JTJ 004-89公路工程抗震设计规范

JTJ 004-89公路工程抗震设计规范
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JTJ 004-89公路工程抗震设计规范

JTJ00489《公路工程抗震设计规范》是中国为提高公路工程的抗震性能和安全性而制定的一项重要技术标准。该规范于1989年首次发布,主要针对地震活动区域内的公路桥梁、隧道、路基等结构物的设计和施工提出了具体的技术要求和指导原则。以下是关于该规范的简要介绍:

背景与意义中国是一个地震多发国家,许多地区处于地震活跃带,公路工程在地震中的安全性和稳定性直接关系到人民生命财产的安全以及灾后救援的效率。因此,《公路工程抗震设计规范》的制定旨在通过科学合理的抗震设计方法,降低地震对公路设施的破坏风险,确保其在地震条件下的功能完整性。

规范的主要内容1.适用范围:本规范适用于抗震设防烈度为6度及以上的公路工程南京某排水管网改造工程施工组织设计,包括桥梁、隧道、路基、挡土墙等构造物。2.地震作用分析:明确了地震动参数的选取依据,如地震基本烈度、场地类别、设计地震分组等。提出了动力分析方法,用于计算地震作用下结构的响应特性。

3.抗震设计原则:强调“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计理念。要求结合地质条件、地形地貌等因素进行综合抗震设计。

4.桥梁抗震设计:对桥梁上部结构、墩台、基础等关键部位提出具体的抗震措施。考虑地震力对支座的影响,并推荐使用减隔震装置(如橡胶支座)以降低地震响应。

5.隧道抗震设计:根据围岩类别和地震烈度确定隧道衬砌结构的抗震等级。强调洞口段和浅埋段的特殊处理措施,以增强整体稳定性。

6.路基与边坡抗震设计:分析地震作用下路基沉降、滑坡等地质灾害的风险。提出加固措施,如设置抗滑桩、锚杆等。

7.材料与施工要求:对建筑材料的强度、延性等性能提出明确要求。强调施工过程中应严格遵守抗震设计的相关规定,确保工程质量。

技术特点JTJ00489采用了基于经验公式和理论分析相结合的方法,充分考虑了中国地震区划的特点和公路工程的实际需求。同时,该规范注重经济性和实用性,在保证结构安全的前提下尽量减少不必要的成本投入。

更新与发展随着科学技术的进步和工程实践的积累,JTJ00489已逐渐被更新版本取代(如现行的《公路工程抗震规范》GB50223)。新规范引入了更先进的抗震设计理念和计算方法,例如基于性能的抗震设计(PBSD)和数值模拟技术,进一步提升了公路工程的抗震能力。

总之,JTJ00489作为中国早期公路工程抗震设计的重要规范,为推动我国公路基础设施的抗震水平发挥了重要作用,同时也为后续相关标准的完善奠定了基础。

=o + sinpocos 2sin²po =中。+ sinpucospo Pn

En= C;C,KKnByX

式中 Y2p 一桥墩第二振型参与系数,取y2,=1.3; G 一墩身每延米重力(kN/m); X2 桥墩第二振型位移;

2p=CCKBy2nx2G

Y一一沿墩高的纵坐标,从墩底起算(m); H一桥墩高度(m)。 墩身各截面处弯矩(kN·m)或剪力(kN),即S2h,应按墩顶为自由端的悬臂 杆计算(见图4.2.15)。 第4.2.16条等跨度连拱桥横桥向水平地震动所产生地震载荷引起的内力应 分别按下列情况计算: 一、基本振型 1.沿拱圈均布的横桥向水平地震荷载引起拱脚、拱顶和1/4拱跨截面处的弯 矩(kN·m)、剪力(kN)或扭矩(kN·m)应按下式计算: S=CCKBGma 成山大山中系龄按股三工交

式中一内力系数,按附录五确定; 其余符号意义同本规范第4.2.15条。 2.作用于墩顶的横桥向水平集中力Ex(kN)应按下式计算: E=C,C,KBG, 其中G意义同第4.2.15条。 墩身各截面处弯矩(kN·m)或剪力(kN),即S,应按墩顶为

1.拱 S=[(S +S)²+(S+S)]1/2 2.墩 S{(S)²+(S)²]12 二、横桥向 1.拱 S=[(S)²+(S)²]12 2.墩 S=[(S)² +(S)²]12

第4.3.1条验算构造物抗震强度时,按现行的公路桥涵设计规范有关规定进行。 第4.3.2条构造物的抗震验算,其计算表达式如下: 一、极限状态法 胜发源辉土红域

、极限状态法 1.砖石和混凝土结构

2.钢筋混凝土和预应力混凝土结构

S(YEGy∑Q)≤R{

Sa(∑G;yEQ)≤yRa Y.

