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JTG T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则.pdf式中:一峰值因子; Y—相应于结构阻尼比为、圆频率为的单质点体系加速度反应谱值S(,o)。 在此基础上,Kaul于1978年提出了一个近似转换公式。
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5.5地震主动土压力和动水压力
表5.1黏性士地震士压力计算式的结果对比
GB/T51336-2018 地下结构抗震设计标准及条文说明本条引自《公路工程抗震设计规范》(JT
自《公路工程抗震设计规范》(JTJ004一89
6.1.1考虑到与原规范的衔接以及单跨跨径超过150m大跨度桥梁抗震的特殊性,本 细则从桥梁抗震设计角度定义的常规桥梁为单跨跨径不超过150m的梁桥、工或混凝 土拱桥。
6.1.3为了简化桥梁结构的动力响应计算及抗震设计和校核,梁桥结构根据其在地震 作用下动力响应的复杂程度分为两大类,即规则桥梁和非规则桥梁。对于规则桥梁的抗 震分析、设计与校核,根据目前积累的大量震害经验及理论研究成果,采用简化计算方法 和设计校核步骤就可以很好地把握其在地震作用下的动力响应特性,并使设计的结构满 足规范预期的性能要求。对于非规则桥梁,由于其动力响应特性复杂,采用简化计算方法 不能很好地把握其动力响应特性,因此对非规则桥梁,本细则要求采用比较复杂的分析方 法和设计校核过程来确保其在实际地震作用下的性能满足本细则的设计要求。 规则桥梁的地震反应应以第一阶振型为主,因此可以采用本细则建议的各种简化计 算公式进行分析。对规则桥梁采用简化的设计、校核过程也可以保证其能够满足本细则 规定的预期抗震设计性能目标。 显然,要满足规则桥梁的定义,实际桥梁结构应在跨数、几何形状、质量分布、刚度分 布以及桥址的地质条件等方面服从一定的限制。具体地讲,要求实际桥梁的跨数不应太 多,跨径不宜太大(避免轴压力过高),在桥梁纵向和横向上的质量分布、刚度分布以及几 何形状都不应有突变,相邻桥墩的刚度差异不应太大,桥墩长细比应处于一定范围,桥址 的地形、地质没有突变,而且桥址场地不会有发生液化和地基失效的危险等等;对弯桥和 斜桥,要求其最大圆心角和斜交角应处于一定范围;对安装有隔震支座和(或)阻尼器的 桥梁,则不属于规则桥梁。为了便于实际操作,此处对规则桥梁给出了一些规定。迄今为 止,国内还没有对规则桥梁结构的定义范围作专门研究,这里仅借鉴国外一些桥梁抗震设 计规范的规定并结合国内已有的一些研究成果,给出表6.1.3的规定。不在此表限定范 围内的桥梁,都属于非规则桥梁。 由于拱桥的地震反应相对较复杂,其动响应一般不由第一阶振型控制,因此,本细则 把拱桥列入非规则桥梁一类。
计算;对于规则桥梁,由于其动力响应主要由第一阶振型控制,因此可采用简化的单模态反 应谱方法计算。在E2地震作用下,由于容许结构进人弹塑性工作范围,对于非规则桥梁只 有采用非线性时程的方法才能正确预计结构的非线性地震反应;但对于规则桥梁,可以利 用结构的弹性反应,采用修正系数的方法来考虑弹塑性效应,因此可采用简化方法。 6.1.5一般情况下,桥台为重力式桥台,其质量和刚度都非常大,为了和《公路工程抗 震设计规范》(JTJ004一89)衔接,可采用静力法计算。
