012008公路橋梁抗震設計細則

1、中民行業(yè)推薦性標準公路橋梁抗震設計細則Guidelines for Seismic Design of Highway BridgesJTG/T B02-01-2008主編：重慶交通科研設計院批準部門：中民交通部實施日期：2008 年月日2008·I前言根據(jù)交通部：“關(guān)于下達 1999 年度建設標準、規(guī)范、定額等編制、修訂工作計劃的通知”（交通部公路發(fā)199982 號），由重慶交通科研設計院組織對公路工程抗震設計規(guī)范（JTJ 004-89）橋梁抗震設計部分進行修訂，編寫公路橋梁抗震設計細則。在編寫過程中，編寫組開展了相關(guān)的專題研究工作，吸取了國內(nèi)有關(guān)科研、院校、設計等的研究成果和實際

2、工程經(jīng)驗；參考、借鑒了國內(nèi)外先進的抗震類標準規(guī)范。2005 年 10 月完成征求后，交通、鐵路、建設和部門的有關(guān)和個人廣泛地征求了意見。根據(jù)反饋意見和建議，經(jīng)反復討論、修改，于 2008 年 7 月完成編寫任務。修訂后的公路橋梁抗震設計細則共有 11 章 4 個附錄。修訂的主要內(nèi)容：1 擴大了適用范圍，增加了非規(guī)則橋梁的抗震設計內(nèi)容；對斜拉橋、懸索橋、單跨跨徑超過 150m 的特大跨徑和拱橋給出了抗震設計原則和有定；增加了減隔震橋梁的設計原則和有定。2 修訂了相應的設防標準和設防目標，采用了兩水平設防、兩階段設計的抗震設計思想，由單一的強度抗震設計修改為強度和變形雙重指標的抗震設計。3 補充、

3、細化了場地和地基部分的有定。4 修訂了作用部分，修訂了水平設計度反應譜，反應譜周期由 5s 增加度反應譜等內(nèi)容，增加了到 10s，增加了場地系數(shù)、阻尼調(diào)整系數(shù)、豎向設計作用分量組合、設計動時程等有定，取消了綜合數(shù)。補充修訂了土計算公式。5 增加了橋梁延性抗震設計和能力保護原則的有定，增加了延性構(gòu)造細節(jié)設計的有定。6 增加了抗震分析建模原則和抗震分析等有定。7 修訂了抗震措施的有定。各在使用過程中，若發(fā)現(xiàn)問題或提出意見、建議，請及時與主編（地址：重慶市南岸區(qū)學府大道 33 號，研究和采用。：400067，：），以便修訂時主編：重慶交通科研設計院II參編：同濟大學、局工程力學研究所、長安大學、大連

4、理工大學、云南省公路科學研究所、交通部公路科學主要起草人：唐光武張力王克海III目次12總則1術(shù) 語、符 號22.1 術(shù)語22.2 符號4基本要求733.13.23.33.4橋梁抗震設防和設防標準7確定作用的基本要求8抗震設計流程圖8作用效應組合104場地和地基114.14.24.3場地11地基的承載力13地基的液化和軟土地基14作用19規(guī)定1955.15.25.35.45.5設計設計設計度反應譜20動時程22動功率譜22. 23主動土和動水6抗震分析256.16.26.36.46.56.6規(guī)定25延性抗震設計29建模原則30反應譜法32時程分析. 33功率譜法336.7 規(guī)則橋梁計算346.

5、8 能力保護構(gòu)件計算386.9 橋臺40強度與變形驗算4177.17.27.37.47.5規(guī)定41D 類橋梁、圬工拱橋、重力式橋墩和橋臺強度驗算41B 類、C 類橋梁抗震強度驗算42B 類、C 類橋梁墩柱的變形驗算43B 類、C 類橋梁的支座驗算468延性構(gòu)造細節(jié)設計488.1 墩柱結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施488.2 結(jié)點構(gòu)造措施49特殊橋梁抗震設計5299.1規(guī)定52IV9.29.39.49.5抗震概念設計52建模與分析原則52性能要求與抗震驗算53抗震措施5310橋梁減隔震設計5510.110.210.310.4規(guī)定55減隔震裝置55. 56減隔震橋梁建模原則與分析性能要求與抗震驗算5611抗震措施5

6、711.111.211.311.411.5附錄 A 附錄 B 附錄 C 附錄 D規(guī)定576 度區(qū)577 度區(qū)5889度區(qū)59度區(qū)60結(jié)構(gòu)基本周期的近似公式61圓形和矩形截面屈服曲率和極限曲率計算63功率譜法的實施原則65粘性填土的土計算公式67本細則用詞說明70附件 公路橋梁抗震設計細則(JTG/T B02-01-2008)條文說明711234567891011總則71術(shù)語、符號73基本要求74場地和地基77作用80抗震分析86強度與變形驗算99延性構(gòu)造細節(jié)設計104特殊橋梁抗震設計107橋梁減隔震設計113抗震措施116V1總則1.0.1 為貫徹執(zhí)行中民防震減災法，實行預防為主的方針，減輕公

