公路橋梁震害與抗震設計技術交流

公路橋梁震害害與抗震設計計技術交流1總則2術語、符號號3基本要求4場地和地基5地震作用6抗震分析7強度與變形驗驗算8延性構造細節(jié)節(jié)設計9特殊橋梁抗震震設計10橋梁減隔震設設計11抗震措施附附錄A梁橋結構基本本周期的近似似公式

附錄錄B圓形和矩形截截面屈服曲率率和極限曲率率計算

附錄錄C功率譜法的實實施原則附附錄D粘性填土的地地震土壓力計計算公式根據(jù)交通部：：“關于下達達1999年度建設標準準、規(guī)范、定定額等編制、、修訂工作計計劃的通知””（交通部公公路發(fā)[1999]82號），由重慶慶交通科研設設計院組織對對《公路工程抗震震設計規(guī)范》（JTJ004-89）橋梁抗震設設計部分進行行修訂，編寫寫《公路橋梁抗震震設計細則》。修訂后的《公路橋梁抗震震設計細則》共有11章4個附錄。修訂訂的主要內(nèi)容容包括：1擴大了適用范范圍，增加了了非規(guī)則橋梁梁的抗震設計計內(nèi)容；對斜斜拉橋、懸索索橋、單跨跨跨徑超過150m的特大跨徑徑梁橋和拱拱橋給出了了抗震設計計原則和有有關規(guī)定；；增加了減減隔震橋梁梁的設計原原則和有關關規(guī)定。2修訂訂了了相相應應的的設設防防標標準準和和設設防防目目標標，，采采用用了了兩兩水水平平設設防防、、兩兩階階段段設設計計的的抗抗震震設設計計思思想想，，由由單單一一的的強強度度抗抗震震設設計計修修改改為為強強度度和和變變形形雙雙重重指指標標控控制制的的抗抗震震設設計計。。3補充、細細化了場場地和地地基部分分的有關關規(guī)定。。4修訂了地地震作用用部分，，修訂了了水平設設計加速速度反應應譜，反反應譜周周期由5s增加到10s，增加了了場地系系數(shù)、阻阻尼調(diào)整整系數(shù)、、豎向設設計加速速度反應應譜等內(nèi)內(nèi)容，增增加了地地震作用用分量組組合、設設計地震震動時程程等有關關規(guī)定，，取消了了綜合影影響系數(shù)數(shù)。補充充修訂了了地震土土壓力計計算公式式。5增加了橋橋梁延性性抗震設設計和能能力保護護原則的的有關規(guī)規(guī)定，增增加了延延性構造造細節(jié)設設計的有有關規(guī)定定。6增加了了抗震震分析析建模模原則則和抗抗震分分析方方法等等有關關規(guī)定定。7修訂了了抗震震措施施的有有關規(guī)規(guī)定。。1總則1.0.1為貫徹徹執(zhí)行行《中華人人民共共和國國防震震減災災法》，實行行預防防為主主的方方針，，減輕輕公路路橋梁梁的地地震破破壞，，保障障人民民生命命財產(chǎn)產(chǎn)安全全，減減少經(jīng)經(jīng)濟損損失，，更好好地發(fā)發(fā)揮公公路交交通網(wǎng)網(wǎng)的功功能及及其在在抗震震救災災中的的作用用，特特制定定本細細則。。1.0.2本細則則主要要適用用于單跨跨跨徑不不超過過150m的混凝凝土梁梁橋、、圬工工或混混凝土土拱橋橋。斜拉拉橋、、懸索索橋、、單跨跨跨徑徑超過過150m的特大大跨徑徑梁橋橋和拱拱橋，，可參參照本本細則則給出出的抗抗震設設計原原則進進行設設計。。1.0.3按本細細則進進行抗抗震設設計的的橋梁梁，依依據(jù)本本細則則第3.1.1條進行行分類類，其其抗震震設防防目標標是：：當當橋橋梁遭遭受E1地震作作用時時：各各類橋橋梁一一般不不受損損壞或或不需需修復復可繼繼續(xù)使使用。。當橋梁梁遭受受E2地震作作用時時：A類橋梁梁可發(fā)發(fā)生局局部輕輕微損損傷，，不需需修復復或經(jīng)經(jīng)簡單單修復復可繼繼續(xù)使使用；；B類、C類橋梁梁應保保證不不致倒倒塌或或產(chǎn)生生嚴重重結構構損傷傷，經(jīng)經(jīng)加固固修復復后仍仍可繼繼續(xù)使使用。。參照國外橋橋梁抗震設設防的性能能目標要求求，同時考考慮了和原原《公路工程抗抗震設計規(guī)規(guī)范》（JTJ004-89）中橋梁抗抗震設防性性能目標要要求的延續(xù)續(xù)性和一致致性，本細細則規(guī)定，，A類橋梁的抗抗震設防目目標是中震震（E1地震作用，，重現(xiàn)期約約為475年）不壞，，大震（E2地震作用，，重現(xiàn)期約約為2000年）可修修，B、C類橋梁的抗抗震設防目目標是小震震（E1地震作用，，重現(xiàn)期約約為50-100年）不壞，中震（重現(xiàn)期約約為475年）可修，大震震（E2地震作用，，重現(xiàn)期約約為2000年）不倒，D類橋梁的抗抗震設防目目標是小震震（重現(xiàn)期期約為25年）不壞。。需要指出出的是，對對于B、C類橋梁，其其抗震設計計只進行E1地震作用下下的彈性抗抗震設計和和E2地震作用下下的延性抗抗震設計，，滿足了這這兩個階段段的性能目目標要求后后，中震（（重現(xiàn)期約約為475年）可修的的目標即認認為已隱含含滿足。因因此，本細細則實質(zhì)上上是采用兩水平設防防，兩階段段設計。