-
1 总则
-
1.0.1 为贯彻执行《中华人民共和国防震减灾法》,实行
-
1.0.2 本细则主要适用于单跨跨径不超过150m的混凝
-
1.0.3 本细则根据公路桥梁的重要性和修复(抢修)的难
-
1.0.4 抗震设防烈度为6度及6度以上地区的公路桥梁,
-
1.0.5 本细则适用于抗震设防烈度为6度、7度、8度和
-
1.0.6 抗震设防烈度必须按国家规定权限审批、颁发的文
-
1.0.7 公路桥梁的抗震设计,除应符合本细则的要求外,
-
-
2 术语、符号
-
2.1 术语
-
2.1.1 抗震设防烈度 seismic fortif
-
2.1.2 抗震措施 seismic measure
-
2.1.3 地震作用 earthquake actio
-
2.1.4 E1地震作用 earthquake act
-
2.1.5 E2地震作用 earthquake act
-
2.1.6 地震效应 seismic effect
-
2.1.7 设计基本地震动加速度 design bas
-
2.1.8 特征周期 characteristic p
-
2.1.9 设定地震 scenario earthqu
-
2.1.10 非一致地震动输入 multi-suppo
-
2.1.11 液化 liquefaction
-
2.1.12 侧向滑移 lateral spreadi
-
2.1.13 抗震概念设计 seismic conce
-
2.1.14 弹性抗震设计 elastic seism
-
2.1.15 延性抗震设计 ductility sei
-
2.1.16 延性构件 ductile member
-
2.1.17 能力设计 capacity design
-
2.1.18 能力保护构件 capacity prot
-
2.1.19 减隔震设计 seismic isolat
-
2.1.20 抗震设防标准 seismic forti
-
2.1.21 抗震构造措施 details of se
-
2.1.22 常规桥梁 ordinary bridge
-
2.1.23 特殊桥梁 special bridge
-
-
2.2 符号
-
2.2.1 作用和作用效应 A――水平向设计基本
-
2.2.2 计算系数 Ci――抗震重要性系数;
-
2.2.3 几何特征 dO――液化土特征深度;
-
2.2.4 材料指标 Ec――桥墩的弹性模量;
-
2.2.5 延性设计参数 fyh――箍筋抗拉强度
-
2.2.6 其他参数 g――重力加速度;
-
-
-
3 基本要求
-
3.1 桥梁抗震设防目标及设防分类和设防标准
-
3.1.1 各抗震设防类别桥梁的抗震设防目标应符合表3.
-
3.1.2 一般情况下,桥梁抗震设防分类应根据各桥梁抗震
-
3.1.3 A类、B类和C类桥梁必须进行E1地震作用和E
-
3.1.4 各类桥梁的抗震设防标准,应符合下列规定:
-
3.1.5 立体交叉的跨线桥梁,抗震设计不应低于下线桥梁
-
-
3.2 确定地震作用的基本要求
-
3.2.1 各类公路桥梁抗震设计要考虑的地震作用,应采用
-
3.2.2 公路桥梁抗震设防烈度和设计基本地震动加速度取
-
3.2.3 对场址进行专门的地震安全性评价时,除符合现行
-
-
3.3 抗震设计流程图
-
3.3.1 桥梁抗震设计应采用图3.3.1的抗震设计流程
-
-
3.4 作用效应组合
-
3.4.1 公路桥梁抗震设计应考虑以下作用: 1
-
3.4.2 作用效应组合应包括永久作用效应+地震作用效应
-
-
-
4 场地和地基
-
4.1 场地
-
4.1.1 桥位选择应在工程地质勘察和专门工程地质、水文
-
4.1.2 在抗震不利地段布设桥位时,宜对地基采取适当抗
-
4.1.3 各级公路桥位宜避绕抗震危险地段,对于高速公路
-
4.1.4 对地震时可能因发生滑坡、崩塌而造成堰塞湖的地
-
4.1.5 桥梁工程场地土层剪切波速按下列要求确定:
-
4.1.6 工程场地覆盖层厚度按下列要求确定:
-
4.1.7 土层平均剪切波速按下式计算: 式中:υse―
-
4.1.8 桥梁工程场地类别,根据土层平均剪切波速和场地
-
4.1.9 桥梁工程场地范围内有发震断裂时,应对断裂的工
-
-
4.2 地基的承载力
-
4.2.1 地基抗震验算时,应采用地震作用效应与永久作用
-
4.2.2 地基抗震承载力容许值应按下式计算: 式中:[
-
4.2.3 柱桩的地基抗震容许承载力调整系数可取1.5,
-
-
4.3 地基的液化和软土地基
-
4.3.1 存在饱和砂土或饱和粉土(不含黄土)的地基,除
-
4.3.2 当在地面以下20m范围内有饱和砂土或饱和粉土
-
4.3.3 当初步判别认为需进一步进行液化判别时,应采用
-
4.3.4 对存在液化土层的地基,应探明各液化土层的深度
-
4.3.5 抗液化措施应根据桥梁重要性类别及地基的液化等
-
4.3.6 全部消除地基液化沉降的措施,应符合下列规定:
-
4.3.7 部分消除地基液化沉降的措施应符合下列规定:
-
4.3.8 减轻液化影响的基础和上部结构处理,可综合采用
-
4.3.9 当地基内有液化土层时,液化土层的承载力(包括
-
-
-
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:
-
5.1.2 地震作用可以用设计加速度反应谱、设计地震动时
-
5.1.3 A类桥梁、桥址抗震设防烈度为9度及9度以上的
-
-
5.2 设计加速度反应谱
-
5.2.1 水平设计加速度反应谱。 阻尼比为0.