6.1.7由于坛工拱桥、重力式桥墩和桥台一般为混凝土结构,结构尺寸大、无 此可只考虑进行E1地震作用下的抗震设计。
1.8、6.1.9地震作用下梁体的惯性力按桥墩的刚度分配给下部结构,如相邻桥墩 差较大,水平地震力在下部结构间的分配一般不理想。这时可以通过在刚度较大 设置活动支座或弹性支座(橡胶支座)来减小刚度较大桥墩所受水平地震力;矮墩 度较大,不宜设置固定支座而宜设置板式橡胶支座来减小地震力。
6.2桥梁延性抗震设讯
性,因此,需要对多个样本的分析结果进行统计才能得到可靠的结果。本细则参照美国 AASHTO规范给出了本规定。
6.7.2、6.7.3这两条引I自《公路工程抗震设计规范》(JTJ004一89)的有关规定,给出 了规则梁桥桥墩顺桥向和横桥向水平地震力的计算公式。下面着重对桥墩结构计算简化 图式作些说明。 当应用反应谱理论对桥梁进行抗震分析时,首先要确定结构的计算简图,然后才能通 过动力学的分析方法求出结构的基本周期及振型,从而确定其地震力。因此,结构计算简
6.7.6国内外大量的理论分析表明:当结构的自振周期大于反应谱的特征周期后,对 于规则桥梁可采用等位移原理,即对于相同边界条件,地震作用下,按弹性分析与弹塑性 分析(非线性分析)得出的位移近似相等。但当结构的自振周期较短时,采用等位移原理 得到的位移偏小,可以通过系数修正。同济大学参考国外的研究成果,通过大量的参数分 析,给出了相关的修正系数。
6.8能力保护构件计算
6.8.1、6.8.2钢筋混凝土构件的剪切破坏属于脆性破坏,是一种危险的破坏模式;对 于抗震结构来说,墩柱剪切破坏还会大大降低结构的延性能力。因此,为了保证钢筋混凝 土墩柱不发生剪切破坏,应采用能力保护设计原则进行延性墩柱的抗剪设计。根据能力 保护设计原则,墩柱的剪切强度应大于墩柱可能在地震中承受的最大剪力(对应于墩柱 塑性铰处截面可能达到的最大弯矩承载能力)。因此,进行钢筋混凝土延性墩柱的抗剪 验算时,墩柱的纵向和横向剪力设计值V应根据可能出现塑性铰处按实配钢筋,并采用 材料强度标准值和轴压力计算出的弯矩承载能力,考虑超强系数Φ°来计算。 通过对大量震害和试验结果的观察发现,墩柱的实际抗弯承载能力要大于其设计承 载能力,这种现象称为墩柱抗弯超强现象(Overstrength)。引起墩柱抗弯超强的原因很 多,但最主要的原因是钢筋在屈服后的极限强度比其屈服强度大许多和钢筋实际屈服强 度又比设计强度大很多。如果墩柱塑性铰的抗弯承载能力出现很大的超强,所能承受的 地震力超过了能力保护构件,则将导致能力保护构件先失效,预设的塑性铰不能产生,桥 梁发生脆性破坏。 为了保证预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性的破坏模式(如剪切破坏、黏结破 坏等),并保证脆性构件和不宜用于耗能的构件(能力保护构件)处于弹性反应范围,在确 定它们的弯矩、剪力设计值时,采用墩柱抗弯超强系数Φ°来考虑超强现象。各国规范对 d°取值的差异较大,对钢筋混凝土结构,欧洲规范(Eurocode8:Part2,1998年)中Φ°取值 为1.375,美国AASHT0规范(2004年版)取值为1.25,而《美国加州抗震设计准则) (2000年版)Φ°取值为1.2。