《城市桥梁抗震设计规范 CJJ166-2011》

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中华人民共和国行业标准

城市桥梁抗震设计规范


Code for seismic design of urban bridges

CJJ 166-2011


批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2012年3月1日


中华人民共和国住房和城乡建设部

公告

第 1060 号


关于发布行业标准《城市桥梁抗震设计规范》的公告


    现批准《城市桥梁抗震设计规范》为行业标准,编号为CJJ 166-2011,自2012年3月1日起实施。其中,第3.1.3、3.1.4、4.2.1、6.3.2、6.4.2、8.1.1、9.1.3条为强制性条文,必须严格执行。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。



中华人民共和国住房和城乡建设部
2011年7月13日


前 言


    根据原建设部《关于印发<一九九八年工程建设城建、建工行业标准制订、修订项目计划>的通知》(建标[1998]59号)文的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本规范。
    本规范的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本要求;4.场地、地基与基础;5.地震作用;6.抗震分析;7.抗震验算;8.抗震构造细节设计;9.桥梁减隔震设计;10.斜拉桥、悬索桥和大跨度拱桥;11.抗震措施。
    本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
    本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由同济大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送同济大学(地址:上海市四平路1239号,邮编;200092)。
    本规范主编单位:同济大学
    本规范参编单位:上海市政工程设计研究总院 上海市城市建设设计研究院
                    天津市政工程设计研究院 北京市市政工程设计研究总院
    本规范主要起草人员:范立础 李建中(以下按姓氏笔画排列)
                        马 骉 王志强 包琦玮 叶爱君 刘旭揩 闫兴非 张 恺 张宏远 杨澄宇 沈中治 周 良 胡世德
                        徐 艳 袁万城 袁建兵 贾乐盈 郭卓明 都锡龄 曹 景 彭天波 程为和 管仲国
    本规范主要审查人员:韩振勇 沈永林 刘四田 刘健新 孙虎平 李龙安 李承根 陈文艳 周 峥 秦 权 唐光武 谢 旭
                        鲍卫刚 魏立新


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1 总 则


1.0.1 为使城市桥梁经抗震设防后,减轻结构的地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于地震基本烈度6、7、8和9度地区的城市梁式桥和跨度不超过150m的拱桥。斜拉桥、悬索桥和大跨度拱桥可按本规范给出的抗震设计原则进行设计。

1.0.3 桥址处地震基本烈度数值可由现行《中国地震动参数区划图》查取地震动峰值加速度,按表1.0.3确定。

表1.0.3.gif


1.0.4 城市桥梁抗震设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的要求。


.

2 术语和符号


2.1 术 语


2.1.1 地震动参数区划 seismic ground motion parameter zoning
    以地震动峰值加速度和地震动反应谱特征周期为指标,将国土划分为不同抗震设防要求的区域。

2.1.2 抗震设防标准 seismic fortification criterion
    衡量抗震设防要求的尺度,由地震基本烈度和城市桥梁使用功能的重要性确定。

2.1.3 地震作用 earthquake action
    作用在结构上的地震动,包括水平地震作用和竖向地震作用。

2.1.4 E1 地震作用 earthquake action E1
    工程场地重现期较短的地震作用,对应于第一级设防水准。
2.1.5 E2 地震作用 earthquake action E2
    工程场地重现期较长的地震作用,对应于第二级设防水准。

2.1.6 地震作用效应 seismic effect
    由地震作用引起的桥梁结构内力与变形等作用效应的总称。

2.1.7 地震动参数 seismic ground motion parameter
    包括地震动峰值加速度、反应谱曲线特征周期、地震动持续时间和拟合的人工地震时程。

2.1.8 地震安全性评价 seismic safety assessment
    地震安全性评价是指针对建设工程场地及其地震环境,按照工程的重要性和相应的设防风险水准,给出工程抗震设计参数以及相关资料。

2.1.9 特征周期 characteristic period
     抗震设计用的加速度反应谱曲线下降段起始点对应的周期值,取决于地震环境和场地类别。

2.1.10 非一致地震动输入 nonuniform ground motion input
    特大跨径桥梁抗震分析中,尤其是时程分析中各个桥墩基础处的地震动输入有所不同,反映了地震动场地的空间变异性。

2.1.11 场地土分类 site classification
    根据地震时场地土层的振动特性对场地所划分的类型,同类场地具有相似的反应谱特征。

2.1.12 液化 liquefaction
    地震中覆盖土层内孔隙水压急剧上升,一时难以消散,导致土体抗剪强度大大降低的现象。多发生在饱和粉细砂中,常伴随喷水、冒砂以及构筑物沉陷、倾倒等现象。

2.1.13 抗震概念设计 seismic conceptual design
    根据地震灾害和工程经验等归纳的基本设计原则和设计思想,进行桥梁结构总体布置、确定细部构造的过程。
2.1.14 延性构件 ductile member
    延性抗震设计时,允许发生塑性变形的构件。

2.1.15 能力保护设计方法 capacity protection design method
    为保证在预期地震作用下,桥梁结构中的能力保护构件在弹性范围工作,其抗弯能力应高于塑性铰区抗弯能力的设计方法。

2.1.16 能力保护构件 capacity protected member
    采用能力保护设计方法设计的构件。

2.1.17 减隔震设计 seismic isolation design
    在桥梁上部结构和下部结构或基础之间设置减隔震系统,以增大原结构体系阻尼和(或)周期,降低结构的地震反应和(或)减小输入到上部结构的能量,达到预期的防震要求。

2.1.18 限位装置 restrainer
    为限制梁墩以及梁台间的相对位移而设计的构造装置。

2.1.19  P-△效应  P-△effect
    进行抗震反应分析时,考虑轴力作用和弯矩作用相互耦合的效应。

2.2 主 要 符 号


       2.2.1.gif


    2.2.4.gif


         2.2.6.gif


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3 基 本 要 求


3.1 抗震设防分类和设防标准


3.1.1 城市桥梁应根据结构形式、在城市交通网络中位置的重要性以及承担的交通量,按表3.1.1分为甲、乙、丙和丁四类。

表3.1.1.png


3.1.2 本规范采用两级抗震设防,在E1和E2地震作用下,各类城市桥梁抗震设防标准应符合表3.1.2的规定。


表3.1.2.1.png


表3.1.2.2.png


3.1.3 地震基本烈度为6度及以上地区的城市桥梁,必须进行抗震设计。

3.1.4 各类城市桥梁的抗震措施,应符合下列要求:
    1 甲类桥梁抗震措施,当地震基本烈度为6~8度时,应符合本地区地震基本烈度提高一度的要求;当为9度时,应符合比9度更高的要求。
    2 乙类和丙类桥梁抗震措施,一般情况下,当地震基本烈度为6~8度时,应符合本地区地震基本烈度提高一度的要求;当为9度时,应符合比9度更高的要求。
    3 丁类桥梁抗震措施均应符合本地区地震基本烈度的要求。


