【正文】 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 1 1 總 則 為貫徹 《 中華人民共和國防震減災(zāi)法 》 ，統(tǒng)一鐵路工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足鐵路工程抗震的性能要求，特制定本規(guī)范。 本規(guī)范適用于設(shè)防烈度為 6 度、 7 度、 8 度、 9 度地區(qū)的新建、改建標(biāo)準(zhǔn)軌距 客貨共線 鐵路工程的線路、路基、擋土墻、橋梁、隧道等工程的抗震設(shè)計(jì)?？瓦\(yùn)專線鐵路的抗震設(shè)計(jì)可參照本規(guī)范執(zhí)行。 設(shè)防烈度大于 9 度的地區(qū)或有特殊抗震要求的工程及新型結(jié)構(gòu)，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng) 作專門研究 。 抗震設(shè)防烈度應(yīng)采用《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB 183062022）附錄D 規(guī)定的地震基 本烈度值。 一般情況下，抗震設(shè)計(jì)可按《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB 183062022）規(guī)定的地震動(dòng)參數(shù)執(zhí)行。 對(duì)做過 專門地震研究 的地區(qū)，可按批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)或抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 對(duì) 特別重要的鐵路 工程， 其場(chǎng)地所在位置 應(yīng)進(jìn)行 地震 安全性評(píng)價(jià)。 鐵路工程應(yīng)按多遇地震、設(shè)計(jì)地震、罕遇地震三個(gè)水準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 2 2 術(shù)語 和 符號(hào) 術(shù) 語 抗震設(shè)計(jì) seismic design 抗御地震災(zāi)害的工程設(shè)計(jì)， 包括抗震驗(yàn)算及抗震措施。 抗震設(shè)防烈度 seismic fortification intensity 按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。 地震動(dòng)峰值加速度 seismic peak ground acceleration 與地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜最大值相應(yīng)的水平加速度。 多遇地震 lowlevel earthquake 地震重現(xiàn)期為 50 年的 地震動(dòng) 。 設(shè)計(jì) 地震 design earthquake 地震重現(xiàn)期為 475 年的 地震動(dòng) 。 罕遇地震 highlevel earthquake 地震重現(xiàn)期為 2450 年的 地震動(dòng) 。 地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 characteristic period of the seismic response spectrum 地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜曲線開始下降點(diǎn)的周期。 隔震技術(shù) isolation technology 在結(jié)構(gòu)某些部位采用特殊元件改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性及耗能 機(jī)制，減小地震時(shí) 結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生的地震力。 延性設(shè)計(jì) ductility design 利用結(jié)構(gòu)本身的非線性變形能力，消耗地震能量，進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 抗震措施 seismic fortification measures 地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。 場(chǎng)地 site 工程所在地，具有相似的反應(yīng)譜特征。 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 3 符 號(hào) 地震動(dòng)參數(shù) Tg— 場(chǎng)地的特征周期 Ag— 設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度 α — 水平地震基本加速度 作用和作用效應(yīng) M0— 橋墩基頂截面彎矩 Mmax— 橋墩在罕遇地震下線性響應(yīng)的最大彎矩 FiwE— 作用于水中橋墩 i 點(diǎn)處單位墩高的水平地震動(dòng)水壓力 V0— 橋墩基頂截面剪力 Ra— 橋梁支座的反力 計(jì)算系數(shù) ? — 水平地 震作用修正系數(shù) i? — 水平地震作用沿高度的增大系數(shù) Kc— 抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù) K0— 抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) β — 動(dòng)力系數(shù)（加速度反應(yīng)譜放大系數(shù)） f — 滑動(dòng)摩擦系數(shù) ψ — 地基土容許承載力的修正系數(shù) ψ l— 液化土的力學(xué)指標(biāo)的折減系數(shù) 幾何參數(shù) dw— 地下水的埋深 ds— 標(biāo)準(zhǔn)貫入或靜力觸探試驗(yàn)點(diǎn)的深度 