1.0.4抗震設防烈烈度為6度及以上地地區(qū)的公路路橋梁，須須進行抗震震設計。A類、B類和C類橋梁須進進行E1地震作用和和E2地震作用下下的抗震設設計。D類橋梁只須須進行E1地震作用下下的抗震設設計。抗震設防烈烈度為6度地區(qū)的B類、C類、D類橋梁，可可只進行抗抗震措施設計。1.0.5本細則適用用于抗震設設防烈度為為6、7、8和9度地區(qū)的公路路橋梁抗震設設計?？拐鹪O設防烈度大于于9度地區(qū)的橋梁梁和有特殊要要求的大跨徑徑或特殊橋梁梁，其抗震設設計應作專門門研究，按有有關專門規(guī)定定執(zhí)行。1.0.6抗震設防烈度度須按國家規(guī)規(guī)定權限審批批、頒發(fā)的文文件（圖件））確定。一般般情況下，抗抗震設防烈度度可采用現(xiàn)行行《中國地震動參參數(shù)區(qū)劃圖》規(guī)定的地震基基本烈度。對對橋址已作過過專門地震安安全性評價的的橋梁，應按按批準的抗震震設防烈度或或設計地震動動參數(shù)進行抗抗震設防。2術語語、符符號號2.1.1抗震設設防烈烈度按按國家家規(guī)定定權限限批準準的作作為一一個地地區(qū)抗抗震設設防依依據(jù)的的地震震烈度度。2.1.2抗震設設防標標準衡衡量抗抗震設設防要要求的的尺度度，由由抗震震設防防烈度度和公公路橋橋梁使使用功功能的的重要要性確確定。。2.1.4E1地震作作用工工程程場地地重現(xiàn)現(xiàn)期較較短的的地震震作用用，對對應于于第一一級設設防水水準2.1.5E2地震作作用工工程程場地地重現(xiàn)現(xiàn)期較較長的的地震震作用用，對對應于于第二二級設設防水水準2.1.7設計基基本地地震動動加速速度重重現(xiàn)現(xiàn)期為為475年的地地震動動加速速度的的設計計取值值。2.1.13抗震概概念設設計根根據(jù)地地震災災害和和工程程經(jīng)驗驗等歸歸納的的基本本設計計原則則和設設計思思想，，進行行橋梁梁結構構總體體布置置、確確定細細部構構造的的過程程。2.1.14彈性抗抗震設設計不不允允許橋橋梁結結構發(fā)發(fā)生塑塑性變變形，，用構構件的的強度度作為為衡量量結構構性能能的指指標，，只需需校核核構件件的強強度是是否滿滿足要要求。。2.1.15延性抗抗震設設計允允許橋橋梁結結構發(fā)發(fā)生塑塑性變變形，，不僅僅用構構件的的強度度作為為衡量量結構構性能能的指指標，，同時時要校校核構構件的的延性性能力力是否否滿足足要求求。2.1.22常規(guī)橋橋梁常常規(guī)橋橋梁包包括單單跨跨跨徑不不超過過150m的混凝凝土梁梁橋、、圬工工或混混凝土土拱橋橋。2.1.23特殊橋橋梁特特殊殊橋梁梁包括括斜拉拉橋、、懸索索橋、、單跨跨跨徑徑150m以上的的梁橋橋和拱拱橋。。3基本要要求3.1橋梁抗抗震設設防分分類和和設防防標準準3.1.1公路橋橋梁應應根據(jù)據(jù)公路路等級級及橋橋梁的的重要要性和和修復復（搶搶修））的難難易程程度，，分為為A類、B類、C類、D類四個個抗震震設防防類別別。A類橋梁梁是指指單跨跨跨徑徑超過過150m的特大大橋，，B類橋梁梁是指指除A類以外外的高高速公公路和和一級級公路路上的的橋梁梁及二二級公公路上上的大大橋、、特大大橋等等，C類橋梁梁是指指A類、B類、D類以外外的公公路橋橋梁，，D類橋梁梁是指指位于于三、、四級級公路路上的的中橋橋、小小橋。。(長橋？？互互通通及其其橋梁梁？降降低了了三級級公路路上橋橋梁的的標準準？跨跨徑徑不大大但結結構復復雜且且重要要的橋橋梁的的抗震震目標標如何何保證證？唯唯一一通道道的抗抗震要要求如如何保保證？？)從總體體上看看，原原《公路路工工程程抗抗震震設設計計規(guī)規(guī)范范》（JTJ004-89）的的抗抗震震設設防防分分類類和和設設防防標標準準是是基基本本合合理理的的。。具具體體來來講講，，將將公公路路橋橋梁梁分分為為A、B、C、D四個個抗抗震震設設防防類類別別，，其其中中A類為為單單跨跨跨跨徑徑超超過過150米的的特特大大橋橋，，B類涵涵蓋蓋了了原原規(guī)規(guī)范范的的A、B類，C、D類同同原原規(guī)規(guī)范范一一致致。。設設防防標標準準基基本本維維持持和和原原規(guī)規(guī)范范相相當當?shù)牡乃狡?。。但但本本細細則則在在抗抗震震設設計計方方法法上上有有大大的的改改變變，，采采用用兩兩水水平平設設防防，，兩兩階階段段設設計計。。第第一一階階段段的的抗抗震震設設計計，，采采用用彈彈性性抗抗震震設設計計，，第第二二階階段段的的抗抗震震設設計計，，采采用用延延性性抗抗震震設設計計方方法法，，并并引引入入能能力力保保護護設設計計原原則則。。通通過過第第一一階階段段的的抗抗震震設設計計，，即即對對應應E1地震震作作用用的的抗抗震震設設計計，，可可達達到到和和原原規(guī)規(guī)范范基基本本相相當當?shù)牡目箍拐鹫鹪O設防防水水平平。。