同济大学结合我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设 计规范》对超强系的取值也进行了研究,结果表明:当轴压比大于0.2时,超强系数随轴压 比的增加而增加,当轴压比小于0.2时,超强系数在1.1~1.3之间。这里建议Φ°取1.2。 对于截面尺寸较大的桥墩,在E2地震作用下可能不会发生屈服,这样采用能力保护 方法计算过于保守,可直接采用E2地震作用计算结果。 6.8.3、6.8.4在双柱墩和多柱墩桥的抗震设计中,钢筋混凝土墩柱作为延性构件产生 弹塑性变形耗散地震能量,而盖梁、基础等作为能力保护构件保持弹性。因此,应采用能 力保护设计原则进行横梁的设计。根据能力保护设计原则,盖梁的抗弯强度应大于盖梁 可能在地震中承受的最大、最小弯矩(对应于墩柱塑性铰处截面可能达到的正、负弯矩承 截能力)进行盖泌踏管时音生要证管! 能承学的最大最小查钜作为设计弯年
6.8.3、6.8.4在双柱墩和多柱墩桥的抗震设计中,钢筋混凝土墩柱作为延性构件产生 单塑性变形耗散地震能量,而盖梁、基础等作为能力保护构件保持弹性。因此,应采用能 力保护设计原则进行横梁的设计。根据能力保护设计原则,盖梁的抗弯强度应大于盖梁 可能在地震中承受的最大、最小弯矩(对应于墩柱塑性铰处截面可能达到的正、负弯矩承 战能力)。进行盖梁验算时,首先要计算出盖梁可能承受的最大、最小弯矩作为设计弯矩
7.1.1本条规定的目的是,为了满足当遭受重现期较短的E1地震作用时,各类桥梁 般不受损坏或不需修复可继续使用;当遭受重现期较长的E2地震作用时,A类桥梁一 般不受损坏或不需修复可继续使用,B、C类桥梁应保证不致倒塌或产生严重结构损伤,经 加固修复后仍可继续使用的抗震设防目标。 7.1.2为了使桥梁的延性构件在地震作用下发挥延性,防止结构脆性破坏,盖梁及梁 体在地震作用下不应损伤,盖梁、梁体与墩柱的抗剪按能力保护设计原则设计,而桥梁基 础一且发生损伤后很难发现且修复也应按能力保护设计原则设计。这些构件在E2地震 作用下应基本不发生损伤
作用下应基本不发生损伤。 7.1.3混凝土拱桥的主拱圈是拱桥的主要受力构件,由于其承受很大的轴力,延性能 力非常小,为了保证其抗震安全,要求在E2地震作用下基本不发生损伤;典型系杆拱桥 的桥墩、基础的受力特性与梁式桥接近,因此,可按同类梁式桥桥墩的要求进行抗震设计。 7.1.4由于工拱桥、重力式桥墩和桥台一般为混凝土结构,结构尺寸大、无延性,因 此可只考虑进行E1地震作用下的抗震设计。D类桥梁是指位于三、四级公路上的抗震次 要的桥梁,也只考虑进行E1地震作用下的抗震设计。
7.2D类桥梁、亏工拱桥、重力式桥墩和桥台强度验算
7.2.1、7.2.2由于工拱桥、重力式桥墩和桥台一般为混凝土结构,结构尺寸大、无延 性,考虑到与《公路工程抗震设计规范》(JTJ004一89)相一致,只要求结构在E1地震作用 下基本不损伤;D类桥梁是指位于三、四级公路上的抗震次要的桥梁,也只考虑进行E1地 震作用下的抗震验算。因此根据抗震设防要求,在E1地震作用下要求结构保持弹性,基 本无损伤;E1地震作用效应和自重荷载效应组合后,按现行的公路桥涵设计规范有关规 定进行验算。
震验算,但对于支座如只进行E1地震作用下的验算,可能导致在E2地震作用下支座破 坏、造成落梁,因此,对于支座需要考虑E2地震作用下不破坏。但为了简化计算,在进行 D类桥梁、亏工拱桥、重力式桥墩等的支座抗震验算时,虽然只进行E1地震作用下的地震 反应分析,但采用一个支座调整系数α来考虑E2地震作用效应。通过大量分析,建议取 : =2.3。