7、路橋梁的破壞，保障人民生命財產(chǎn)安全，減少損失，更好地發(fā)揮公路交通網(wǎng)的功能及其在抗震救災中的作用，特制定本細則。1.0.2 本細則主要適用于單跨跨徑不超過 150m 的混拉橋、懸索橋、單跨跨徑超過 150m 的特大跨徑設計原則進行設計。、圬工或混拱橋。斜和拱橋，可參照本細則給出的抗震1.0.3 按本細則進行抗震設計的橋梁，依據(jù)本細則第 3.1.1 條進行是：，其抗震設防目標當橋梁E1E2作用時：各類橋梁不受損壞或不需修復可繼續(xù)使用。作用時：A 類橋當橋梁發(fā)生局部輕微損傷，不需修復或經(jīng)簡單修復可繼續(xù)使用；B 類、C 類橋梁應保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴重結(jié)構(gòu)損傷，經(jīng)加固修復后仍可繼續(xù)使用。1.0.4 抗震

8、設防烈度為 6 度及以上地區(qū)的公路橋梁，抗震設計。A 類、B 類和 C 類橋梁E1作用和 E2作用下的抗震設計。D 類橋梁E1作用下的抗震設計?？拐鹪O防烈度為 6 度地區(qū)的 B 類、C 類、D 類橋只只進行抗震措施設計。1.0.5 本細則適用于抗震設防烈度為 6、7、8 和 9 度地區(qū)的公路橋梁抗震設計?？拐鹪O防烈度大于 9 度地區(qū)的橋究，按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。有特殊要求的大跨徑或特殊橋梁，其抗震設計應作專門研1.0.6 抗震設防烈度須按抗震設防烈度可采用現(xiàn)行規(guī)定權(quán)限審批、頒發(fā)的文件（圖件）確定。情況下，動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的基本烈度。對橋址已作過專門安全性評價的橋梁，應按批準的抗震設防烈度或設計動

9、參數(shù)進行抗震設防。1.0.7 公路橋梁的抗震設計，除應符合本細則的要求外，尚應符合規(guī)范的規(guī)定?，F(xiàn)行的有關(guān)標準12術(shù) 語、符 號2.1 術(shù)語2.1.1 抗震設防烈度seismic fortification intensity按規(guī)定權(quán)限批準的作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的烈度。2.1.2 抗震設防標準seismic fortification criterion衡量抗震設防要求的尺度，由抗震設防烈度和公路橋梁使用功能的重要性確定。2.1.3作用earthquake action作用在結(jié)構(gòu)上的動，水平作用和豎向作用。2.1.4 E1作用earthquake action E1工程場地重現(xiàn)期較短的作用，

10、對應于第一級設防水準2.1.5 E2作用earthquake action E2工程場地重現(xiàn)期較長的作用，對應于第二級設防水準2.1.6由效應seismic effect作用引起的橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等效應的總稱。2.1.7 設計基本度design basic acceleration of ground motion動重現(xiàn)期為 475 年的動度的設計取值。2.1.8 特征周期characteristic period抗震設計用的度反應譜曲線下降段起始點對應的周期值，取決于環(huán)境和場地類別。2.1.9 設定根據(jù)場址scenario earthquake性概率估計、區(qū)域動衰減確定的與設防動協(xié)調(diào)一致的

11、，用震級和距離對表達。2.1.10動輸入 multi-support-excitation非一致特大跨徑橋梁抗震分析，尤其是時程分析中各個橋墩的動輸入有所不同，反映了動場的空間變異性和空間相關(guān)性。2.1.11 液化liquefaction中覆蓋土層內(nèi)孔隙水壓急劇上升，一時難以消散，導致土體抗剪強度大大降低的現(xiàn)象。多發(fā)生在飽和粉細砂中，常伴生噴水、以及構(gòu)筑物沉陷、傾倒等現(xiàn)象。2.1.12 側(cè)向滑移lateral sping2伴隨液化發(fā)生的較大范圍地基土水平方向移動的現(xiàn)象。2.1.13 抗震概念設計seismic concept design根據(jù)災害和工程經(jīng)驗等歸納的基本設計原則和設計思想，進行橋

12、梁結(jié)構(gòu)總體布置、確定細部構(gòu)造的過程。2.1.14 彈性抗震設計elastic seismic design不橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形，用構(gòu)件的強度作為衡量結(jié)構(gòu)性能的指標，只需校核構(gòu)件的強度是否滿足要求。2.1.15 延性抗震設計 ductility seismic design橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形，不僅用構(gòu)件的強度作為衡量結(jié)構(gòu)性能的指標，同時要校核構(gòu)件的延性能力是否滿足要求。2.1.16 延性構(gòu)件 ductile member延性抗震設計時，發(fā)生塑性變形的構(gòu)件稱為延性構(gòu)件。2.1.17 能力設計capacity design為確保延性抗震設計橋能出現(xiàn)塑性鉸的橋墩的非塑性鉸區(qū)、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)