-
5.2.2 水平设计加速度反应谱最大值Smax南下式确定
-
5.2.3 特征周期Tg按桥址位置在《中国地震动反应谱特
-
5.2.4 阻尼调整系数,除有专门规定外,结构的阻尼比ξ
-
5.2.5 竖向设计加速度反应谱。 竖向设计加速
-
-
5.3 设计地震动时程
-
5.3.1 已作地震安全性评价的桥址,设计地震动时程应根
-
5.3.2 未作地震安全性评价的桥址,可根据本细则设计加
-
-
5.4 设计地震动功率谱
-
5.4.1 已作地震安全性评价的桥址,设计地震动功率谱要
-
5.4.2 未作地震安全性评价的桥址,可根据设计地震震级
-
-
5.5 地震主动土压力和动水压力
-
5.5.1 E1地震作用抗震设计阶段,应考虑地震时动水压
-
5.5.2 地震土压力按附录D规定计算。桥台后填土无黏性
-
5.5.3 地震时作用于桥墩上的地震动水压力应分别按下列
-
-
-
6 抗震分析
-
6.1 一般规定
-
6.1.1 本章适用于单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥
-
6.1.2 常规桥梁抗震设计流程可参见图6.1.2-1和
-
6.1.3 根据在地震作用下动力响应特性的复杂程度,常规
-
6.1.4 根据第6.1.3条的规则桥梁和非规则桥梁分类
-
6.1.5 地震作用下,桥台台身地震惯性力可按静力法计算。
-
6.1.6 在进行桥梁抗震分析时,E1地震作用下,常规桥
-
6.1.7 D类桥梁、圬工拱桥、重力式桥墩和桥台,可只进
-
6.1.8 对于上部结构连续的桥梁,各桥墩高度宜尽可能相
-
6.1.9 不宜在梁桥的矮墩设置固定支座,矮墩宜设置活动
-
6.1.10 在高烈度区,宜尽量避免采用对抗震不利的桥型。
-
-
6.2 梁桥延性抗震设计
-
6.2.1 钢筋混凝土墩柱桥梁,抗震设计时,墩柱宜作为延
-
6.2.2 沿顺桥向,连续梁桥、简支梁桥墩柱的底部区域,
-
6.2.3 盖梁、基础的设计弯矩和设计剪力值按能力保护原
-
6.2.4 墩柱的设计剪力值按能力保护原则计算时,应为与
-
-
6.3 建模原则
-
6.3.1 在E1和E2地震作用下,一般情况下应首先建立
-
6.3.2 桥梁结构动力计算模型应能正确反映桥梁上部结构
-
6.3.3 在E1地震作用下,宜采用总体空间模型计算桥梁
-
6.3.4 规则桥梁可按本细则第6.7节的要求选用简化计
-
6.3.5 进行直线桥梁地震反应分析时,可分别考虑沿顺桥
-
6.3.6 进行非线性时程分析时,墩柱可采用钢筋混凝土弹
-
6.3.7 抗震分析时应考虑支座的影响。板式橡胶支座可用
-
6.3.8 建立桥梁抗震分析模型应考虑桩土的共同作用,桩
-
6.3.9 墩柱的计算长度与矩形截面短边尺寸之比大于8时
-
-
6.4 反应谱法
-
6.4.1 反应谱法包括单振型反应谱法和多振型反应谱法。
-
6.4.2 采用反应谱法计算时,反应谱应按本细则第5.2
-
6.4.3 用多振型反应谱法计算时,所考虑的振型阶数应在
-
-
6.5 时程分析方法
-
6.5.1 地震加速度时程应按本细则第5.3节的规定选取。
-
6.5.2 时程分析的最终结果,当采用3组时程波计算时,
-
6.5.3 在E1地震作用下,线性时程法的计算结果不应小
-
-
6.6 功率谱法
-
6.6.1 适用反应谱法计算的结构,一般也可用功率谱法计
-
6.6.2 当不考虑地震动输入的空间变化效应时,结构响应
-
6.6.3 结构响应的期望极值可根据其自功率谱Sy(ω)
-
-
6.7 规则桥梁计算
-
6.7.1 规则桥梁水平地震力的计算,采用反应谱方法计算
-
