AASHTO指導(dǎo)性規(guī)范隔震設(shè)計(jì)(中文版)

1、致AASHTO隔震設(shè)計(jì)第二版指導(dǎo)性規(guī)范的讀者說(shuō)明AASHTO隔震設(shè)計(jì)指導(dǎo)性規(guī)范第二版已作了臨時(shí)修訂。本期包含修訂頁(yè)。本書(shū)已設(shè)計(jì)有可替換頁(yè)面，并有相應(yīng)的編號(hào)。頁(yè)邊空白處的垂直線表明在2000年已經(jīng)通過(guò)AASHTO橋梁和結(jié)構(gòu)小組委員會(huì)批準(zhǔn)。為了保證您的規(guī)范是正確且實(shí)時(shí)更新的版本，請(qǐng)用本期的頁(yè)面在書(shū)中做相應(yīng)更換。隔震設(shè)計(jì)指導(dǎo)性規(guī)范由美國(guó)州公路和運(yùn)輸協(xié)會(huì)出版華盛頓套房249西北區(qū)國(guó)會(huì)大廈街444號(hào)，20001電話（202）624-5800隔震設(shè)計(jì)指導(dǎo)性規(guī)范由美國(guó)州公路和運(yùn)輸協(xié)會(huì)出版華盛頓西北區(qū)國(guó)會(huì)大廈街444號(hào)，20001電話（202）624-5800版權(quán)，2000年和1999年，歸美國(guó)州公路和運(yùn)輸協(xié)

2、會(huì)所有保留所有權(quán)。在美國(guó)印刷。本書(shū)或其中的部分內(nèi)容未經(jīng)出版方同意不得以任何形式復(fù)制。美國(guó)州公路和運(yùn)輸協(xié)會(huì)執(zhí)行委員會(huì)1997-1998有投票權(quán)成員口官員：會(huì)長(zhǎng)：DavidL.Winstead,馬里蘭州副會(huì)長(zhǎng)：DanFlowers,阿肯薩斯州秘書(shū)/財(cái)務(wù)部長(zhǎng)：ClydeE.Pyers,馬里蘭州區(qū)域代表：區(qū)域：IAnneCanby,特拉華州GlennGershaneck,佛蒙特州IIElizabethMabry,南卡羅萊納州JamesC,Codell,III,肯塔基州IIICharlesThompson,威斯康星州JamesDenn,明尼蘇達(dá)州IVDwightM.Bower,愛(ài)達(dá)荷州ThomasR.W

3、arne,猶他州無(wú)投票權(quán)成員前任主席：DarrelRensink,愛(ài)荷華州執(zhí)行總監(jiān)：FrancisB.Francois,華盛頓1998年AASHTO橋梁和結(jié)構(gòu)小組委員會(huì)主席：DavidPope,懷俄明州副主席：JamesE.Roberts,加利福尼亞秘書(shū)：DavidH.Densmore,聯(lián)邦公路局阿拉巴馬，WilliamF.Conway阿拉斯加，SteveBradford亞利桑那，F(xiàn).DanielDavis阿肯薩斯，DaleF.Loe加利福尼亞，JamesE.Roberts科羅拉多，StephenW.Horton康涅狄格,GordonBarton特拉華，ChaoH.Hu華盛頓，DonaldCo

4、oney佛羅里達(dá)，JerryPotter佐治亞，PaulLiles夏威夷，DonaldC.Ornellas田納西，EdWasserman德克薩斯，RichardWilkison美國(guó)運(yùn)輸局，DavidDensmore（聯(lián)邦公路局NickE.Mpras（美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)）猶他，P.K.Mohanty佛蒙特,WarrenB.Tripp弗吉尼亞，MalcolmT.Kerley華盛頓，MyintLwin西弗吉尼亞，JamesSothen威斯康星，StanleyW.Woods懷俄明，B.PatrickCollins愛(ài)達(dá)荷，MatthewM.Farrar伊利諾，RalphE.Anderson印第安納，Mary

5、JoHamman亞伯達(dá)，DilipK.Dasmohapatra英屬哥倫比亞，PeterBrett馬尼托巴，WalterSaltzberg愛(ài)荷華，WilliamA.Lundquist堪薩斯，KennethF.Hurst肯德基，StephenE.Goodpaster路易斯安那，NorvalKnapp,WayneAymond緬因，JamesE.Tukey馬里蘭，EarleS.Freedman馬薩諸塞，AlexanderK.Bardow密歇根，SudhakarKulkami明尼蘇達(dá)，DonaldJ.Flemming密西西比，WilburF.Massey密蘇里，AllenF.Laffoon蒙大拿，Wil

6、liamS.Fullerton內(nèi)布拉斯加，LymanD.Freemon內(nèi)華達(dá)，WilliamC.Crawford,Jr.新罕布什爾，JamesA.Moore新澤西，HarryA.Capers,Jr.新墨西哥，JimmyD.Camp紐約，JamesM.OConnell北卡羅萊納，WilliamJ,Rogers北達(dá)科他，StevenJ.Miller俄亥俄，BradW.Fagrell俄克拉何馬，RobertJ.Rusch俄勒岡,TerryJ.Shike賓夕法尼亞，R.ScottChristie波多黎各，HectorL.Camacho羅得島，KazemFarhoumand南卡羅萊納，RandyR.Ca

7、nnon南達(dá)科他，JohnC.Cole馬里亞納群島JohnC.Pangalinan新不倫瑞克,GarthRushton紐芬蘭，PeterLester西北領(lǐng)土，JivkoJivkov新斯科舍，StanNguan安大略，RanjitS.Reel薩斯喀徹溫省,Herve,Bachelu馬薩諸塞城市區(qū)委員會(huì)，DavidLenhardt新澤西州高速公路管理局，ThomasE.Margro紐約，新澤西港口管理局，JosephK.Kelly，JosephZitelli紐約州橋梁管理局，WilliamMoreau印第安納事務(wù)管理局，WadeF.Casey美國(guó)農(nóng)業(yè)-森林服務(wù)部，NelsonHernandez軍事

8、交通管理局指揮，RobertD.Franz美國(guó)陸軍工程兵部隊(duì)，PaulC.T.Tan美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)總部，JacobPatnaik北安普敦郡郡理事會(huì)，R.T.HughesAASHTOT-3工作組JamesE.Roberts-主席，加利福尼亞運(yùn)輸部RobertoLacalle/Li-HongSheng-工委主席/聯(lián)合主席，加利福尼亞運(yùn)輸部MyintM.Lwin-華盛頓運(yùn)輸部RalphE.Anderson-伊利諾運(yùn)輸部專家JohnF.Stanton華盛頓大學(xué)專家MichaelC.Constantinou-紐約州立大學(xué)，布法羅校區(qū)專家JamesM.Kelly/IanAiken博士-加利福尼亞大學(xué)，伯克

9、利RonaldL.Mayes博士，會(huì)長(zhǎng)-動(dòng)態(tài)隔離系統(tǒng)VictorA.Zayas博士，會(huì)長(zhǎng)-抗震系統(tǒng)PaulBradford-R.J.沃森有限公司HamidGhasemi博士-聯(lián)邦公路管理局頁(yè)碼目錄前言7引言9適用范圍9定義和符號(hào)15加速系數(shù)20TOC o 1-5 h z抗震性能類別（SPCs）22場(chǎng)地影響和場(chǎng)地系數(shù)23響應(yīng)修正系數(shù)（R）23分析步驟24均勻載荷法277.2單模譜法317.3多模譜法327.4時(shí)程分析法33隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)特性358.1標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)特性358.2（；）系統(tǒng)特性修正系數(shù)-36間隙37SPCA設(shè)計(jì)力38SPCsB，C和D設(shè)計(jì)力39其他要求40非地震橫向力4012.2橫向恢復(fù)力