13、生塑性變形和剪切破壞，必上述部位、構(gòu)件進行加強設計，以保證非塑性鉸區(qū)的彈性能力高于塑性鉸區(qū)。2.1.18 能力保護構(gòu)件 capacity protected member采用能力保護設計原則設計的構(gòu)件稱為能力保護構(gòu)件。2.1.19 減隔震設計seismic isolation design在橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)之間設置減隔震系統(tǒng)，以增結(jié)構(gòu)體系阻尼和（或）周期，降低結(jié)構(gòu)的反應和（或）減小輸入到上部結(jié)構(gòu)的能量，達到預期的防震要求。2.1.20 抗震措施seismic measure作用計算和抗力計算以外的抗震設計內(nèi)容，抗震構(gòu)造措施。2.1.21 抗震構(gòu)造措施s of seismic mea

14、sures根據(jù)抗震概念設計原則，不需計算，對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細部要求。2.1.22 常規(guī)橋梁 ordinary bridge常規(guī)橋梁單跨跨徑不超過 150m 的混2.1.23 特殊橋梁special bridge、圬工或混拱橋。3特殊橋梁斜拉橋、懸索橋、單跨跨徑 150m 以上的和拱橋。2.2符號2.2.1 作用和作用效應¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾AEihp Ehtp

15、 Eihs Ehp Ehau Eea Ew EmaxEhzb水平向設計基本動度峰值；作用于橋墩質(zhì)點 i 的水平作用于支座頂面處的水平力；力；上部結(jié)構(gòu)對第 i 號墩板式橡膠支座頂面處產(chǎn)生的水平力；墩身所產(chǎn)生的水平力；作用于重心處的水平力；主動土；時在水深 1/2 高度處，作用于橋墩的總動水固定盆式支座容許承受的最大水平力；E2作用效應和永久作用效應組合后板式橡膠支座或固定盆式支座的水平力設計值；上部結(jié)構(gòu)的重力或一聯(lián)上部結(jié)構(gòu)的總重力；¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

16、;¾¾¾¾Gsp Gcp Gp Gtp Gau kitp kis kipSmax重力；墩身重力；橋墩對板式橡膠支座頂面處的換算質(zhì)點重力；基礎(chǔ)頂面以上重力；第 i 號墩組合抗推剛度；第 i 號墩板式橡膠支座抗推剛度； 第 i 號墩墩頂抗推剛度；設計度反應譜最大值；E2作用下，采用截面有效剛度計算的墩頂水平位移。2.2.2 計算系數(shù)Ci¾¾Cs¾¾Cd¾¾Ce¾¾抗震重要性系數(shù)；場地系數(shù)；阻尼調(diào)整系數(shù)；液化抵抗系數(shù)；4a¾¾K¾¾KA

17、90;¾Ka¾¾土層液化影響折減系數(shù)；地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù)；非條件用于臺背的主動土系數(shù)主動土系數(shù)；¾¾Kpsp土系數(shù)；¾¾1¾¾墩身重力換算系數(shù)；橋墩基本振型參與系數(shù)；2.2.3 幾何特征¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾d0 db ds du dw Hi Ieff Lstqj液化土特征深度；基礎(chǔ)埋置深度；縱向鋼筋的直徑

18、；上覆非液化土層厚度；地下水位深度；沖刷線或基礎(chǔ)頂面至墩身各段重心處的垂直距離；有效截面抗彎慣性矩；梁的計算跨徑；箍筋豎向間距；板式橡膠支座橡膠層總厚度；斜交角；曲線梁的中心角。2.2.4 材料指標Ec¾¾Gd¾¾fa0 ¾¾faE ¾¾ f a ¾¾w¾¾橋墩的彈性模量；板式橡膠支座動剪切模量；地基承載力基本容許值；調(diào)整后的地基抗震承載力容許值；深寬后的地基承載力容許值；土的重力密度；水的重力密度；5d¾¾支座動摩阻系數(shù)。2.2.5 延性設計參數(shù)

19、0;¾箍筋抗拉強度設計值；¾¾箍筋抗拉強度標準值；fyh fkh fcc K LPMyDuquf 0fyfurte Rsue luhk¾¾約束混的峰值；¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾延性安全系數(shù)；等效塑性鉸長度；屈服彎矩；橋墩容許位移；塑性鉸區(qū)域的最大容許轉(zhuǎn)角橋墩正截面抗彎承載能力超強系數(shù)；