通通過過第第二二階階段段的的抗抗震震設設計計，，即即對對應應E2地震震作作用用的的抗抗震震設設計計，，來來保保證證結結構構具具有有足足夠夠的的延延性性能能力力，，通通過過驗驗算算，，確確保保結結構構的的延延性性能能力力大大于于延延性性需需求求。。通通過過引引入入能能力力保保護護設設計計原原則則，，確確保保塑塑性性鉸鉸只只在在選選定定的的位位置置出出現(xiàn)現(xiàn)，，并并且且不不出出現(xiàn)現(xiàn)剪剪切切破破壞壞等等破破壞壞模模式式。。通通過過抗抗震震構構造造措措施施設設計計，，確確保保結結構構具具有有足足夠夠的的位位移移能能力力。。3.1.2各類類橋橋梁梁的的設設防防標標準準，，應應符符合合下下列列要要求求：：1各類類橋橋梁梁在在不不同同設設防防烈烈度度下下的的抗抗震震設設防防措措施施等等級級按按表表3.1.2-1確定定。。表表3.1.2-1各類類公公路路橋橋梁梁抗抗震震設設防防措措施施等等級級設防烈度橋梁分類67890.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4gA類7899更高，專門研究B類78899≥9C類677889D類6778892各類類橋橋梁梁的的抗抗震震重重要要性性系系數(shù)數(shù)，，按按表表3.1.2-2確定定。。表表3.1.2-2各類類橋橋梁梁的的抗抗震震重重要要性性系系數(shù)數(shù)橋梁分類E1地震作用E2地震作用A類1.01.7B類0.43（0.5）1.3（1.7）C類0.341.0D類0.23---注：高速速公路和和一級公公路上的的大橋、、特大橋橋，其抗抗震重要要性系數(shù)數(shù)取B類括號內(nèi)內(nèi)的值。。表3-1由原規(guī)范范的重要要性系數(shù)數(shù)和綜合合影響系系數(shù)計算算出的地地震動參參數(shù)綜合影響系數(shù)重要性系數(shù)0.200.250.300.330.351.70.34A0.425A0.51A0.561A0.595A1.30.26A0.325A0.39A0.429KA0.455A10.20A0.25A0.30A0.33A0.35A0.60.12A0.15A0.18A0.198A0.21A注:A為設計基基本地震震加速度度峰值。。表3-2對應表3-1不同重要要性系數(shù)數(shù)和綜合合影響系系數(shù)的重重現(xiàn)期（（年）綜合影響系數(shù)重要性系數(shù)0.200.250.300.330.351.750751061291471.33146647685121294047520.61013172022表3-3只考慮重重要性系系數(shù)時，，原規(guī)范范各類橋橋梁設計計地震的的重現(xiàn)期期（年））從表3-1~3可以看出出，對于于原規(guī)范范，A類橋梁，，考慮重重要性系系數(shù)和不不同的綜綜合影響響系數(shù)，，設計地地震動參參數(shù)在0.340.595A,對應100年重現(xiàn)期期的設計計地震動動參數(shù)為為0.493A，B類橋梁，，考慮重重要性系系數(shù)和不不同的綜綜合影響響系數(shù)，，設計地地震動參參數(shù)在0.260.455A，對應75年重現(xiàn)期期的設計計地震動動參數(shù)為為0.426A，C類橋梁，，考慮重重要性系系數(shù)和不不同的綜綜合影響響系數(shù)，，設計地地震動參參數(shù)在0.20.35A，對應50年重現(xiàn)期期的設計計地震動動參數(shù)為為0.34A，D類橋梁，，考慮重重要性系系數(shù)和不不同的綜綜合影響響系數(shù)，，設計地地震動參參數(shù)在0.120.21A，對應25年重現(xiàn)期期的設計計地震動動參數(shù)為為0.226A。重要性系數(shù)年超越概率重現(xiàn)期1.70.048％約2000年1.30.106％約1000年1.00.21％4750.60.673％148由此可以以看出，，對于E1地震作用用，可通通過引入入不同重重要性系系數(shù)來調(diào)調(diào)整設計計地震動動參數(shù)，，設計采采用彈性性設計并并取消綜綜合影響響系數(shù)是是恰當?shù)牡?。對于于本細則則A、B、C、D四類橋梁梁，B、C、D類重要性性系數(shù)分分別取0.43（0.5）、0.34和0.23，對應的的設計地地震動重重現(xiàn)期大大約分別別為75（100）年、50年和25年，和89規(guī)范的設設防標準準基本相相當，對對于本細細則A類橋梁，為保保證較高的抗抗震設防水平平，重要性系系數(shù)取1，設計地震動動重現(xiàn)期約為為475年。需要指出出的是，由于于本細則的B類橋梁涵蓋了了原《公路工程抗震震設計規(guī)范》（JTJ004-89）的A類橋梁和B類橋梁，為和原規(guī)范保保持基本一致致的設防標準準，本細則B類橋梁中屬于于原規(guī)范中A類的橋梁，其其重要性系數(shù)數(shù)取括號內(nèi)的的值。