鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范ppt課件

1、鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(新)新：GB 50111-2006舊：GBJ 111-87北京邁達(dá)斯技術(shù)適用范圍：新規(guī)范將6度區(qū)納入了抗震設(shè)防備圍(1.0.2條)延續(xù)剛構(gòu)橋、斜拉橋，跨徑大于m的鋼梁或大于的梁式橋及拱橋，不包含在新規(guī)范中。抗震設(shè)計(jì)要求：新規(guī)范添加了按多遇地震、設(shè)計(jì)地震、罕遇地震三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)計(jì)的要求1.0.5條。地震動(dòng)峰值加速度 多遇地震：0.33Ag 設(shè)計(jì)地震：1.0Ag 罕遇地震：2.1Ag8度區(qū)1.9Ag，9度區(qū)1.6Ag3. 抗震性能要求3.0.1 性能要求I：地震后不損環(huán)或細(xì)微破壞，可以保證其正常運(yùn)用，構(gòu)造處于彈性任務(wù)階段 性能要求II: 地震后能夠損壞，經(jīng)修補(bǔ)，短期內(nèi)能恢復(fù)正常運(yùn)

2、用功能，構(gòu)造處于非彈性任務(wù)形狀 性能要求III: 地震后能夠產(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，構(gòu)造處于彈塑性任務(wù)階段。抗震設(shè)防烈度和地震動(dòng)峰值加速度的對(duì)應(yīng)表(3.0.2條，7.2.4條)：抗震設(shè)防烈度度6789多遇地震0.02g0.04g0.05g0.07g0.10g0.14g設(shè)計(jì)地震0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g罕遇地震0.11g0.21g0.32g0.38g0.57g0.64g抗震設(shè)防烈度度6789多遇地震19.639.249.068.698.2設(shè)計(jì)地震4998147196294392罕遇地震107.8205.8313.6372.4558.6

3、627.2闡明：g取980 cm/sec2, 單位cm/sec2闡明：對(duì)重要橋梁，在多遇地震作用下，表中數(shù)值應(yīng)乘重要性系數(shù)1.4鐵路工程構(gòu)筑物在不同地震動(dòng)水準(zhǔn)下的抗震設(shè)防目的及分析方法(3.0.3條)：地震動(dòng)水準(zhǔn)多遇地震設(shè)計(jì)地震罕遇地震構(gòu)筑物橋梁路基、擋土墻、隧道、橋臺(tái)、橋梁上、下部構(gòu)造銜接構(gòu)造采用鋼筋混凝土橋墩的橋梁抗震設(shè)防目的到達(dá)抗震性能要求 I到達(dá)抗震性能要求 II到達(dá)抗震性能要求 III分析方法普通橋梁：反響譜法重要橋梁及新構(gòu)造橋梁：反響譜法及時(shí)程反響分析法采用靜力法鋼筋混凝土橋墩采用延性設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化方法；重要橋梁及新構(gòu)造橋梁：采用非線性時(shí)程反響分析法注：橋梁上、下部構(gòu)造銜接構(gòu)造含支座、

4、伸縮縫、防止落梁、抗震擋塊等措施。重要橋梁構(gòu)造方式鋼筋混凝土橋梁鋼構(gòu)造橋梁簡(jiǎn)支跨度 = 48 m跨度 = 64 m延續(xù)主跨 = 84 m主跨 = 96 m墩高 = 40 m其它技術(shù)復(fù)雜、修復(fù)困難的鐵路橋梁鐵路工程普通情況下可不計(jì)豎向地震的作用(3.0.4條)。場(chǎng)地土和場(chǎng)地：場(chǎng)地土類型劃分，是將地基土按其剛度劃分的。類型分為巖石或鞏固土、中硬土、中軟土、脆弱土。場(chǎng)地類別劃分，是按是按場(chǎng)地的地震效應(yīng)劃分的。場(chǎng)地類別分為I、II、III、IV類。 多層土場(chǎng)地的地震效應(yīng)取決于土層剪切波速隨深度的變化規(guī)律、土層厚度或基巖埋深。 規(guī)范采用計(jì)算深度內(nèi)的等效剪切波速評(píng)定場(chǎng)地類別。橋梁抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算內(nèi)容(7.1.

