術(shù)語2.1.1抗震設(shè)防烈度 seismic fortification intensity按規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的烈度。2.1.2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) seismic fortification criterion衡量抗震設(shè)防要求的尺度,由抗震設(shè)防烈度和公路橋梁使用功能的重要性確定。2.1.3作用 earthquake action由動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)作用,包括水平作用和豎向作用。2.1.4影響 effects
4、of earthquake由動(dòng)引起的作用于橋梁結(jié)構(gòu)上的慣性力、土、水以及地基液化、滑移等影響的總稱。2.1.5 設(shè)計(jì)基本度design basic acceleration ofground motion50 年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期概率 10%的度的設(shè)計(jì)取值。2.1.6 設(shè)計(jì)特征周期design characteristic period of ground motion抗震設(shè)計(jì)用的影響系數(shù)曲線中,反映震級(jí)、震中距和場(chǎng)地類別因素的下降段起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的周期值。2.1.7 液化 liquefaction因動(dòng)造成覆蓋土內(nèi)孔隙水壓急劇上升,飽和砂土失去抗剪強(qiáng)度,土體的構(gòu)造發(fā)生破壞而出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象。2.1.8(滑移)
5、 lateral spreading伴隨液化作用發(fā)生的地基土水平移動(dòng)現(xiàn)象。2.1.9 抗震概念設(shè)計(jì)seismic concept design根據(jù)災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)總體布置和并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。2.1.10 彈性抗震設(shè)計(jì) elastic seismic design method在多遇作用下,不橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形,僅用構(gòu)件的強(qiáng)度作為衡量結(jié)構(gòu)性能的指標(biāo),只需校核構(gòu)件的強(qiáng)度是否滿足要求。2.1.11 延性抗震設(shè)計(jì) ductility seismic design method在罕遇作用下,橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形,不僅用構(gòu)件的強(qiáng)度作為衡量結(jié)構(gòu)性能的指標(biāo),同
6、時(shí)要校核構(gòu)件的延性能力是否滿足要求。2.1.12 減隔震設(shè)計(jì) seismic isolation design method在橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震支座,以增結(jié)構(gòu)體系周期和阻尼,減小輸入到上部結(jié)構(gòu)的能量,達(dá)到結(jié)構(gòu)預(yù)期防震的要求。2.1.13 能力設(shè)計(jì) capacity design method對(duì)可能出現(xiàn)塑性鉸的構(gòu)件,為確保性鉸區(qū)不發(fā)生塑性變形和剪切破壞,必須對(duì)性鉸區(qū)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì),以保證性鉸區(qū)的能力高于塑性鉸區(qū)。2.1.14抗震措施 seismic fortification measures除作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容,包括抗震構(gòu)造措施。2.1.15抗震構(gòu)造措施
7、details of seismic design根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)原則,一般不需計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。2.2 主要符號(hào)(暫略)3橋梁抗震設(shè)計(jì)的基本要求3.1 橋梁抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)3.1.1 公路橋梁應(yīng)根據(jù)路線等級(jí)及橋梁的重要性和修復(fù)(搶修)的難易程度,分為 A 類、B類、C 類、D 類四個(gè)抗震設(shè)防類別。A 類橋梁是指位于高速公路和一級(jí)公路上的主跨徑超過200 米的特大型橋梁(不含引橋及引道),B 類橋梁是指高速公路和一級(jí)公路上的除 A 類以外的橋梁及公路上的大橋、特大橋等,C 類橋梁是指屬 A、B、D 類以外的公路橋梁,D 類橋梁是指位于三、四級(jí)公路上的抗震次
8、要的橋梁。3.1.2 各類橋梁的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)符合下列要求:(1)各類橋梁的抗震構(gòu)造措施,按表 3.1.2-1 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)采用表 3.1.2-1 各類公路橋梁構(gòu)造措施等級(jí)基本烈度構(gòu)造物分類0.050.10.150.20.30.4A更高,專門研究BCD(2) 各類橋梁的作用,按表 3.1.2-2 確定重要性系數(shù)表 3.1.2-2各類橋梁的重要性系數(shù) Ci3.1.3 對(duì)抗震救災(zāi)、或國防上具有重要意義的三、四級(jí)公路的橋梁,按批準(zhǔn)權(quán)限,報(bào)請(qǐng)批準(zhǔn)后,可提高一度設(shè)防。3.1.4 立體交叉的跨線工程,其抗震設(shè)計(jì)不應(yīng)低于下線工程的要求。3.2影響3.2.1 公路橋梁所在地區(qū)的影響,應(yīng)采用相應(yīng)于抗震設(shè)防烈度的設(shè)計(jì)