10、41TOC o 1-5 h z12.3垂直載荷穩(wěn)定性-4312.4轉(zhuǎn)動(dòng)能力-43隔震系統(tǒng)所需試驗(yàn)44系統(tǒng)特性試驗(yàn)4413.2樣件試驗(yàn)4613.3系統(tǒng)特征確定49彈性橡膠支座53 HYPERLINK l bookmark102 概述5314.2隔震設(shè)計(jì)剪切應(yīng)力部件5414.3載荷組合55彈性橡膠支座-結(jié)構(gòu)56總要求5615.2質(zhì)量控制試驗(yàn)56滑動(dòng)支座-設(shè)計(jì)-58概述58 HYPERLINK l bookmark134 16.2材料-5816.3幾何結(jié)構(gòu)59載荷及壓力60其他細(xì)節(jié)6216.7材料指南6217.滑動(dòng)支座-結(jié)構(gòu)63總要求63質(zhì)量控制試驗(yàn)6318.其他隔震系統(tǒng)6518.1范圍65系統(tǒng)特性

11、試驗(yàn)65設(shè)計(jì)步驟66TOC o 1-5 h z18.4建造，安裝，檢查以及維護(hù)要求6618.5樣件試驗(yàn)6718.6質(zhì)量控制試驗(yàn)68參考書(shū)目69附錄AA/1A.1滑動(dòng)隔震系統(tǒng)A/1A.2彈性橡膠支座-A/4前言在1995年，美國(guó)州公路和運(yùn)輸協(xié)會(huì)（AASHTO）橋梁和結(jié)構(gòu)小組委員會(huì)委托新的T-3隔震設(shè)計(jì)技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)修改1991年隔震設(shè)計(jì)指導(dǎo)性規(guī)范。為執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)，T-3隔震設(shè)計(jì)技術(shù)委員會(huì)成立了由三名州橋梁工程師，三名工業(yè)代表，三位專家和一位聯(lián)邦公路管理局代表組成的項(xiàng)目組。該項(xiàng)目組根據(jù)對(duì)當(dāng)前各州實(shí)際情況的考慮、已有和正在開(kāi)發(fā)的技術(shù)成果、以及在隔震領(lǐng)域的研究活動(dòng)來(lái)完成對(duì)新規(guī)范的編制。新版隔震設(shè)計(jì)指導(dǎo)

12、性規(guī)范對(duì)以下內(nèi)容作了修改：很多文體上的更改，增加了注解，使這些指導(dǎo)性規(guī)范與AASHTO的公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第16版出的內(nèi)容一致。修改了分析方法，尤其是均衡載荷法。這個(gè)方法現(xiàn)在主要用于說(shuō)明下部結(jié)構(gòu)活動(dòng)性。并且提出了一些關(guān)于分析注入粘滯阻尼裝置的隔震橋梁的指導(dǎo)方法。原來(lái)對(duì)有效橫向恢復(fù)力只有一項(xiàng)要求，現(xiàn)改為兩項(xiàng)要求。其中，第一項(xiàng)（設(shè)計(jì)位移橫向力必須至少為w/80,大于設(shè)計(jì)位移的百分之五十）是為了適應(yīng)隔震裝置安裝時(shí)存在的缺陷。第二項(xiàng)（在設(shè)計(jì)位移切線剛度基礎(chǔ)上對(duì)周期的要求）是為了防止（1）地震輸入詳細(xì)情況對(duì)位移的極度敏感；（2）累計(jì)位移、重大永久位移的發(fā)生以及（3）由于軸向轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)剛度。反應(yīng)修正系數(shù)（

13、R-系數(shù)）的值已經(jīng)降到1.52.5之間。這表明R-系數(shù)延性基礎(chǔ)部分已經(jīng)統(tǒng)一或接近統(tǒng)一。剩下的系數(shù)主要用于大多數(shù)結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度過(guò)大和內(nèi)在結(jié)構(gòu)冗余的情況。規(guī)范中降低后的R-系數(shù)已經(jīng)考慮了以下內(nèi)容：G）隔震系統(tǒng)的固有性能；（ii）反應(yīng)變化性已考慮設(shè)計(jì)地震特征內(nèi)在變化性降低后的R-系數(shù)從根本上確定了在預(yù)測(cè)地震中彈性下部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。然而，他們既沒(méi)有從本質(zhì)上確定隔震系統(tǒng)的適用性能，也沒(méi)有確定在最大地震情況下下部結(jié)構(gòu)的合格性能（如，250年有10%被超過(guò)的可能性）。在設(shè)計(jì)重要橋梁時(shí)要考慮到這類地震。加利福尼亞運(yùn)輸部門目前就是用這種方法來(lái)設(shè)計(jì)隔震橋梁。為滑動(dòng)隔震支座的設(shè)計(jì)提供了詳細(xì)的資料。自從1991年出版了指

14、導(dǎo)性規(guī)范后，滑動(dòng)支座的使用數(shù)量劇增，因此有必要編制此版本。6還有一份確定隔震裝置特性范圍值的程序，用于分析和設(shè)計(jì)。此程序是以確定系統(tǒng)特性修正系數(shù)、確定系數(shù)為基礎(chǔ)，乘以隔震裝置特性的公稱設(shè)計(jì)值。系統(tǒng)特性修正系數(shù)用于溫度、老化、移動(dòng)、污染影響以及其他情況下。10/指導(dǎo)性規(guī)范指導(dǎo)性規(guī)范/9活動(dòng)裝置-彈性橡膠支座和滑動(dòng)支座是能給注釋結(jié)構(gòu)建筑帶來(lái)活動(dòng)性的兩種方式。周期漸增情況下（活動(dòng)裝置）標(biāo)準(zhǔn)力的反應(yīng)如圖C1-1,說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)曲線圖。地基剪力減小，因?qū)戇@些標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)AASHTO公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第為建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)的周期變長(zhǎng)。這些力減小的第l-A部分：隔震設(shè)計(jì)以及與隔震設(shè)計(jì)有關(guān)的要求的一個(gè)于最初地震地面

15、運(yùn)動(dòng)的類型以及補(bǔ)充。為防止地震損壞性影響所作的隔震結(jié)構(gòu)已固不定是結(jié)新構(gòu)概的周期。然而，如上所述，增加建念。第一個(gè)基礎(chǔ)隔震方案的專利權(quán)早在130年前筑就結(jié)已構(gòu)有振人動(dòng)周期所需的附加活動(dòng)裝置會(huì)使獲得，但直到前二十年，才有少數(shù)建筑用這個(gè)概活念動(dòng)建裝造置。相應(yīng)的位移量增加。圖C1-2顯示早期的顧慮主要是隔震接觸面會(huì)產(chǎn)生位移。機(jī)械了能標(biāo)損準(zhǔn)耗位裝移響應(yīng)曲線，從中我們可以看出位置的成功開(kāi)發(fā)，克服了這個(gè)問(wèn)題。如果結(jié)合活動(dòng)移可隨變著裝周期的增加而增加（活動(dòng)裝置）。置一起使用，如彈性橡膠支座，能量損耗裝置可以通過(guò)控制位移和力的方式來(lái)控制隔震結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的反應(yīng)。作為防止橋梁因地震倒塌的一項(xiàng)有效手段-隔震，近年來(lái)又恢復(fù)

16、了對(duì)它的興趣。至今，在新西蘭、日本、意大利以及美1國(guó)有好幾百橋梁都是用這種隔震原理和理論進(jìn)行隔震標(biāo)設(shè)準(zhǔn)計(jì)加的速。度反應(yīng)曲線隔震建筑，如南卡羅萊納州大學(xué)、洛杉磯醫(yī)規(guī)范1.適用范圍本文件介紹了有關(guān)公路橋梁隔震設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性規(guī)范，也是對(duì)AASHTO公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第16版，第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)的一個(gè)補(bǔ)充。關(guān)于隔震設(shè)計(jì)的基本要求，只做了概述。本文提供的與隔震設(shè)計(jì)用到的支座有關(guān)的信息是對(duì)AASHTO公路橋梁標(biāo)注性規(guī)范第16版中第I部分14和15條以及第II部分18條的一個(gè)補(bǔ)充。這些規(guī)定有必要對(duì)隔震系統(tǒng)（包括由于地震影響造成的位移）提供合理的設(shè)計(jì)程序。如果本指導(dǎo)性規(guī)范中的規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范中的規(guī)定有沖突，