du— 液化土層上覆蓋非液化土層的厚度 h— 基礎(chǔ)置于地面或一般沖刷線以下的深度 hw— 橋墩處常水位至基礎(chǔ)頂面的高度 ρ — 基礎(chǔ)底面計(jì)算方向的核心半徑 I0— 換算截面的慣性矩 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 4 材料指標(biāo) C0— 相應(yīng)于基底處地基土的豎向地基系數(shù) E— 材料的彈性模量 m— 土的地基系數(shù)的比例系數(shù) Ip— 黏性土的塑性指數(shù) γ — 材料的重力密度 Vsm— 土層等效剪切波速 ? — 土的內(nèi)摩擦角 0? — 土的綜合內(nèi)摩擦角 δ — 擋土墻墻背或橋臺(tái)臺(tái)背與填土之間的摩擦角 其 它 N— 實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù) Ncr— N0— 當(dāng) ds＝ 3m， dw 和 du＝ 2m，α 4＝ 1 時(shí)土層的液化臨界標(biāo)準(zhǔn)貫入 錘擊數(shù) Fi— 液化土的抗液化指數(shù) T— 結(jié)構(gòu)的自振周期 mb— 橋墩墩頂處的計(jì)算質(zhì)量 md— 橋墩墩頂梁體計(jì)算質(zhì)量 g— 重力加速度 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 5 3 抗震設(shè)計(jì)的基本要求 按本規(guī)范進(jìn)行抗 震設(shè)計(jì)的鐵路工程，應(yīng)達(dá)到以下抗震性能標(biāo)準(zhǔn)： 標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ：地震后不損壞或輕微損壞，能夠保持其正常使用 功能 ； 標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ：地震后可能損壞，經(jīng)修補(bǔ)， 短期內(nèi)能 恢復(fù)其正常使用 功能 ； 標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ：地震后可能產(chǎn)生較大破壞，但不出現(xiàn)整體倒塌，經(jīng)搶修后可限速通車。 鐵路工程所在地區(qū) 可能 遭受 的 地震影響 程度 ， 用 設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度和 地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 （或抗震設(shè)防烈度） 表述 。 抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度值（ Ag）的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表 。 表 抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度值（ Ag）對(duì)應(yīng)表 抗震設(shè)防烈度 6 7 8 9 設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度值 （ ） g （ ） g 注： 表中 g 為重力加速度 鐵路工程構(gòu)筑物的設(shè)防目標(biāo)及分析方法應(yīng)符合表 的規(guī)定。 表 鐵路工程構(gòu)筑物設(shè)防目標(biāo)及分析方法 地震動(dòng)水準(zhǔn) 多遇地震 設(shè)計(jì)地震 罕遇地震 設(shè)計(jì)方法 橋梁進(jìn)行強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性驗(yàn)算。 分析方法： 一般橋梁：反應(yīng)譜法； 重點(diǎn)橋梁、技術(shù)復(fù)雜及新結(jié)構(gòu)橋梁：反應(yīng)譜法、時(shí)程反應(yīng)分析法。 路基、擋土墻、隧道、橋臺(tái)：按靜力法進(jìn)行強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定 性驗(yàn)算。 按靜力法驗(yàn)算橋梁上、下部結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造的安全。 路基、擋土墻、隧道加強(qiáng)抗震措施。 加強(qiáng)橋墩基頂處箍筋布置及設(shè)置防止落梁措施。 橋梁進(jìn)行最大位移分析，并對(duì)橋墩進(jìn)行延性驗(yàn)算 。 分析方法： 一般橋梁：鋼筋混凝土橋墩按簡(jiǎn)化方法進(jìn)行延性驗(yàn)算。 重點(diǎn)橋梁、技術(shù)復(fù)雜及新結(jié)構(gòu)橋梁 :作非線性時(shí)程反應(yīng)分析。 結(jié)構(gòu)反應(yīng)及 工程設(shè)防目標(biāo) 結(jié)構(gòu)處于彈性工作階段， 抗震性能應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ。 結(jié)構(gòu)整體進(jìn)入非彈性工作階段，抗震性能應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ。 結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性工作階段，抗震性能應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ。 設(shè)防烈度為 9 度地區(qū)的鐵路構(gòu)筑物，除按表 進(jìn)行抗震驗(yàn)算外，尚應(yīng)按工程所在地區(qū)評(píng)定的抗震設(shè)防烈度采取抗震措施。 位于 設(shè)防烈度 6 度 地 區(qū)、場(chǎng)地類別為Ⅲ、Ⅳ類的重要橋梁，應(yīng)按 7 度區(qū)采取防止落梁措施。其它橋梁、路基及隧道工程可不進(jìn)行抗震設(shè)防。 