對于E2地震作用，本本細則A、B、C三類橋梁，B、C類重要性系數(shù)數(shù)取值和89規(guī)范一致，對對應重要性系系數(shù)為1.7、1.3和1.0，設計地震動動的重現(xiàn)期大大約分別為2000年、1000年和475年。A類橋梁參考了了近年來國內(nèi)內(nèi)外特大跨徑徑橋梁抗震設設計的設防標標準的具體實實施情況，國國內(nèi)外近年來來設計的特大大跨徑橋梁，，其抗震設防防標準大致是是設計地震動動的重現(xiàn)期為為1000-2000年，因此本細細則A類橋梁重要性性系數(shù)取1.7，其設計地震震動重現(xiàn)期大大約為2000年。由于原規(guī)規(guī)范只采用一一階段設計，，通過引入綜綜合影響系數(shù)數(shù)來折減地震震力后采用彈彈性抗震設計計，其隱含的的意思是允許許結構進入塑塑性，對結構構的延性性能能有相應的需需求，但在設設計上又沒有有進行必要的的延性抗震設設計，其延性性能力能否滿滿足延性需求求是不確定的的，這也是原原規(guī)范存在的的一個較大的的缺陷。因此此，本細則對對E2地震作用的抗抗震設計階段段，對延性抗抗震設計作了了明確的規(guī)定定，彌補了原原規(guī)范的不足足。3.1.3對于破壞后修修復（搶修））困難的C類、D類橋梁，應提提高一類設防防。對抗震救救災、經(jīng)濟或或國防上具有有重要意義的的三、四級公公路上的橋梁梁，按國家批批準權限，報報請批準后，，可提高一類類設防。3.1.4立體交叉的跨跨線橋梁，抗抗震設計不應應低于下線橋橋梁的要求。。3.2確定地震作用用的基本要求求3.2.1各類公路橋梁梁抗震設計要要考慮的地震震作用，應采采用所在地區(qū)區(qū)設防烈度相相應的設計基基本地震加速速度和反應譜譜特征周期以以及本細則第第3.1.2條第2款規(guī)定的抗震震重要性系數(shù)數(shù)來表征。3.2.2公路橋梁抗震震設防烈度和和設計基本地地震加速度取取值的對應關關系，應符合合表3.2.2的規(guī)定。表3.2.2抗震設防烈度度和水平向設設計基本地震震加速度峰值值A抗震設防烈度度6789A0.05g0.10(0.15)g0.20(0.30)g0.40g3.2.3對場址進行專專門的地震安安全性評價時時，除滿足現(xiàn)現(xiàn)行《工程場地地震震安全性評價價技術規(guī)范》外，確定抗震震設防標準及及地震作用時時還應滿足本本細則的相關關規(guī)定。3.3抗震設計流程程圖3.3.1橋梁抗震設計計應采用圖3.3.1的抗震設計流流程進行。3.4作用效應組合合3.4.1公路橋梁抗震震設計應考慮慮以下作用：：永久作用，包包括結構重力力（恒載）、、預應力、土土壓力、水壓壓力；地震作用，，包括地震震動的作用用和地震土土壓力、水水壓力等；；3.4.2作用效應組組合應包括括：永久作作用效應+地震作用效效應，組合合方式應包包括各種效效應的最不不利組合。。4場地和地基基4.1場地4.1.1橋位選擇應應在工程地地質(zhì)勘察和和專門工程程地質(zhì)、水水文地質(zhì)調(diào)調(diào)查的基礎礎上，按地地質(zhì)構造的的活動性、、邊坡穩(wěn)定定性和場地地的地質(zhì)條條件等進行行綜合評價價，應查明明對公路橋橋梁抗震有有利、不利利和危險的的地段，宜宜充分利用用對抗震有有利地段。。4.1.1抗震有利地地段一般系系指：建設設場地及其其臨近無晚晚近期活動動性斷裂，，地質(zhì)構造造相對穩(wěn)定定，同時地地基為比較較完整的巖巖體、堅硬硬土或開闊闊平坦密實實的中硬土土等。抗抗震震不利地段段一般系指指：軟弱粘粘性土層、、液化土層層和地層嚴嚴重不均勻勻的地段；；地形陡峭峭、孤突、、巖土松散散、破碎的的地段；地地下水位埋埋藏較淺、、地表排水水條件不良良的地段。。嚴重不均均勻地層系系指巖性、、土質(zhì)、層層厚、界面面等在水平平方向變化化很大的地地層?？箍拐鹫鹞ｋU地段段一般系指指：地震時時可能發(fā)生生滑坡、崩崩塌地段；；地震時可可能塌陷、、溶洞等巖巖溶地段和和已采空的的礦穴地段段；河床內(nèi)內(nèi)基巖具有有傾向河槽槽的構造軟軟弱面被深深切河槽所所切割的地地段；發(fā)震震斷裂、地地震時可能能坍塌而中中斷交通的的各種地段段。4.1.2在抗抗震震不不利利地地段段布布設設橋橋位位時時，，宜對對地地基基采采取取適適當當抗抗震震加加固固措措施施。。在軟弱粘性土土層、液化土土層和嚴重不不均勻地層上上，不宜修建建大跨度超靜靜定橋梁。4.1.3各級公路橋位位宜繞避抗震震危險地段，，對于高速公公路、一級公公路必須通過過抗震危險地地段時，宜作作地震安全性性評價分析。。4.1.4對地震震時可可能因因發(fā)生生滑坡坡、崩崩塌而而造成成堰塞塞湖的的地段段應估估計其其淹沒沒和潰潰決的的影響響范圍圍，合合理確確定路路線的的標高高，選選定橋橋位。。當可可能因因發(fā)生生滑坡坡、崩崩塌而而改變變河流流流向向、影影響岸岸坡和和橋梁梁墩臺臺以及及路基基的安安全時時，應應采取取適當當措施施。