17、以本規(guī)范中的規(guī)定為準(zhǔn)。這些規(guī)范適用于水平面的隔震系統(tǒng)-即，這些系統(tǒng)在垂直方向上是固定的。另外，本指導(dǎo)性規(guī)范目前只適用于被動(dòng)隔震系統(tǒng)。院以及日本神戶的日本西部郵政儲(chǔ)蓄計(jì)算機(jī)中心在不久前的地震中都達(dá)到了預(yù)期的性能。從這些隔震建筑的記錄，顯示了分析預(yù)測(cè)和實(shí)際表現(xiàn)之間有明顯聯(lián)系。隔震結(jié)構(gòu)的基本目的在于增加振動(dòng)的基本周期，如建筑在遭遇較低地震力時(shí)。然而，力度的降低往往伴隨位移的增加，因此必須安裝活動(dòng)架。此外，活動(dòng)橋梁可以承受工況載荷。至今在隔震系統(tǒng)上用到的三個(gè)基本原理是：（a）垂直載荷承載裝置，提供橫向活動(dòng)裝置，因此在整個(gè)系統(tǒng)振動(dòng)期間延長(zhǎng)，有效降低反應(yīng)力。（b）減震器或能量耗損器，經(jīng)過(guò)活動(dòng)裝置的相關(guān)偏轉(zhuǎn)

18、力可以降低到實(shí)際設(shè)計(jì)水平，并且（c）是一種在低（工況）載荷下（如風(fēng)和制動(dòng)力）提供剛性的方法DISPLACEMENTRESPONSESPECTRUM位移反應(yīng)普能量損耗-在建筑結(jié)構(gòu)中增加阻尼可控制隔震層的相對(duì)位移。如圖C1-3所示。圖C1-3增加阻尼反應(yīng)曲線ACCELEF?ATIOMRESPONSESPECTRUM加速度反應(yīng)普有效提供阻尼的方法有兩種，即滯后能量損耗和粘滯能量損耗。粘滯這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指能量損耗，取決于速度等級(jí)。滯后這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指在循環(huán)負(fù)荷情況下負(fù)載和卸載曲線之間的偏差抵消。圖C1-4顯示了理想化的力的位移滯后循環(huán)，封閉部分是在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)過(guò)程中能量損耗的量（EDC）。圖C1-4雙線性隔震

19、支座的特性Finrcc=位移力Qd=特征力Fy=屈服強(qiáng)度Fmax=最大力小=彈性后效剛度Ku=彈性（卸載）剛度61?1=有效剛度二皿=最大支座位移EDC=每循環(huán)的能量損耗量=滯后回線面積（陰影部分）低橫向載荷下的剛度-若在強(qiáng)地震載荷情況下需要裝橫向活動(dòng)裝置，那么此時(shí)建造的橋梁肯定不希望在頻繁的載荷下發(fā)生明顯振動(dòng)，例如有風(fēng)或制動(dòng)情況下。但可以利用外部能量損耗裝置或改良后的橡膠裝置本身的高彈性剛度來(lái)增加對(duì)工況載荷的穩(wěn)固性。此外，滑動(dòng)隔震裝置的摩擦也可提供所需的穩(wěn)固性。例-隔震原理如圖C1-5所示。虛線是彈性地面反應(yīng)普，這在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)（第I-A部分）對(duì)地震高發(fā)區(qū)有詳細(xì)描述。實(shí)線表示的是隔震橋梁

20、的綜合普。隔震系統(tǒng)活動(dòng)裝置產(chǎn)生的時(shí)間周期把譜加速度從A1降低到A2。由隔震系統(tǒng)增加的阻尼把譜加速度從A2降低到了A3。注意，A1和A3在設(shè)計(jì)環(huán)境和隔震橋梁時(shí)分別用于確定力。亶昌uTVaiDQdS偏移偏移用于樣件試驗(yàn)以及設(shè)計(jì)隔震元件。2.定義和符號(hào)AASHTO公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第二章第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)中所用的定義和符號(hào)，以及下列定義和符號(hào)都適用于本文。設(shè)計(jì)位移是指在剛度中心的橫向地震位移，隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)此有要求。有效阻尼是指粘滯阻尼的等效值，等于隔震結(jié)構(gòu)在循環(huán)反應(yīng)過(guò)程中設(shè)計(jì)位移的能量損耗。有效剛度是指在隔震系統(tǒng)瞬間最大橫向位移時(shí)受到的最大橫向力的值，或其一部分，根據(jù)最大橫向位移來(lái)分。彈性限制

21、系統(tǒng)是指防止隔震結(jié)構(gòu)受到的非地震橫向載荷的各種結(jié)構(gòu)件的集合。彈性限制系統(tǒng)有可能是整個(gè)隔震系統(tǒng)的一部分，也有可能是一個(gè)獨(dú)立的裝置。隔震系統(tǒng)是指給隔震接觸面提供縱向穩(wěn)定性，橫向活動(dòng)性以及給系統(tǒng)提供阻尼的所有元件的集合。包括隔震元件以及彈性限制系統(tǒng)，即使只用一個(gè)。C2.定義和符號(hào)隔震系統(tǒng)隔震系統(tǒng)不包括下部結(jié)構(gòu)和橋面隔震元件是指隔震系統(tǒng)的橫向活動(dòng)支座和縱向穩(wěn)定支座，在地震載荷下可承受較大橫向變形。隔震元件有可能會(huì)損耗能量，也有可能不會(huì)。偏移是指隔震裝置由于塑性變形、收縮以及50%熱位移等原因造成的橫向位移?？傇O(shè)計(jì)位移是指隔震元件由于分析和隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)生的最大橫向地震位移，包括在剛度中心的平行位

22、移di,以及在所考慮方向扭轉(zhuǎn)位移的部件。A=加速度系數(shù)（從第3節(jié)開(kāi)始）Ab=彈性橡膠接合面積Ar=已位移的支座上下端橡膠搭接的面積（圖C2-1）B=與隔震系統(tǒng)有效阻尼有關(guān)的數(shù)字系數(shù)，前面表2有設(shè)定（第7節(jié)）B=矩形支座負(fù)荷方向的接合尺寸或接合直徑，或圓形支座的直徑（第14節(jié)）（圖C2-1）Ar是指已位移的支座上下端橡膠搭接的面積（圖C2-1）矩形圖C2-1圓形粘合尺寸Cs=彈性地震反應(yīng)系數(shù)。1=恒載d=相對(duì)地面的總表面位移（di+dsub）di=隔震系統(tǒng)所考慮方向剛性中心的設(shè)計(jì)位移ds=隔震元件的偏移，包括塑性變形，收縮,以及50%的熱位移dsub=下部結(jié)構(gòu)位移小上=總設(shè)計(jì)位移E=楊氏橡膠系數(shù)

23、EDC=每次循環(huán)所損耗的能量（滯后回環(huán)的面積）F=從統(tǒng)計(jì)學(xué)上對(duì)等于地震力FA-抗震類型橋梁連接處的設(shè)計(jì)力（SPCA）Fi=在位移處隔震元件的力di。Fn=在樣件試驗(yàn)的單循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最大負(fù)向力Fn,max=在正常位移范圍做樣件試驗(yàn)時(shí)所有循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最大負(fù)向力Fn,min=在正常位移范圍做樣件試驗(yàn)時(shí)所有循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最小負(fù)向力Fp=在樣件試驗(yàn)的單循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最大正向力Fp,max=在正常位移范圍做樣件試驗(yàn)時(shí)所有循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最大正向力Fp,min=在正常位移范圍做樣件試驗(yàn)時(shí)所有循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最小正向力G=橡膠剪切系數(shù)g=重力加速度呂=橡膠材料恒定性材料硬度