9、基本度和反應(yīng)譜特征周期或第 1.0.4 條和 3.1.2 條規(guī)定的設(shè)計(jì)動(dòng)參數(shù)來表征。3.2.2 公路橋梁抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本度取值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,應(yīng)符合表 3.2.2 的規(guī)定。設(shè)計(jì)基本度值為 0.15g 和 0.30g 地區(qū)內(nèi)的公路橋梁,除另有規(guī)定外,應(yīng)分別按抗震設(shè)防烈度 7 度和 8 度的要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。表 3.2.2抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本度值 A 的對(duì)應(yīng)關(guān)系3.2.3 場(chǎng)地土的反應(yīng)譜特征周期,應(yīng)按中國動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖確定,分別為0.35s、0.4s、0.45s.3.2.4 對(duì)于 A 類特大型橋梁,其場(chǎng)地所在位置應(yīng)根據(jù)工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范(GB17741-1999)規(guī)定的級(jí)安工作和所
10、規(guī)定的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的水平年概率水準(zhǔn)提出場(chǎng)地動(dòng)參數(shù)和地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)??拐鹪O(shè)防烈度6789設(shè)計(jì)基本度值0.05g0.10(0.15)g0.20(0.3)g0.40g橋梁類別設(shè)計(jì)E1(多遇)設(shè)計(jì)E2(罕遇)A 類0.501.8B 類0.431.3C 類0.341.0D 類0.230.73.3 橋位3.3.1 橋位的選擇,應(yīng)充分利用對(duì)抗震有利的地段。應(yīng)按 4.1 的具體要求執(zhí)行。3.4抗震結(jié)構(gòu)體系3.4.1 橋梁各類基礎(chǔ)必須保證其抗震性能強(qiáng)于橋墩、的抗震能力。在驗(yàn)算基礎(chǔ)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)乘以超強(qiáng)系數(shù) 1.2。3.4.2 避免或減輕在影響下因地基變形或地基失效對(duì)公路橋梁的破壞。(1) 當(dāng)確定通過抗震地段的高速、
11、一級(jí)公路工程的橋位時(shí),應(yīng)具有巖土穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和主要對(duì)策和建議。(2) 地基為軟弱粘土、液化土、新近填土或嚴(yán)重不均土?xí)r應(yīng)考慮時(shí)地基不均勻沉陷或其它不利影響,并采取相應(yīng)措施。3.4.3 本著減輕震害和便于修復(fù)(槍修)的原則,確定合理的設(shè)計(jì)方案。(1) 適當(dāng)降低橋梁的高度,合理減輕構(gòu)造物的自重。(2) 可以有目的地、合理地設(shè)置結(jié)構(gòu)的薄弱部位。3.4.4 抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合下列要求:(1) 應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖的作用傳遞路線。(2) 鋼筋混構(gòu)件應(yīng)合理選擇,配置鋼筋,增加延性,避免剪切先于彎曲破壞和鋼筋錨固粘結(jié)先于構(gòu)件破壞。(3)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的連接節(jié)點(diǎn),其強(qiáng)度不應(yīng)低于構(gòu)件強(qiáng)度。(4)裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)采取加強(qiáng)
12、整體連結(jié)措施。(5)在設(shè)計(jì)中提出保證施工質(zhì)量的要求和措施。(6)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮便于震后檢修3.4.5 不同結(jié)構(gòu)體系的概念設(shè)計(jì)見有關(guān)條文。(具體內(nèi)容放入各章編寫)35 結(jié)構(gòu)分析3.5.1 除特別規(guī)定以外,橋梁結(jié)構(gòu)多遇作用下的內(nèi)力和變形分析,此時(shí)可假定結(jié)構(gòu)與構(gòu)件處于彈性工作狀態(tài),內(nèi)力和變形分析可采用線彈性靜力方法和或線彈性動(dòng)力方法。3.5.2 除特別規(guī)定以外,橋梁結(jié)構(gòu)罕遇作用下的內(nèi)力和變形分析,此時(shí),可根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用非線性時(shí)程分析方法或等效線彈性分析方法。3.5.3 在橋梁抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮以下荷載:(1)荷載,包括結(jié)構(gòu)重力(恒載)、預(yù)應(yīng)力、土壓、水壓、混收縮及徐變效應(yīng)、水的浮力;(2)影響,包
13、括動(dòng)造成的作用、土、動(dòng)水3.5.4 荷載組合應(yīng)包括:荷載+作用3.5.5 荷載組合應(yīng)按使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利應(yīng)力、變形及其他效組合。4場(chǎng)地和地基4.1場(chǎng)地4.1.1 橋位的選擇,應(yīng)在工程地質(zhì)勘察和專門工程地質(zhì)、水文地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上,按構(gòu)造的活動(dòng)性、邊坡穩(wěn)定性和場(chǎng)地的地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。查明對(duì)公路橋梁抗震有利、不利和的地段。應(yīng)充分利用對(duì)抗震有利地段??拐鹩欣囟我话阆抵福航ㄔO(shè)地區(qū)及其無晚近期活動(dòng)性斷裂,地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定,同時(shí)地基為比較完整的巖體、堅(jiān)硬土或開闊平坦密實(shí)的中硬土等。4.1.2 當(dāng)在抗震不利地段布設(shè)橋位時(shí),宜適當(dāng)對(duì)地基采取抗震措施??拐鸩焕囟我话阆抵福很浫跽承酝翆印⒁夯翆雍偷貙訃?yán)重不