3.2 地震影响


3.2.1 甲类桥梁所在地区遭受的E1和E2地震影响,应按地震安全性评价确定,相应的E1和E2地震重现期分别为475年和2500年。其他各类桥梁所在地区遭受的E1和E2地震影响,应根据现行《中国地震动参数区划图》的地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期以及本规范第3.2.2条规定的E1和E2地震调整系数来表征。

3.2.2 乙类、丙类和丁类桥梁E1和E2的水平向地震动峰值加速度A的取值,应根据现行《中国地震动参数区划图》查得的地震动峰值加速度,乘以表3.2.2中的E1和E2地震调整系数Ci得到。

表3.2.2.png


3.3 抗震设计方法分类


3.3.1 甲类桥梁的抗震设计可参考本规范第10章给出的抗震设计原则进行设计。

3.3.2 乙、丙和丁类桥梁的抗震设计方法根据桥梁场地地震基本烈度和桥梁结构抗震设防分类,分为:A、B和C三类,并应符合下列规定:
    1 A类:应进行E1和E2地震作用下的抗震分析和抗震验算,并应满足本章3.4节桥梁抗震体系以及相关构造和抗震措施的要求;
    2 B类:应进行E1地震作用下的抗震分析和抗震验算,并应满足相关构造和抗震措施的要求;
    3 C类:应满足相关构造和抗震措施的要求,不需进行抗震分析和抗震验算。

3.3.3 乙、丙和丁类桥梁的抗震设计方法应按表3.3.3选用。

表3.3.3.gif


3.4 桥梁抗震体系


3.4.1 桥梁结构抗震体系应符合下列规定:
    1 有可靠和稳定传递地震作用到地基的途径;
    2 有效的位移约束,能可靠地控制结构地震位移,避免发生落梁破坏;
    3 有明确、可靠、合理的地震能量耗散部位;
    4 应避免因部分结构构件的破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

3.4.2 对采用A类抗震设计方法的桥梁,可采用的抗震体系有以下两种类型:
    1 类型Ⅰ:地震作用下,桥梁的塑性变形、耗能部位位于桥墩,其中连续梁、简支梁单柱墩和双柱墩的耗能部位如图3.4.2所示。

图3.4.2.gif


    2 类型Ⅱ:地震作用下,桥梁的耗能部位位于桥梁上、下部连接构件(支座、耗能装置)。

3.4.3 对采用抗震体系为类型Ⅰ的桥梁,其盖梁、基础、支座和墩柱抗剪的内力设计值应按能力保护设计方法计算,根据墩柱塑性铰区域截面的超强弯矩确定。

3.4.4 对采用板式橡胶支座的桥梁结构,如在地震作用下,支座抗滑性能不满足本规范第7.2.2条和7.4.5条要求,应采用限位装置,或应按本规范第9章的要求进行桥梁减隔震设计。

3.4.5 地震作用下,如桥梁固定支座水平抗震能力不满足本规范第7.2.2条和7.4.6条要求,应通过计算设置连接梁体和墩柱间的剪力键,由剪力键承受支座所受地震水平力或按本规范第9章的要求进行桥梁减隔震设计。

3.4.6 桥台不宜作为抵抗梁体地震惯性力的构件,桥台处宜采用活动支座,桥台上的横向抗震挡块宜设计为在E2地震作用下可以损伤。

3.4.7 当采用A类抗震设计方法的桥梁抗震体系不满足本规范第3.4.2条要求时,应进行专题论证,并必须要求结构在地震作用下的抗震性能满足本规范表3.1.2的要求。


3.5 抗震概念设计


3.5.1 对梁式桥,一联内桥墩的刚度比宜满足下列要求:

3.5.1-1.gif



3.5.3 对梁式桥,一联内各桥墩刚度相差较大或相邻联基本周期相差较大的情况,宜采用以下方法调整一联内务墩刚度比或相邻联周期比:
    1 顺桥向,宜在各墩顶设置合理剪切刚度的橡胶支座,来调整各墩的等效刚度;
    2 改变墩柱尺寸或纵向配筋率。

3.5.4 双柱或多柱墩在横桥向地震作用下,进行盖梁抗震设计时,应考虑盖梁可能会出现的正负弯矩交替作用。

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4 场地、地基与基础


4.1 场 地


4.1.1 桥位选择应在工程地质勘察和专项的工程地质、水文地质调查的基础上,按地质构造的活动性、边坡稳定性和场地的地质条件等进行综合评价,应按表4.1.1查明对城市桥梁抗震有利、不利和危险的地段,宜充分利用对抗震有利的地段。


表4.1.1.gif


4.1.2 选择桥梁场地时,应符合下列要求:
    1 应根据工程需要,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,作出综合评价,使墩、台位置避开不利地段,当无法避开时,不宜在危险地段建造甲、乙和丙类桥梁;
    2 应避免或减轻在地震作用下因地基变形或地基失效对桥梁工程造成的破坏。

4.1.3 桥梁工程场地土层剪切波速应按下列要求确定:
    1 甲类桥梁,应由工程场地地震安全性评价工作确定;
    2 乙和丙类桥梁,可通过现场实测确定。现场实测时,钻孔数量应为:中桥不少于1个,大桥不少于2个,特大桥宜适当增加;
    3 丁类桥梁,当无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状按表4.1.3划分土的类型,并应结合当地的经验,在表4.1.3的范围内估计各土层的剪切波速。


表4.1.3.png


4.1.4 工程场地土分类应符合下列要求:
    1 当工程场地为单一场地土时,场地类别应与场地土类别一致;
    2 当工程场地内为多层场地土时,应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为定量标准。

4.1.5 工程场地覆盖层厚度的确定,应符合下列要求:
    1 一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶面的距离确定;
    2 当地面5m以下存在剪切波速大于相邻的上层土剪切波速的2.5倍的土层,且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时,可按地面至该土层面的距离确定;
    3 剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层;
    4 土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土层中扣除。