24、的恒定性（參考值見(jiàn)Roeder，Stanton和Taylor1987）keff=樣件試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)定的隔震元件有效剛度K=橡膠體積彈性模量（第14節(jié)）Kd=雙線性滯后曲線第二個(gè)斜面剛度Keff-支撐上部結(jié)構(gòu)截面的所有支座和下部結(jié)構(gòu)的有效線性剛度的總和，di為支座位移，dsub為下部結(jié)構(gòu)位移。kmax=隔震元件在所考慮的橫向方向上在設(shè)計(jì)位移時(shí)的最大有效剛度。Kmin=隔震元件在所考慮的橫向方向上在設(shè)計(jì)位移時(shí)的最小有效剛度。LL=活載荷LLs=地震活載荷LLs工程師應(yīng)該以適用于設(shè)計(jì)的總活載荷的百分比的形式來(lái)計(jì)算地震活載荷。AASHTO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（第I部分）第VII載荷小組并未考慮到標(biāo)準(zhǔn)活載荷。然而，隨

25、著隔震結(jié)構(gòu)越來(lái)越靈活多變，須考慮活載荷的附加質(zhì)量。OT=支座受到水平載荷翻轉(zhuǎn)力矩影響時(shí)的附加垂直載荷卩=由于恒載加上用g系數(shù)為1的活載荷組合產(chǎn)生的最大垂直載荷（包括地震活載荷，如果有）。Qd=隔震元件的特征強(qiáng)度。當(dāng)支座0位移時(shí)，在滯后回路的縱坐標(biāo)上。如圖C1-4Si=場(chǎng)地土壤的數(shù)字系數(shù)，如表5-1所列的隔震結(jié)構(gòu)S=場(chǎng)地系數(shù)，在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第3.5.1條有詳細(xì)描述（第l-A部分，第5節(jié)）S-形狀因數(shù)（第14節(jié)）SA=譜加速SD=譜位移Teff-隔震結(jié)構(gòu)的周期，單位為秒，在所考慮的方向Tr=總橡膠厚度ti=橡膠層數(shù)i的厚度，等于術(shù)語(yǔ)hri，AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第14.3條有描述（第I部

26、分）W=隔震系統(tǒng)總設(shè)計(jì)垂直載荷（DL+LLs）亠=在樣件試驗(yàn)階段的每個(gè)循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最大負(fù)向位移山左=在樣件試驗(yàn)階段的每個(gè)循環(huán)過(guò)程中隔震元件的最大正向位移厲=支座與上部結(jié)構(gòu)之間因非地震位移造成的剪切變形衛(wèi)匸=等于隔震元件粘滯阻尼率用=垂直載荷造成的剪切應(yīng)力嗆刊=d1（總地震設(shè)計(jì)位移）剪切應(yīng)力F=由于塑性變形、后張力、收縮以及根據(jù)安裝溫度和最不利極限溫度計(jì)算出的熱影響等因素造成的最大橫向位移，由此產(chǎn)生的剪切應(yīng)力T=強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)剪切應(yīng)力H=強(qiáng)加于支座的轉(zhuǎn)動(dòng)沐圈爲(wèi)伽=系統(tǒng)修正特性因數(shù)，說(shuō)明溫度、老化、沖擊、速度以及材料的變化性。（第8.2節(jié)）卩=等于隔震系統(tǒng)粘滯阻尼率表C3-13.加速度系數(shù)地面加

27、速度峰值對(duì)比表相同的加速度系數(shù)，A,既是指隔震設(shè)計(jì)，也是指?jìng)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)。在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范中圖3.2a和3.2b（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）對(duì)這個(gè)系數(shù)有說(shuō)明。然而,A值不能小于0.1。C3.加速度系數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震輸入要求通常包括三個(gè)方面：（1）一個(gè)能表示設(shè)計(jì)的地面運(yùn)動(dòng)震動(dòng)級(jí)別的加速度系數(shù)，（2）一個(gè)顯示場(chǎng)地土壤詳細(xì)情況或衰減影響的場(chǎng)地系數(shù)，（3）一個(gè)顯示地面運(yùn)動(dòng)在顯著期間加速變化的彈性反應(yīng)譜。加速度大多用于美國(guó)橋梁設(shè)計(jì)，AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）中有說(shuō)明。此圖顯示的是在巖石中的橫向加速度，在50年內(nèi)超過(guò)概率有10%。其他幾個(gè)法規(guī)和準(zhǔn)則同樣明確了復(fù)發(fā)的周期，有可能用于

28、設(shè)計(jì)。在1994年的AASHTOLRFD橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的注釋中有提到，地震最有可能復(fù)發(fā)的周期是2400年。注釋中提出的建議是在設(shè)計(jì)重要建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮這個(gè)周期。1997年國(guó)家降低地震危害項(xiàng)目（NEHRP）圖（1997建筑地震安全理事會(huì)）顯示在50年和250年后超過(guò)概率為10%，結(jié)合復(fù)發(fā)周期，分別約500年和2400年。AASHTO法規(guī)中隔震設(shè)計(jì)主要以設(shè)計(jì)項(xiàng)目的使用為基礎(chǔ)，項(xiàng)目重現(xiàn)周期定義為475年。很多設(shè)計(jì)專家認(rèn)為在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用均衡危害度會(huì)導(dǎo)致相同的危險(xiǎn)，而且這種危害與危險(xiǎn)的關(guān)系與地區(qū)性地震無(wú)關(guān)。在50,150和250年周期超過(guò)概率按10%計(jì)算（Reaveley和Nordenson1992年）

29、，美國(guó)各城市地面加速度峰值（PGAs）之間的關(guān)系見(jiàn)表C3-1（復(fù)發(fā)周期分別為500年，1400年和2400年）。城市UBC地震帶50年P(guān)GA10%(g)在50年內(nèi)加速率正常在10%50年10%150年10%250年10%三藩市40.401.001.041.06圣博娜迪諾40.401.001.321.41安克雷奇40.401.001.351.53圣地亞哥30.301.001.151.28新馬德里30.301.002.042.70瓦薩奇區(qū)30.301.001.842.60西雅圖30.301.001.321.43孟斐斯30.301.001.972.33波斯頓2A0.151.001.972.33查爾斯

30、頓2A0.151.001.822.10圣路易斯2A0.151.001.531.83為作比較，表C3-1中三個(gè)超過(guò)概率PGAs在50年的值為10%。最大可能事件（MCE）的特征通常是在反應(yīng)譜的縱坐標(biāo)，在100年和250年的超過(guò)概率為10%，無(wú)論是在地震高發(fā)區(qū)還是低發(fā)區(qū)。用表C3-1中的數(shù)據(jù)，在250年和50年的項(xiàng)目平均PGA率都為10%，在地震高發(fā)區(qū)（4度區(qū)）和低發(fā)區(qū)（2A度區(qū)）分別為1.3和2.1請(qǐng)注意，4度區(qū)的波譜需求從50年10%到250年10%區(qū)間大約為30%，按推理，在4度區(qū)按照50年超過(guò)概率為10%的安全壽命設(shè)計(jì)的橋梁在250年超過(guò)概率為10%也不會(huì)塌垮。然而，2A度區(qū)50年10%和

31、250年10%之間的譜需求有很大不同，因此在2A度區(qū)修建50年10%安全壽命的橋梁在250年10%區(qū)間里不太可能合格。就風(fēng)險(xiǎn)方面來(lái)說(shuō)，按250年10%安全壽命在2A度區(qū)修建的橋梁倒塌的風(fēng)險(xiǎn)比在4度區(qū)修建的要高。1997年NEHRP文件合編了復(fù)發(fā)周期為500年和2400年的最新版美國(guó)地理調(diào)查（USGS）地震風(fēng)險(xiǎn)圖。最新的2400年地圖的加速度系數(shù)和1990年AASHTO475年地圖很接近。這點(diǎn)對(duì)隔震設(shè)計(jì)相當(dāng)重要。首先，隔震裝置需能夠抵抗2400年設(shè)計(jì)位移。第12.3節(jié)嘗試要求地震低發(fā)區(qū)進(jìn)行更大的位移試驗(yàn)。第二，設(shè)計(jì)過(guò)程的關(guān)鍵特點(diǎn)是用R-因數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提供重要的彈性反應(yīng)。如果按第6節(jié)用R-因數(shù)1.5