14、均勻的地段;地形陡峭、孤突、巖土松散、破碎的地段;水位埋藏較淺、地表排水條件不良的地段。4.1.3 各級(jí)公路橋位宜繞避抗震地段,對(duì)于高速公路、一級(jí)公路必須通過抗震地段時(shí),宜做安評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)分析。抗震地段一般系指:時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌地段;時(shí)可能塌陷、溶洞等巖溶地段和已采空的礦穴地段;河床內(nèi)基巖具有傾向河槽的構(gòu)造軟弱面被深切河槽所切割的地段;發(fā)震斷裂時(shí)可能坍塌而中斷交通的各種構(gòu)造物。4.1.4 對(duì)河谷在時(shí)可能因發(fā)生滑坡、崩塌而造成堰塞湖的地段,應(yīng)估計(jì)其淹沒和潰決的影響范圍,合理確定路線的標(biāo)高和選定橋位。當(dāng)可能因發(fā)生滑坡、崩塌而改變河流流向、影響岸坡和橋梁墩臺(tái)以及路基的,應(yīng)采取適當(dāng)措施。4.1.5 橋
15、梁建設(shè)場(chǎng)地的類別的劃分,以土層平均剪切波速和場(chǎng)地覆蓋土層厚度為定量標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量,對(duì)于 B 類的公路橋梁,初步勘察或工程可行性研究階段,中橋不少于 1 個(gè)、大橋不少于 2 個(gè)、特大橋宜適量增加;對(duì)于 A 類特大型橋梁應(yīng)依據(jù)具體情況確定。對(duì)于 C 類及以下的公路橋梁,當(dāng)無實(shí)測(cè)剪切波速時(shí),可根據(jù)巖土名稱和性狀按表 4.1.5劃分土的類型,結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn),在表 4.1.5 的范圍內(nèi)估計(jì)各土層的剪切波速。表 4.1.5土的類型劃分和剪切波速范圍4.1.6 工程場(chǎng)地覆蓋層厚度的確定,應(yīng)符合下列要求:(1) 一般情況下,應(yīng)按地面至剪切波速大于 500M/S 的堅(jiān)硬土層或巖層頂面的距離確定
16、。(2) 地面 5 米以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速的 2.5 倍的土層,且其下臥巖土的剪切波速不小于 400M/S 時(shí),可按地面至該土層頂面距離確定。土的類型巖土名稱和性狀土層剪切波速范圍(m/s)堅(jiān)硬土或巖石穩(wěn)定巖石,密實(shí)的碎石土us >500中硬土中密、稍密的碎石土,密實(shí)、中密的礫、粗、中砂,fak >200 的粘性土和粉土, 堅(jiān)硬黃土500us >250中軟土稍密的礫、粗、中砂,除松散外的細(xì)、粉砂,fak 200的粘性土和粉土, fak >130 的填土,可塑黃土250us >140軟弱土淤泥和淤泥,松散的砂,新近沉積的粘性土和粉土, fak 13
17、0 的填土, 黃土us 140(3) 剪切波速大于 500M/S 的孤石、透鏡體,應(yīng)視同周圍土層。(4) 土層中的火山巖硬夾層,應(yīng)視為剛體,其厚度應(yīng)從覆蓋土層中扣除。4.1.7 土層平均剪切波速按下列公式計(jì)算:nVs = D0 / å(dii=1usi )式中 us 土層平均剪切波速(m/s);D0 計(jì)算深度(m),取覆蓋層厚度和 20m 二者的較小值;di 計(jì)算深度范圍內(nèi)第i 土層的厚度(m);usi 計(jì)算深度范圍內(nèi)第i 土層的剪切波速(m/s);n 計(jì)算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。4.1.8 橋梁工程場(chǎng)地類別,根據(jù)土層平均剪切波速和場(chǎng)地覆蓋層厚度,按表4.1.8 的規(guī)定劃分為四類。表
18、 4.1.8各類橋梁場(chǎng)地的覆蓋層厚度(m)4.1.9 橋梁工程范圍內(nèi)有發(fā)震斷裂時(shí),應(yīng)對(duì)斷裂的工程影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)符合下列條件之一者,可不考慮發(fā)震斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)橋梁的影響。(1)區(qū)劃圖上規(guī)定的度值低于 0.2g;(2)非全新世活動(dòng)斷裂;(3)區(qū)劃圖上規(guī)定的度系數(shù)為 0.2g-0. g 地區(qū)的隱伏斷裂的土層厚度分別大于 60M 和 90M。平均剪切波速(m/s)場(chǎng)地類別vse 5000500 vse 25055250 vse 14033550vse 140335158080當(dāng)不能滿足上述條件時(shí),宜采取下列措施:(1) 對(duì)于 A 類橋梁,應(yīng)避開主斷裂,當(dāng)區(qū)劃圖上規(guī)定的峰值度系數(shù)為0.2g-0.4g 地區(qū)
19、其避開主斷裂距離為橋墩邊緣至主斷裂邊緣分別 300-500M;(2) 對(duì)于 B 類及B 類以下的橋梁工程宜采用跨徑較小便于修復(fù)的結(jié)構(gòu);(3) 當(dāng)橋位無法避開發(fā)震斷裂時(shí)全部墩臺(tái)布置在斷層的同一盤(最好是下盤)上。4.1.10 場(chǎng)地巖土工程勘察,除應(yīng)按工程勘察的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行外,尚應(yīng)根據(jù)工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范GB1863-2001 的要求,劃分對(duì)橋梁抗震有利、不利、和地段,評(píng)價(jià)場(chǎng)地類別、測(cè)試場(chǎng)地動(dòng)力性能,評(píng)價(jià)巖土穩(wěn)定性(如滑坡、崩塌、液化、及震陷特性等),根據(jù)設(shè)計(jì)需要提供設(shè)計(jì)動(dòng)參數(shù)。4.2 天然地基的承載力4.2.1 天然地基抗震驗(yàn)算時(shí),應(yīng)采用作用效應(yīng)與恒載組合,且地基抗震容許承載力乘以地基抗力調(diào)整
20、系數(shù)計(jì)算。4.2.2 天然地基的抗震承載力應(yīng)符合下列要求:(計(jì)算公式,待補(bǔ))表 4.2.2地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)4.2.3 驗(yàn)算天然地基作用下的豎向承載力時(shí),按作用與恒載組合的基礎(chǔ)底面平均壓應(yīng)力和邊緣最大壓應(yīng)力應(yīng)符合下列要求:巖 土 名 稱 和 性 狀z a巖石,密實(shí)的碎石土,密實(shí)的礫、粗、中砂, fak 300 的粘性土和粉土1.5中密、稍密的碎石土,中密和稍密的礫、粗、中砂,密實(shí)和中密的細(xì)、粉砂, 150 fak 300 的粘性土和粉土,堅(jiān)硬黃土1.3稍密的細(xì)、粉砂,100 fak 150 的粘性土和粉土,可塑黃土1.1淤泥,淤泥,松散的砂,雜填土,新近堆積黃土及黃土1.0p faE(4