7.3B类、C类桥梁抗震强度验算
7.3.1根据两水平抗震设防要求,在E1地震作用下要求结构保持弹性,基本无损伤; E1地震作用效应和自重荷载效应组合后,按现行的公路桥涵设计规范有关偏心受压构件 的规定进行验算。
7.3.2地震作用下,矮墩的主要破坏模式为剪切破坏,为脆性破坏,没有延性。因此 E2地震作用效应和永久荷载效应组合后,应按现行的公路桥涵设计规范相应的规定验算 桥墩的强度。
.3.3主拱圈是拱桥的主要受力构件,由于其承受很大的轴力,延性能力非常小, 正其抗震安全,要求在E2地震作用下基本不发生损伤,应按现行的公路桥涵设计 立的规定验算拱桥主拱圈、联结系和桥面系的强度。
7.3.4地震中大量钢筋混凝土墩柱的剪切破坏表明:在墩柱塑性铰区域由于弯曲延性 增加会使混凝土所提供的抗剪强度降低,为此,各国对墩柱塑性铰区域的抗剪强度进行了 许多研究。美国ACI一319一89要求在端部塑性铰区域当轴压比小于0.05时,不考虑混 凝土的抗剪能力;新西兰规范NZS一3101中规定当轴压比小于0.1时,不考虑混凝土的 抗剪能力。而我国《公路工程抗震设计规范》(JTJ004一89)没有对地震荷载作用下的钢 筋混凝土墩柱抗剪设计作出特别的规定,工程设计中缺乏有效的依据,只能套用普通设计 中采用的斜截面强度设计公式来进行设计和校核,存在较大缺陷。因此,采用《美国加州 抗震设计准则》(2000年版)的抗剪计算公式,但对其混凝土提供抗剪能力计算公式进行 了简化,具体如下。 《美国加州抗震设计准则》(2000年版)的抗剪计算公式中塑性铰区域内混凝土提供 的名义抗剪应力为:
式中:f——混凝土圆柱体抗压强度;
V。=CiC2 f'≤0. 33 f(MPa)
8.1墩柱结构构造措施
8.1.1横向钢筋在桥墩柱中的功能主要有以下三个方面:(1)用于约束塑性铰区域内 混凝土,提高混凝土的抗压强度和延性;(2)提供抗剪能力;(3)防止纵向钢筋压曲。在处 理横向钢筋的细部构造时需特别注意。 由于表层混凝土保护层不受横向钢筋约束,在地震作用下会剥落,这层混凝土不能为 横向钢筋提供锚固。因此,所有箍筋都应采用等强度焊接来闭合,或者在端部弯过纵向钢 筋到混凝土核心内,角度至少为135°。 为了防止纵向受压钢筋的屈曲,矩形箍筋和螺旋箍筋的间距不应过大。Priestley通 过分析提出,建议箍筋之间的间距应满足:
式中:f,f.—纵筋向钢筋的屈服强度和强化强度; du一纵筋的直径。
S=≤[3 +6(F)]d
1.1、9.1.2近年来,我国修建了大量斜拉桥、悬索桥和单跨跨径150m以上的梁 共桥。但由于目前这些桥型的抗震研究工作还不够充分,因此,本细则只给出一些抗 十原则。
9.1.1、9.1.2近年来,我国修建了天量斜拉桥、悬索桥和单跨跨径150m以工的采价 和拱桥。但由于目前这些桥型的抗震研究工作还不够充分,因此,本细则只给出一些抗震 设计原则。 9.1.3国内外的研究表明,地面运动的空间变化特性,包括行波效应、部分相干效应以 及局部场地效应,对特大跨度桥梁的抗震分析影响较大,而且也非常复杂,对不同类型的 桥梁可能得到完全不同的结果,因此,有条件时可进行多点非一致激励的抗震分析。 9.1.4在地震时,上部结构的惯性力通过基础反馈给地基,使地基产生变形。在较硬 的土层中,这种变形远小于地震波产生的变形。因此,当桥梁建在坚硬的地基上时,往往 用刚性地基模型进行抗震分析,这种假设也是基本上符合实际的。