32、,那么新的2400年USGS地震風(fēng)險(xiǎn)圖（1997NEHRP文件有）的順序和目前AASHTO475年的地圖是一樣的。這些隔震規(guī)定將為彈性反應(yīng)做基本準(zhǔn)備。抗震性能類別SPCs和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相同，在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）表3.4中有說(shuō)明。SPC描述了分析方法和最低設(shè)計(jì)要求。場(chǎng)地影響和場(chǎng)地系數(shù)用于隔震設(shè)計(jì)的場(chǎng)地系數(shù)Si是指場(chǎng)地條件對(duì)彈性反應(yīng)系數(shù)的影響，表5-1有說(shuō)明。土壤類型在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第3.5條（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）有定義。表5-1隔震設(shè)計(jì)場(chǎng)地系數(shù)（Si）SoilProfileTypeIIIIllIVSi1.011.52.02.7C5.場(chǎng)地影響和場(chǎng)地系數(shù)場(chǎng)地土壤

33、條件對(duì)地面反應(yīng)譜的影響在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范第C3.2條（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）有討論。請(qǐng)注意在地面反應(yīng)譜（AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）圖12）中的等速度區(qū)域（1.1-3.0秒）。不同類型土壤的譜關(guān)系為1.0到1.5到2.0到2.7。第C7.1節(jié)對(duì)不同的土壤系數(shù)有詳細(xì)討論，同時(shí)在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）中的注釋部分也有對(duì)土壤類別和反應(yīng)普有詳細(xì)描述。IV類土壤：軟質(zhì)粘土或淤泥深度超過(guò)40英尺（12米）。當(dāng)場(chǎng)地系數(shù)超過(guò)0.29時(shí)建議對(duì)場(chǎng)地做特別研究。反應(yīng)修正系數(shù)（R）所有下部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)修正系數(shù)都應(yīng)該是AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）表

34、3.7給出的值的一半，但不能小于1.5。C6.反應(yīng)修正系數(shù)較低的R-系數(shù)用于確定隔震系統(tǒng)的準(zhǔn)確性能。為了證明這個(gè)概念，可以考慮沒(méi)有任何重復(fù)結(jié)構(gòu)的橋梁。（例如，所有的橋墩和隔震元件都有同一變形特征）。另外，用Qd=0.06W并且Fmax=0.2W（以圖C1-4的描述為基礎(chǔ)），其中W是隔震元件的重力載荷。Fmax代表的是下部結(jié)構(gòu)受到的靜等效地震力，它是通過(guò)迪歐他們西歐美國(guó)下部結(jié)構(gòu)行為的假設(shè)來(lái)計(jì)算的?，F(xiàn)在來(lái)考慮下部結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)R系數(shù)為5,即把下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)為0.04W。實(shí)際強(qiáng)度，當(dāng)因?yàn)椴牧蠌?qiáng)度超強(qiáng)時(shí)，為0.06W。因此，下部結(jié)構(gòu)的非彈性行動(dòng)在隔震元件發(fā)生非彈性形變的同時(shí)就開(kāi)始了。因?yàn)橥ǔＯ虏拷Y(jié)

35、構(gòu)的后屈服剛度比上述隔震元件低，因此下部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變形，隔震元件被視為無(wú)效。這使下部結(jié)構(gòu)要求有延性。指定的R系數(shù)在1.5到2.5范圍內(nèi)，其中延性地基部分接近一致。其余的為材料強(qiáng)度過(guò)大和結(jié)構(gòu)冗余。低R系數(shù)平均能確保在設(shè)計(jì)地震中主要的彈性下部結(jié)構(gòu)行為。應(yīng)該注意的是，按照本文件規(guī)定的程序計(jì)算得到的反應(yīng)都是平均值，有可能：超過(guò)設(shè)計(jì)地震特征的內(nèi)在變化性。關(guān)于對(duì)隔震橋梁R系數(shù)的具體研究（證明了低數(shù)值的使用），在Constantinou和Quarshie（1998）中有描述。7.分析步驟用AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）表4.2來(lái)定義分析步驟。步驟1：均衡載荷法步驟2：?jiǎn)文ＷV法步驟3：多模譜

36、法步驟4：時(shí)程分析法24/指導(dǎo)性規(guī)范對(duì)橋梁的分析應(yīng)當(dāng)根據(jù)隔震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特性?？捎秒p線性簡(jiǎn)化系統(tǒng)來(lái)簡(jiǎn)化隔震原件的非線性行為。要進(jìn)行重復(fù)分析，用上限性能（Qd,maxKd,max）進(jìn)行一次分析，用下限性能（Qd,minKd,min）進(jìn)行另一次分析，其中，上下限的定義見(jiàn)第8.1.2節(jié)。分析上下限的目的是為了測(cè)定下部結(jié)構(gòu)元件承受的最大力以及隔震系統(tǒng)的最大位移。如果位移用的是方程式3，等效地震力用的是方程式1和2a，且與隔震元件特性的最大最小值的差異不超過(guò)15%，則不需要進(jìn)行上下限分析。這類簡(jiǎn)化的計(jì)算當(dāng)中，B值相當(dāng)于30%以上的阻尼，可用于建立15%的限制。C7.分析程序隔震設(shè)計(jì)規(guī)定（與建筑和醫(yī)院的一致

37、）程序1，2和3的基本前提有兩個(gè)。第一，隔震系統(tǒng)的能量損耗可以用等效粘滯阻尼來(lái)表示；第二，隔震系統(tǒng)的剛度可以用有效線性剛度來(lái)表示。這兩個(gè)假設(shè)都可以用于隔震設(shè)計(jì)的單模和多模分析法。雙線性隔震系統(tǒng)（圖C1-4）的偏轉(zhuǎn)力特征有兩個(gè)重要可變因素，有些是受環(huán)境和溫度的影響。關(guān)鍵可變因素Kd,是雙線性曲線第二個(gè)坡度的剛度，Qd是強(qiáng)度特征。滯后回線面積，EDC以及此處的阻尼系數(shù)主要都是Qd的影響。Keff有效剛度受Qd和Kd影響。隔震系統(tǒng)的兩個(gè)重要設(shè)計(jì)可變因素是Keff和B,阻尼系數(shù)（從影響時(shí)間開(kāi)始，方程式4），位移（方程式3）以及底座剪切力（方程式2）。但Keff和B（阻尼系數(shù)）因受Kd和Qd影響差異很大

38、，因此須評(píng)估Kd和Qd對(duì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)可變因素的影響差異。（圖C7-1）。第8節(jié)提供了確定Kd和Qd的九min和九max值的方法。圖C7-125/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范結(jié)構(gòu)需進(jìn)行有效周期超過(guò)三秒鐘的非線性時(shí)程分析。對(duì)于其有效阻尼用關(guān)鍵阻尼30%來(lái)表示的隔震系統(tǒng)，當(dāng)超過(guò)關(guān)鍵阻尼的30%時(shí)，要求用隔震系統(tǒng)滯后曲線進(jìn)行三維非線性時(shí)程分析。注解當(dāng)Kd和Qd處于最大值時(shí)，橋柱和橋墩的設(shè)計(jì)力可以達(dá)到最大值。因此，要求用Qd，max和Kd，max來(lái)確定有可能會(huì)作用自愛(ài)下部結(jié)構(gòu)上的最大力。當(dāng)Qd和Kd處于最小值時(shí)，設(shè)計(jì)位移有可能達(dá)到它的最大值。因此，要求用Qd，min和Kd，min來(lái)確定隔震元件會(huì)發(fā)生的最大位移。要使用隔震