21、.2.3-1)pmax 1.2faE(4.2.3-2)式中p 作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)底面平均;pmax 作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的基礎(chǔ)邊緣的最大。4.3 地基的液化和軟土地基4.3.1 存在飽和砂土或粉土的地基,除 6 度設(shè)防外,液化判別;存在液化土層的地基,應(yīng)根據(jù)構(gòu)造物的抗震設(shè)防類別,地基化等級(jí),結(jié)合具體情況采取相應(yīng)措施。4.3.2 當(dāng)?shù)孛嬉韵?20 米范圍內(nèi)有飽和砂土或飽和亞砂土?xí)r,可根據(jù)下列情況初步判定其是否有可能液化:(1) 地質(zhì)年代為第四記更新世(Q3)及其以前時(shí),可判定為不液化。(2) 在中國動(dòng)峰值度區(qū)劃圖上度值為 0.1-0.15、0.2-0.3、0.4 的地區(qū),亞砂土的粘粒(粒徑0.0
22、05MM 的顆粒含量百分率 PC(按重量計(jì))分別不小于 10、13、16 時(shí),可判定為不液化。注:用于液化判別的粘粒含量系采用六酸偏磷酸鈉作分散劑測(cè)定,采用其它方法時(shí)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定換算。4.3.3 經(jīng)初步判定有可能液化的土層,可通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(有成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí),也可采用其它方法),進(jìn)一步判定土層是否液化。當(dāng)土層實(shí)測(cè)的修正標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù) N1 小于按式(4.3.3)計(jì)算的修正的液化臨界準(zhǔn)貫入錘擊數(shù) Ncr 時(shí),則判別為液化.(計(jì)算公式,待補(bǔ))4.3.4 存在液化土層的地基,應(yīng)按下式確定液化指數(shù),并根據(jù)其液化指數(shù)按表 4.3.4 確定液化等級(jí)。(液化指數(shù)的計(jì)算公式及液化等級(jí)劃分的表格)4.3.5 抗震
23、液化措施,應(yīng)根據(jù)構(gòu)造物重要性等級(jí)及液化等級(jí),按表 4.3.5 選擇。(液化等級(jí)劃分表 4.2.6)(按 1 全部消除地基液化沉降的措施;2 部分消除地基液化沉降的措施;3、采用減小不均勻沉降或提高結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降適應(yīng)能力的措施劃分)。4.3.6 全部消除地基液化沉降的措施應(yīng)符合下列要求:4.3.7 部分消除地基液化沉降的措施應(yīng)符合下列要求4.3.8軟土震陷的判別4.3.9采用減小不均勻沉降或提高結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降適應(yīng)能力的措施。5作用51 一般規(guī)定5.1.1各類橋梁結(jié)構(gòu)的作用,應(yīng)按下列原則考慮:(1)一般情況下,公路橋只考慮水平向作用,分別考慮順橋向 X 和橫橋向 Y 的地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算。
24、(2)設(shè)防烈度為 7 度以上的拱式結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂橋梁結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu),應(yīng)同時(shí)考慮豎向 Z作用。(3)墩高超過 30 米的橋梁,應(yīng)同時(shí)考慮豎向 Z作用。5.1.2作用可以用設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜、設(shè)計(jì)動(dòng)時(shí)程和設(shè)計(jì)動(dòng)功率譜表達(dá)。5.1.3 A 類或處于基本烈度及以上地區(qū)的 B 類橋梁,要根據(jù)專門的工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)確定作用。距有發(fā)生6.5 級(jí)以上潛在的活斷層30KM 以內(nèi)的橋址,在工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)中,要選定適當(dāng)?shù)脑O(shè)定,考慮近斷裂效應(yīng)。其他橋梁的作用,按本章以下各節(jié)的規(guī)定確定。5.2設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜5.2.1 設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜的形狀設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜由下式確定ìSmax × (T / Tg ),T < 0
25、.1秒其他ïS = íSmax ,ïS× (T/ T ), T > Tîmaxgg圖形由以下曲線表示5.2.2設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜最大值 S設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜最大值 Smax 由下式確定= 2.5Ci × Cs × Cd × ASmax式中,Ci 為重要性系數(shù),按表 3.1.2 取值;Cs 為場(chǎng)地系數(shù)、Cd 為阻尼系數(shù)、A 為度值,分別按表 5.2.2、表 5.2.3、表 5.2.4-1 和表 5.2.4-2 取值。表 5.2.2 場(chǎng)地系數(shù)的數(shù)值5.2.3阻尼系數(shù)強(qiáng)度場(chǎng)地類型0.050.10.150.20.250.30.4
26、1.21.00.90.90.90.90.91.01.01.01.01.01.01.01.11.31.21.21.11.01.01.21.41.31.31.21.00.9擬直接物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定表 5.2.3 阻尼系數(shù)的數(shù)值5.2.4動(dòng)度性特征,按表 5.2.4-1動(dòng)度的數(shù)值,依據(jù)區(qū)劃圖和橋址區(qū)和表5.2.4-2 取值。表 5.2.4-1 設(shè)計(jì)E1 峰值度 A表 5.2.4-2 設(shè)計(jì)E2 峰值度 A注:明顯以為主、明顯以大震為主的含義見條文說明,其中分別逐省列出這兩類縣級(jí)以上城鎮(zhèn)名;場(chǎng)(橋)址周圍城鎮(zhèn)的特征相同,場(chǎng)(橋)址可以參照;不相同,取偏高的或由場(chǎng)(橋)地址震安評(píng)價(jià)確定5.2.5場(chǎng)地特征