但当桥梁建在软弱土 层上时,地基的变形会使桥梁上部结构产生移动和摆动,从而导致上部结构的实际运动和 按刚性地基模型假设进行抗震分析的计算结果之间有较大的差异。这是由地基和结构的 相互作用引起的。 桩基础是建于软弱土层中的桥梁最常用的基础形式。桩一土一结构动力相互作用使 结构的动力特性、阻尼和地震反应发生改变,而忽略这种改变的抗震分析可能导致较大的 误差,并导致不安全的抗震设计。因此,进行桩基础特殊桥梁的抗震分析时,应考虑桩 土一结构动力相互作用。
9.2.1一个良好的抗震结构体系应能使各部分结构合理地分担地震力,这样,各部分 结构都能充分发挥自身的抗震能力,对保证桥梁结构的整体抗震性能比较有利。采用对 称的结构形式是有利于各部分结构合理分担地震力的一个措施。 特殊桥梁的大部分质量集中在上部结构,因而地震惯性力也主要集中在上部结构。 上部结构的地震惯性力一般通过上、下部结构之间的连接构造(支座等)传递给墩柱,再 由墩柱传递给基础,进而传递给地基承受。一般来说,上部结构的设计主要由恒载、活载, 温度荷载等控制。而墩柱在地震作用下将会受到较大的剪力和弯矩作用,一般由地震反
应控制。因此必须很慎重地设置上、下部结构之间的连接构造。均匀对称地设置上、下部 结构的连接构造可以使各下部结构均匀地分担地震力,有利于提高桥梁结构的整体抗震 性能。
9.2.2斜拉桥的抗震性能主要取决于结构体系。在地震作用下,塔、梁固结体系斜拉 桥的塔柱内力与所有其他体系相比是最大的,在烈度较高的地区要避免采用。飘浮体系 的塔柱内力反应较小,因此在烈度较高的地区应优先考虑,但飘浮体系可能导致过大的位 移反应,如梁端位移反应过大,则伸缩缝的设置就比较困难,还可能会引起碰撞。这时,可 在塔与梁之间增设弹性约束装置或阻尼约束装置,形成塔、梁弹性约束体系或阻尼约束体 系,以有效降低地震位移反应。
9.2.3拱桥的主拱圈在强烈地震作用下,不仅在拱平面内受弯,而且还在拱平面外受 扭,当地基由于强烈地震产生不均匀沉陷时,主拱圈还会发生斜向扭转和斜向剪切。因 此,大跨径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。一般以采用箱形 拱、板拱等闭合式断面为宜,不宜采用开口断面。当采用肋拱时,不宜采用石肋或混凝土 肋,宜采用钢筋混凝土肋,并加强拱肋之间的横向联系,以提高主拱圈的横向刚度和整 体性。 在拱平面内,从拱桥的振动特性看,拱圈与拱上建筑之间振动变形的不协调性将更加 突出。为了消除或减少这种振动变形的不协调,宜在拱上立柱或立墙端设铰,允许这些部 位有一些转动或变形
9.2.4在强烈地震作用下,为了保证大跨度拱桥不发生侧向失稳破坏,应采取提高拱 桥整体性和稳定性的措施。如下承式和中承式拱桥设置风撑,并加强端横梁刚度;上承式 拱桥加强拱脚部位的横向联系,
9.3.1特殊桥梁的结构构造比较复杂,因此地震反应也比较复杂,如高阶振型的影响 不可忽略,多点非一致激励(包括行波效应)的影响可能较大等等。在地震中较易遭受破 坏的细部结构,其地震反应往往是由高阶振型的贡献起控制作用的。在拱桥的地震反应 中,多点非一致激励(包括行波效应)的影响相当大。 反应谱法概念简单、计算方便,可以用较少的计算量获得结构的最大反应值。但是, 反应谱法是线弹性分析方法,不能考虑各种非线性因素的影响,当非线性因素的影响显著 时,反应谱法可能得不到正确的结果,或判断不出结构真正的薄弱部位。因此,反应谱法 只能作为一种估算方法,或一种校核手段。 国内外大多数工程抗震设计规范中都指出,对于复杂桥梁结构的地震反应分析,应采 用动态时程分析法。动态时程分析法可以精细地考虑桩一土一结构相互作用地需动的