39、元件的設(shè)計(jì)性能，Qd和Kd（圖C1-4和C7-1）,設(shè)計(jì)力Fi和位移di首先要用方程式1，2a和3來(lái)計(jì)算。然后用設(shè)計(jì)性能Kd和Qd乘以Xmax，Kd,Xmax,Qd,Xmin,Kd和Xmin,Qd（di8.1.2節(jié)有描述）從而得到kd和Qd的上下限值。然后重復(fù)用上限值kd，max和Qd，max來(lái)確定Fmax,重復(fù)用下限值Kd，min和Qd，min來(lái)確定dmax。隔震系統(tǒng)會(huì)受溫度、老化、預(yù)應(yīng)變、速度或移動(dòng)以及污染的影響，上下限值已涵蓋了所有能預(yù)測(cè)到的設(shè)計(jì)性能可變因素。但有一個(gè)例外，如果力和位移的最大最小值在設(shè)計(jì)值的15%以內(nèi)，只要求用設(shè)計(jì)性能做一個(gè)分析。六大可變因素其每項(xiàng)Xmax和Xmin系數(shù)都

40、是由系統(tǒng)特征試驗(yàn)（第13.1節(jié)有描述）或附錄A給的默認(rèn)值決定。要求用第13.2節(jié)的樣件試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證隔震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能。特征試驗(yàn)中影響隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能的可變因素不包含在樣件試驗(yàn)內(nèi)，因?yàn)樵谑褂孟到y(tǒng)性能修正系數(shù)的過(guò)程中，已為設(shè)計(jì)過(guò)程的一部分。樣件試驗(yàn)階段可接受的系統(tǒng)性能差異（Keff,EDC）為設(shè)計(jì)性能的10%。為給現(xiàn)有系統(tǒng)提供指導(dǎo)，現(xiàn)列出一些潛在變化的關(guān)鍵指數(shù)：含鉛橡膠元件-Qd值主要受鉛心影響。在天冷時(shí)，天然橡膠會(huì)引起Qd值較大的變化，Kd值取決于橡膠性能。橡膠性能受老化、試驗(yàn)頻率、張力和溫度的影響。高阻尼橡膠隔震元件-Qd值是橡膠添加劑的一種表達(dá)式。Kd值也是橡膠添加劑的一種表達(dá)式。高阻尼橡膠的

41、性能受老化、試驗(yàn)頻率、張力、溫度以及沖擊等因素的影響。摩擦擺系統(tǒng)-Qd值是摩擦動(dòng)態(tài)系數(shù)的一個(gè)主要表達(dá)式。Kd值是滑動(dòng)表面曲度的表達(dá)式。摩擦力的動(dòng)態(tài)系數(shù)受老化、溫度、試驗(yàn)速度、污染物以及移動(dòng)或磨損長(zhǎng)度影響。Eradiquake（R-Qd值是盤式支座和預(yù)載摩擦力（如果使用）的動(dòng)態(tài)系數(shù)的一個(gè)表達(dá)式。Kd值是裝置里任何一種彈簧的表達(dá)式。摩擦動(dòng)力系數(shù)受老化、溫度、試驗(yàn)速度、污染物和移動(dòng)或磨損的長(zhǎng)度。彈簧性能的隨所用的材料的變化而變化。粘滯阻尼裝置-可以結(jié)合其他橡膠支座或滑塊一起使用，Qd值是粘滯阻尼和支座元件兩者的表達(dá)式。Kd值主要是支座元件的表達(dá)式。27/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范7.1均衡載荷法靜態(tài)等效地震力由

42、以下公式得來(lái)：F=CsW（1）彈性地震響應(yīng)系數(shù)，Cs，用于確定等效力,由無(wú)因次關(guān)系得來(lái)：注解C7.1均衡載荷法傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)的彈性地震系數(shù)形式是1.56二產(chǎn)S值范圍在1.0至I1.2至I1.5至I2.0，根據(jù)不同土壤。盡管地面反應(yīng)譜在較長(zhǎng)的時(shí)間里減少大約1/T,上述公式得出的結(jié)果沒(méi)有1/T快。事實(shí)上，在2.0秒時(shí)間內(nèi)，Cs會(huì)比地面加速度反應(yīng)譜咼50%。在長(zhǎng)周期（咼橋墩、大跨徑）傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)中引用這個(gè)保守?cái)?shù)據(jù)有兩大原因，在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）中有描述，如下：（a）長(zhǎng)周期的傳統(tǒng)橋梁，高延性要求都會(huì)集中在幾個(gè)橋墩上。（b）由于周期的延長(zhǎng)，傳統(tǒng)橋梁更多的問(wèn)題是不穩(wěn)定性。關(guān)于隔

43、震設(shè)計(jì)，彈性隔震系數(shù)直接與彈性地面反應(yīng)譜有關(guān)。這是因?yàn)楦粽鹪O(shè)計(jì)的目的是在特殊設(shè)計(jì)和試驗(yàn)過(guò)的元件上引入活動(dòng)裝置和阻尼，從而達(dá)至消除或很大程度上降低下部結(jié)構(gòu)的延性需要。因此，長(zhǎng)周期傳統(tǒng)橋梁所要求的穩(wěn)定抗震系數(shù)，在隔震結(jié)構(gòu)上并沒(méi)有需要。隔震系數(shù)的形成與有5%阻尼的傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)有一點(diǎn)點(diǎn)不同，它是由以下公式得來(lái)：此時(shí)，A是加速度系數(shù)，Si是C5所說(shuō)的隔震系統(tǒng)場(chǎng)地系數(shù)，1/Teff系數(shù)解釋了地面反應(yīng)譜坐標(biāo)下降，Teff上升。土壤類型I，II，III和IV的譜加速度分別為1.0到1.5到2.0到2.7（AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分:隔震設(shè)計(jì)）圖1.2）。再次，Cs應(yīng)該不超過(guò)2.5A的值。i=-一(i

44、ncksj)H=亍o町(勺忖注意:這個(gè)方法不適用于IV類型的土壤。對(duì)于有粘滯阻尼的系統(tǒng)，其最大力并不相當(dāng)于位移的最大點(diǎn)（方程式1）。應(yīng)該用注解中給出的步驟。表7.1-1阻尼系數(shù)B阻尼（臨界值的百分比）*251020304050B0.81.01.92.0*臨界阻尼的百分比取決于隔震系統(tǒng)對(duì)能量的損耗和儲(chǔ)存（這是由隔震系統(tǒng)特性試驗(yàn)和下部結(jié)構(gòu)決定的）。阻尼系數(shù)應(yīng)以阻尼強(qiáng)度線性插入為基礎(chǔ)，而不是假設(shè)。請(qǐng)注意隔震系統(tǒng)有效阻尼超過(guò)30%的，須利用系統(tǒng)滯后曲線進(jìn)行非線性時(shí)程分析法。注解如果已包括阻尼影響，那彈性地震系數(shù)為:規(guī)范位移d（英寸）來(lái)自于:其中B是表7.1-1中給出的阻尼系數(shù)。請(qǐng)注意

45、阻尼為5%時(shí)，B=1.0。Cs的量是無(wú)因次設(shè)計(jì)系數(shù)，用其乘以g得出譜加速度。根據(jù)以下公式，譜加速度（SA）與譜位移（sD）有關(guān)：機(jī)構(gòu)的構(gòu)造、活動(dòng)性、單獨(dú)的剛度。起重為循環(huán)自然頻率，且通過(guò)得來(lái)。因此，因?yàn)镾A=Csg并且其中合計(jì)工延伸至所有下部結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的等效阻尼有可能按下列公式計(jì)算:隔震裝置的滯后能量損耗=4Q（d-d）diy圖C7.1-1（圖例只顯示了一個(gè)隔震裝置和一個(gè)下部結(jié)構(gòu)）Isotfilof伽moiZcan豳礎(chǔ)ubstruchjiieanc*丘齊/TimBjff把sd視為d（第7節(jié)），橋面相對(duì)地面的位移由下列公式得出：_ToiaJrfFrwrjfjB英寸；毫米部結(jié)構(gòu)Cs有可能會(huì)有替代形

