公路桥梁抗震设计细则

公路桥梁抗震设计细则
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标准类别:交通标准
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公路桥梁抗震设计细则

公路桥梁抗震设计细则是为了提高公路桥梁在地震作用下的安全性与耐久性而制定的技术规范。它结合地震工程学、结构动力学以及桥梁工程的理论和实践经验,对桥梁的设计、施工及维护提出了具体要求,以确保桥梁在地震发生时能够有效抵御地震力的作用,避免严重的破坏或倒塌。

该细则主要包括以下几个方面内容:首先是对地震作用的基本规定,包括地震动参数选取原则、场地类别划分、设计反应谱等。这些参数是进行抗震设计的基础,直接影响到桥梁结构抗震性能的评估与计算。其次,细则详细阐述了桥梁抗震设计方法,通常采用基于性能的抗震设计理念,将桥梁分为不同的重要性和使用功能等级,并据此确定相应的抗震设防目标。对于重要桥梁或处于高烈度地震区的桥梁,可能还需要进行更为详细的非线性时程分析,以更准确地评价其抗震能力。

此外,细则还强调了构造措施的重要性,比如墩柱的延性设计、盖梁与支座的连接方式、基础抗震加固等。通过合理的构造设计,可以增强桥梁整体的抗震性能,减少地震造成的损害。同时,细则也涉及施工阶段的质量控制要求,确保设计意图能够在实际建造过程中得到充分实现。

最后,细则还关注既有桥梁的抗震加固问题,提出了一系列适用于不同类型桥梁的加固技术措施,如增加横向约束、增设隔震支座等。这有助于提升老旧桥梁应对地震的能力,延长其使用寿命。

总之,公路桥梁抗震设计细则为保障桥梁在地震条件下的安全运行提供了重要的指导依据2、高速公路试验路试验内容施工总结,对于促进交通基础设施建设具有重要意义。

重要性类别及地基的液化等级按表4.3.5确定。 表4.3.5抗液化措施

全部消除地基液化沉降的措施,应符合下列规定: 平用桩基时桩端伸人液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分),应按

4.3.6全部消除地基液化沉降的措施,应符合下列规定:

采用桩基时,桩端伸人液化深度以下稳 计算确定。

未用深基础时,基础底面应理入液化深度以下的稳定主层中,其深度不应示 于1m。 3采用加密法(如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等)加固时,应处理至液化深度 下界,且处理后复合地基的标准贯人锤击数不宜小于按第4.3.3条确定的液化判别标准 贯人锤击数临界值。 4用非液化土替换全部液化土层。 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。 4.3.7部分消除地基液化沉降的措施应符合下列规定: 1处理深度应使处理后的地基液化指数减小,其值不宜大于5。 2加固后复合地基的标准贯人锤击数不宜小于按第4.3.3条确定的液化判别标准 贯人锤击数临界值。 3基础边缘以外的处理宽度,应符合第4.3.6条第5款的规定。 4.3.8减轻液化影响的基础和上部结构处理,可综合采用下列各项措施: 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度。 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。

4.3.7部分消除地基液化沉降的措施应符合下列规定: 1处理深度应使处理后的地基液化指数减小,其值不宜大于5。 2加固后复合地基的标准贯人锤击数不宜小于按第4.3.3条确定的液化判别 人锤击数临界值。 3 基础边缘以外的处理宽度,应符合第4.3.6条第5款的规定。

4.3.9当地基内有液化土层时,液化土 层的承载力(包括桩侧摩阻力)、土抗力(地 基系数)、内摩擦角和黏聚力等,可根据液 化抵抗系数C。予以折减。折减系数α应按 表4.3.9采用。液化土层以下地基承载力 的提高系数,应符合本细则第4.2节的规 定;液化土层以上地基承载力不宜提高。在 计算液化土层以下地基承载力时,应考虑其 重力。

表4.3.9土层液化影响折减系数a

式中:C。 液化抵抗系数; N、Ne—分别为实际标准贯人锤击数和标准贯人锤击数临界值。

[ 4. 3. 9)

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,公路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抗震设防烈度为8度和9度的拱式结构、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,应同时考虑顺桥向X、横桥向Y和竖向Z的地震作用。 3地震作用分量组合。 采用反应谱法或功率谱法同时考虑三个正交方向(水平向X、Y和竖向Z)的地震作 用时,可分别单独计算X向地震作用产生的最大效应Ex、Y向地震作用产生的最大效应 E、与Z向地震作用产生的最大效应Ez。总的设计最大地震作用效应E按下式求取:

+ 当采用时程分析法时,应同时输人三个方向分量的一组地震动时程计算 效应。

5.1.2地震作用可以用设计加速度反应谱、设计地震动时程和设计地震动功率谱 表征。

5.1.3A类桥梁、桥址抗震设防烈度为9度及9度以上的B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。桥址抗震设防烈度为8度的B类桥梁,宜根据专 门的工程场地地震安全性评价确定地震作用。工程场地地震安全性评价应满足以下 要求: 1桥址存在地质不连续或地形特征可能造成各桥墩的地震动参数显著不同,以及桥 梁一联总长超过600m时,宜考虑地震动的空间变化,包括波传播效应、失相干效应和不 同塔墩基础的场地差异。对反应谱法或功率谱法应取场地包络反应谱或包络功率谱。 2桥址距有发生6.5级以上地震潜在危险的地震活断层30km以内时,A类桥梁工 程场地地震安全性评价应符合以下规定:考虑近断裂效应要包括上盘效应、破裂的方向性 效应;注意设计加速度反应谱长周期段的可靠性;给出顺断层方向和垂直断层方向的地震 动2个水平分量。B类桥梁工程场地地震安全性评价中,要选定适当的设定地震,考虑近 断裂效应。

梁的地震作用,按本章以下各节的规定确定

5.2设计加速度反应谱

5.2.1水平设计加速度反应谱

水平设计加速度反应谱。 阻尼比为0.05的水平设计加速度反应谱S(图5.2.1)由下式确定

阻尼比为0.05的水平设计加速度反应谱S(图5.2.1)由下式确

max(5.5T Smax [Smax(T/T)

式中:T一 特征周期(s); T—结构自振周期(s); Smax——水平设计加速度反应谱最大值。 5.2.2水平设计加速度反应谱最大值S 由下式确定:

5.2.2水平设计加速度反应谱最大值Sma 由下式确定:

Smax =2. 25C,C.CA

0.1s≤T≤T T>T.

C——场地系数,按表5.2.2取值; Ca—阻尼调整系数,按第5.2.4条确分 A——水平向设计基本地震动加速度峰

图5.2.1水平设计加速度反应谱

表5.2.2场地系数C

特征周期T按桥址位置在《中国地震动反应谱特征周期区划图》上查取,根 类别,按表5.2.3取值。

表5.2.3设计加速度反应谱特征周期调整表

5.2.4阻尼调整系数,除有专门规定外,结构的阻尼比应取值0.05,式(5.2.2)中的 阻尼调整系数C。取值1.0。当结构的阻尼比按有关规定取值不等于0.05时,阻尼调整 系数C.应按下式取值。

5.2.5竖向设计加速度反应谱。

竖向设计加速度反应谱由水平向设计加速度反应谱乘以下式给出的竖向/水平向谱 比函数R。 基岩场地:

式中:T——结构自振周期(s)。

5.3.1 已作地震安全性评价的桥址,设计地震动时程应根据专门的工程场地地震 评价的结果确定。

5.3.2未作地震安全性评价的桥址,可根据本细则设计加速度反应谱,合成与其兼容 的设计加速度时程;也可选用与设定地震震级、距离大体相近的实际地震动加速度记录 通过时域方法调整,使其反应谱与本细则设计加速度反应谱兼容。 为考虑地震动的随机性,设计加速度时程不得少于三组,且应保证任意两组间同方向 时程由式(5.3.2)定义的相关系数p的绝对值小于0.1。

5.4设计地震动功率谱

∑aij · a2j a·√

5.4.1已作地震安全性评价的桥址,设计地震动功率谱要根据专门的工程场地地震安 全性评价的结果确定

未作地震安全性评价的桥址,可根据设计地震震级、距离,选用适当的衰减关系

5.4.2未作地震安全性评价的桥址,可根据设计地震震级、距离,选用适当的衰减

5.4.2未作地震安全性评价的桥址,可根据设计地震震级、距离,选用

推算;或根据设计加速度反应谱按下式估算(单边功率谱):

5.5地震主动土压力和动水压力

5.5.2地震土压力按附录D规定计算。桥台后填土无黏性时,地震时

.5.2地震土压力按附录D规定计算。桥台后填土无黏性时,地震时作用于桥台 的主动土压力也可按下列简化公式计算:

3C;A tanp g

式中:Ea一地震时作用于台背每延米长度上的主动土压力(kN/m),其作用点位于距台 底0.4H处; y一土的重度(kN/m²); H一一台身高度(m); KA一一非地震条件下作用于台背的主动土压力系数.按下式计算:

挂贴釉面砖施工组织设计方案cos 个 (1 + sing)²

一台背土的内摩擦角(°); C一抗震重要性系数。 当判定桥台地表以下10m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10m时,桥台基础应埋深至地表以下10m处。其作用于 桥台台背的主动土压力应按下式计算:

ca =H²(KA +2C;A/g)

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: D ≤2.0时

E=0.24C;Aywb²h/g

6.1.1本章适用于单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥、坛工或混凝土拱桥等常规桥 梁的抗震分析,对于墩高超过40m,墩身第一阶振型有效质量低于60%,且结构进人塑性 的高墩桥梁应作专项研究。

6.1.3根据在地震作用下动力响应特性的复杂程度,常规桥梁分为规则桥梁和非规则 桥梁两类。表6.1.3限定范围内的梁桥属于规则桥梁,不在此表限定范围内的梁桥属于 非规则桥梁,拱桥为非规则桥梁

框剪结构高层模板工程施工方案表6.1.3 规则桥梁的定义

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