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材料强度提高后容许应力(MPa)。对于支座销钉、锚栓等,其材料容许应力按现行的《公 路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025一86)规定值提高50%采用;对于地基土的容 许应力按第2.2.1条规定采用。

式中 Et一橡胶层总厚度(m); tany—橡胶片剪切角正切值,取tany=1.0; X.一由水平地震荷载引起的支座顶面相对于底面的水平位移(m):

X。 2i= X tany

EhtEt = nGgA,

从 支座动摩阻系数,橡胶支座与混凝土表面的动摩阻系数采用0.15;与钢板的动摩阻系数 采

e' ≤ 2. 4p

( 4. 3. 4)

基底截面应付合表4.3.4的规定。 验算墩、台的抗震稳定性时,抗滑动稳定系数K。不宜小于1.1;抗倾覆稳定系数K。不宜

第4.3.5条验算墩、台的抗震稳定性时,抗滑动稳定系数K不宜小于1.1;抗倾覆稳定系数K。 小工12

注:p为基底藏面核心半径,即p=,W为基底边缘的截面抵抗矩;A:为基底截面积。

第4.4.5条桥面不连续的简支梁(板)桥和吊梁,宜采用挡块、螺栓连接和钢爽板连接等防止纵横 落梁的措施。连续梁和桥面连续简支梁(板)桥,应采取防止横向产生较大位移的措施。 第4.4.6条在软弱黏性土层、液化土层和严重不均匀地层上,不宜修建大跨度超静定桥梁。

第4.4.7条在软弱黏性土层、液化土层和不稳定的河岸处建桥时,对于大、中桥,可适当增加桥长, 合理布置桥孔,使墩、台避开地震时可能发生滑动的岸坡或地形突变的不稳定地段。否则,应采取措施 增强基础抗侧移的刚度和加大基础埋置深度;对于小桥,可在两桥台基础之间设置支撑梁或采用浆砌片 (块)石满铺河床。 第4.4.8条在软弱黏性土层、液化土层和严重不均匀地层上建桥时,应根据具体情况采取下列措 施:

一、换土或采用砂桩。 减轻结构自重,加大基底面积,减少基底偏心 、增加基础埋置深度、穿过液化土层。 四、采用桩基础或沉井基础。

Sb = 0.3%

( 4. 4. 19)

第4.4.26条9度区的桥梁抗震措施,除应符合本节第1、Ⅱ1部分的规定外,尚应符合本部分的规定。 第4.4.27条梁桥各片梁间必须加强横向连接,以提高上部结构的整体性。当采用桁架体系时,必 须加强横向稳定性。 第4.4.28条拱桥拱圈的宽跨比不应小于1/20。 第4.4.29条混凝上或钢筋混凝土无铰拱,宜在拱脚的上、下缘配置或增加适当的钢筋,并按锚固长 度的要求仰人墩(台)拱座内。 第4.4.30条拱桥墩、台上的拱座,混凝土标号不应低于25号,并应配置适量钢筋。 第4.4.31条桥梁墩、台采用多排桩基础时,宜设置斜桩。 第4.4.32条桥台台背和锥坡的填料不宜采用砂类土,填土应逐层夯实。并注意排水措施。 第4.4.33条梁桥活动支座应采用限制其竖向位移的措施。 第4.4.34条钢筋混凝土柱式桥墩或排架桩墩,当墩高大于15m时,宜控制墩顶在地震作用下产生 的弹塑性位移

附录二采用板式橡胶支座的梁桥基本周期近似计算公式

附录三单孔拱桥基本周期近似计算公式

T、 = 5S ()

用应于不同矢跨比的值,亦可按附表3采用

圆弧拱轴线全弧长所对应的中心角(rad)

圆弧拱轴线全弧长所对应的中心用(rad厂。 2.出拱平面 当矢跨比为1/4~1/8时,等截面圆弧拱的基本周期可按式(附3)进行计算,式中取g=0.288 、等截面悬链线拱、抛物线拱等在拱平面、出拱平面的基本周期均可按相同矢跨比的等截面 拱采用。

附录四连拱桥自振周期近似计算公式

式中K一 一拱脚相向抗推刚度(kN/m); 其余符号意义同本规范第4.2.15条的规定 基本周期T(s)按下式计算:

计算连拱桥顺桥向第振型荷载S2S时,第二周期可按单孔拱桥在拱平面情形采用。计算增 第振型荷载引起的92时,墩的第二圆频率2(1/s)可按下式计算:

计算连拱桥横桥向基本振型荷载引起的SE时,基本圆频率,(1/s)可按下式计算:

2.第二振型 计算拱的横桥向第二振型荷载引起的S2时,第二周期可按单孔拱桥出拱平面情形采用:计算墩 的第二振型荷载引起的S2时,墩的第圆赖率和第"周期可按顺桥向公式计算,但墩身截面惯性矩应 取横桥向

2.第二振型 计算拱的横桥向第二振型荷载引起的S2时,第二周期可按单孔拱桥出拱平面情形采用:计算墩 的第二振型荷载引起的S2时,墩的第圆赖率和第"周期可按顺桥向公式计算,但墩身截面惯性矩应 取横桥向。

附录五拱桥地震内力系数表

附录穴按场地评定指数p确定动力放大系数β的方法

当具有实测的场地土剪切波速、质量密度和分层厚度数据时,可按下式计算场地评定指数μ,然后 按附图6确定动力放大系数β μ=0.6μ+0.4μ2 (附6)

Gm 场地土的平均剪切模量(kN/m)

G>300kN/m² G≤300kN/m²

鲁班奖施工组织设计>300kN/m² G ≤300kN/m²

h >5m h≤5m

h >5m h≤5m

附图6动力放大系数B计算图

附录七本规范专用术语解释

附录七本规范专用术语解释

桅杆式起重机安全操作交底附录八本规范用词说明

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