5、2條)構(gòu)造方式多遇地震設(shè)計(jì)地震罕遇地震簡(jiǎn)支梁橋混凝土橋墩墩身及根底：強(qiáng)度、偏心及穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算銜接構(gòu)造普通不驗(yàn)算，但應(yīng)增設(shè)護(hù)面鋼筋鋼筋混凝土橋墩墩身及根底：強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算銜接構(gòu)造可按簡(jiǎn)化方法進(jìn)展延性驗(yàn)算其他梁式橋及重要橋梁墩身及根底：強(qiáng)度、偏心及穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算銜接構(gòu)造鋼筋混凝土橋墩：按非線性時(shí)程反響分析方法進(jìn)展下部構(gòu)造延性驗(yàn)算或最大位移分析。注：對(duì)于簡(jiǎn)支或延續(xù)梁橋的上部構(gòu)造可不進(jìn)展抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，但應(yīng)采取抗震措施。橋梁抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算目的(7.1.5條)：1. 根底底面的合力偏心距e的驗(yàn)算目的地基土e未風(fēng)化至弱風(fēng)化的硬質(zhì)巖石= 2.0上項(xiàng)以外的其它巖石200kPa的土層= 1.2根本承

6、載力0=200kPa的土層= 1.0注：表中為根底底面計(jì)算方向的中心半徑。W/A，W-截面邊緣的抵抗矩，WIyy/(z/2)2. 砌體及混凝土墩身截面合力偏心矩e的驗(yàn)算目的截面外形e矩形及其他外形= 0.8S圓形= 0.7S注：表中S為截面形心至最大拉應(yīng)力邊緣的間隔。橋梁抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算目的(7.1.5條)：3. 建筑資料的允許應(yīng)力驗(yàn)算目的(允許應(yīng)力修正系數(shù)6.1.7-3條)資料稱號(hào)應(yīng)力類別修正系數(shù)混凝土、片石混凝土和石砌體剪應(yīng)力、彎曲拉應(yīng)力1.0壓應(yīng)力1.5鋼材剪應(yīng)力、拉、壓應(yīng)力1.54. 滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于1.1建筑資料的允許應(yīng)力修正系數(shù)5. 傾覆穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于1.3(舊規(guī)范為1.2)橋梁

7、的地震作用(7.1.4條)：1. 計(jì)入地基變形的影響：可用橋墩底部的程度和轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧模擬。2. 地震作用方向：分別計(jì)算順橋向、橫橋向程度地震作用。設(shè)防烈度為9度的懸臂構(gòu)造和預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋等，還應(yīng)計(jì)入豎向地震作用的影響。 從規(guī)范文字上看，地震作用與豎向地震作用應(yīng)進(jìn)展組合，順橋向和橫橋向地震作用不用組合。3. 計(jì)算上部構(gòu)造的梁體和活載地震作用的質(zhì)量取法： 地震方向上部構(gòu)造恒載和活載的質(zhì)量轉(zhuǎn)換計(jì)算簡(jiǎn)圖備注橋墩順橋向不計(jì)入活荷載的影響梁體質(zhì)量按一孔梁計(jì)，作用在支座中心按7.2.5(b)圖計(jì)算橫橋向計(jì)入活荷載的影響，將活荷載的50%做質(zhì)量轉(zhuǎn)換，作用在軌頂以上2m處。梁體質(zhì)量按一孔梁計(jì)，作用在梁高的1/

8、2處。按7.2.5(a)圖計(jì)算轉(zhuǎn)換的活荷載質(zhì)量按7.2.5(a)圖，與橋梁質(zhì)量作用高度一致，即1/2梁高處。豎向活荷載和梁體分量的7%作為豎向地震作用或者，按程度地震根本加速度的65%進(jìn)展豎向動(dòng)力分析采用與順橋向或橫橋向一樣的模型簡(jiǎn)圖按7%計(jì)算時(shí)，可將恒荷載和豎向荷載按7%轉(zhuǎn)換為豎向地震作用計(jì)算用的質(zhì)量橋臺(tái)順橋向橋臺(tái)端為固定，橋墩端為簡(jiǎn)支時(shí)，梁體質(zhì)量按一孔梁計(jì)。其它情況按半孔梁計(jì)。按靜力法計(jì)算規(guī)范沒(méi)有明確規(guī)定如何思索活荷載，可參考橋墩。橫橋向同橋墩按靜力法計(jì)算規(guī)范沒(méi)有明確規(guī)定如何思索活荷載，可參考橋墩。豎向同橋墩按靜力法計(jì)算規(guī)范沒(méi)有明確規(guī)定如何思索活荷載，可參考橋墩。注：作用于橋臺(tái)的土壓力應(yīng)該