6.7.2 在地震作用下,规则桥梁重力式桥墩顺桥向和横桥
-
6.7.3 规则桥梁的柱式墩,采用反应谱法计算时,其顺桥
-
6.7.4 采用板式橡胶支座的规则桥梁,用反应谱法计算时
-
6.7.5 采用板式橡胶支座的规则简支梁桥和连续梁桥,当
-
6.7.6 在E2地震作用下,可按下式计算墩顶的顺桥向和
-
6.7.7 采用非线性时程方法计算规则桥梁的变形和内力时
-
-
6.8 能力保护构件计算
-
6.8.1 在E2地震作用下,如结构未进入塑性工作范围,
-
6.8.2 延性墩柱沿顺桥向和横桥向剪力设计值VcO可按
-
6.8.3 延性桥墩盖梁的弯矩设计值MpO,可按下式计算
-
6.8.4 延性桥墩盖梁的剪力设计值VcO可按下式计算:
-
6.8.5 梁桥基础沿顺桥向、横桥向的弯矩、剪力和轴力设
-
-
6.9 桥台
-
6.9.1 桥台的水平地震力可按下式计算: 式中:Ci、
-
6.9.2 作用在桥台上的主动土压力和动水压力按本细则第
-
-
-
7 强度与变形验算
-
7.1 一般规定
-
7.1.1 在E1地震作用下,结构在弹性范围内工作,基本
-
7.1.2 梁桥基础、盖梁、梁体以及墩柱的抗剪按能力保护
-
7.1.3 在E2地震作用下,混凝土拱桥的主拱圈和基础基
-
7.1.4 对于D类桥梁、圬工拱桥、重力式桥墩和桥台,可
-
-
7.2 D类桥梁、圬工拱桥、重力式桥墩和桥台强度验算
-
7.2.1 顺桥向和横桥向E1地震作用效应和永久作用效应
-
7.2.2 顺桥向和横桥向E1地震作用效应和永久作用效应
-
7.2.3 D类桥梁和重力式桥墩桥梁支座抗震能力可按以下
-
-
7.3 B类、C类桥梁抗震强度验算
-
7.3.1 顺桥向和横桥向E1地震作用效应和永久作用效应
-
7.3.2 对于计算长度与矩形截面计算方向的尺寸之比小于
-
7.3.3 顺桥向和横桥向E2地震作用效应和永久作用效应
-
7.3.4 墩柱塑性铰区域沿顺桥向和横桥向的斜截面抗剪强
-
7.3.5 应根据本细则第6.8节计算出的弯矩、剪力和轴
-
7.3.6 应根据本细则第6.8节计算出的盖梁弯矩设计值
-
7.3.7 应根据本细则第6.9节计算出桥台的地震作用效
-
-
7.4 B类、C类桥梁墩柱的变形验算
-
7.4.1 在E2地震作用下,一般情况应按式(7.4.2
-
7.4.2 在E2地震作用下,应按下式验算桥墩潜在塑性铰
-
7.4.3 塑性铰区域的最大容许转角应根据极限破坏状态的
-
7.4.4 φy为理想弹塑性轴力一弯矩一曲率(P-M-φ
-
7.4.5 极限破坏状态的曲率φu应通过考虑最不利轴力组
-
7.4.6 在E2电震作用下,规则桥梁可按下式验算桥墩墩
-
7.4.7 单柱墩容许位移按下式计算: 式中符号
-
7.4.8 对于双柱墩、排架墩,其顺桥向的容许位移可按式
-
-
7.5 B类、C类桥梁的支座验算
-
7.5.1 在E2电震作用下,应按下列要求进行板式橡胶支
-
7.5.2 在E2电震作用下,应按下列要求进行盆式支座的
-
-
-
8 延性构造细节设计
-
8.1 墩柱结构构造措施
-
8.1.1 对于抗震设防烈度7度及7度以上地区,墩柱潜在
-
8.1.2 对于抗震设防烈度7度、8度地区,圆形、矩形墩
-
8.1.3 墩柱潜在塑性铰区域以外箍筋的体积配箍率不应小
-
8.1.4 墩柱的纵向钢筋宜对称配筋,纵向钢筋的面积不宜
-
8.1.5 墩柱纵向钢筋之间的距离不应超过20 cm,至
-
8.1.6 空心截面墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的配置,
-
8.1.7 墩柱的纵向钢筋应尽可能地延伸至盖梁和承台的另
-