27、周期 Tg場(chǎng)地特征周期 Tg,按表 5.2.5 取值。表 5.2.5設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表基本烈度特征0.050.10.150.20.30.4明顯以為主一般明顯以大震為主基本烈度特征0.050.10.150.20.30.4明顯以為主0.010.02一般0.020.04明顯以大震為主0.025注:本表引自國標(biāo) 18306-2001 的表 C15.2.6豎向分量的設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜豎向分量的設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜有水平分量的設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜乘以下式給出的修正譜確定,含義見條文說明。0 < T < 0.10.1 < T < 0.50.5 < T < 2.5T > 2.5
28、236;0.91.0 -TïïR= íï0.475+ 0.05Tïî0.65.3設(shè)計(jì)動(dòng)時(shí)程做過安評(píng)價(jià)的橋址,設(shè)計(jì)動(dòng)時(shí)程要根據(jù)專門的工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)的結(jié)果確定。其他的橋以根據(jù)設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜,按隨機(jī)的方法生成設(shè)計(jì)度時(shí)程,也可以選用與設(shè)定的震級(jí)、距離大體相近,且反應(yīng)譜與設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜接近的實(shí)際動(dòng)觀測(cè)。為了考慮動(dòng)的隨機(jī)性,每一組設(shè)計(jì)度時(shí)程要有三條以上,且要保證兩時(shí)程間由下式定義的相關(guān)系數(shù)的值小于 0.3。r =式中,N 為時(shí)程的度幅值總個(gè)數(shù),兩個(gè)時(shí)程不一樣時(shí),取其中小的。5.4設(shè)計(jì)動(dòng)功率譜 1 å a1 j × a2 j Nj1
29、 å a 2 ×1 å a 2N1 jN2 jjj特征周期分區(qū)場(chǎng)地類型劃分1 區(qū)0.250.350.450.652 區(qū)0.300.400.550.753 區(qū)0.350.450.650.90做過安評(píng)價(jià)的橋址,設(shè)計(jì)動(dòng)功率譜要根據(jù)專門的工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)的結(jié)果確定。其他的橋以根據(jù)設(shè)定的震級(jí)、距離,選用適當(dāng)?shù)乃p關(guān)系推算;或根據(jù)設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜,按下式估算p 2TS (T ) =lg(-lgp) ×a (z ,T )Tz2Td式中,p 取 0.85,Td 為持續(xù)時(shí)間。5.5動(dòng)土和動(dòng)水5.5.1 在彈性抗震設(shè)計(jì)階段,應(yīng)考慮和動(dòng)土的影響,在延性抗震設(shè)計(jì)階段,一般不需考慮。5
30、.5.2時(shí)作用于結(jié)構(gòu)上的主動(dòng)土的計(jì)算的一般表達(dá)式可用下列公式計(jì)算:1 一般地區(qū)2 地面以下 10 米范圍內(nèi)存在有液化土層時(shí)(公式及符號(hào)說明)(注:具體計(jì)算參數(shù)可用附錄型式表達(dá),即增加一個(gè)附錄)5.5.3時(shí)作用于結(jié)構(gòu)上的土的計(jì)算的一般表達(dá)式可用下列公式計(jì)算:(公式及符號(hào)說明)(注:具體計(jì)算參數(shù)可用附錄型式表達(dá)即和 5.2.1 條共用一個(gè)附錄)5.5.4時(shí)作用于結(jié)構(gòu)的動(dòng)水一般表達(dá)式可用下列公式計(jì)算:(公式及符號(hào)說明)5.5.5 采用振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法時(shí)動(dòng)水表達(dá)方式(公式及符號(hào)說明)5.6大跨橋梁抗震設(shè)計(jì)對(duì)作用的特殊要求大跨橋梁抗震設(shè)計(jì)用的作用,要根據(jù)專門的工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)的結(jié)果確定,此處只
31、給出一般的要求。5.6.1多分量設(shè)計(jì)動(dòng)墩高超過 30 米的橋,抗震驗(yàn)算中應(yīng)在考慮平動(dòng)作用的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考慮作用的轉(zhuǎn)動(dòng)分量。5.6.2設(shè)計(jì)動(dòng)的多點(diǎn)輸入最大跨徑超過 400 米的橋,抗震驗(yàn)算中各個(gè)橋墩的輸入應(yīng)考慮動(dòng)的空間變化。5.6.3 近斷裂橋址設(shè)計(jì)動(dòng)的工程特征大跨橋梁工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)中,考慮近斷裂效應(yīng)要包括上盤效應(yīng)、破裂的方向性效應(yīng),尤其注意設(shè)計(jì)譜高頻段的可靠性。5.6.4 大型沉積盆地的動(dòng)特征處于大型沉積盆地內(nèi),尤其是盆地邊緣的大跨橋址,工程場(chǎng)地安評(píng)價(jià)中要考慮盆地對(duì)動(dòng)的影響。6抗震措施6.1一般規(guī)定6.1.1橋梁結(jié)構(gòu)各構(gòu)件間發(fā)生對(duì)抗震性能有利的相對(duì)運(yùn)動(dòng),以減小構(gòu)件內(nèi)部的力。對(duì)于進(jìn)行隔震、耗能
32、設(shè)計(jì)的橋梁,必須保證隔震、耗能裝置發(fā)揮作用所需的位移量。6.1.26.1.3任何橋梁抗震措施的使用不應(yīng)導(dǎo)致橋梁主要構(gòu)件設(shè)計(jì)的大的改變。6.1.4本章規(guī)定的抗震措施在烈度為 7 度區(qū)參考執(zhí)行,在 8 度區(qū)參照?qǐng)?zhí)行,在 9 度區(qū)嚴(yán)格執(zhí)行。6.1.5可以使用前面各節(jié)以外的用于減輕影響的構(gòu)造或裝置,但應(yīng)對(duì)加裝這些構(gòu)造和裝置的橋梁的抗震性能進(jìn)行全面和細(xì)致的研究,保證這些裝置功能的發(fā)揮,并且不應(yīng)減弱其它抗震設(shè)計(jì)的能力。6.26 度區(qū)6.2.1同一座橋梁不宜采用拱式和混合的橋型。當(dāng)需要采用時(shí),拱式與銜接部位的墩做成實(shí)體橋墩。6.2.2拱橋基礎(chǔ)宜置于地質(zhì)條件一致、兩巖地形相似的堅(jiān)硬土層上。拱橋矢跨比1/51/