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 6 驗(yàn)算鐵路工程的抗震強(qiáng)度、變形、穩(wěn)定性時(shí)，一般只計(jì)水平向地震的作用。 鐵路工程的抗震設(shè)計(jì)方案，應(yīng)符合下列原則： 1 線路應(yīng)選擇在設(shè)防烈度較低和 對(duì) 抗震有利的地段通過； 2 構(gòu)筑物體形簡(jiǎn)單、 受力明確、 自重輕、剛度和質(zhì)量勻稱 、 重心低； 3 采用有利于提 高結(jié)構(gòu)整體性的連接方式。 4 條件允許 時(shí) ， 可 采用隔震、耗能 裝置 ，減小 構(gòu)筑物 的地震反應(yīng)。 5 采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、便于修復(fù)加固的抗震措施。 6 采用對(duì)抗震有利的延性 結(jié)構(gòu)或材料 。 7 對(duì)非巖石地基，尤其是砂土液化地區(qū)，應(yīng)特別注意基礎(chǔ)的加深與加強(qiáng)。 跨越鐵路的跨線橋、天橋、立交明洞、渡槽等 構(gòu)筑物 ，應(yīng)按不低于該處鐵路工程的 抗震設(shè) 防 標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 7 4 場(chǎng)地和地基 評(píng)定場(chǎng)地土和場(chǎng)地分類應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 場(chǎng)地土類型劃分 如表 。 表 場(chǎng)地土類型劃 分 場(chǎng)地土類型 巖土名稱和性狀 剪切波速范圍 （ m/s） I 巖石或堅(jiān)硬土 巖石、密實(shí)的碎石類土 Vsm＞ 500 II 中硬土 中密、稍密碎石土，密實(shí)、中密礫、粗、中砂，基本承載 力 σ0＞ 250kPa 的黏性土、粉土和老黃土（ Q Q2） 250＜ Vsm≤ 500 III 中軟土 稍密礫、粗、中砂，基本承載力σ 0≤ 250kPa 的黏性土、粉土和新黃土（ Q Q4），σ 0≥ 140kPa 的填土。 150＜ Vsm≤ 250 IV 軟弱土 淤泥和淤泥質(zhì)土，松散的砂，新近沉積的黏性土，粉土和 新黃土，基本承載力σ0＜ 140kPa 的填土。 Vsm≤ 150 2 場(chǎng)地類別劃分 1） 場(chǎng)地計(jì)算深度內(nèi)為單一土層時(shí)，場(chǎng)地類別與場(chǎng)地土類型一致。 2） 場(chǎng)地計(jì)算深度內(nèi)存在多層的場(chǎng)地土?xí)r，場(chǎng)地類別應(yīng)取平均剪切波速 Vsm值，并符合表 規(guī)定。平均剪切波速 Vsm值應(yīng)按下式計(jì)算： ??? ni siism VhHV 1/ （ ） 式中 smV — 計(jì)算深度內(nèi)的土層平均剪切波速（ m/s）； H— 計(jì)算深度（ m），應(yīng)取地面或一般 沖刷線以下 25m，并不得小于基礎(chǔ)底面以下 10m； ih — 計(jì)算深度內(nèi)第 i 土層的厚度（ m）； siV — 第 i 土層的剪切波速（ m/s）； n — 計(jì)算深度內(nèi)土層數(shù)。 表 場(chǎng)地類別 I II III IV Vsm＞ 500 250＜ Vsm≤ 500 150＜ Vsm≤ 250 Vsm＜ 150 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 8 3） 跨度 32m 及以下的簡(jiǎn)支梁橋，當(dāng)無土層剪切波速實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)巖土名 稱和性狀，按本規(guī)范附錄 A 選用。 飽和砂土和飽和粉土屬可液化土層。當(dāng)?shù)鼗写嬖诳梢夯翆訒r(shí)應(yīng)按本規(guī)范附錄 B 進(jìn)行液化判定。 可液化土層符合下列條件之一時(shí)，可不考慮液化的影響，并不再進(jìn)行液化判定。 1 地質(zhì)年代屬于上更新統(tǒng)及其以前年代的飽和砂土、粉土。 2 土中采用六偏磷酸鈉作分散劑的測(cè)定方法測(cè)得的 黏 粒含量百分比 Pc，當(dāng) 設(shè)防烈度 為 7 度 時(shí)應(yīng)大于 10； 為 8 度 時(shí)應(yīng)大于 13； 為 9 度 時(shí)應(yīng)大于 16。 3 基礎(chǔ)埋置深度不超過 2m 的天然地基，應(yīng)符合圖 的要求。 （ a） 砂 土 （ b） 粉 土 圖 利用 du和 dw的液化初判圖 圖中： du－ 為第一層液化土頂面至地面或一般沖刷線之間所有上覆非液化土層厚度，不包括軟土、砂土與碎石土的厚度； dw－ 為常地下水位埋深。 驗(yàn)算基礎(chǔ)的地基抗震強(qiáng)度時(shí)，地基土的容許承載力 可 按下式計(jì)算： ? ? ? ???? ?E （ ） 式 中［σ E］ — 地基土抗震容許承載力； ［σ］ — 地基土容許承載力； ? — 地基土容許承載力修正系數(shù)，按表 采用。 柱樁的地基容許承載力的修正系數(shù)可取 ；摩擦樁的地基容許承載力的修正系數(shù)根據(jù)土的性質(zhì)可取 ~。 鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（修訂） 報(bào)批 稿 9 表 地基土容許承載力的修正系數(shù) ? 值 地 基 土 修正系數(shù) ? 值 未風(fēng)化至 強(qiáng) 風(fēng)化的硬質(zhì)巖石 未風(fēng)化至 微 風(fēng)化的軟質(zhì)巖 基本承載力σ 0＞ 500kPa 的巖石和土 150kPa＜σ 0≤ 500kPa 的巖石和土 100kPa＜σ 0≤ 150kPa 的土 注： 15～ 30MPa 的巖石； ＜σ 0≤ 150kPa 的土，不包括液化土、軟土、人工棄填土等。 地基內(nèi)有液化土層時(shí)，液化土層的力學(xué)指標(biāo)， 可 按本規(guī)范附錄 C 進(jìn)行折減。液化土層以下的土層容許承載力修正系數(shù)，應(yīng)符合本規(guī)范第