8.1.8 塑性铰加密区域配置的箍筋应延续到盖梁和承台内
-
8.1.9 柱式桥墩和排架桩墩的柱(桩)与盖梁、承台连接
-
8.1.10 排架桩墩加密区段箍筋布设应符合以下要求:
-
-
8.2 结点构造措施
-
8.2.1 结点的主拉应力和主压应力可按下式计算: 式中
-
8.2.2 如主拉应力 结点的水平和竖向箍筋配置
-
8.2.3 如主拉应力 应按以下要求进行结点的水
-
-
-
9 特殊桥梁抗震设计
-
9.1 一般规定
-
9.1.1 特殊桥梁包括斜拉桥、悬索桥、单跨跨径150m
-
9.1.2 对于特殊桥梁,本细则只给出设计原则。
-
9.1.3 进行特殊桥梁地震反应分析时,应按第5.1.3
-
9.1.4 采用桩基时,应考虑桩土结构相互作用对桥梁地震
-
-
9.2 抗震概念设计
-
9.2.1 应尽量采用对称的结构形式,上、下部结构之间的
-
9.2.2 建在抗震设防烈度8度、9度地区的斜拉桥宜优先
-
9.2.3 建在抗震设防烈度8度、9度地区的大跨径拱桥,
-
9.2.4 建在抗震设防烈度8度、9度地区的下承式拱桥和
-
9.2.5 主要承重结构(塔、墩及拱桥主拱)宜选择有利于
-
-
9.3 建模与分析原则
-
9.3.1 特殊桥梁的地震反应分析可采用时程分析法、多振
-
9.3.2 地震反应分析所采用的地震加速度时程、反应谱和
-
9.3.3 地震反应分析时,采用的计算模型必须真实模拟桥
-
9.3.4 反应谱和功率谱分析应满足以下要求:
-
9.3.5 时程分析应满足以下要求: 1 时程
-
9.3.6 一般情况下,阻尼比可按以下规定确定:
-
-
9.4 性能要求与抗震验算
-
9.4.1 在E1地震作用下,结构不发生损伤,保持在弹性
-
9.4.2 在E2地震作用下,边墩等桥梁结构中比较容易修
-
9.4.3 拱桥桥墩和拱上立柱、斜拉桥引桥桥墩和悬索桥引
-
-
9.5 抗震措施
-
9.5.1 塔、梁交界处,宜在横桥向梁体两侧设置橡胶缓冲
-
9.5.2 设简支过渡孔的特殊桥梁,应加宽过渡墩、锚固墩
-
9.5.3 选用梁端伸缩缝时,应考虑地震作用下的梁端位移。
-
-
-
10 桥梁减隔震设计
-
10.1 一般规定
-
10.1.1 本章给出的是桥梁减隔震设计的原则。
-
10.1.2 满足下列条件之一的桥梁,可采用减隔震设计:
-
10.1.3 存在以下情况之一时,不宜采用减隔震设计:
-
10.1.4 减隔震设计的桥梁应针对E1地震作用和E2地
-
10.1.5 减隔震设计的桥梁,应满足正常使用条件的要求
-
10.1.6 减隔震设计的桥梁,其基本周期原则上应为不采
-
10.1.7 减隔震桥梁抗震分析时,可分别考虑顺桥向和横
-
10.1.8 减隔震装置的构造宜尽可能简单、性能可靠,应
-
-
10.2 减隔震装置
-
10.2.1 常用的减隔震装置分为整体型和分离型两类。
-
10.2.2 目前常用的整体型减隔震装置有: 1
-
10.2.3 目前常用的分离型减隔震装置有: 1
-
-
10.3 减隔震桥梁建模原则与分析方法
-
10.3.1 减隔震桥梁的计算模型除满足本细则第6章的规
-
10.3.2 计算减隔震桥梁地震作用效应时,宜取全桥模型
-
10.3.3 减隔震桥梁抗震分析可采用反应谱法、动力时程
-
-
10.4 性能要求与抗震验算
-
10.4.1 桥墩、桥台、基础等应依据能力保护设计原则进
-
10.4.2 减隔震装置应进行如下验算: 1
-
10.4.3 对减隔震装置的变形、阻尼等力学参数,应进行
-
-
-
11 抗震措施
-
11.1 一般规定
-
11.1.1 各类桥梁抗震措施等级的选择,按表3.1.4
-
-