4.1.5橋梁工工程場場地土土層剪剪切波波速按按下列列要求求確定定：（（1）A類橋梁梁，由由工程程場地地地震震安全全性評評價工工作確確定；；（（2）B類橋梁梁，可可通過過現(xiàn)場場實測測確定定。現(xiàn)現(xiàn)場實實測時時鉆孔孔數(shù)量量應滿滿足如如下要要求：：中橋橋不少少于1個、大大橋不不少于于2個、特特大橋橋宜適適當增增加；；（（3）C類及以以下的的橋梁梁，當當無實實測剪剪切波波速時時，可可根據(jù)據(jù)巖土土名稱稱和性性狀按按表4.1.5劃分土土的類類型，，并結結合當當?shù)氐牡慕?jīng)驗驗，在在表4.1.5的范圍圍內(nèi)估估計各各土層層的剪剪切波波速。。4.1.6工程場場地覆覆蓋層層厚度度按下下列要要求確確定：：4.1.7土層平平均剪剪切波波速按按下式式計算算：4.1.8橋梁工工程場場地類類別，，根據(jù)據(jù)土層層平均均剪切切波速速和場場地覆覆蓋土土層厚厚度，，按表表4.1.8的規(guī)定劃劃分為四四類。4.1.9橋梁工程程場地范范圍內(nèi)有有發(fā)震斷斷裂時，，應對斷斷裂的工工程影響響進行評評價。當當符合下下列條件件之一時時，可不不考慮發(fā)發(fā)震斷裂裂錯動對對橋梁的的影響。。

（1）抗震震設防烈烈度小于于8度；（（2）非全全新世活活動斷裂裂；（（3）抗震震設防烈烈度為8度和9度時，前前第四紀紀基巖隱隱伏斷裂裂的土層層覆蓋厚厚度分別別大于60m和90m。當當不能滿滿足上述述條件時時，宜采采取下列列措施：：

（1）A類橋梁應應盡量避避開主斷斷裂，抗抗震設防防烈度為為8度和9度地區(qū)，，其避開開主斷裂裂的距離離為橋墩墩邊緣至至主斷裂裂帶外緣緣分別不不宜小于于300m和500m；

（2）A類以下橋橋梁宜采采用跨徑徑較小便便于修復復的結構構；（（3）當橋橋位無法法避開發(fā)發(fā)震斷裂裂時，宜宜將全部部墩臺布布置在斷斷層的同同一盤（（最好是是下盤））上。4.2地基的承承載力4.2.1地基抗震震驗算時時，應采采用地震震作用效效應與永永久作用用效應組組合。4.2.2地基抗震震承載力力容許值值應按下下式計算算：4.2.3柱樁的地地基抗震震容許承承載力調(diào)調(diào)整系數(shù)數(shù)可取1.5，摩擦樁樁的地基基抗震容容許承載載力調(diào)整整系數(shù)可可根據(jù)地地基土類類別按表表4.2.3取值。4.2.14.2.2由于地震震作用屬屬于偶然然的瞬時時荷載，，地基土土在短暫暫的瞬時時荷載作作用下，，可以取取用較高高的容許許承載力力。世界界上大多多數(shù)國家家的抗震震規(guī)范和和我國其其他規(guī)范范，在驗驗算地基基的抗震震強度時時，對于于抗震容容許承載載力的取取值，大大都采用用在靜力力設計容容許承載載力的基基礎上乘乘以調(diào)整整系數(shù)來來提高。。本條在在原89規(guī)范基礎上上，參照《建筑抗震設設計規(guī)范》（GB50011—2001）的有關規(guī)規(guī)定，對地地基土的劃劃分作了少少量修訂。。4.3地基的液化化和軟土地地基4.3.1存在飽和砂砂土或飽和和粉土(不含黃土)的地基，除除6度設防外，，應進行液液化判別；；存在液化化土層的地地基，應根根據(jù)橋梁的的抗震設防防類別、地地基的液化化等級，結結合具體情情況采取相相應措施。。4.3.5抗液化措施施應根據(jù)橋橋梁重要性性類別及液液化等級按按表4.3.5確定。表表4.3.5抗液化措施施橋梁分類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，或對基礎和上部結構處理全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎和上部結構處理全部消除液化沉陷C類基礎和上部結構處理，也可不采取措施基礎和上部結構處理，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和上部結構處理D類可不采取措施可不采取措施基礎和上部結構處理，或其他經(jīng)濟的措施4.3.6全部消除地地基液化沉沉降的措施施，應符合合下列要求求：1采用樁基時時，樁端伸伸入液化深深度以下穩(wěn)穩(wěn)定土層中中的長度（（不包括樁樁尖部分）），應按計計算確定。。2采用深基礎礎時，基礎礎底面應埋埋入液化深深度以下的的穩(wěn)定土層層中，其深深度不應小小于1m。3采用加密法法（如振沖沖、振動加加密、擠密密碎石樁、、強夯等））加固時，，應處理至至液化深度度下界；且且處理后復復合地基的的標準貫入入錘擊數(shù)不不宜小于按按第4.3.3條規(guī)規(guī)定定的的液液化化判判別別標標準準貫貫入入錘錘擊擊數(shù)數(shù)臨臨界界值值。。4用非非液液化化土土替替換換全全部部液液化化土土層層。。