9、思索動(dòng)土壓力，即思索地震角，破壞棱體上的列車荷載的土壓力不計(jì)地震角橋梁的地震作用(7.1.4條)：4. 荷載組合：可與地震作用組合的荷載如下表。荷載分類荷載稱號(hào)計(jì)算地震作用時(shí)應(yīng)思索的質(zhì)量地震作用與其它荷載組合時(shí)的本卷須知有車時(shí)無(wú)車時(shí)順橫豎順橫豎恒載構(gòu)造自重100%100%7%100%100%7%1. 有車和無(wú)車時(shí)的計(jì)算地震作用的質(zhì)量不同。2. 橫向和豎向的將荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的系數(shù)不同。目前可手動(dòng)給兩個(gè)方向輸入不同質(zhì)量。3. 沒(méi)有活載參與的組合地震作用的質(zhì)量也應(yīng)不同。4.雙線橋只思索單線活載。土壓力-靜水壓力及浮力-活載列車豎向靜荷載-50%7%-離心力-列車荷載產(chǎn)生的土壓力-注：由于程序中列車荷

10、載是按照影響線加載的，活荷載的位置不固定，所以活荷載的質(zhì)量需求用戶按某個(gè)不利情況手動(dòng)輸入。目前程序無(wú)法將同一個(gè)活荷載按不同的轉(zhuǎn)換系數(shù)分別轉(zhuǎn)換為X，Y，Z方向的質(zhì)量，用戶可以將自定義的活荷載定義為多個(gè)荷載工況，轉(zhuǎn)換時(shí)用不同的荷載工況轉(zhuǎn)換為不同方向的質(zhì)量。鐵路橋涵設(shè)計(jì)根本規(guī)范4.1.1條中的橋涵荷載中的預(yù)加力、收縮和徐變、根底變位、列車豎向動(dòng)力作用、橫向搖擺力、人行道荷載、一切附加力(包含風(fēng)力、溫度、制動(dòng)力和牽引力、流水壓力、凍脹力)、其它特殊荷載(如撞擊力)等不參與與地震作用的組合。收縮和徐變、根底變位不參與組合有待商榷，由于地震發(fā)生時(shí)收縮和徐變、根底變位曾經(jīng)發(fā)生的能夠性比較大。橋墩的抗震分析方

11、法：1. 模型：?jiǎn)味漳Ｐ?、全橋模型橋墩的抗震分析方法?. 分析方法： 地震作用水準(zhǔn)普通橋梁重要橋梁或加減震耗能安裝的橋梁多遇地震反響譜法反響譜法和時(shí)程分析分析方法罕遇地震非線性時(shí)程分析或附錄F簡(jiǎn)化方法非線性時(shí)程分析或附錄F簡(jiǎn)化方法3. 地震動(dòng)力放大系數(shù)：(對(duì)I、II類場(chǎng)地新規(guī)范的放大系數(shù)較舊規(guī)范要大，III類場(chǎng)地稍小) 舊規(guī)范的地震動(dòng)力放大系數(shù) 舊規(guī)范的地震動(dòng)力放大系數(shù) 橋墩的抗震分析方法：4. 程度地震作用加速度： 抗震設(shè)防烈度6度7度8度9度多遇地震0.02g0.04g0.05g0.07g0.10g0.14g設(shè)計(jì)地震0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g罕遇地震0.11g0.21g0.32g0.38g0.57g0.64g闡明：對(duì)重要橋梁，在多遇地震作用下，表中數(shù)值應(yīng)乘重要性系數(shù)1.4特征周期分區(qū)場(chǎng)地分類IIIIIIIV一區(qū)0.250.350.450.65二區(qū)0.300.400.550.75三區(qū)0.350.450.650.90地震反響譜特征周期Tg(Sec)橋墩的抗震分析方法：5. 反響譜法程度地震力 新規(guī)范： FijE=jjxijmi舊規(guī)范：FijE=cKhjjxijmig ，c普通為0.20.5，Kh在7、8、9度時(shí)分別為0.1、0.2、0.4 6. 振型組合采用SRSS方法(7.2.5-4)，振型取前三階。鋼筋混凝土橋墩的延性設(shè)計(jì)：1. 罕遇地震