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公路橋梁抗震設計細則—鮑衛(wèi)剛(留存版)

2025-02-22 14:26上一頁面

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【正文】 梁橋、圬工或混凝土拱橋 。 2 術 語、符 號 按國家規(guī)定權限批準的作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。通過第二階段的抗震設計,即對應 E2地震作用的抗震設計,來保證結構具有足夠的延性能力,通過驗算,確保結構的延性能力大于延性需求。對抗震救災、經(jīng)濟或國防上具有重要意義的三、四級公路上的橋梁,按國家批準權限,報請批準后,可提高一類設防。當可能因發(fā)生滑坡、崩塌而改變河流流向、影響岸坡和橋梁墩臺以及路基的安全時,應采取適當措施。 2 采用深基礎時,基礎底面應埋入液化深度以下的穩(wěn)定土層中,其深度不應小于 1m。橋址設防烈度為 8度的 B類橋梁,宜根據(jù)專門的工程場地地震安全性評價確定地震作用。 未作地震安全性評價的橋址,可根據(jù)設計地震震級、距離,選用適當?shù)乃p關系推算;或根據(jù)設計加速度反應譜按下式估算(單邊功率譜): 22 1d()l n l n2aTSSTpT??? ??????????????? 地震主動土壓力和動水壓力 6 抗震分析 一般規(guī)定 本章適用于單跨跨徑不超過 150m的混凝土梁橋、圬工或混凝土拱橋等常規(guī)橋梁的抗震分析,對于墩高超過 40m,墩身第一階振型有效質量低于 60%,且結構進入塑性的高墩橋梁應做專項研究。相鄰橋墩高度相差較大導致剛度相差較大的情況,宜在剛度較大的橋墩處設置活動支座或板式橡膠支座。計算模型應反映實際橋梁結構的動力特性。 E1地震作用下,線性時程法的計算結果不應小于反應譜法計算結果的 80%。 2 需要預先確定與結構性能目標相對應的位移限值,而一般的非線性靜力分析無此要求。 此方法是體系復雜的橋梁的非線性地震反應在理論上唯一可行的分析方法。 從動力學的角度看,忽略了結構的動力反應特性,但概念簡單,公式明了,在近似剛性體的橋臺和擋土結構的分析中仍大量采用。 采用反應譜法計算時,反應譜應按本細則第 規(guī)定確定。 能力保護設計原則的基本思想在于:通過設計,使結構體系中的延性構件和能力保護構件形成強度等級差異,確保結構構件不發(fā)生脆性的破壞模式。不在此表限定范圍內(nèi)的橋梁,都屬于非規(guī)則橋梁。 ( ) TR T TT???? ? ? ? ??? ?? 設計地震動時程 已作地震安全性評價的橋址,設計地震動時程應根據(jù)專門的工程場地地震安全性評價的結果確定。 2 設防烈度為 8度和 9度時的拱式結構、長懸臂橋梁結構和大跨度結構,以及豎向作用引起的地震效應很重要時,應同時考慮順橋向 X、橫橋向 Y和豎向 Z的地震作用。本條在原 89規(guī)范基礎上,參照 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 ( GB50011— 2022)的有關規(guī)定,對地基土的劃分作了少量修訂。 , 宜對地基采取適當抗震加固措施。 A類橋梁參考了近年來國內(nèi)外特大跨徑橋梁抗震設計的設防標準的具體實施情況,國內(nèi)外近年來設計的特大跨徑橋梁,其抗震設防標準大致是設計地震動的重現(xiàn)期為 10002022年,因此本細則 A類橋梁重要性系數(shù)取 ,其設計地震動重現(xiàn)期大約為 2022年。設防標準基本維持和原規(guī)范相當?shù)乃?。抗震設防烈度大于 9度地區(qū)的橋梁和有特殊要求的大跨徑或特殊橋梁,其抗震設計應作專門研究,按有關專門規(guī)定執(zhí)行。 