20、屈服曲率；極限曲率；縱向配筋率；約束鋼筋的折減極限應變；縱筋的折減極限應變；軸壓比。2.2.6 其他參數(shù)g¾¾N1¾¾重力度；土層實際標準貫入錘擊數(shù)；¾¾Ncr土層液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值；T ¾¾g ¾¾T1 ¾¾ 1 ¾¾ ¾¾結(jié)構(gòu)自振周期；特征周期；橋墩基本周期；橋墩基本圓頻率；結(jié)構(gòu)阻尼比。63基本要求3.1橋梁抗震設防和設防標準3.1.1 公路橋梁應根據(jù)公路等級及橋梁的重要性和修復（搶修）的難易程度，分為 A 類、B 類、C

21、 類、D 類四個抗震設防類別。A 類橋類橋指除 A 類以外的高速公路和一級公指單跨跨徑超過 150m 的特大橋，B的橋梁及二級公的大橋、特大橋等，C 類橋指 A 類、B 類、D 類以外的公路橋梁，D 類橋指位于三、四級公路上的中橋、小橋。3.1.2 各類橋梁的設防標準，應符合下列要求：1各類橋梁在不同設防烈度下的抗震設防措施等級按表 3.1.2-1確定。表 3.1.2-1 各類公路橋梁抗震設防措施等級注：g 為重力度2各類橋梁的抗震重要性系數(shù)Ci ，按表 3.1.2-2 確定。表 3.1.2-2 各類橋梁的抗震重要性系數(shù)Ci注：高速公路和一級公的大橋、特大橋，其抗震重要性系數(shù)取 B 類括號內(nèi)的

22、值。3.1.3 對于破壞后修復（搶修）的 C 類、D 類橋梁，應提高一類設防。對抗震救災、或國防上具有重要意義的三、四級公的橋梁，按批準權(quán)限，報請批準后，可提高一類設防。7橋梁E1作用E2作用A 類1.01.7B 類0.43（0.5）1.3（1.7）C 類0.341.0D 類0.23-設防烈度橋梁67890.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4gA 類7899更高，專門研究B 類788999C 類677889D 類6778893.1.4交叉的跨線橋梁，抗震設計不應低于下線橋梁的要求。3.2確定作用的基本要求3.2.1基本各類公路橋梁抗震設計要考慮的作用，用所在地區(qū)設防烈度相應的設計度

23、和反應譜特征周期以及本細則第 3.1.2 條第 2 款規(guī)定的抗震重要性系數(shù)來表征。3.2.2 公路橋梁抗震設防烈度和設計基本規(guī)定。度取值的對應，應符合表 3.2.2 的表 3.2.2 抗震設防烈度和水平向設計基本度峰值 A3.2.3 對場址進行專門的安全性評價時，除滿足現(xiàn)行工程場地安全性評價技術(shù)規(guī)范外，確定抗震設防標準及作用時還應滿足本細則的相定。3.3抗震設計流程圖3.3.1用圖 3.3.1 的抗震設計流程進行。橋梁抗震設計8抗震設防烈度6789A0.05g0.10（0.15）g0.20（0.30）g0.40g是是否特殊橋梁否是是否減隔震設計否是6 度地區(qū)否是墩高超過 40m否墩身第 1 階

24、振型有效質(zhì)量低于 60%，且結(jié)構(gòu)進入彈塑性否是圖 3.3.1抗震設計總流程圖97 度及以上地區(qū)常規(guī)橋梁設計流程圖(圖 6.1.21)，(圖 6.1.22)專門研究抗震措施（1.0.4 條、3.1.2 條、11.2 節(jié)）減隔震橋梁（第 10 章）斜拉橋、懸索橋、單跨跨徑 150m以上的和拱橋（第 9 章）結(jié)合抗震概念設計原則，進行恒載和活載下的結(jié)構(gòu)設計，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)3.4作用效應組合3.4.1公路橋梁抗震設計應考慮以用：(1) 永久作用，結(jié)構(gòu)重力（恒載）、預、土、水；(2)作用，動的作用和土、水等；3.4.2作用效應組合應：永久作用效應+作用效應，組合方式應各種效應的最不利組合。104場地和地基

25、4.1場地4.1.1 橋位選擇應在工程地質(zhì)勘察和專門工程地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，按地質(zhì)構(gòu)造的活動性、邊坡性和場地的地質(zhì)條件等進行綜合評價，應查明對公路橋梁抗震有利、不利和的地段，宜充分利用對抗震有利地段。4.1.2 在抗震不利地段布設橋位對地基采取適當抗震加固措施。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。4.1.3地段各級公路橋位宜繞避抗震地段，對于高速公路、一級公路必須通過抗震作安全性評價分析。4.1.4對時可能因發(fā)生滑坡、崩塌而造成堰塞湖的地段應估計其淹沒和潰決的影響范圍，合理確定路線的標高，選定橋位。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