33、8??崭故焦皹蛞藴p小拱上填料厚度,并宜采用輕質(zhì)填料,填料必須逐層窮實(shí)。邊腹拱宜采用靜定結(jié)構(gòu)。6.2.3下式計(jì)算:邊緣應(yīng)有一定的距離(圖 6.2.3-1)。其最小值 a (cm)按梁梁端至墩、臺(tái)帽或a ³ 70 + 0.5L式中:L 是梁的計(jì)算跨徑(m)(6.2.3)6.2.4斜橋梁(板)端至墩、臺(tái)帽或邊緣的最小的距離(如圖 6.2.4 ) 應(yīng)滿足a > 50Lq (sinq - sin(q - aE ) ,式中 Lq 是上部結(jié)構(gòu)的跨徑(m),q 斜交角,aE是極限脫落角。6.2.5曲線橋梁端至墩、 臺(tái)帽或 邊緣的最小的距離(如圖 6.2.5 )應(yīng)滿足 sin f+ 30 ,式中
34、da > d= 0.5f + 70 ,是上部結(jié)構(gòu)端部向外側(cè)的移動(dòng)量的跨徑cos(f / 2)EE(m),f 是曲線梁的中心角。6.2.6在軟弱粘性土層、液化土層和嚴(yán)重不均勻地層上,不宜修建大跨度超靜定橋梁。注:嚴(yán)重不均勻地層系指巖性、土質(zhì)、層厚、界面等在水平方向變化很大的地層。6.2.7在軟弱粘性土層、液化土層和不穩(wěn)定的河岸處建橋時(shí),對(duì)于大、中橋,可適當(dāng)增加橋長(zhǎng),合理布置橋孔,使墩、臺(tái)避開時(shí)可能發(fā)生滑動(dòng)的岸坡或地形突變的不穩(wěn)定地段。否則,應(yīng)采取措施增強(qiáng)基礎(chǔ)抗側(cè)移的剛度和加大基礎(chǔ)埋置深度;對(duì)于小橋,可在兩橋臺(tái)基礎(chǔ)之間設(shè)置支撐梁或采用漿砌片(塊)河床。6.2.8措施:在軟弱粘性土層、液化土層
35、和嚴(yán)重不均勻地層上建橋時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況采取下列(1)(2)(3)(4)換土或采用砂樁。減輕結(jié)構(gòu)自重、加大基底面積,減少基底偏心。增加基礎(chǔ)埋置深度、穿過液化土層。采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)。6.37 度區(qū)6.3.1必須設(shè)置防落梁系統(tǒng)以防止當(dāng)結(jié)構(gòu)體系伴隨結(jié)構(gòu)構(gòu)件或地基的破壞而發(fā)生無法的破壞時(shí),上部結(jié)構(gòu)的跌落。典型的防落梁措施見圖 6.3.1。6.3.2防落梁構(gòu)造必需滿足如下要求:1 防落橋構(gòu)造的強(qiáng)度不低于其所承擔(dān)的設(shè)計(jì)力,同時(shí)防落橋構(gòu)造應(yīng)不妨礙支座的變形;2 防止落橋構(gòu)造必須無損于支承的移動(dòng)或回轉(zhuǎn)等機(jī)能;3 防止落橋構(gòu)造必須能順應(yīng)垂直橋軸方向的移動(dòng);4 防止落橋構(gòu)造必須考慮到便于支承部分的維護(hù)管理;5
36、 防止落橋構(gòu)造的安裝部分必須能將作用于防止落橋構(gòu)造上的力,切實(shí)地傳遞到上下部結(jié)構(gòu)。橋臺(tái)胸墻應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng),并在梁與梁之間和梁與橋臺(tái)胸墻之間加裝橡膠墊或其它彈性6.3.3襯墊,以緩和沖擊作用和限制梁的位移。其構(gòu)造示意如圖 6.3.3-1、圖 6.3.3-2 所示。6.3.4橋面不連續(xù)的梁(板)橋和吊梁,宜采用擋塊、螺栓連接和鋼夾板連接等防止縱橫向落梁的措施。連續(xù)梁和橋面連續(xù)梁(板)橋,應(yīng)采取防止橫向產(chǎn)生較大位移的措施。6.48 度區(qū)6.4.16.4.28 度區(qū)的抗震措施,除應(yīng)符合本節(jié)第 I 部分的規(guī)定外,尚應(yīng)符合本部分的規(guī)定。大跨徑拱橋的主拱圈宜采用抗扭剛度較大、整體性較好的斷面型式,如拱、板拱等。
37、當(dāng)采用鋼筋混肋拱時(shí),必須加強(qiáng)橫向。6.4.36.4.4強(qiáng)拱上的立柱或立墻頂端宜設(shè)餃,這些部位有些變形。雙曲拱橋應(yīng)采取措施加強(qiáng)拱圈的整體性,如減少接頭的數(shù)量;適當(dāng)增設(shè)橫隔板;加與拱肋之間的連接強(qiáng)度;增設(shè)拱板橫向鋼筋網(wǎng)并與拱肋錨固鋼筋聯(lián)成整體;將主拱圈的縱向鋼筋錨固于墩臺(tái)拱座內(nèi),適當(dāng)加強(qiáng)主拱圈與墩臺(tái)的連接等。6.4.5超過 3m 的多跨橋墩、,不應(yīng)采柱式橋墩或排架樁墩;當(dāng)多跨橋跨數(shù)過多時(shí),不宜超過 5 孔,且總長(zhǎng)不宜超過 200m 設(shè)一個(gè)制動(dòng)墩。6.4.66.4.7活動(dòng)支座,不應(yīng)采用擺柱支座。當(dāng)采用輥軸支座時(shí),應(yīng)采取限制其位移的措施。連續(xù)宜采取使上部構(gòu)造所產(chǎn)生的水平荷載能由各個(gè)墩、臺(tái)共同承擔(dān)的措施
38、,以免固定支座墩受力過大。6.4.86.4.9連續(xù)曲梁的和上部構(gòu)造之間宜采用鋪栓連接,防止與梁脫離。高度大于 7m 的柱式橋墩和排架樁墩應(yīng)設(shè)置橫系梁。為了提高柱式橋墩和排架樁墩的縱向剛度,宜根據(jù)具體情況適當(dāng)加大柱(樁)直徑或采排的柱式橋墩和排架樁墩。6.4.10 柱式橋墩和排架樁墩的柱(樁)與、承臺(tái)連接處的配筋不應(yīng)少于柱(樁)身的最大配筋。6.4.11 柱式橋墩和排架樁墩的截面變化部位,宜做成坡度為 2:13:1 的喇叭形漸變截面或在截面變化處適當(dāng)增加配筋。6.4.12 柱式橋墩和排架樁墩加密區(qū)段箍筋應(yīng)按第 6.4.13 條規(guī)定的箍筋面積布設(shè),其加密區(qū)段的位置和高度應(yīng)符合下列要求:(1) 擴(kuò)大
39、基礎(chǔ)的柱式橋墩和排架樁墩應(yīng)布置在柱(樁)的頂部和底部,其布置高度取柱(樁)的最大橫截面或 1/6 柱(樁)高,并不小于 50cm。(2) 樁基礎(chǔ)的柱式橋墩和排架樁墩應(yīng)布置在柱(樁)的頂部(布置高度同上)和柱(樁)在地面或一般沖刷線以上 1 倍柱(樁)徑處延伸到最大彎矩以下 3 倍柱(樁徑處,并不小于 50cm。6.4.13 柱式橋墩和排架樁墩加密區(qū)段箍筋配置及箍筋接頭應(yīng)符合下列要求:(1) 圓形截面應(yīng)采用螺旋式箍筋,其間距不大于 10cm,箍筋直徑不小于 8mm 矩形截面的最小含箍率rsmin,順橋橫橋向均為 0.3%。即(6.4.13)(2) 螺旋式箍筋的接頭,必須采用焊接;矩形箍筋應(yīng)有 1