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
-
11.2.2 当满足式(11.2.2-1)的条件时,斜桥
-
11.2.3 当满足式(11.2.3-1)的条件时,曲线
-
-
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,
-
11.3.2 拱桥基础宜置于地质条件一致、两岸地形相似的
-
11.3.3 桥台胸墙应适当加强,并在梁与梁之间和梁与桥
-
11.3.4 桥面不连续的简支梁(板)桥,宜采用挡块、螺
-
11.3.5 在软弱黏性土层、液化土层和不稳定的河岸处建
-
-
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,
-
11.4.2 大跨径拱桥的主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体
-
11.4.3 应采用合理的限位装置,防止结构相邻构件产生
-
11.4.4 梁桥活动支座,不应采用摆柱支座;当采用辊轴
-
11.4.5 连续梁桥宜采取使上部构造所产生的水平地震荷
-
11.4.6 连续曲梁的边墩和上部构造之间宜采用锚栓连接
-
11.4.7 高度大于7m的柱式桥墩和排架桩墩应设置横系
-
11.4.8 石砌或混凝土墩(台)的墩(台)帽与墩(台)
-
11.4.9 桥台宜采用整体性强的结构形式。
-
11.4.10 石砌或混凝土墩、台和拱圈的最低砂浆强度等
-
11.4.11 桥梁下部为钢筋混凝土结构时,其混凝土强度
-
11.4.12 基础宜置于基岩或坚硬土层上。基础底面宜采
-
-
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,
-
11.5.2 梁桥各片梁间必须加强横向连接,以提高上部结
-
11.5.3 混凝土或钢筋混凝土无铰拱,宜在拱脚的上、下
-
11.5.4 拱桥墩、台上的拱座,混凝土强度等级不应低于
-
11.5.5 桥梁墩、台采用多排桩基础时,宜设置斜桩。
-
11.5.6 桥台台背和锥坡的填料不宜采用砂类土,填土应
-
11.5.7 梁桥活动支座应采取限制其竖向位移的措施。
-
-
-
附录A 梁桥结构基本周期的近似公式
-
A.1 梁桥桥墩基本周期的近似公式
-
A.1.1 梁桥桥墩的基本周期可通过实测、试验或理论计算
-
A.1.2 变截面桥墩等效截面惯性矩可按下式计算: 式中
-
-
A.2 采用板式橡胶支座的梁桥基本周期近似计算公式
-
-
附录B 圆形和矩形截面屈服曲率和极限曲率计算
-
B.0.1 截面屈服曲率 对于圆形截面和矩形截面
-
B.0.2 截面极限曲率 1 圆形截面
-
-
附录C 功率谱法的实施原则
-
C.1 地面均匀运动时结构响应自功率谱的计算
-
C.1.1 在有效频率区间[ωL,ωU]内,按等间隔△ω
-
C.1.2 有效频率区间的下界ωL和上界ωU可按下式确定
-
-
C.2 考虑行波效应时结构响应自功率谱的计算
-
C.2.1 根据沿桥向波速υ(它可代表υp或υs)构造全
-
C.2.2 计算出在简谐激励[式(C.2.1-1)]作用
-
-
C.3 结构响应需求的计算
-
C.3.0 按结构响应(可为位移、内力或其他与位移成线
-
C.3.1 按下式计算y的第i阶谱矩(取i=0,2计算)
-
C.3.2 本节假定地震激励是零均值平稳正态随机过程;而
-
-
-
附录D 黏性填土的地震土压力计算公式
-
D.0.1 地震主动土压力 地震主动土压力按下式
-
D.0.2 地震被动土压力 地震被动土压力按下式
-
D.0.3 地震土压力作用的位置 在q=0时,地
-