26、臺以及路基的，取適當措施。4.1.5 橋梁工程場地土層剪切波速按下列要求確定：（1）A 類橋梁，由工程場地安全性評價工作確定；（2）B 類橋通過現(xiàn)場實測確定?，F(xiàn)場實測時鉆孔數(shù)量應滿足如下要求：中橋不少于 1 個、大橋不少于 2 個、特大橋宜適當增加；（3）C 類及以下的橋梁，當無實測剪切波速時，可根據(jù)巖土名稱和性狀按表 4.1.5劃分土的類型，并結(jié)合當?shù)氐慕?jīng)驗，在表 4.1.5 的范圍內(nèi)估計各土層的剪切波速。4.1.6 工程場地覆蓋層厚度按下列要求確定：（1）離確定。情況下，應按地面至剪切波速大于 500m/s 的堅硬土層或巖層頂面的距（2）地面 5m 以下剪切波速大于相鄰上層土剪切波速 2.

27、5 倍的土層，且其下臥巖土剪切波速不小于 400m/s 時，可按地面至該土層頂面距離確定。（3） 剪切波速大于 500m/s 的孤石、透鏡體，應視同周圍土層。（4） 土層中的火山巖硬夾層，應視為剛體，其厚度應從覆蓋土層中扣除。11表 4.1.5土的類型劃分和剪切波速范圍注： fa0 為由荷載試驗等得到的地基承載力基本容許值（kPa）。4.1.7土層平均剪切波速按下式計算：u se= d0 / t（4.1.7-1）nt = å(di i=1u si )（4.1.7-2）use 土層平均剪切波速（m/s）；式中d 0 計算深度（m），取覆蓋層厚度和 20m 二者的較小值；t 剪切波在地面

28、至計算深度之間的傳播時間（s）；di 計算深度范圍內(nèi)第i 土層的厚度（m）；u si 計算深度范圍內(nèi)第i 土層的剪切波速（m/s）；n 計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。4.1.8橋梁工程場地類別，根據(jù)土層平均剪切波速和場地覆蓋土層厚度，按表 4.1.8 的規(guī)定劃分為四類。12土的類型巖土名稱和性狀土層剪切波速us 范圍（m/s）堅硬土或巖石巖石，密實的碎石土us >500中硬土中密、稍密的碎石土，密實、中密的礫、粗（中）砂，fa0 >200的粘性土和粉土，堅硬黃土500us >250中軟土稍密的礫、粗（中）砂，除松散外的細、粉砂， fa0 200的粘性土和粉土， fa0 >

29、130 的填土，可塑黃土250us >140軟弱土淤泥和淤泥，松散的砂，新近沉積的粘性土和粉土，fa0 130 的填土，黃土u s 140表 4.1.8 橋梁工程場地類別劃分注：表中數(shù)據(jù)為場地覆蓋土層厚度（m）。4.1.9 橋梁工程場地范圍內(nèi)有發(fā)震斷裂時，應對斷裂的工程影響進行評價。當符合下列條件之一時，可不考慮發(fā)震斷裂錯動對橋梁的影響。（1）抗震設防烈度小于 8 度；（2）非全新世活動斷裂；（3）抗震設防烈度為 8 度和 9 度時，前第四紀基巖隱伏斷裂的土層覆蓋厚度分別大于 60m 和 90m。當不能滿足上述條件采取下列措施：（1）A 類橋梁應盡量避開主斷裂，抗震設防烈度為 8 度和

30、9 度地區(qū)，其避開主斷裂的距離為橋墩邊緣至主斷裂帶外緣分別不宜小于 300m 和 500m；（2）A 類以下橋梁宜采用跨徑較小便于修復的結(jié)構(gòu)；（3） 當橋位無法避開發(fā)震斷裂時，上。全部墩臺布置在斷層的同一盤（最好是下盤）4.2地基的承載力4.2.1 地基抗震驗算時，用作用效應與永久作用效應組合。4.2.2 地基抗震承載力容許值應按下式計算： faE = K f a 式中 f aE 調(diào)整后的地基抗震承載力容許值；K 地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù)，應按表 4.2.3 取值；（4.2.2）13平均剪切波速（m/s）場地類別use 5000500use 25055250use 14033，5050use

31、 14033，1515，8080 f a 深寬基礎(chǔ)設計規(guī)范采用。后的地基承載力容許值，應按準公路橋涵地基與4.2.3 柱樁的地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù)可取 1.5，摩擦樁的地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù)可根據(jù)地基土類別按表 4.2.3 取值。表 4.2.3 地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)注： fa0 為由荷載試驗等得到的地基承載力基本容許值（kPa）。4.3地基的液化和軟土地基4.3.1飽和砂土或飽和粉土(不含黃土)的地基，除 6 度設防外，液化判別；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(jié)合具體情況采取相應措施。4.3.2當在地面以下 20m 范圍內(nèi)有飽和砂土或飽和粉土（不含黃土）