4.1.6 土层等效剪切波速应按下列公式计算:


            4.1.6-1.gif


4.1.7 工程场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类,并应符合表4.1.7的规定。当在场地范围内有可靠的剪切波速和覆盖层厚度值且处于表4.1.7所列类别的分界线附近时,允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期值。


表4.1.7.png


4.1.8 工程场地范围内分布有发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价,当符合下列条件之一者,可不考虑发震断裂对桥梁的错动影响:
    1 地震基本烈度小于8度;
    2 非全新世活动断裂;
    3 地震基本烈度为8度、9度地区的隐伏断裂,前第四纪基岩以上的土层覆盖层厚度分别大于60m、90m;
    4 当不能满足上述条件时,宜避开主断裂带,其避让距离宜按下列要求采用:
      1)甲类桥梁应尽量避开主断裂,地震基本烈度为8度和9度地区,其避开主断裂的距离为桥墩边缘至主断裂带外缘分别不宜小于300m和500m;
      2)乙、丙及丁类桥梁宜采用跨径较小便于修复的结构;
      3)当桥位无法避开发震断裂时,宜将全部墩台布置在断层的同一盘(最好是下盘)上。


4.2 液 化 土


4.2.1 存在饱和砂土或饱和粉土(不含黄土)的地基,除6度设防外,应进行液化判别;存在液化土层的地基,应根据桥梁的抗震设防类别、地基的液化等级,结合具体情况采取相应的措施。

4.2.2 饱和的砂土或粉土(不含黄土),当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或不考虑液化影响:
    1 地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时,7、8度时可判为不液化;
    2 粉土的黏粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率,7度、8度和9度分别不小于10、13和16时,可判为不液化土;
    注:用于液化判别的黏粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定,采用其他方法时应按有关规定换算。
    3 天然地基的桥梁,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时,可不考虑液化影响:

4.2.2-1.gif

           式中:dw——地下水位深度(m),宜按桥梁使用期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用;
                 du——上覆非液化土层厚度(m),计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除;
                 db——基础埋置深度(m),不超过2m应采用2m;
                 d0——液化土特征深度(m),可按表4.2.2采用。


表4.2.2.gif


4.2.3 当初步判别认为需进一步进行液化判别时,应采用标准贯入试验判别法判别地面下15m深度范围内的液化;当采用桩基或埋深大于5m的基础时,尚应判别15m~20m范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr时,应判为液化土。当有成熟经验时,尚可采用其他判别方法。
    在地面下15m深度范围内,液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算:


(4.2.3-1).gif

      

    在地面下15m~20m范围内,液化判别标准贯入锤击数临值可按下式计算:


4.2.3-2.gif


           式中:Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值;
                 N0——液化判别标准贯入锤击数基准值,应按表4.2.3采用;
                 ds——饱和土标准贯入点深度(m);
                 ρc——黏粒含量百分率(%),当小于3或为砂土时,应采用3。

表4.2.3.gif

               

            
4.2.4 对存在液化土层的地基,应探明各液化土层的深度和厚度,按下式计算液化指数,并按表4.2.4划分液化等级:


4.2.4.gif


4.2.4.1.gif


4.2.4.2.gif

表4.2.4.gif


4.2.5 地基抗液化措施应根据桥梁的抗震设防类别、地基的液化等级,结合具体情况综合确定。当液化土层较平坦且均匀时可按表4.2.5选用抗液化措施,尚可考虑上部结构重力荷载对液化危害的影响,根据液化震陷量的估计适当调整抗液化措施。


表4.2.5.gif


4.2.6 全部消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:
    1 采用长桩基时,桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分),应按计算确定;
    2 采用深基础时,基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中,其深度不应小于2m;
    3 采用加密法(如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等)加固时,应处理至液化土层下界,且处理后土层的标准贯入锤击数的实测值,应大于相应的临界值;加固后的复合地基的标准贯入锤击数可按下式计算,并不应小于液化标准贯入锤击数的临界值;


4.2.6.gif


    4 用非液化土置换全部液化土层;
    5 采用加密法或换土法处理时,在基础边缘以外的处理宽度,应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。

4.2.7 部分消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:
    1 处理深度应使处理后的地基液化指数不大于5,对独立基础与条形基础,尚不应小于基础底面下液化土特征深度值和基础宽度的较大值;
    2 加固后复合地基的标准贯入锤击数应符合本规范第4.2.3条的要求;
    3 基础边缘以外的处理宽度,应符合本规范第4.2.6条的要求。

4.2.8 减轻液化影响的基础和上部结构处理,可综合考虑采用下列各项措施:
    1 选择合适的基础埋置深度;
    2 调整基础底面积,减少基础偏心;
    3 加强基础的整体性和刚性;
    4 减轻荷载,增强上部结构的整体刚度和均匀对称性,避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。


4.3 地基的承载力


4.3.1 地基抗震验算时,应采用地震作用效应与永久作用效应组合。

4.3.2 地基抗震承载力容许值应按下式计算:

4.3.2.gif


表4.3.2.gif


4.4 桩 基


4.4.1 E2地震作用下,非液化土中,单桩的抗压承载能力可以提高至原来的2倍,单桩的抗拉承载力,可比非抗震设计时提高25%。

4.4.2 当桩基内有液化土层时,液化土层的承载力(包括桩侧摩阻力)、土抗力(地基系数)、内摩擦角和内聚力等,可根据液化抵抗系数Ce予以折减,折减系数α应按表4.4.2采用。液化土层以下单桩部分的承载能力,可采用本规范第4.4.1条的规定;液化土层内及以上部分单桩承载能力不应提高。

4.4.2.gif


表4.4.2.png

   

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5 地 震 作 用


5.1 一 般 规 定


5.1.1 各类桥梁结构的地震作用,应按下列原则考虑:
    1 一般情况下,城市桥梁可只考虑水平向地震作用,直线桥可分别考虑顺桥向X和横桥向Y的地震作用;
    2 地震基本烈度为8度和9度时的拱式结构、长悬臂桥梁结构和大跨度结构,以及竖向作用引起的地震效应很重要时,应考虑竖向地震的作用。

5.1.2 当采用反应谱法,考虑三个正交方向(顺桥向X、横桥向Y和竖向Z)的地震作用时,可分别单独计算X向地震作用在计算方向产生的最大效应EX、Y向地震作用在计算方向产生的最大效应EY以及Z向地震作用在计算方向产生的最大效应EZ,计算方向总的设计最大地震作用效应E按下式计算:

    5.1.2.gif


5.1.3 本规范地震作用采用设计加速度反应谱和设计地震动加速度时程表征。

5.1.4 对甲类桥梁,应根据专门的工程场地地震安全性评价确定地震作用。

5.2 设计加速度反应谱


5.2.1 水平向设计加速度反应谱谱值S(图5.2.1)可由下式确定:

5.2.1-1.gif


5.2.1-2.gif


5.2.1-3.gif

图5.2.1.gif

表5.2.1.gif


5.2.2 当桥梁结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时,地震加速度谱曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定:


5.2.2.gif

  

5.2.3 竖向设计加速度反应谱可由水平向设计加速度反应谱乘以0.65得到。


5.3 设计地震动时程


5.3.1 已进行地震安全性评价的桥址,设计地震动时程应根据地震安全性评价的结果确定。

5.3.2 未进行地震安全性评价的桥址,可采用本规范设计加速度反应谱为目标拟合设计加速度时程;也可选用与设定地震震级、距离、场地特性大体相近的实际地震动加速度记录,通过时域方法调整,使其加速度反应谱与本规范设计加速度反应谱匹配。

5.4 地震主动土压力和动水压力


5.4.1 地震时作用于桥台台背的主动土压力可按下式计算:

5.4.1-1.gif


5.4.1-2.gif


5.4.2 当判定桥台地表以下lOm内有液化土层或软土层时,桥台基础应穿过液化土层或软土层;当液化土层或软土层超过lOm时,桥台基础应埋深至地表以下lOm处。其作用于桥台台背的主动土压力应按下式计算:

5.4.2.gif


    地震基本烈度为9度地区的液化区,桥台宜采用桩基。其作用于台背的主动土压力可按式(5.4.2)计算。

5.4.3 地震时作用于桥墩上的地震动水压力应分别按下列各式进行计算:

5.4.3-1.gif


5.4.3-2.gif


5.5 作用效应组合


5.5.1 城市桥梁抗震设计应考虑以下作用:
    1 永久作用,包括结构重力、土压力、水压力;
    2 地震作用,包括地震动的作用和地震土压力、水压力等;
    3 在进行支座抗震验算时,应计入50%均匀温度作用效应;
    4 对城市轨道交通桥梁,应分别按有车、无车进行计算;当桥上有车时,顺桥向不计算活载引起的地震作用;横桥向计入50%活载引起的地震力,作用于轨顶以上2m处,活载竖向力按列车竖向静活载的100%计算。

5.5.2 城市桥梁抗震设计时的作用效应组合应包括本规范第5.5.1条要求的各种作用之和,组合方式应包括各种作用效应的最不利组合。

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6 抗 震 分 析


6.1 一 般 规 定


6.1.1 复杂立交工程应进行专门抗震研究。对墩高超过40m,墩身第一阶振型有效质量低于60%,且结构进入塑性的高墩桥梁,应进行专门研究。

6.1.2 抗震分析时,可将桥梁划分为规则桥梁和非规则桥梁两类。简支梁及表6.1.2限定范围内的梁桥属于规则桥梁,不在此表限定范围内的桥梁属于非规则桥梁。

表6.1.2.png


6.1.3 根据本规范第6.1.2条的规则桥梁和非规则桥梁分类,桥梁的抗震分析计算方法可按表6.1.3选用。


表6.1.3.gif


6.1.4 E2地震作用下,若大跨度连续梁或连续刚构桥(主跨超过90m)墩柱已进入塑性工作范围,且桥梁承台质量较大,地震下承台质量惯性力对桩基础地震作用效应不能忽略时,应采用非线性时程分析方法进行抗震分析。

6.1.5 对6跨及6跨以上一联主跨超过90m连续梁桥,应采用非线性时程分析方法考虑活动支座摩擦作用效应,进行抗震分析。

6.1.6 对复杂立交工程、斜桥和非规则曲线桥,宜采用非线性时程分析方法进行抗震分析。

6.1.7 地震作用下,桥台台身地震惯性力可按静力法计算。

6.1.8 在进行桥梁抗震分析时,E1地震作用下,桥梁的所有构件抗弯刚度均应按毛截面计算;E2地震作用下,延性构件的有效截面抗弯刚度应按式(6.1.8)计算,对圆形和矩形桥墩,可按本规范附录A取值,但其他构件抗弯刚度仍应按毛截面计算:


          6.1.8.gif


6.1.9 在进行桥梁结构抗震分析时,地震动的输入宜按下列方式选取:
    1 跨越河流的桥梁,地震动输入宜取一般冲刷线处场地地震动;
    2 其他桥梁,地震动输入宜取地表处场地地震动。


6.2 建模原则


6.2.1 在E1和E2地震作用下,一般情况下应建立桥梁结构的空间动力计算模型进行抗震分析,计算模型应反映实际桥梁结构的动力特性。规则桥梁可按本规范第6.5节的要求选用简化计算模型。

6.2.2 桥梁结构动力计算模型应能正确反映桥梁上部结构、下部结构、支座和地基的刚度、质量分布及阻尼特性,一般情况下应满足下列要求:
    1 计算模型中的梁体和墩柱可采用空间杆系单元模拟,单元质量可采用集中质量代表;墩柱和梁体的单元划分应反映结构的实际动力特性;
    2 支座单元应反映支座的力学特性;
    3 混凝土结构的阻尼比可取为0.05;进行时程分析时,可采用瑞利阻尼;
    4 计算模型应考虑相邻结构和边界条件的影响,对于共同参与地震力分配的相邻结构,应考虑相邻结构边界条件的影响,一般情况应取计算模型左右各一联桥梁结构作为边界条件。

6.2.3 当进行直线桥梁地震反应分析时,可分别考虑沿顺桥向和横桥向两个水平方向地震动输入;当进行曲线桥梁地震反应分析时,宜分别沿相邻两桥墩连线方向和垂直于连线水平方向进行多方向地震输入,以确定最不利地震水平输入方向。

6.2.4 当进行非线性时程分析时,墩柱应采用能反映结构弹塑性动力行为的单元。

6.2.5 桥梁结构抗震分析时应考虑支座的影响。板式橡胶支座可采用线性弹簧单元模拟;其剪切刚度可按下式计算:

          6.2.5.gif


6.2.6 活动支座的摩擦作用效应可采用双线性理想弹塑性弹簧单元模拟,其恢复力模型见图6.2.6,并应符合下列要求:

          6.2.6.gif


6.2.7 对采用桩基础的桥梁,计算模型应考虑桩土共同作用,桩土的共同作用可采用等代土弹簧模拟,等代土弹簧的刚度可采用m法计算。

6.2.8 当墩柱的计算高度与矩形截面短边尺寸之比大于8时,或墩柱的计算高度与圆形截面直径之比大于6时,应考虑R-△效应。

6.3 反 应 谱 法


6.3.1 当采用反应谱法计算时,加速度反应谱应按本规范第5.2节的规定确定。

6.3.2 当采用多振型反应谱法计算时,振型阶数在计算方向给出的有效振型参与质量不应低于该方向结构总质量的90%。

6.3.3 振型组合方法应按下列规定采用:

6.3.3.gif


6.4 时程分析法


6.4.1 地震加速度时程应按本规范第5.3节的规定选取。

6.4.2 时程分析的最终结果,当采用3组地震加速度时程计算时,应取各组计算结果的最大值;当采用7组及以上地震加速度时程计算时,可取结果的平均值。

6.5 规则桥梁抗震分析


6.5.1 对满足本规范第6.1.3条要求的规则桥梁可按本节分析方法,等效为单自由度体系,按单振型反应谱方法进行E1和E2地震作用下结构的内力和变形计算。

6.5.2 对简支梁桥,其顺桥向和横桥向水平地震力可采用下列简化方法计算,其计算简图如图6.5.2所示:

          6.5.2-1.gif


                         6.5.2-2.gif

         

图6.5.2.gif

            6.5.2-5.gif


6.5.3 连续梁一联中一个墩采用顺桥向固定支座,其余均为顺桥向活动支座,其顺桥向地震反应可按下列公式计算:


                6.5.3-1.gif


                6.5.3-3.gif


6.5.4 采用板式橡胶支座的规则连续梁和连续刚构桥梁在顺桥向E1和E2地震作用下的地震反应可按以下简化方法计算:
    1 建立结构计算模型,模型中应考虑上部结构、支座、桥墩及基础等刚度的影响,计算均布荷载р0沿一联梁体轴线作用下结构的位移υs(χ),计算简图如图6.5.4所示。


图6.5.4.png

    (6.5.4-1).gif

                        6.5.4-2.gif


      (6.5.4-3).gif


           5 按静力法计算均布荷载рe作用下的结构内力、位移反应。

6.5.5 规则连续梁和连续刚架桥,当全桥墩梁间横桥向没有相对位移时,在横桥向E1和E2地震作用下的地震反应,可按下列方法计算:
    1 建立结构计算模型,在模型中应考虑上部结构、支座、桥墩及基础等刚度的影响,为了考虑相邻结构边界条件的影响,一般情况应取计算模型左右各一联桥梁结构作为边界条件。
    2 计算均布荷载р0沿计算模型(包含边界联)垂直梁体轴线方向作用下,计算联横桥向最大结构的位移υs(χ),计算简图如图6.5.5所示。


图6.5.5.gif

       6.5.5-1.gif


      6.5.5-2.gif


            6 按静力法计算均布荷载рe作用下的结构内力、位移反应。


6.6 能力保护构件计算


6.6.1 在E2地震作用下,如结构未进入塑性,桥梁墩柱的剪力设计值,桥梁盖梁、基础和支座的内力设计值可采用E2地震作用的计算结果。

6.6.2 当桥梁盖梁、基础、支座和墩柱抗剪作为能力保护构件设计时,其弯矩和剪力设计值,应取与墩柱塑性铰区域截面超强弯矩所对应的弯矩和剪力值。

6.6.3 单柱墩塑性铰区域截面超强弯矩应按下式计算:

               6.6.3.gif


6.6.4 双柱和多柱墩塑性铰区域截面顺桥向超强弯矩可按本规范第6.6.3条计算,横桥向超强弯矩可按下列步骤计算:
    1 假设墩柱轴力为恒载轴力。
    2 按截面实配钢筋,采用材料强度标准值,按本规范式(6.6.3)计算出各墩柱塑性铰区域截面超强弯矩。
    3 计算各墩柱相应于其超强弯矩的剪力值,并按下式计算各墩柱剪力值之和V(kN):

          6.6.4.gif


    4 将V按正、负方向分别施加于盖梁质心处,计算各墩柱所产生的轴力(如图6.6.4所示)

图6.6.4.gif


    5 将合剪力V产生的轴力与恒载轴力组合后,采用组合的轴力,重负步骤2和4进行迭代计算,直到相邻2次计算各墩柱剪力之和相差在10%以内。
    6 采用上述组合中的轴力最大压力组合,按步骤2计算各墩柱塑性区域截面超强弯矩。


6.6.5 延性墩柱沿顺桥向和横桥向剪力设计值应根据塑性铰区域截面超强弯矩来计算。


6.6.6 固定支座和板式橡胶支座的水平地震设计力可按能力保护方法计算;当按能力保护方法计算时,支座在顺桥向和横桥向的地震水平力可分别直接取本规范第6.6.5条计算出的各墩柱沿顺桥向和横桥向剪力值。


6.6.7 延性桥墩的盖梁弯矩设计值Mp0,应按下式计算:


       6.6.7.gif

  

6.6.8 延性桥墩盖梁的剪力设计值Vc0可按下式计算:


          6.6.8.gif


6.6.9 梁桥基础的弯矩、剪力和轴力的设计值应根据墩柱底部可能出现塑性铰处截面的超强弯矩、剪力设计值和墩柱恒载轴力,并考虑承台的贡献来计算。对双柱墩、多柱墩横桥向基础,应根据本规范式(6.6.4)计算出的各墩柱合剪力V作用在盖梁质心处在承台顶产生的弯矩、剪力和轴力。

6.6.10 对低桩承台基础,作用在承台的水平地震惯性力可用静力法按下式计算:


         6.6.10.gif


6.7 桥 台


6.7.1 桥台台身的水平地震力可按下式计算:


          6.7.1.gif


             6.7.1.1.gif

    1 对修建在基岩上的桥台,其水平地震力可按式(6.7.1)计算值的80%采用;
    2 验算设有固定支座的梁桥桥台时,应计入由上部结构所产生的水平地震力,其值按式(6.7.1)计算,但Mau应加上一孔(简支梁)或一联(连续梁)梁的质量。