40、35°彎鉤,并內(nèi)?;熘?.4.14 石砌或混墩(臺(tái))的墩(臺(tái))帽與墩(、墩(與基礎(chǔ)連接處、截面突變處,施工接縫處均應(yīng)采取提高抗剪能力的措施。6.4.15 橋臺(tái)宜采用整體性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)型式。如 U 形橋臺(tái)、柱式橋臺(tái),宜采用埋置式。橋支撐式橋臺(tái)等。對(duì)于樁、6.4.16 石砌或混墩、拱圈的最低砂漿標(biāo)號(hào),應(yīng)按現(xiàn)行的公路磚石及混橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ022 一 85 的要求提高一級(jí)采用。6.4.17 下部為鋼筋混不低于 25 號(hào)。結(jié)構(gòu),其混標(biāo)號(hào),中、小跨徑橋梁不低于 20 號(hào);大跨徑橋梁6.4.18 構(gòu)造物的基礎(chǔ)宜置于基巖或堅(jiān)硬的土層上?;A(chǔ)底面一般采用平面型式。當(dāng)基礎(chǔ)置于基巖上時(shí),方可采用階梯型式。
41、6.4.19橋墩高度超過 10m 時(shí),應(yīng)采用混或鋼筋混結(jié)構(gòu),并施工縫部位配置適量短鋼筋。6.59 度區(qū)6.5.19 度區(qū)的橋梁抗震措施,除應(yīng)符合本節(jié)第 6.2 、6.3 部分的規(guī)定外,尚應(yīng)符合本部分的規(guī)定。6.5.2各片必須加強(qiáng)橫向連接,以提高上部結(jié)構(gòu)的整體性。當(dāng)采用桁架體系時(shí),必須加強(qiáng)橫向穩(wěn)定性。6.5.36.5.4拱橋拱圈的寬跨比不應(yīng)小于 1/20?;旎蜾摻罨鞜o餃拱,腳的上、下緣配置或增加適當(dāng)?shù)匿摻睿村^固長(zhǎng)度的要求墩臺(tái)拱座內(nèi)。6.5.56.5.66.5.76.5.86.5.9拱橋墩、臺(tái)上的拱座,混標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于 25 號(hào),并應(yīng)配置適量鋼筋。橋梁墩、臺(tái)采用多排樁基礎(chǔ)時(shí),宜設(shè)置斜樁。橋臺(tái)臺(tái)背
42、和錐坡的填料不宜采用砂類土,填土應(yīng)逐層窮實(shí)。并注意排水措施?;顒?dòng)支座應(yīng)采用限制其豎向位移的措施。鋼筋混柱式橋墩或排架樁墩,當(dāng)墩高大于 15m 時(shí),宜墩頂在作用下產(chǎn)生的彈塑性位移。6.5.10 必須保證支座與構(gòu)件之間有可靠的連接。7 橋梁抗震分析基本方法71一般規(guī)定7.1.1 橋梁結(jié)構(gòu)多遇(設(shè)計(jì)E1)作用下的彈性抗震設(shè)計(jì),除特別規(guī)定以外,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),還罕遇(設(shè)計(jì)E2)作用下的延性抗震設(shè)計(jì)或減隔震設(shè)計(jì)。7.1.2 各類橋梁抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算方法的選取,應(yīng)考慮各項(xiàng)因素,按有關(guān)條款規(guī)定的要求執(zhí)行。彈性抗震設(shè)計(jì)、延性抗震設(shè)計(jì)和減隔震設(shè)計(jì)可采用的分析計(jì)算方法見表7.1.2。表 7.1.2 橋梁抗震設(shè)計(jì)
43、可采用的分析計(jì)算方法713 橋臺(tái)按靜力法進(jìn)行分析計(jì)算。72 反應(yīng)譜法721 反應(yīng)譜法包括單振型反應(yīng)譜法和多振型反應(yīng)譜法,單振型反應(yīng)譜法的適用范圍為:多振型反應(yīng)譜法的適用范圍為:722 在多遇(設(shè)計(jì)E1)作用下的彈性抗震設(shè)計(jì)階段,水平度系數(shù)按下式確定:(公式及符號(hào)說明)723 在罕遇(設(shè)計(jì)E2)作用下的延性抗震設(shè)計(jì)階段,采用等效彈性反應(yīng)譜進(jìn)行分析時(shí),等效水平度系數(shù)按下式確定:(公式及符號(hào)說明)724 當(dāng)采用多振型反應(yīng)譜法分析時(shí),振型階數(shù)選取和組合應(yīng)符合下列原則:73 功率譜法731 功率譜法的適用范圍:732 在多遇(設(shè)計(jì)E1)作用下的彈性抗震設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)動(dòng)功率譜表達(dá)式為:(公式及符號(hào)說明)7
44、33 在罕遇(設(shè)計(jì)E2)作用下的延性抗震設(shè)計(jì)階段,等效設(shè)計(jì)動(dòng)功率譜表:(公式及符號(hào)說明)74 動(dòng)力時(shí)程法7.4.1動(dòng)力時(shí)程法的適用范圍:7.4.2在多遇(設(shè)計(jì)E1)作用下的彈性抗震設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)動(dòng)時(shí)程按下述方法獲?。?.4.3在罕遇(設(shè)計(jì)E2)作用下的延性抗震設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)動(dòng)時(shí)程按下述方法獲?。?5 結(jié)構(gòu)分析建模原則751 一般情況下,可建立順橋橫橋向兩個(gè)計(jì)算模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,在彈性抗震設(shè)計(jì)階段,計(jì)算模型應(yīng)能反應(yīng)結(jié)構(gòu)在彈性范圍內(nèi)的性能,在延性抗震設(shè)計(jì)階段,計(jì)算模型應(yīng)能反應(yīng)結(jié)構(gòu)的非線性特性。752計(jì)算模型及模型自由度的選擇應(yīng)能恰當(dāng)?shù)胤磻?yīng)結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量的分布,從而保證在設(shè)計(jì)作用下引起的慣性力和主
45、要變形模態(tài)能夠得到表達(dá)。753當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)型式較為簡(jiǎn)單,其響應(yīng)主要由一階振型時(shí),可按單自由度系統(tǒng)建立計(jì)算模型。754 當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)型式較為復(fù)雜,或響應(yīng)較為復(fù)雜時(shí),應(yīng)按度系統(tǒng)建立計(jì)算模型。其計(jì)算結(jié)果用于抗震設(shè)計(jì)或用于對(duì)單自由度模型計(jì)算結(jié)果的校核。這些情況一般包括:1 可能在多個(gè)位置出現(xiàn)塑性鉸時(shí)2 等能量原則不能適用時(shí)3 橋梁自振周期大于或等于 1.5 秒4 橋梁墩高超過 30 米5 斜拉橋和懸索橋6 中承和下橋7 帶減隔振裝置的橋梁755 一般情況下,設(shè)計(jì)地表即天然地表,當(dāng)存在承載能力為零的軟弱土層時(shí),設(shè)計(jì)地表應(yīng)為該土層的下表面。8 抗震驗(yàn)算81 一般規(guī)定811驗(yàn)算橋梁結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度時(shí),按現(xiàn)行的公路橋