32、，符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或不考慮液化影響：1 地質(zhì)年代為第四紀晚更新世（ Q3 ）及其以前時，7 度、8 度時可判為不液化。2 粉土的粘粒（粒徑小于 0.005mm 的顆粒）含量百分率，7 度、8 度和 9 度分別不小于 10、13 和 16 時，可判為不液化土。3 天然地基的橋梁，當上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時，可不考慮液化影響：du > d0 + db - 2（4.3.2-1）dw > d0 + db - 3du + dw > 1.5d0 + 2db - 4.5（4.3.2-2）（4.3.2-3）14巖 土名 稱和性 狀K巖石，密實的

33、碎石土，密實的礫、粗（中)砂， fa0 300 的粘性土和粉土1.5中密、稍密的碎石土，中密和稍密的礫、粗（中)砂，密實和中密的細、粉砂，150 fa0300 的粘性土和粉土，堅硬黃土1.3稍密的細、粉砂，100 fa0 150 的粘性土和粉土，可塑黃土1.1淤泥，淤泥，松散的砂，雜填土，新近堆積黃土及黃土1.0dw 地下水位深度（m），宜按設計基準期內(nèi)年平均最高水位采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用；式中du 上覆非液化土層厚度（m），計算將淤泥和淤泥層扣除；db 基礎(chǔ)埋置深度（m），不超過 2m 時用 2m；d0 液化土特征深度（m），可按表 4.3.2 采用。表 4.3.2 液化土特征深度

34、（m）4.3.3當初步判別認為需進一步進行液化判別時，用標準貫入試驗判別法判別地面下 15m 深度范圍內(nèi)的液化；當采用樁基或埋深大于 5m 的基礎(chǔ)時，尚應判別 1520m范圍內(nèi)土的液化。當飽和土標準貫入錘擊數(shù)（桿長）小于液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值 Ncr 時，應判為液化土。當有成熟經(jīng)驗時，尚可采用其他判別。在地面下 15m 深度范圍內(nèi)，液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計算：（ ds £ 15 ）（4.3.3-1）在地面下 1520m 范圍內(nèi)，液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計算：（15 £ ds £ 20 ）（4.3.3-2）式中 Ncr 液化判別標準貫

35、入錘擊數(shù)臨界值；N 0dsrc液化判別標準貫入錘擊數(shù)基準值，應按表 4.3.3 采用；飽和土標準貫入點深度（m）；粘粒含量百分率（），當小于 3 或為砂土時，用 3。15飽和土類別7 度8 度9 度粉 土678砂 土789表 4.3.3 標準貫入錘擊數(shù)基準值 N 0注：1、特征周期根據(jù)場地位置動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）上。2、括號內(nèi)數(shù)值用于設計基本動度為 0.15g 和 0.30g 的地區(qū)。4.3.4 對液化土層的地基，應探明各液化土層的深度和厚度，按下式計算每個鉆孔的液化指數(shù)，并按表 4.3.4 綜合劃分地基的液化等級：æönNiå=1 -

36、7;diWiçIlE（4.3.4）Ni=1 ècri ø式中 IlE 液化指數(shù)；n 在判別深度范圍內(nèi)每一個鉆孔標準貫入試驗點的總數(shù)；Ni 、 Ncri 分別為i 點標準貫入錘擊數(shù)的實測值和臨界值，當實測值大于臨界值時應取臨界值的數(shù)值；dii 點所代表的土層厚度（m），可采用與該標準貫入試驗點相鄰的上、下兩標準貫入試驗點深度差的一半、但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；Wii 土層數(shù)值（為 m-1）。若判別深度土層厚度的層位影響為 15m，當該層中點深度不大于 5m 時用 10，等于 15m 時用零值，515m 時應按線性內(nèi)插法取值；若判別深度為 20m，

37、當該層中點深度不大于 5m 時時應按線性內(nèi)插法取值。用 10，等于 20m 時用零值，520m16區(qū)劃圖上的特征周期（s）7 度8 度9 度0.356（8）10（13）160.40、0.458（10）12（15）18表 4.3.4 液 化 等 級4.3.5 抗液化措施應根據(jù)橋梁重要性類別及液化等級按表 4.3.5 確定。表 4.3.5 抗液化措施4.3.6 全部消除地基液化沉降的措施，應符合下列要求：1采用樁基時，樁端計算確定。液化深度以下土層中的長度（不樁尖部分），應按23采用深基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)底面應埋入液化深度以下的土層中，其深度不應小于 1m。采用加密法（如振沖、振動加密、擠密碎石樁、強夯等