6.7.2 作用在桥台上的主动土压力和动水压力可按本规范第5.4节计算。


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7 抗 震 验 算


7.1 一 般 规 定


7.1.1 城市梁式桥的桥墩、桥台、基础及支座等应作抗震验算。

7.1.2 在E1和E2地震作用下,各类城市桥梁的抗震验算目标应满足本规范表3.1.2的要求。

7.2 E1地震作用下抗震验算


7.2.1 采用A类抗震设计方法设计的桥梁,顺桥向和横桥向E1地震作用效应按本规范第5.5.2条组合后,应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62和《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63相关规定验算桥墩、桥台的强度;采用B类抗震设计方法设计的桥梁,顺桥向和横桥向E1地震作用效应按本规范第5.5.2条组合后,应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62和《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63相关规定验算桥墩、桥台、盖梁和基础等的强度。

7.2.2 采用B类抗震设计方法设计的桥梁,支座抗震能力可按下列方法验算;
    1 板式橡胶支座的抗震验算:
          7.2.2 -1.gif


       7.2.2 -3.gif



    2 盆式支座和球形支座的抗震验算:

            7.2.2 -5.gif



7.3 E2地震作用下抗震验算


7.3.1 E2地震作用下,应按式(7.3.4—1)验算桥墩墩顶的位移。对高宽比小于2.5的矮墩,可不验算桥墩的变形,但应按本规范第7.3.2条验算抗弯和抗剪强度。采用非线性时程进行地震反应分析的桥梁可按式(7.3.4—2)验算塑性转角。

7.3.2 对矮墩,顺桥向和横桥向E2地震作用效应和永久作用效应组合后,应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62相关规定验算桥墩抗弯和抗剪强度,在验算矮墩抗弯强度时,截面抗弯能力可采用材料强度标准值计算。

7.3.3 在进行桥墩位移验算时,按弹性方法计算出的地震位移应乘以考虑弹塑性效应的地震位移修正系数Rd,地震位移修正系数Rd可按下式计算:

          7.3.3-1.gif


7.3.4 E2地震作用下,应按下列公式验算顺桥向和横桥向桥墩墩顶的位移或桥墩塑性铰区域塑性转动能力:

       7.3.4-1.gif

   7.3.5 单柱墩容许位移可按下式计算:

         7.3.5 -1.gif


       7.3.5 -2.gif


7.3.6 塑性铰区域的最大容许转角应根据极限破坏状态的曲率能力,按下式计算:

       7.3.6.gif


7.3.7 对双柱墩、排架墩,其顺桥向的容许位移可按本规范式(7.3.5—1)计算,横桥向的容许位移可在盖梁处施加水平力F(图7.3.7),进行非线性静力分析,当墩柱的任一塑性铰达到其最大容许转角或塑性铰区控制截面达到最大容许曲率时,盖梁处的横向水平位移即为容许位移。
    注:最大容许曲率为极限破坏状态的曲率能力除以安全系数,安全系数取2。

7.3.7.gif


7.3.8 截面的等效屈服曲率фy和等效屈服弯矩My可通过把实际的弯矩-曲率曲线等效为理想弹塑性弯矩-曲率曲线来求得,等效方法可根据图中两个阴影面积相等求得(图7.3.8),计算中应考虑最不利轴力组合。


图7.3.8.gif


7.3.9 极限破坏状态的曲率能力фu应通过考虑最不利轴力组合的M-ф曲线确定,为混凝土应变达到极限压应变εcu,或纵筋达到折减极限应变εlu时相应的曲率。混凝土的极限压力应变εcu可按下式计算:


       7.3.9.gif


7.3.10 应根据本规范第6.7节计算出桥台的地震作用效应和永久作用效应组合后,按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004相关规定验算桥台的承载能力。


7.4 能力保护构件验算


7.4.1 采用A类抗震设计方法设计的桥梁,其能力保护构件(墩柱抗剪、盖梁、基础及支座等)宜按本节方法进行抗震验算。

7.4.2 墩柱塑性铰区域沿顺桥向和横桥向的斜截面抗剪强度应按下列公式验算:

             7.4.2-1.gif

                   7.4.2-2.gif


7.4.3 根据本规范第6.6节计算的基础弯矩、剪力和轴力设计值和永久作用效应组合后,应按现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63进行基础强度验算。在验算桩基础截面抗弯强度时,截面抗弯能力可采用材料强度标准值计算。

7.4.4 根据本规范第6.6节计算的盖梁弯矩设计值、剪力设计值和永久作用效应组合后,应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62验算盖梁的正截面抗弯强度和斜截面抗剪强度。

7.4.5 板式橡胶支座的抗震验算应符合下列要求:

         7.4.5 -1.gif


       7.4.5 -2.gif


7.4.6 盆式支座和球形支座的抗震验算应符合下列要求:

         7.4.6-1.gif


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8 抗震构造细节设计


8.1 墩柱结构构造


8.1.1 对地震基本烈度7度及以上地区,墩柱塑性铰区域内加密箍筋的配置,应符合下列要求:
    1 加密区的长度不应小于墩柱弯曲方向截面边长或墩柱上弯矩超过最大弯矩80%的范围;当墩柱的高度与弯曲方向截面边长之比小于2.5时,墩柱加密区的长度应取墩柱全高;
    2 加密箍筋的最大间距不应大于10cm或6dbl或b/4(dbl为纵筋的直径,b为墩柱弯曲方向的截面边长);
    3 箍筋的直径不应小于10mm;
    4 螺旋式箍筋的接头必须采用对接焊,矩形箍筋应有135°弯钩,并应伸入核心混凝土之内6dbl以上。

8.1.2 对地震基本烈度7度、8度地区,圆形、矩形墩柱塑性铰区域内加密箍筋的最小体积配箍率ρsmin,应按式(8.1.2-1)和式(8.1.2-2)计算。对地震基本烈度9度及以上地区,圆形、矩形墩柱塑性铰区域内加密箍筋的最小体积配箍率ρsmin应比地震基本烈度7度、8度地区适当增加,以提高其延性能力。