46、式。Cs的量由以下公式確定：其中F是地震設(shè)計(jì)力，W是結(jié)構(gòu)的重量，因此：JWIV其中Keff是所有支撐下部結(jié)構(gòu)的支座的有效線性彈簧的總和。這個(gè)公式和前一個(gè)公式具有等效性，因?yàn)橛脝渲?，cE=住乂豈=泌乂丄嚴(yán)竺=生g3B6.4SBTrJf一業(yè)注=泌亠嚴(yán)砂足竺笛略哪朋*隔振器（1個(gè)或更多支座）注意：這些方程式不包括下部結(jié)構(gòu)的阻尼。阻尼系數(shù)取自1994年統(tǒng)一建筑法規(guī)。倘若阻尼是真正的線性粘滯，那么表7.1-1中的阻尼系數(shù)有可能會(huì)擴(kuò)大到百分之五十（B=2）。倘若阻尼超過(guò)百分之三十，則B值取1.7，且無(wú)需做時(shí)程分析。方程式1和2非常適用于未附加真正的粘滯型阻尼（如粘滯阻尼器）的滯后系統(tǒng)。對(duì)于附加了粘滯阻

47、尼裝置，比方說(shuō)彈性橡膠或帶粘滯阻尼器的滑動(dòng)系統(tǒng)，假如阻尼系數(shù)B是以隔震系統(tǒng)所有元件（包括粘滯阻尼器）耗損的能量為基礎(chǔ)，可用方程式3a和3b。等效阻尼由方程式19確定。地震力的確定分三個(gè)不同的階段：在計(jì)算有效剛度時(shí)，要考慮隔震元件和下部在支座最大位移階段。地震力由方程式1確定。請(qǐng)注意在這個(gè)階段，粘滯阻尼力為0.在最大速度且支座位移為0階段。地震力由隔震支座的特殊強(qiáng)度以及滯后阻尼力的峰值確定。后者是在速度等于2二dd/Teff,其中dd是阻尼裝置位移峰值。（注意位移dd與支座位移dj有關(guān)）。在總慣性力最大的階段（即上部結(jié)構(gòu)加速度）。地震力餓確定公式是：尸=的斗2目心甸G州其中Cs由方程式2確定。K

48、eff是由隔震系統(tǒng)所有元件的集合來(lái)確定的，而不是像粘滯阻尼。d是隔震橋梁各種粘滯阻尼總和的有效阻尼率的百分比。/1=PCStaif2血=軸ILanPfe）修正方程式可以預(yù)估橋梁上部結(jié)構(gòu)最大總慣性力。分配到各個(gè)下部結(jié)構(gòu)元件的力以支座位移為基礎(chǔ)，等于fldi，下部結(jié)構(gòu)位移等于fldsub，阻尼速度等于f2dd/Teff），其中dd是阻尼位移的峰值。31/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范7.2單模譜法按照第7.1節(jié)所確定的與隔震支座的位移有關(guān)的靜態(tài)等效力，應(yīng)該用AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）第4.4條規(guī)定的單模分析法，分別作用于在兩根垂直軸，并按AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第1-A：隔震設(shè)計(jì)）第3.9條

49、組合。分析時(shí)用到的隔震裝置有效剛度，在設(shè)計(jì)位移情況下計(jì)算。通常，垂直軸就是橋梁的縱向和橫向軸，但是這由設(shè)計(jì)者決定。彎梁橋的縱軸有可能作為連接兩座橋墩的弦。注解C7.2單模譜法AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）第4.4條規(guī)定的單模分析法適用于隔震設(shè)計(jì)。事實(shí)上，這個(gè)方法用于隔震設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)簡(jiǎn)化了。第1，2和3步已經(jīng)不需要，因?yàn)楦粽鹣到y(tǒng)的使用就已經(jīng)可以確保簡(jiǎn)單的上部結(jié)構(gòu)剛性主體變形模式。在第4步，等效靜態(tài)地震負(fù)載的強(qiáng)度pe（x）值由以下公式確定：pe（x）=w（x）XC其中C按方程式2計(jì)算，w（x）是橋梁上部S結(jié)構(gòu)每單元恒載長(zhǎng)度。在第5步，載荷pe（X）用于確定上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力和位移。3

50、2/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范7.3多模譜法等效線性反應(yīng)譜是按照AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A部分：隔震設(shè)計(jì)）第4.5條的要求來(lái)執(zhí)行的，其中圖12給出的地面運(yùn)動(dòng)反應(yīng)譜阻尼約5%。這些譜會(huì)根據(jù)相應(yīng)的加速度系數(shù)（A）以及阻尼系數(shù)（B）的變化而變化（見(jiàn)第7.1條規(guī)定），以顯示實(shí)際地震危害以及隔震系統(tǒng)隔震模式的有效阻尼。隨著阻尼系數(shù)B的變化，只適用于周期大于0.8Teff的情況。5%地面運(yùn)動(dòng)反應(yīng)譜適用于其他模式。隔震裝置的有效線性剛度應(yīng)符合設(shè)計(jì)位移。垂直地震力的共同作用在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)型規(guī)范（第I-A部分：地震設(shè)計(jì)）第3.9條有詳細(xì)描述。注解C7.3多模譜法AASHTO標(biāo)準(zhǔn)型規(guī)范（第I-A部分：地震設(shè)計(jì)）第4

51、.5條給出的規(guī)則適用于隔震結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜分析，但要做以下修改：（a）隔震支座的制作須使用設(shè)計(jì)位移di條件下確定的有效剛度特性（圖C1-4）。（b）地面反應(yīng)譜修改為結(jié)合隔震結(jié)構(gòu)的有效阻尼（圖C1-5）。分析時(shí)所需的響反應(yīng)譜得改為結(jié)合較高隔震系統(tǒng)阻尼值。反應(yīng)譜修正的部分只能用于橋梁隔震模式，形式如圖C1-5.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的有效阻尼應(yīng)該是用于多模譜分析法。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)阻尼應(yīng)該包括所有結(jié)構(gòu)元件，并通過(guò)合理方法獲取，這在第C7.1條有論述。33/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范7.4時(shí)程分析法對(duì)于要求進(jìn)行時(shí)程分析的隔震系統(tǒng)，有以下要求：（a）隔震系統(tǒng)的建造應(yīng)該采用隔震裝置非線性變形特性（按照第13節(jié)的要求通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定和驗(yàn)證）。（b

52、）成對(duì)的橫向地面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)程零部件應(yīng)該從經(jīng)歷過(guò)三次以上地震的零部件中選擇。他們的持續(xù)時(shí)間應(yīng)該和震級(jí)、設(shè)計(jì)地震的來(lái)源特征。他們有可能會(huì)頻繁變化，以便更準(zhǔn)確更接近現(xiàn)場(chǎng)地面運(yùn)動(dòng)波譜。其振幅可按下列程序分級(jí)：對(duì)于每一對(duì)橫向地面運(yùn)動(dòng)零部件，每個(gè)零部件都要產(chǎn)生5%阻尼反應(yīng)譜。地震的SRSS譜應(yīng)該由兩個(gè)垂直部件譜平方之和的平方根構(gòu)成。那么總譜則由單次地震的SRSS譜平均值構(gòu)成。那么總譜會(huì)有變化，這樣按5%阻尼為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的譜在0.5Tff到1.5Tff的范effeff圍內(nèi)就不會(huì)低于1.3倍。變化系數(shù)適用于單獨(dú)地面運(yùn)動(dòng)零部件。注釋C7.4時(shí)程分析法如果要求用時(shí)程分析法，地面運(yùn)動(dòng)的時(shí)程有可能會(huì)頻繁變化，以便更準(zhǔn)確更