变化的影响、结构的各种非线性因素(包括几何、材料、边界连接条件非线性)以及 尼等问题。所以,时程分析法一般认为是精细的计算方法,但时程分析法的结果,任 也震输人,如地震输入选择不好,也会导致结果偏小。目前,关于时程分析的选波原 选用的波的条数等问题,国内外都还没有形成统一的认识。因此,时程分析的结果见 反应谱法相互校核并且时程分析结果应不小于反应谱法分析结果的80%。
空间变化的影响、结构的各种非线性因素(包括几何、材料、边界连接条件非线性)以及分 块阻尼等问题。所以,时程分析法一般认为是精细的计算方法,但时程分析法的结果,依 赖于地震输人,如地震输入选择不好,也会导致结果偏小。目前,关于时程分析的选波原 则和选用的波的条数等问题,国内外都还没有形成统一的认识。因此,时程分析的结果必 须与反应谱法相互校核,并且时程分析结果应不小于反应谱法分析结果的80%。 9.3.2结构的动力反应与结构的自振周期和地震时程输人的频谱成分关系非常密切。 持殊桥梁大多是柔性结构,第一阶振型的周期往往较长。因此特殊桥梁的地震反应中,第 一阶振型的贡献非常重要,因此提供的地震加速度时程或反应谱曲线的频谱应包括含第 一阶自振周期在内的长周期成分。
.2结构的动力反应与结构的自振周期和地震时程输人的频谱成分关系非常密切 侨梁大多是柔性结构,第一阶振型的周期往往较长。因此特殊桥梁的地震反应中,算 振型的贡献非常重要,因此提供的地震加速度时程或反应谱曲线的频谱应包括含贺 自振周期在内的长周期成分。
竖向分量采用与场地相关的加权平均反应谱。考虑到加权平均反应谱计算相当复杂,因 此,本细则建议偏安全地采用包络反应谱计算。当采用功率谱法计算时,可直接考虑多点 非一致输入。 在特殊桥梁的地震反应中,高阶振型的影响比较显著。因此,采用反应谱法进行地震 反应分析时,应充分考虑高阶振型的影响,即所计算的振型阶数要包括所有贡献较大的 振型。 由于反应谱法仅能给出结构各振型反应的最大值,而丢失了与最大值有关且对振型 组合又非常重要的信息,如最大值发生的时间及其正负号,使得各振型最大值的组合陷人
(2)在E2地震作用下,桥塔截面和桩基截面要求其在地震作用下的截面弯矩应小于 截面等效抗弯屈服弯矩M..(考虑轴力)。M..是把实际弯矩一曲率曲线等效为图中所示 理想弹塑性双线性模型时得到的等效抗弯屈服弯矩。从理想弹塑性双线性模型看,当地 震反应小于等效抗弯屈服弯矩M时,结构整体反应还在弹性范围。实际上,在地震过程 中,对应于等效抗弯届服弯矩M,截面上还是有部分钢筋进入了服。研究表明:截面 的裂缝宽度可能会超过容许值,但混凝土保护层还是完好(对应保护层损伤的弯矩为截 面极限弯矩M.,Me.≤M.)。由于地震过程的持续时间比较短,地震后,由于结构自重,地 震过程开展的裂缝一般可以闭合,不影响使用,满足E2地震作用下局部可发生可修复的 损伤,地震发生后,基本不影响车辆通行的性能目标要求。 (3)在E2地震作用下,边墩等桥梁结构中比较容易修复的构件和引桥桥墩,按延性 抗震设计,满足不倒塌的性能目标要求。
9.5.1在地震时,为保护梁体与塔身不发生刚性碰撞,宜在塔梁之间设置专月 冲装置。