          8.1.2-1.gif

               8.1.2-2.gif


8.1.3 墩柱塑性铰加密区以外区域的箍筋量应逐渐减少,但箍筋的体积配箍率不应少于塑性铰区域体积配箍率的50%。

8.1.4 墩柱的纵向钢筋宜对称配置,纵向钢筋的面积不宜小于0.006Ag,且不应超过0.04Ag(Ag为墩柱截面全面积)。

8.1.5 空心截面墩柱塑性铰区域内加密箍筋的构造,除满足对实体桥墩的要求外,还应配置内外两层环形箍筋,在内外两层环形箍筋之间应配置足够的拉筋(图8.1.5)。

图8.1.5.png


8.1.6 墩柱的纵筋应延伸至盖梁和承台的另一侧面,纵筋的锚固和搭接长度应在现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62要求的基础上增加10dbl(dbl为纵筋的直径),不应在塑性铰区域进行纵筋的连接。


8.1.7 塑性铰加密区域配置的箍筋应延伸到盖梁和承台内,延伸到盖梁或承台的距离不宜小于墩柱长边尺寸的1/2,并不应小于50cm。


8.2 节 点 构 造


8.2.1 节点的主拉应力和主压应力可按下式计算:

       8.2.1 -1.gif


                8.2.1 -2.gif

8.2.1 -3.gif

    8.2.1 -4.gif


     1 节点中的横向配箍率不应小于本规范第8.1.1、8.1.2条对于塑性铰加密区域配箍率的要求(横向箍筋的配置见图8.2.3)。
     2 在距柱侧面hb/2的盖梁范围内配置竖向箍筋(hb为盖梁的高度,竖向箍筋见图8.2.3),按下式计算竖向箍筋面积Av


                                   Av=0.174A              (8.2.3)
                          式中     As——立柱纵筋面积。


     3 节点中的竖向箍筋面积可取Av/2。


图8.2.3.png


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9 桥梁减隔震设计


9.1 一 般 规 定


9.1.1 下列条件下,不宜采用减隔震设计:
    1 基础土层不稳定;
    2 结构的固有周期比较长;
    3 位于软弱场地,延长周期可能引起共振;
    4 支座中出现负反力。

9.1.2 采用减隔震设计的桥梁可只进行E2地震作用下的抗震设计和验算。

9.1.3 桥梁减隔震设计,应满足下列要求:
    1 桥梁减隔震支座应具有足够的刚度和屈服强度。
    2 相邻上部结构之间应设置足够的间隙。


9.1.4 桥梁的其他抗震措施不得妨碍桥梁的正常使用及减隔震装置作用的效果。

9.2 减隔震装置


9.2.1 减隔震装置的构造应简单、性能可靠且对环境温度变化不敏感;减隔震装置应具有可替换性,并应进行定期维护和检查。

9.2.2 应通过试验对减隔震装置的变形、阻尼比等力学参数值进行验证。试验值与设计值的差别应在±10%以内。

9.2.3 应依据相关的检测规程,对减隔震装置的性能和特性进行严格的检测实验。

9.2.4 减隔震装置可分为整体型和分离型两类,两类减隔震装置水平位移从50%的设计位移增加到设计位移时,其恢复力增量不宜低于其上部结构重量的2.5%。

9.2.5 整体型减隔震装置宜选用下列类型:
    1 铅芯橡胶支座;
    2 高阻尼橡胶支座;
    3 摩擦摆式减隔震支座。

9.2.6 分离型减隔震装置宜选用下列类型:
    1 橡胶支座+金属阻尼器;
    2 橡胶支座+摩擦阻尼器;
    3 橡胶支座+黏性材料阻尼器。

9.3 减隔震桥梁地震反应分析


9.3.1 减隔震桥梁水平地震力的计算,可采用反应谱分析法和非线性动力时程分析法。

9.3.2 当同时满足以下条件时,可采用单振型反应谱法进行减隔震桥梁抗震分析:
    1 桥梁几何形状满足本规范表6.1.2对规则桥梁的要求;
    2 距离最近的活动断层大于15km;
    3 场地类型为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,且场地条件稳定;
    4 减隔震装置等效阻尼比不超过30%;
    5 减隔震桥梁的基本周期T1(隔震周期)为未采用减隔震桥梁基本周期T0的2.5倍以上。

9.3.3 当不满足本规范第9.3.2条要求时,减隔震桥梁应采用非线性动力时程分析方法进行抗震分析。

9.3.4 一般情况下,弹塑性和摩擦类减隔震支座的恢复力模型可采用双线性模型,并应符合下列规定:
    1 铅芯橡胶支座的恢复力模型如图9.3.4-1所示,其等效刚度和等效阻尼比分别为:

             9.3.4-1.gif


                   图9.3.4-2.gif


图9.3.4-1.gif


    2 摩擦摆式减隔震支座的恢复力模型如图9.3.4-2所示,屈后刚度为:


图9.3.4-2.gif


               9.3.4-5.gif



9.3.5 采用单振型反应谱法进行减隔震桥梁抗震分析时,计算方法如下:


          9.3.5-1.gif


            9.3.5-2.gif


9.3.6 反应谱方法计算地震作用效应(内力、位移),可根据本规范第6章中有关条文确定。


9.3.7 采用反应谱分析方法计算作用在减隔震桥梁第i个墩台顶的水平地震力可按下式计算:


          9.3.7.png


9.4 减隔震桥梁抗震验算


9.4.1 E2地震作用下,桥梁墩台与基础的验算,应将减隔震装置传递的水平地震力除以1.5的折减系数后,按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62和《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63进行。

9.4.2 减隔震装置的验算应符合下列要求:
    1 对橡胶型减隔震支座,E2地震作用下产生的剪切应变必须在250%以下,并应校核其稳定性;
    2 非橡胶型减隔震装置,应根据具体的产品性能指标进行验算。

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10 斜拉桥、悬索桥和大跨度拱桥


10.1 一 般 规 定


10.1.1 斜拉桥、悬索桥和大跨度拱桥应采用对称的结构形式,上、下部结构之间的连接构造应均匀对称。

10.1.2 建在地震基本烈度8度、9度地区的斜拉桥宜优先考虑飘浮体系方案;如飘浮体系导致梁端位移过大,宜采用塔、梁弹性约束或阻尼约束体系。

10.1.3 建在地震基本烈度8度、9度地区的大跨度拱桥,主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体性较好的断面形式。当采用钢筋混凝土肋拱时,应加强横向联系。