46、涵設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算橋梁結(jié)構(gòu)的變形和防落梁構(gòu)造措施能力時(shí),按有關(guān)條款進(jìn)行驗(yàn)算。81282 彈性抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算821結(jié)構(gòu)各部件在多遇(設(shè)計(jì)E1)作用下最截面的應(yīng)力不能超過相應(yīng)材料的應(yīng)力,保證結(jié)構(gòu)在多遇作用下,處于彈性范圍內(nèi)工作,即:EM(8.2.1)式中,E 為結(jié)構(gòu)截面部位上的最組合效應(yīng),M 為結(jié)構(gòu)截面部位上不同材料的應(yīng)力。(按構(gòu)件列出明細(xì))E1)作用下的變形驗(yàn)算(待補(bǔ))821 結(jié)構(gòu)各部件在多遇(設(shè)計(jì)83 延性抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算831 結(jié)構(gòu)各部件在罕遇(設(shè)計(jì)E2)作用下最截面的極限強(qiáng)度和變形驗(yàn)算按下式執(zhí)行:PEPa(8.3.1)RRa(8.3.2)式中,PE 為為構(gòu)件最截面的最組合效應(yīng),Pa
47、 為構(gòu)件最截面的極限承載能力。R 為構(gòu)件的殘留塑性變形,Ra 為塑性變形。(按構(gòu)件列出明細(xì))84防落梁措施驗(yàn)算8.4.1 橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)采取適當(dāng)措施防止在設(shè)計(jì)作用下發(fā)生落梁現(xiàn)象,相應(yīng)構(gòu)造措施的能力應(yīng)按有關(guān)條款驗(yàn)算。85 橋臺(tái)強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算851 橋臺(tái)強(qiáng)度和穩(wěn)定性按下式進(jìn)行驗(yàn)算:9. 常規(guī)橋梁抗震設(shè)計(jì)91一般規(guī)定9.1.1 適用范圍本章適用于跨度不超過 200 米的常規(guī)、拱橋、斜拉橋和懸索橋的抗震設(shè)計(jì)。常規(guī)橋梁定義:912 根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)在作用下動(dòng)力響應(yīng)的復(fù)雜程度,將常規(guī)橋梁分為簡(jiǎn)單橋梁和復(fù)雜(或特殊)橋梁兩類,表 9.1.2 限定范圍內(nèi)的橋梁屬于簡(jiǎn)單橋梁,不在此限定范圍內(nèi)的橋梁屬于復(fù)雜(或特殊)橋
48、梁,簡(jiǎn)單橋梁的抗震分析可采用單自由度模型。表 9.1.2 簡(jiǎn)單橋梁定義9.1.3復(fù)雜橋梁的計(jì)算模型,只能采用度有限元模型。9.1.4結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的橋梁,抗震設(shè)計(jì)專門研究。9.1.5對(duì)于磚石或圬工墩的抗震設(shè)計(jì)與校核,需進(jìn)行專門考慮。9.1.5延性構(gòu)件和塑性鉸位置的選取,應(yīng)考慮易于發(fā)現(xiàn)和便于修復(fù)。9.1.6塑性鉸區(qū)域應(yīng)按延性抗震設(shè)計(jì),性鉸區(qū)域能力設(shè)計(jì)。92 設(shè)計(jì)動(dòng)輸入921 反應(yīng)譜1 多遇(設(shè)計(jì)E1)S1= 2.5.Ci1 .Cs.CD.S01式中,S1 為設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜,Cs 為場(chǎng)地修正系數(shù),CD 為阻尼修正系數(shù),S01 為標(biāo)準(zhǔn)度反應(yīng)譜。2罕遇(設(shè)計(jì)E2)S2=2.5.Ci2.Cs.CD.S02式
49、中,S2 為設(shè)計(jì)度反應(yīng)譜,Cs 為場(chǎng)地修正系數(shù),CD 為阻尼修正系數(shù),S02 為標(biāo)準(zhǔn)度反應(yīng)譜。922 功率譜按 5.3 節(jié)的原則確定。923 時(shí)程按 5.3 節(jié)的原則確定。93 抗震計(jì)算要點(diǎn)9.3.1 對(duì)簡(jiǎn)單橋梁,在設(shè)計(jì)E1 和設(shè)計(jì)E2 的作用下,可先按附錄 1 計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的國有周期,再按附錄 2 計(jì)算引起的慣性力,然后再按靜力方法計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。9.3.2對(duì)復(fù)雜橋梁, 應(yīng)分別建立設(shè)計(jì)E1 和設(shè)計(jì)E2 的作用下的有限元計(jì)算模型,計(jì)算模型應(yīng)滿足有關(guān)章節(jié)規(guī)定的要求,然后分別計(jì)算在設(shè)計(jì)E1 和設(shè)計(jì)E2的作用下的響應(yīng)。9.3.3 在設(shè)計(jì)E2 作用下,性鉸區(qū)域能力保護(hù)構(gòu)件的計(jì)算,按附錄 3
50、的要求執(zhí)行。9.3.4 橋梁墩柱延性能力的計(jì)算,按第 9 章的要求執(zhí)行。94 強(qiáng)度和變形驗(yàn)算94.1 多遇(設(shè)計(jì)E1)作用下強(qiáng)度和變形驗(yàn)算1.1)橋墩2)橋臺(tái)3)基礎(chǔ)4)支座5)上部結(jié)構(gòu)2. 拱橋3. 斜拉橋4. 懸索橋94.2 罕遇(設(shè)計(jì)E2)作用下強(qiáng)度和變形驗(yàn)算1.1)橋墩2)橋臺(tái)3)基礎(chǔ)4)支座5)上部結(jié)構(gòu)2.拱橋3.斜拉橋4.懸索橋95 塑性鉸區(qū)域細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)9.5.1 塑性鉸區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)按第 10 章的要求進(jìn)行延性設(shè)計(jì)。10 鋼筋混橋墩延性能力和性系數(shù)計(jì)算10.1 一般規(guī)定10.1.1 鋼筋混橋墩的水平能力和性系數(shù)計(jì)算應(yīng)分別在縱橋橫橋向進(jìn)行。但對(duì)單層剛框架鋼筋混橋墩,則應(yīng)按 10.6.1 和 10.6.2 條的規(guī)定計(jì)算其水平能力和性系數(shù)。10.1.2 對(duì)鋼筋
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