9.5.2由于特殊桥梁主桥与中小跨度引桥的动力特性差异,会使主、引桥的连接处厂 生较大的相对位移,从而导致落梁震害。在最近几次大地震中,就出现了几座大跨度桥梁 过渡孔落梁的情况。为了防止因相对位移过大而导致落梁震害,必须加宽该处盖台的宽 度,并采取适当的防落梁措施。
9.5.3特殊桥梁在地震作用 此优用,
时,应考虑地震作用下的梁端位移。如果所选用的伸缩缝的伸缩量不够,在地震作用下, 主桥和引桥的主梁会发生碰撞.危及桥梁安全。
10.1.2、10.1.3在桥梁抗震设计中,引人隔震技术的自的就是利用隔震装置在满足正 常使用功能要求的前提下,达到延长结构周期、消耗地震能量、降低结构响应的目的。因 此,对于桥梁的隔震设计,最重要的因素就是设计合理、可靠的隔震装置并使其在结构抗 震中充分发挥作用,即桥梁结构的大部分耗能、塑性变形应集中于这些装置,允许这些装 置在E2地震作用下发生大的塑性变形和存在一定的残余位移,而结构其他构件的响应 基本为弹性或有限塑性。 但是,隔震技术的应用并不是在任何情况下均适用。对于基础土层不稳定、易于发生 液化的场地,下部结构刚度小、桥梁结构本身的基本振动周期比较长,位于场地特征周期 比较长、延长周期可能引起地基与桥梁结构共振以及支座中出现较大负反力等情况,不宜 采用隔震技术。 现有研究表明,在场地条件比较稳定的情况下,可使用隔震技术。
10.1.4近年来的震害研究表明,基于单一设防水准、单一设计阶段的抗震设计已不能 满足实际结构抗震的需要,因此,本细则采用两水平设防、两阶段设计的抗震设计过程。 当采用隔震技术时,应保证设计的结构抗震性能高于不采用隔震技术的抗震性能 这可通过在相同设防水准下,提高结构的性能目标要求来实现。因此,应对E1地震作用 和E2地震作用分别进行设计和计算。 10.1.5桥梁减隔震设计是通过延长结构的基本周期,避开地震能量集中的范围,从而 降低结构的地震力。但延长结构周期的同时,必然使得结构比较柔,从而可能导致结构在 正常使用荷载作用下发生有害振动,因此要求隔震结构应具有一定的刚度和屈服强度,保 正在正常使用荷载下(如风、制动力等)结构不发生有害屈服和振动。 同时,采用减隔震设计的桥梁通常结构的变形比不采用减隔震技术的桥梁大,为了确 呆隔震桥梁在地震作用下的预期性能,在相邻上部结构之间应设置足够的间隙,且必须对 申缩缝装置、相邻梁间限位装置、防落梁装置等进行合理的设计,并对施工质量给予明确 现定。
宜主要集中于这些装置,而其他构件(如桥墩等)的抗震为辅。为了使大部分变形 隔震装置,就必须使隔震装置的水平刚度远低于桥墩、桥台、基础等的刚度。因此 规定采用隔需设计的桥梁.其隔震周期至少应为非隔震周期的2倍以上。
耗能宜主要集中于这些装置,而其他构件(如桥墩等)的抗震为辅。为了使大部分变形集 中于隔震装置,就必须使隔震装置的水平刚度远低于桥墩、桥台、基础等的刚度。因此本 细则规定采用隔震设计的桥梁,其隔震周期至少应为非隔震周期的2倍以上。 10.1.8从桥梁减隔震设计的原理知,减隔震桥梁抗震的主要构件是减隔震装置,而 且,在地震中允许这些构件发生损伤。这就要求减隔震装置性能可靠,且震后可对这些构 件进行维护。此外,为了确保减隔震装置在地震中能够发挥应有的作用,也必须对其进行 定期的检香和维护。
.1.8从桥梁减隔震设计的原理知,减隔震桥梁抗震的主要构件是减隔震装置 在地震中允许这些构件发生损伤。这就要求减隔震装置性能可靠,且震后可对这些 行维护。此外,为了确保减隔震装置在地震中能够发挥应有的作用,也必须对其进 的检香和维护