5采用用加加密密法法或或換換土土法法處處理理時時，，在在基基礎礎邊邊緣緣以以外外的的處處理理寬寬度度，，應應超超過過基基礎礎底底面面下下處處理理深深度度的的1/2且不不小小于于基基礎礎寬寬度度的的1/5。4.3.7部分分消消除除地地基基液液化化沉沉降降的的措措施施應應符符合合下下列列要要求求：：1處理理深深度度應應使使處處理理后后的的地地基基液液化化指指數(shù)數(shù)減減少少，，其其值值不不宜宜大大于于5。2加固固后后復復合合地地基基的的標標準準貫貫入入錘錘擊擊數(shù)數(shù)不不宜宜小小于于按按第第4.3.3條規(guī)規(guī)定定的的液液化化判判別別標標準準貫貫入入錘錘擊擊數(shù)數(shù)臨臨界界值值。。3基礎礎邊邊緣緣以以外外的的處處理理寬寬度度，，應應符符合合本本節(jié)節(jié)第第4.3.6條第第5款的的要要求求。。4.3.8減輕輕液液化化影影響響的的基基礎礎和和上上部部結結構構處處理理，，可可綜綜合合采采用用下下列列各各項項措措施施：：(1)選擇擇合合適適的的基基礎礎埋埋置置深深度度。。(2)調(diào)整整基基礎礎底底面面積積，，減減少少基基礎礎偏偏心心。。(3)加強強基基礎礎的的整整體體性性和和剛剛度度。。(4)減輕荷載載，增強強上部結結構的整整體剛度度和均勻勻對稱性性，避免免采用對對不均勻勻沉降敏敏感的結結構形式式等。5地震作用用5.1一般規(guī)定定5.1.1各類橋梁梁結構的的地震作作用，應應按下列列原則考考慮：1一般情況況下，公公路橋梁梁可只考考慮水平平向地震震作用，，直線橋橋可分別別考慮順順橋向X和橫橋向向Y的地震作作用。2設防烈度度為8度和9度時的拱拱式結構構、長懸懸臂橋梁梁結構和和大跨度度結構，，以及豎豎向作用用引起的的地震效效應很重重要時，，應同時時考慮順順橋向X、橫橋向向Y和豎向Z的地震作作用。3地震作用用分量組組合采采用反應應譜法或或功率譜譜法同時時考慮三三個正交交方向（（水平向向X、Y和豎向Z）的地震震作用時時，可分分別單獨獨計算X向地震作作用產(chǎn)生生的最大大效應、、Y向地震作作用產(chǎn)生生的最大大效應與與Z向地震作作用產(chǎn)生生的最大大效應，，總的設設計最大大地震作作用效應應E按下式求求取:(平方和之之開根)（5.1.1）4當采用時時程分析析法時，，應同時時輸入三三個方向向分量的的一組地地震動時時程計算算地震作作用效應應。5.1.2地震作用用可以用用設計加加速度反反應譜、、設計地地震動時時程和設設計地震震動功率率譜表征征。5.1.3A類橋梁、、橋址設設防烈度度為9度及以上上的B類橋梁，，應根據(jù)據(jù)專門的的工程場場地地震震安全性性評價確確定地震震作用。。橋址設設防烈度度為8度的B類橋梁，，宜根據(jù)據(jù)專門的的工程場場地地震震安全性性評價確確定地震震作用。。當考慮地地震動空空間變化化影響時時，對給給定的自自振周期期Ti，各橋臺臺和橋墩墩的反應應譜或功功率譜值值可能不不同，此此時，當當采用反反應譜法法分析時時，由于于考慮多多點非一一致激勵勵方式的的復雜性性和困難難，可近近似采用用等效一一致激勵勵方式處處理，但但反應譜譜每一點點的值應應取各橋橋臺和橋橋墩的反反應譜值值的最大大值，這這樣得到到的反應應譜即為為包絡反反應譜，，計算結結果才能能保證偏偏于安全全。當采采用功率率譜分析析時，可可直接采采用多點點非一致致激勵方方式進行行分析。。5.2設計加速速度反應應譜5.2.1水平設計計加速度度反應譜譜

阻尼尼比為0.05的水平設設計加速速度反應應譜S（見圖5.2.1）由下式式確定：：Tg――特征周期期（s）。T――結構自振振周期（（s）。Smax——水平設計計加速度度反應譜譜最大值值。5.2.2水平設計加速速度反應譜最最大值由下式式確定式中，Ci——抗震重要性系系數(shù)，按表3.1.2-2取值；Cs——場地系數(shù)，按按表5.2.2取值；Cd——阻尼調(diào)整系系數(shù)，按第第5.2.4條確定；A——水平向設計計基本地震震動加速度度峰值，按按表3.2.2取值。表表5.2.2場地系數(shù)Cs

設防烈度場地類型67890.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4gI1.21.00.90.90.90.9Ⅱ1.01.01.01.01.01.0III1.11.31.21.21.01.0IV1.21.41.31.31.00.95.2.3特征周期按按橋址位置置在《中國地震動動反應譜特特征周期區(qū)區(qū)劃圖》上查取，根根據(jù)場地類類別，按表表5.2.3取值。表5.2.3設計加速度度反應譜特特征周期調(diào)調(diào)整表注：本表引引自《中國地震動動參數(shù)區(qū)劃劃圖》（GB18306-2001）中的表C1區(qū)劃圖上的特征周期場地類型劃分IⅡⅢⅣ0.350.250.350.450.650.400.300.400.550.750.450.350.450.650.905.2.4阻尼調(diào)整系系數(shù)，除有有專門規(guī)定定外，結構構的阻尼比比應取值0.05，式（5.2.2）中的阻尼尼調(diào)整系數(shù)數(shù)取值1.0。