38、）加固時，應處理至液化深度下界；且處理后復合地基的標準貫入錘擊數(shù)不宜小于按第 4.3.3 條規(guī)定的液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值。45用非液化土替換全部液化土層。采用加密法或換土法處理時，在基礎(chǔ)邊緣以外的處理寬度，應超過基礎(chǔ)底面下處理深度的 1/2 且不小于基礎(chǔ)寬度的 1/5。4.3.7部分消除地基液化沉降的措施應符合下列要求：12處理深度應使處理后的地基液化指數(shù)減少，其值不宜大于 5。加固后復合地基的標準貫入錘擊數(shù)不宜小于按第 4.3.3 條規(guī)定的液化判別標準貫17橋梁地 基 的 液 化 等 級輕 微中 等嚴 重A 類、B 類部分消除液化沉陷，或?qū)A(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理全部消除液化沉陷，或部分消除

39、液化沉陷且對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理全部消除液化沉陷C 類基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理， 也可不采取措施基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理， 或更高要求的措施全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理D 類可不采取措施可不采取措施基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，或其他的措施液化等級輕 微中 等嚴 重判別深度為 15m 的液化指數(shù)0 IlE 55 IlE 15IlE 15判別深度為 20m 的液化指數(shù)0 IlE 66 IlE 18IlE 18入錘擊數(shù)臨界值。3基礎(chǔ)邊緣以外的處理寬度，應符合本節(jié)第 4.3.6 條第 5 款的要求。4.3.8 減輕液化影響的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，可綜合采用下列各項措施：(1) 選擇合適的基礎(chǔ)埋置

40、深度。(2) 調(diào)整基礎(chǔ)底面積，減少基礎(chǔ)偏心。(3)加強基礎(chǔ)的整體性和剛度。(4)減輕荷載，增強上部結(jié)構(gòu)的整體剛度和均勻?qū)ΨQ性，避免采用對不均勻沉降敏感的結(jié)構(gòu)形式等。4.3.9 當?shù)鼗鶅?nèi)有液化土層時，液化土層的承載力（樁側(cè)摩阻力）、土抗力（地基系數(shù)）、內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力等，可根據(jù)液化抵抗系數(shù)Ce 予以折減。折減系數(shù)a 應按表 4.3.9采用。液化土層以下地基承載力的提高系數(shù)，應符合本細則第 4.2 節(jié)的規(guī)定；液化土層以上地基承載力不宜提高。在計算液化土層以下地基承載力時，應考慮其重力。N1C =（4.3.9）eNcr式中Ce 液化抵抗系數(shù)；N1 、 Ncr 分別為實際標準貫入錘擊數(shù)和標準貫入錘擊數(shù)

41、臨界值。表 4.3.9 土層液化影響折減系數(shù)a表中 ds 標準貫入點深度（m）。18Ceds （m）aCe 0.6ds 10010 ds 201/30.6 < Ce £ 0.8ds 101/310 ds 202/30.8 < Ce £ 1.0ds 102/310 ds 2015作用5.1規(guī)定5.1.1各類橋梁結(jié)構(gòu)的作用，應按下列原則考慮：1作用，直線橋可分別考慮順橋向 X 和情況下，公路橋只考慮水平向橫橋向 Y 的作用。2 設防烈度為 8 度和 9 度時的拱式結(jié)構(gòu)、長懸臂橋梁結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)，以及豎向作用引起的效應很重要時，應同時考慮順橋向 X、橫橋向 Y 和豎

42、向 Z 的作用。3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 X、Y 和豎向 Z）的作用時，可分別單獨計算 X 向作用產(chǎn)生的最大效應 EX 、Y 向作用產(chǎn)生的最大效應 EY 與Z 向作用產(chǎn)生的最大效應 EZ ，總的設計最作用效應E 按下式求?。篍 =E2+ E2 + E2（5.1.1）XYZ4 當采用時程分析法時，應同時輸入三個方向分量的一組應。動時程計算作用效5.1.2作用可以用設計度反應譜、設計動時程和設計動功率譜表征。5.1.3 A 類橋安全性評價確定址設防烈度為 9 度及以上的 B 類橋梁，應根據(jù)專門的工程場地作用。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

43、安全性評價確定作用。工程場地安全性評價應滿足以下要求：（1） 橋址地質(zhì)不連續(xù)或地形特征可能造成各橋墩的動參數(shù)顯著不同，以及橋梁一長超過 600m考慮動的空間變化，波傳播效應、失相干效應和不同塔墩基礎(chǔ)的場地差異。對反應譜法或功率譜法應取場地包絡反應譜或包絡功率譜。（2）橋址距有發(fā)生 6.5 級以上的活斷層 30km 以內(nèi)時，A 類橋梁工程潛在場地安全性評價應符合以下要求：考慮近斷裂效應要上盤效應、破裂的方向性效應；注意設計度反應譜長周期段的可靠性；給出順斷層垂直斷層方向的地震動 2 個水平分量。B 類橋梁工程場地慮近斷裂效應。安全性評價中，要選定適當?shù)脑O定，考其他橋梁的作用，按本章以下各節(jié)的規(guī)定