53、接近場(chǎng)地地面運(yùn)動(dòng)譜。二維非線性分析可以用于不偏不彎的標(biāo)準(zhǔn)橋梁。（c）時(shí)程分析法至少是在三對(duì)適當(dāng)?shù)臋M向時(shí)程零部件上進(jìn)行。每一對(duì)時(shí)程在模型上都是同時(shí)進(jìn)行的。隔震系統(tǒng)的最大位移應(yīng)該按照每個(gè)時(shí)間階段垂直位移的矢量之和來(lái)計(jì)算。每次時(shí)程分析都要計(jì)算效應(yīng)參數(shù)。如果進(jìn)行了三次時(shí)程分析，把效應(yīng)參數(shù)的最大反應(yīng)用于設(shè)計(jì)。如果進(jìn)行了七次或以上分析，效應(yīng)反應(yīng)參數(shù)的平均值可用于設(shè)計(jì)。35/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范8.隔震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)性能隔震系統(tǒng)的最小和最大有效硬度（Kmin和Kmax）應(yīng)該由Kd和Qd的最小和最大值決定。Kd和Qd的最小和最大值由以下決定:惡11=x九命氐如mar=Qtl再入mgi”QlOjlnun-=Q

54、dxXjrtih.Qd(8)Qrttinjl,Q/jxAfl魄此加X(jué)XXnain.比囪X心缶(IDrnatOtp爲(wèi)djUQJ叢尬dX此0d*入1*側(cè)；甘爲(wèi)其中用于設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能修正系數(shù)（第8.2條有定義）應(yīng)該通過(guò)系統(tǒng)特性試驗(yàn)來(lái)確定，并通過(guò)工程師批準(zhǔn)。試驗(yàn)值lieu中，有可能會(huì)用到附錄A中的入值。=老化影響系數(shù)（包括腐蝕）8.2系統(tǒng)性能修正指數(shù)飢）隔震元件的機(jī)械性能受溫度、老化、預(yù)應(yīng)變、速度、移動(dòng)和污染影響。4=在有關(guān)速度或頻率下的特征值/在試驗(yàn)速度或頻率下的特征值8.2.1最小和最大系統(tǒng)性能修正指數(shù)S=移動(dòng)（磨損）影響系數(shù)(10)36/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范調(diào)整系數(shù)應(yīng)該適用于不統(tǒng)一的那部分入值。注解X

55、九ia時(shí)比X入E訊占心x九ni%xrJ蟹”臨（劉尸人KM.屁址入WiT”q曲fNPiojr.nd乂Xmo護(hù)砧Xhmax總心注釋C8.1.2關(guān)于對(duì)系統(tǒng)性能修正參數(shù)的概念的解釋見(jiàn)Constantinouetal.（1999）C8.2.1此時(shí)所有丘值都是統(tǒng)一的。T-3任務(wù)小組確定入min值的有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)致的力和位移在設(shè)計(jì)值的15%范圍。如果工程師認(rèn)為個(gè)別系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生超出土15%范圍的位移，那么Anin分析就會(huì)發(fā)揮作用。亠=污染影響系數(shù)（在滑動(dòng)系統(tǒng)中）啪=支座沖擊影響系數(shù)（在橡膠系統(tǒng)中）8.2.2系統(tǒng)性能調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)適用于獨(dú)立的入值，用于說(shuō)明發(fā)生的可能性。以下調(diào)整系數(shù)適用于除心以外的所有鼻系數(shù)。1

56、.0forcriticalbrides0.75for亡酣亡fiti創(chuàng)亦站刖0.66fwaliotherbridges1.0用于關(guān)鍵橋梁0.75用于重要的橋梁0.66用于所有其他橋梁C8.2.2系統(tǒng)性能調(diào)整系數(shù)T-3任務(wù)小組認(rèn)為，只有關(guān)鍵橋梁需要同時(shí)考慮所有丘系數(shù)的最大值。對(duì)于必不可少的橋梁和其他橋梁，系數(shù)降低多少取決于工程判定。舉例爲(wèi)匹J1.2，無(wú)調(diào)整系數(shù)心皿=1+（1.2-1）0.75=1.15,調(diào)整系數(shù)為0.7537/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范隙。另外，支座的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)能力須超過(guò)最大地震轉(zhuǎn)動(dòng)。最小間隙默認(rèn)值的目的主要是為了避免分析過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)低的間隙。隔震裝置由于受縱向力、風(fēng)力、離心力以及熱影響產(chǎn)生的位

57、移是隔震裝置轉(zhuǎn)向力特征的作用之一。所有膨脹接頭處都要為這些移動(dòng)留夠間隙。38/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范9.0間隙10.SPCA設(shè)計(jì)系數(shù)兩個(gè)垂直方向的間隙應(yīng)該為從分析上每個(gè)方向的最大位移。間隙應(yīng)該不小于：每個(gè)支座上下部結(jié)構(gòu)之間的連接處地震設(shè)計(jì)力按下列公式計(jì)算：C9間隙兩個(gè)垂直方向中的任何一個(gè)方向用7.1，7.2，7.3或7.4進(jìn)行隔震分析時(shí)得出的位移都要有適當(dāng)?shù)拈g隙。作為縱向設(shè)計(jì)，要給橋墩和橋面之間的地震位移提供完整的橋墩信息。橋梁和橋墩之間要給地震位移留夠間39/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范11.SPCsB，C和D設(shè)計(jì)力空血j(1閭叫(1助或1英寸（25毫米），無(wú)論哪個(gè)較大。AASTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范規(guī)定，隔震元件由于受L

58、F、W、WL、CF和T共同載荷的影響，應(yīng)計(jì)算其位移，并留出適當(dāng)?shù)拈g隙。最小設(shè)計(jì)力應(yīng)該與方程式13計(jì)算出的間隙一致。注解吶（14?其中dt以最小加速度系數(shù)A為基礎(chǔ)，不少于0.10.注釋C10.SPCA設(shè)計(jì)系數(shù)這里可以使用隔震后的實(shí)際彈性力。但要注意的是,SPCA橋梁0.09的最大加速度系數(shù)在隔震后最小值為0.10.橋梁和橋墩的地震設(shè)計(jì)力應(yīng)該不小于由軟化系統(tǒng)屈服程度、滑動(dòng)系統(tǒng)摩擦程度，或保護(hù)限制系統(tǒng)極限能力引起的力。任何情形都可用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)條件。如果彈性地基力小于因橋梁鉸接產(chǎn)生的力，那么可以用于AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A：隔震設(shè)計(jì)）第7.2.6條中描述的地基設(shè)計(jì)。用于地基設(shè)計(jì)的R值等于1.0

59、.每個(gè)支座上下部結(jié)構(gòu)之間的連接處地震設(shè)計(jì)力按下列公式計(jì)算：孔匕腫t（15）注解C11.SPCsB，C和D設(shè)計(jì)力AASHTO關(guān)于SPCsB以及SPCsC和D的要求分別在AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I-A：隔震設(shè)計(jì)）第6.2條和第7.2條。雖然設(shè)計(jì)和分析過(guò)程沒(méi)有明確包括縱向地面運(yùn)動(dòng)，但要把它對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)元件的影響結(jié)合起來(lái)，這點(diǎn)很重要。包括支座的縱向穩(wěn)定性以及橋梁立柱額外產(chǎn)生的橫向負(fù)載。40/指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)范12.其他要求非地震橫向力隔震系統(tǒng)還必須能抵抗作用于隔震界面的所有非地震橫向載荷組合。這些組合包括AASHTO標(biāo)準(zhǔn)型規(guī)范規(guī)定的W，WL，LF，CF和T。工作阻力風(fēng)力、離心力、制動(dòng)力以及房主熱位移等的阻

60、力要按照13.2節(jié)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)建立。12.1.2CcJd12.1.2低溫天氣要求Coldweatherpcrforn惟ticxshallbeconsideredinEh亡designofailcypesofisolationsystems.Low-icmpccanitiighalEconfortHwithfigure14.5.1ofllieAASHTOSrandaniSpecificaiions（Diviaion打inthebseiKCofmoresite-specificdaia.任何一種隔震系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮低溫天氣。低溫區(qū)要與AASHTO標(biāo)準(zhǔn)性規(guī)范（第I部分）中圖14.3.1致。缺少很多現(xiàn)