當結構的的阻尼比按按有關規(guī)定定取值不等等于0.05時，阻尼調(diào)調(diào)整系數(shù)應應按下式取取值。5.2.5豎向設計加加速度反應應譜豎向設計加加速度反應應譜由水平平向設計加加速度反應應譜乘以下下式給出的的豎向/水平向譜比比函數(shù)R?；鶐r場地：：土層場地：式中：——結構自振周周期（s）。5.3設計地震動動時程5.3.1已作地震安安全性評價價的橋址，，設計地震震動時程應應根據(jù)專門門的工程場場地地震安安全性評價價的結果確確定。5.3.2未作地地震安安全性性評價價的橋橋址，，可根根據(jù)本本細則則設計計加速速度反反應譜譜，合合成與與其兼兼容的的設計計加速速度時時程；；也可可選用用與設設定地地震震震級、、距離離大體體相近近的實實際地地震動動加速速度記記錄，，通過過時域域方法法調(diào)整整，使使其反反應譜譜與本本細則則設計計加速速度反反應譜譜兼容容。為為考考慮地地震動動的隨隨機性性，設設計加加速度度時程程不得得少于于三組組，且且應保保證任任意兩兩組間間同方方向時時程由由式（（5.3.2）定義的相關關系數(shù)的絕對對值小于0.1。5.4設計地震動功功率譜5.4.1已作地震安全全性評價的橋橋址，設計地地震動功率譜譜要根據(jù)專門門的工程場地地地震安全性性評價的結果果確定。5.4.2未作地震安全全性評價的橋橋址，可根據(jù)據(jù)設計地震震震級、距離，，選用適當?shù)牡乃p關系推推算；或根據(jù)據(jù)設計加速度度反應譜按下下式估算（單單邊功率譜））：5.5地震主動土壓壓力和動水壓壓力6抗震分析6.1一般規(guī)定6.1.1本章適用于單單跨跨徑不超超過150m的混凝土梁橋橋、圬工或混混凝土拱橋等等常規(guī)橋梁的的抗震分析，，對于墩高超超過40m，墩身第一階階振型有效質(zhì)質(zhì)量低于60％，且結構進進入塑性的高高墩橋梁應做做專項研究。。6.1.2常規(guī)橋梁抗震震計流程可參參見圖6.1.2-1和6.1.2-2。6.1.3根據(jù)在地震作作用下動力響響應特性的復復雜程度，常常規(guī)橋梁分為為規(guī)則橋梁和和非規(guī)則橋梁梁兩類。表6.1.3限定范圍內(nèi)的的梁橋屬于規(guī)規(guī)則橋梁，不不在此表限定定范圍內(nèi)的梁梁橋屬于非規(guī)規(guī)則橋梁，拱拱橋為非規(guī)則則橋梁。6.1.3規(guī)則橋梁的定定義參數(shù)參數(shù)值單跨最大跨徑≤90m墩高≤30m單墩高度與直徑、或寬度比大于2.5且小于10跨數(shù)23456曲線橋圓心角及半徑R單跨，角<30°且一聯(lián)累計角

<90°，同時曲梁半徑R≥20b（b為橋寬）跨與跨間最大跨長比3221.51.5軸壓比<0.3跨與跨間橋墩最大剛度比4432支座類型普通板式橡膠支座、盆式支座（鉸接約束）等。使用滑板支座、減隔震支座等屬于非規(guī)則橋梁下部結構類型橋墩為單柱墩、雙柱框架墩、多柱排架墩。地基條件不易液化、側向滑移或易沖刷的場地，遠離斷層要滿足規(guī)則橋橋梁的定義，，實際橋梁結結構應在跨數(shù)數(shù)、幾何形狀狀、質(zhì)量分布布、剛度分布布以及橋址的的地質(zhì)條件上上等需要服從從一定的限制制。具體地講講，要求實際際橋梁的跨數(shù)數(shù)不應太多，，跨徑不宜太太大（避免軸軸壓力過高）），在橋梁縱縱向和橫向上上的質(zhì)量分布布、剛度分布布以及幾何形形狀都不應有有突變，相鄰鄰橋墩的剛度度差異不應太太大，橋墩長長細比應處于于一定范圍，，橋址的地形形、地質(zhì)沒有有突變，而且且橋址場地不不會有發(fā)生液液化和地基失失效的危險等等等；對彎橋橋和斜橋，要要求其最大圓圓心角和斜交交角應處于一一定范圍；對對安裝有隔震震支座和（或或）阻尼器的的橋梁，則不不屬于規(guī)則橋橋梁。為了便便于實際操作作，此處對規(guī)規(guī)則橋梁給出出了一些規(guī)定定。迄今為止止，國內(nèi)還沒沒有對規(guī)則橋橋梁結構的定定義范圍作專專門研究，這這里僅借鑒國國外一些橋梁梁抗震設計規(guī)規(guī)范的規(guī)定并并結合國內(nèi)已已有的一些研研究成果，給給出表6.1.3的規(guī)規(guī)定定。。不不在在此此表表限限定定范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的橋橋梁梁，，都都屬屬于于非非規(guī)規(guī)則則橋橋梁梁。。由由于于拱拱橋橋的的地地震震反反應應相相對對較較復復雜雜，，其其動動力力響響應應一一般般不不由由一一階階振振型型控控制制，，因因此此，，本本細細則則把把拱拱橋橋列列入入非非規(guī)規(guī)則則橋橋梁梁一一類類。。6.1.4根據(jù)據(jù)6.1.3條的的規(guī)規(guī)則則橋橋梁梁和和非非規(guī)規(guī)則則橋橋梁梁分分類類，，各各類類橋橋梁梁的的抗抗震震分分析析計計算算方方法法可可參參見見表表6.1.4。表表6.1.4橋梁梁抗抗震震分分析析可可采采用用的的計計算算方方法法表中中：：TH——線性性或或非非線線性性時時程程計計算算方方法法；；SM——單振振型型反反應應譜譜或或功功率率譜譜方方法法；；MM——多振振型型反反應應譜譜或或功功率率譜譜方方法法；；