44、確定。195.2設計度反應譜5.2.1 水平設計度反應譜阻尼比為 0.05 的水平設計度反應譜 S（見圖 5.2.1）由下式確定：ìSmax (5.5T + 0.45)T < 0.1s 0.1s £ T £ TgT > TïS = íSmax(5.2.1)ïS(T / T )î式中：Tg 特征周期（s）。maxggT 結(jié)構(gòu)自振周期（s）。Smax水平設計度反應譜最大值。圖 5.2.1 水平設計度反應譜5.2.2 水平設計度反應譜最大值 Smax 由下式確定= 2.25Ci Cs Cd ASmax(5.2.2)式中

45、， Ci 抗震重要性系數(shù)，按表 3.1.2-2 取值；Cs 場地系數(shù)，按表 5.2.2 取值；Cd 阻尼調(diào)整系數(shù)，按第 5.2.4 條確定；A水平向設計基本動度峰值，按表 3.2.2 取值。表 5.2.2 場地系數(shù) Cs20設防烈度場地類型67890.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g5.2.3 特征周期Tg 按橋址位置動反應譜特征周期區(qū)劃圖上，根據(jù)場地類別，按表 5.2.3 取值。表 5.2.3 設計度反應譜特征周期調(diào)整表動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）中的表 C1注：本表引自5.2.4 阻尼調(diào)整系數(shù)，除有專門規(guī)定外，結(jié)構(gòu)的阻尼比x 應取值 0.05，式（5.2.2）中

46、的阻尼調(diào)整系數(shù)Cd 取值 1.0。當結(jié)構(gòu)的阻尼比按有定取值不等于 0.05 時，阻尼調(diào)整系數(shù)Cd 應按下式取值。C = 1+ 0.05 - x ³ 0.55（5.2.4）d0.06 + 1.7x5.2.5 豎向設計豎向設計比函數(shù) R?；鶐r場地：度反應譜度反應譜由水平向設計度反應譜乘以下式給出的豎向譜R = 0.65(5.2.5-1)土層場地：T < 0.10.1 £ T < 0.3T ³ 0.3ì1.0R = ï(5.2.5-2)í1.0 - 2.5(T - 0.1)ï0.5î式中： T 結(jié)構(gòu)自振周期（

47、s）。21區(qū)劃圖上的特征周期場地類型劃分I0.350.250.350.450.650.400.300.400.550.750.450.350.450.650.90I1.21.00.90.90.90.91.01.01.01.01.01.0III1.11.31.21.21.01.0IV1.21.41.31.31.00.95.3設計動時程5.3.1 已作安全性評價的橋址，設計動時程應根據(jù)專門的工程場地安全性評價的結(jié)果確定。5.3.2 未作安全性評價的橋址，可根據(jù)本細則設計度反應譜，與其兼容的設計度時程；也可選用與設定震級、距離大體相近的實際動度，通過時域調(diào)整，使其反應譜與本細則設計度反應譜兼容。為考

48、慮動的隨機性，設計度時程不得少于三組，且應保證任意兩組間同方向時程由式（5.3.2）定義的相數(shù) r 的絕對值小于 0.1。r=(5.3.2)5.4設計動功率譜5.4.1 已作安全性評價的橋址，設計動功率譜要根據(jù)專門的工程場地安全性評價的結(jié)果確定。5.4.2 未作安全性評價的橋址，可根據(jù)設計震級、距離，選用適當?shù)乃p推算；或根據(jù)設計度反應譜按下式估算（單邊功率譜）：TxS 2Sa (w) = p 2(5.4.2)éæö-1 ùln êç - T ln p ÷ ú2Tdêëèø&

49、#250;û式中： S 反應譜值；p 不超越概率，取 0.5；Td 持續(xù)時間（s）；x 阻尼比；T 周期（s），T = 2p / w 。w圓頻率(rad/s)。22å a1 j × a2 j jå a2 × å a2 1 j2 jjj5.5主動土和動水5.5.1 E1作用抗震設計階段，應考慮和主動土的影響，在 E2作用抗震設計階段，不需考慮。5.5.2主動土土按附錄 D 規(guī)定計算。橋臺后填土無粘性時，也可按下列簡化公式計算：時作用于橋臺臺背的E= 1 g H 2K3C A tan j)(1+i（5.5.2-1）eaA2g式中： Eea時作用于臺背每延米長度上的主動土（kN/m），其作用點距臺底 0.4H 處； 土的重力密度（kN/m3）；高度（m）；HKA非條件用于臺背的主動土系數(shù)，按下式計算：cos2 jKA = (1+ sin j)2（5.5.2-2）j臺背土的內(nèi)摩擦角（°）；Ci抗震重要性系數(shù)；當判定橋臺地表以下 10m 內(nèi)，有液化土層或軟土層時，橋臺基礎(chǔ)應穿過液化土層或軟土層；當液化土層或軟土層超過 10m 時，橋臺基礎(chǔ)應埋深至地表以下 l0m 處。其作用于橋臺臺背的主動土應按下式計算