10.1.4 建在地震基本烈度8度、9度地区的下承式拱桥和中承式拱桥应设置风撑,应加强端横梁刚度。

10.1.5 主要承重结构(塔、墩及拱桥主拱)宜选择有利于提高延性变形能力的结构形式及材料,避免发生脆性破坏。

10.2 建模与分析原则


10.2.1 大跨度桥梁的地震反应分析可采用时程分析法和多振型反应谱法。

10.2.2 地震反应分析所采用的地震加速度时程、反应谱的频谱含量应包括结构第一阶自振周期在内的长周期成分。

10.2.3 地震反应分析时,采用的计算模型应真实模拟桥梁结构的刚度和质量分布及边界连接条件,并应满足下列要求:
    1 计算模型应考虑相邻引桥对主桥地震反应的影响;
    2 墩、塔、拱肋及拱上立柱可采用空间梁单元模拟;桥面系应根据截面形式选用合理计算模型;斜拉桥拉索、悬索桥主缆和吊杆、拱桥吊杆和系杆可采用空间桁架单元;
    3 应考虑恒载作用下结构初应力刚度,拉索垂度效应等几何非线性影响;
    4 当进行非线性时程分析时,支承连接条件应采用能反映支座力学特性的单元模拟,应选用适当的弹塑性单元进行模拟。

10.2.4 当采用桩基时,应考虑桩一土一结构相互作用对桥梁地震作用效应的影响。

10.2.5 反应谱分析应满足下列要求:
    1 当墩、塔、锚碇基础建在不同土质条件的地基上时,可采用包络反应谱法计算;
    2 当进行多振型反应谱法分析时,振型阶数在计算方向给出的有效振型参与质量不应低于该方向结构总质量的90%,振型组合应采用CQC法。

10.2.6 当采用时程分析时,时程分析最终结果:当采用3组地震加速度时程计算时,应取3组计算结果的最大值;当采用7组地震加速度时程计算时,可取7组结果的平均值。

10.2.7 一般情况下阻尼比可按下列规定确定:
    1 混凝土拱桥的阻尼比取为0.05;
    2 斜拉桥的阻尼比取为0.03;
    3 悬索桥的阻尼比取为0.02。

10.3 性能要求与抗震验算


10.3.1 在E1地震作用下,结构不应发生损伤,保持在弹性范围内。

10.3.2 在E2地震作用下,主缆不应发生损伤,主塔、基础、主梁等重要结构受力构件可发生局部轻微的损伤,震后不需修复或简单修复可继续使用;边墩等桥梁结构中比较容易修复的构件可按延性构件设计,震后应能修复。

10.3.3 拱桥桥墩和拱上立柱、斜拉桥引桥桥墩和悬索桥引桥桥墩可按本规范第7章的有关规定进行抗震验算;桥梁支座等连接构件可按本规范第7.4节相关要求进行抗震验算。

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11 抗 震 措 施


11.1 一 般 规 定


11.1.1 应采用有效的防落梁措施。

11.1.2 桥梁抗震措施的使用不宜导致桥梁主要构件的地震反应发生较大改变,否则,在进行抗震分析时,应考虑抗震措施的影响。抗震措施应根据其受到的地震作用进行设计。

11.1.3 过渡墩及桥台处的支座垫石不宜高于10cm,且顺桥向宜与墩、台最外边缘平齐。

11.2   6 度 区


11.2.1 简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离(图11.2.1)。其最小值α(cm)按下式计算:

          11.2.1.gif


11.2.2 斜交桥梁(板)端至墩、台帽或盖梁边缘的最小距离α(cm)(如图11.2.2)应按式(11.2.2)和式(11.2.1)计算,取较大值。

          图11.2.2.gif


11.2.3 曲线桥梁端至墩、台帽或盖梁边缘的最小距离α(cm)(如图11.2.3)应按式(11.2.3-1)和式(11.2.1)计算,取较大值。

          图11.2.3.gif

                图11.2.3.1.gif


11.3  7 度 区


11.3.1  7度区的抗震措施,除应符合6度区的规定外,尚应符合本节的规定。

11.3.2  简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离,其最小值α(cm)按下式计算:

α≥70+0.5L                (11.3.2)


11.3.3 拱桥基础宜置于地质条件一致,两岸地形相似的坚硬土层或岩石上。实腹式拱桥宜减小拱上填料厚度,并宜采用轻质填料,填料应逐层夯实。

11.3.4 在梁与梁之间,梁与桥台胸墙之间应加装橡胶垫或其他弹性衬垫。其构造示意如图11.3.4-1、图11.3.4-2所示。

             图11.3.4-1.png


11.3.5 桥梁宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施。

11.4  8 度 区


11.4.1  8度区的抗震措施,除应符合7度区的规定外,尚应符合本节的规定。

11.4.2  应设置限位装置控制梁墩位移,常用的限位装置如图11.4.2所示。

          图11.4.2.png


11.4.3 拱桥的主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体性较好的断面形式。当采用钢筋混凝土肋拱时,必须加强横向联系。

11.4.4 连续梁桥宜采取使上部构造所产生的水平地震荷载能由各个墩、台共同承担的措施。

11.4.5 连续曲梁的边墩和上部构造之间宜采用锚栓连接。

11.4.6 桥台宜采用整体性强的结构形式。

11.4.7 当桥梁下部为钢筋混凝土结构时,其混凝土强度等级不应低于C25。

11.4.8 基础宜置于基岩或坚硬土层上。基础底面宜采用平面形式。当基础置于基岩上时,方可采用阶梯形式。

11.5  9 度 区


11.5.1  9度区的抗震措施,除应符合8度区的规定外,尚应符合本节的规定。

11.5.2 梁桥各片梁间应加强横向联系。当采用桁架体系时,应加强横向稳定性。

11.5.3 梁桥支座应采取限制其竖向位移的措施。

附录A  开裂钢筋混凝土截面的等效刚度取值


附录A.gif

附录B  圆形和矩形截面屈服曲率和极限曲率计算


B.0.1 对圆形截面和矩形截面,其截面屈服曲率可按下式计算:

             B.0.1-1.gif


B.0.2 截面极限曲率应符合下列要求:    1 圆形截面:

       B.0.2.1.gif

          B.0.2.2.gif


2 矩形截面:

            B.0.2-4.gif

本规范用词说明


    1 为了便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
     1)表示很严格,非这样做不可的用词:
       正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。
     2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
       正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。
     3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:
       正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。
     4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

    2 规范中指定应按其他有关标准、规范执行,写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录


    1 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62
    2 《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63

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