5 增加了橋梁延性抗震設計和能力保護原則的有關規(guī)定,增加了延性構造細節(jié)設計的有關規(guī)定。 6 增加了抗震分析建模原則和抗震分析方法等有關規(guī)定。 抗震設防烈度須按國家規(guī)定權限審批、頒發(fā)的文件(圖件)確定。但本細則在抗震設計方法上有大的改變,采用兩水平設防,兩階段設計。由于原規(guī)范只采用一階段設計,通過引入綜合影響系數(shù)來折減地震力后采用彈性抗震設計,其隱含的意思是允許結構進入塑性,對結構的延性性能有相應的需求,但在設計上又沒有進行必要的延性抗震設計,其延性能力能否滿足延性需求是不確定的,這也是原規(guī)范存在的一個較大的缺陷。 在軟弱粘性土層、液化土層和嚴重不均勻地層上,不宜修建大跨度超靜定橋梁。 地基的液化和軟土地基 存在飽和砂土或飽和粉土 (不含黃土 )的地基,除 6度設防外,應進行液化判別;存在液化土層的地基,應根據(jù)橋梁的抗震設防類別、地基的液化等級,結合具體情況采取相應措施。 3 地震作用分量組合 采用反應譜法或功率譜法同時考慮三個正交方向(水平向 X、 Y和豎向 Z)的地震作用時,可分別單獨計算 X向地震作用產(chǎn)生的最大效應、 Y向地震作用產(chǎn)生的最大效應與 Z向地震作用產(chǎn)生的最大效應,總的設計最大地震作用效應 E按下式求取 : (平方和之開根 ) ( ) 4當采用時程分析法時,應同時輸入三個方向分量的一組地震動時程計算地震作用效應。 未作地震安全性評價的橋址,可根據(jù)本細則設計加速度反應譜,合成與其兼容的設計加速度時程;也可選用與設定地震震級、距離大體相近的實際地震動加速度記錄,通過時域方法調(diào)整,使其反應譜與本細則設計加速度反應譜兼容。 由于拱橋的地震反應相對較復雜,其動力響應一般不由一階振型控制,因此,本細則把拱橋列入非規(guī)則橋梁一類?;谀芰ΡWo設計原則的結構抗震設計過程,一般都具有以下特征: 1 選擇合理的結構布局; 2 選擇地震中預期出現(xiàn)的彎曲塑性鉸的合理位置,保證結構能形成一個適當?shù)乃苄院哪軝C制;通過強度和延性設計,確保潛在塑性鉸區(qū)域截面的延性能力; 3 確立適當?shù)膹姸鹊燃?,確保預期出現(xiàn)彎曲塑性鉸的構件不發(fā)生脆性破壞模式(如剪切破壞、粘結破壞等),并確保脆性構件和不宜用于耗能的構件(能力保護構件)處于彈性反應范圍; 具體到梁橋,按能力保護設計原則,應考慮以下幾方面: 1 塑性鉸的位置一般選擇出現(xiàn)在墩柱上,墩柱作為延性構件設計,可以發(fā)生彈塑性變形,耗散地震能量 ,梁式橋的塑性鉸區(qū)域見圖 。 用多振型反應譜法計算時,所考慮的振型階數(shù)應在計算方向獲得 90%以上的有效質量。 非線性靜力 Pushover分析 — 倒塌模態(tài)分析方法 20世紀 60年代開始發(fā)展。 功率譜法 謝謝! 13801170396 。與一般的非線性靜力分析方法的主要差別在于: 1 分析需要預先假定一個荷載分布模式,一般的非線性靜力分析的外加荷載是確定的。 ,當采用 3組時程波計算時,應取 3組計算結果的最大值;當采用 7組時程波計算時,可取 7組結果的平均值。 建模原則 在 E1和 E2地震作用下,一般情況下應首先建立橋梁結構的空間動力計算模型。 表 橋梁抗震分析可采用的計算方法 表中: TH— 線性或非線性時程計算方法; SM— 單振型反應譜或功率譜方法; MM— 多振型反應譜或功率譜方法; 橋梁分類 地震作用 B類 C類 D類 規(guī)則 非規(guī)則 規(guī)則 非規(guī)則 規(guī)則 非規(guī)則 E1 SM/MM MM/TH SM/MM MM/TH SM/MM MM E2 SM/MM TH SM/MM TH 對于上部結構連續(xù)的橋梁,各橋墩高度宜盡可能相近。 122212jjjjjjjaa
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