10.2.1采用减隔震技术设计的桥梁是要通过在桥梁中安装必要的装置而达到减隔震 的目的。减隔震系统是由减隔震支座、减隔震用伸缩装置、撞落结构和连梁装置三大部分 构成的。这三类装置的功能相互关联,不可缺失, 常用的减隔震支座可分为整体式和分离式两类
10.3减隔震桥梁建模原则与分析方法
10.3.3反应谱法和功率谱法是线弹性分析方法,方法简洁,在一定条件下,使用反应 谱法和功率谱法进行减隔震桥梁的分析仍可得到较理想的计算结果,尤其在初步设计阶 段,可帮助设计人员迅速把握结构的动力特性和响应值,因此,该方法仍是减隔震桥梁分 析中十分重要的分析方法。 但是由于目前大多数减隔震装置的非线性特性,在分析开始时,隔震装置的设计位移 是未知的,因而其等效刚度、等效阻尼比也是未知的,所以弹性反应谱分析过程是一迭代 过程。正是由于隔震装置的非线性特性及其桥墩非线性特性的相互影响以及隔震桥响应 对伸缩装置、挡块等防落梁装置的敏感性等因素GB/T 12085.11-2022 光学和光子学 环境试验方法 第11部分:长霉.pdf,如果需要合理地考虑这些因素的影响 时,宜采用非线性动力时程分析方法。因此,本细则要求,在进行抗震性能校核时,宜采用 非线性动力时程分析方法进行分析。
10.4性能要求与抗震验算
10.4.1隔震桥梁的抗震设计,一方面应满足设防水准地震作用下的性能要求;同时, 应对发生超过设防水准地震作用下结构可能的破坏形式给予充分考虑,使其破坏方式朝 向损失最低的情况发生,且结构的整个反应特性是延性的。这就要求通过使构件具有不 司的强度等级,控制结构在地震作用下构件发生屈服的部位和先后顺序,通过设计使构件 具有足够的延性变形能力来实现结构预期的屈服顺序和抗震所需的必要变形能力和耗能 能九。
10.4.3由于减隔震装置是减隔震桥梁中的重要组成部分,必须具有设计要求的预期 性能。因此,本细则要求在实际采用减隔震装置前,必须对减隔震装置的性能和特性进行 严格的检测试验。原则上必须由原形测试结果来确认减隔震系统在地震时的性能与设计 相符。检测试验包括减隔震装置在动力荷载下、静力荷载下的试验,并依据相关的试验检 测规程等进行。
11.1.1由于工程场地可能遭受的地震的不确定性,以及人们对桥梁结构地震破坏机 理的认识尚不完备,因此桥梁抗震实际上还不能完全依靠定量的计算方法。实际上,历次 大地震的震害表明,一些从震害经验中总结出来或经过基本力学概念启示得到的一些构 造措施被证明可以有效地减轻桥梁的震害。如主梁与主梁或主梁与墩之间适当的连接措 施可以防止落梁。 但构造措施的使用不能与定量的设计结果相矛盾。简单地说,定量的设计计算是桥 梁抗震的最基本部分,这包括本细则引入的延性设计概念和减隔震设计概念。构造措施 的使用不能导致上述设计结果的失效。 桥梁结构地震反应越强烈,就越容易发生落梁等严重破坏现象,构造措施就越重要 因此外王高列度区的桥梁结构需特别重视构造措施的使用
11.2.1a≥70+0.5L是日本新桥梁抗震设计规范的取值。a 程抗震设计规范》(JTJ004—89)的取值,对于40m以下的桥梁GB/T 38112-2019 管廊工程用预制混凝土制品试验方法,该值明显偏小,因此本细 则采用了日本规范的取值。
11.2.2.11.2.3这两条系参考日本新桥梁抗震设计规范的取值。
公路工程现行标准、规范、规程、指南一览表