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E1SM/MMMM/THSM/MMMM/THSM/MMMME2SM/MMTHSM/MMTH--------6.1.8對于于上上部部結結構構連連續(xù)續(xù)的的橋橋梁梁，，各各橋橋墩墩高高度度宜宜盡盡可可能能相相近近。。相相鄰鄰橋橋墩墩高高度度相相差差較較大大導導致致剛剛度度相相差差較較大大的的情情況況，，宜宜在在剛剛度度較較大大的的橋橋墩墩處處設設置置活活動動支支座座或或板板式式橡橡膠膠支支座座。。6.1.9不宜宜在在梁梁橋橋的的矮矮墩墩設設置置固固定定支支座座，，矮矮墩墩宜宜設設置置活活動動支支座座或或板板式式橡橡膠膠支支座座。。6.1.10在高高烈烈度度區(qū)區(qū)，，宜宜盡盡量量避避免免采采用用對對抗抗震震不不利利的的橋橋型型。。條文說明：：6.1.8－6.1.9地震作用下下梁體的慣慣性力按橋橋墩的剛度度分配給下下部結構，，如相鄰橋橋墩剛度相相差較大，，水平地震震力在下部部結構間的的分配一般般不理想，，這時可以以通過在剛剛度較大的的墩處設置置活動支座座或彈性支支座（橡膠膠支座）來來減小剛度度較大橋墩墩所受水平平地震力，，矮墩一般般剛度較大大，不宜設設置固定支支座而宜設設置板式橡橡膠支座來來減小地震震力。6.1.10抗震不利的的橋型主要要包括曲率率半徑較小小的曲線橋橋、斜交角角過小的斜斜橋。6.2梁橋延性抗抗震設計6.2.1鋼筋混凝土土墩柱橋梁梁，抗震設設計時，墩墩柱宜作為為延性構件件設計。橋橋梁基礎、、蓋梁、梁梁體和結點點宜作為能能力保護構構件。墩柱柱的抗剪強強度宜按能能力保護原原則設計。。6.2.2沿順橋向，，連續(xù)梁橋橋、簡支梁梁橋墩柱的的底部區(qū)域域，連續(xù)剛剛構橋墩柱柱的端部區(qū)區(qū)域為塑性性鉸區(qū)域；；沿橫橋向向，單柱墩墩的底部區(qū)區(qū)域、雙柱柱墩或多柱柱墩的端部部區(qū)域為塑塑性鉸區(qū)域域；典型墩墩柱塑性鉸鉸區(qū)域見圖圖6.2.2。6.2.1-6.2.41971年美國圣弗弗爾南多（（SanFernand）地震爆爆發(fā)以后后，各國國都認識識到結構構的延性性能力對對結構抗抗震性能能的重要要意義；；在1994年美國北北嶺（Northridge）地震和和1995年日本神神戶（Kobe）地震爆爆發(fā)后，，強調(diào)結結構總體體延性能能力，已已成為一一種共識識。為保保證結構構的延性性，同時時最大限限度地避避免地震震破壞的的隨機性性，新西西蘭學者者Park等在70年代中期期提出了了結構抗抗震設計計理論中中的一個個重要原原則能力保護護設計原原則（PhilosophyofCapacityDesign），并最最早在新新西蘭混混凝土設設計規(guī)范范（NZS3101，1982）中得到到應用。。以后這這個原則則先后被被美國、、歐洲和和日本等等國家的的橋梁抗抗震規(guī)范范所采用用。能力保護護設計原原則的基基本思想想在于：：通過設設計，使使結構體體系中的的延性構構件和能能力保護護構件形形成強度度等級差差異，確確保結構構構件不不發(fā)生脆脆性的破破壞模式式。基于于能力保保護設計計原則的的結構抗抗震設計計過程，，一般都都具有以以下特征征：1選擇合合理的的結構構布局局；2選擇地地震中中預期期出現(xiàn)現(xiàn)的彎彎曲塑塑性鉸鉸的合合理位位置，，保證證結構構能形形成一一個適適當?shù)牡乃苄孕院哪苣軝C制制；通通過強強度和和延性性設計計，確確保潛潛在塑塑性鉸鉸區(qū)域域截面面的延延性能能力；；3確立適適當?shù)牡膹姸榷鹊燃壖墸_確保預預期出出現(xiàn)彎彎曲塑塑性鉸鉸的構構件不不發(fā)生生脆性性破壞壞模式式（如如剪切切破壞壞、粘粘結破破壞等等），，并確確保脆脆性構構件和和不宜宜用于于耗能能的構構件（（能力力保護護構件件）處處于彈彈性反反應范范圍；；具體到到梁橋橋，按按能力力保護護設計計原則則，應應考慮慮以下下幾方方面：：1塑性鉸鉸的位位置一一般選選擇出出現(xiàn)在在墩柱柱上，，墩柱柱作為為延性性構件件設計計，可可以發(fā)發(fā)生彈彈塑性性變形形，耗耗散地地震能能量,梁式橋橋的塑塑性鉸鉸區(qū)域域見圖圖6.2.2。2墩柱的的設計計剪力力值按按能力力設計計方法法計算算，應應為與與柱的的極限限彎矩矩（考考慮超超強系系數(shù)））所對對應的的剪力力，在在計算算設計計剪力力值時時應考考慮所所有潛潛在的的塑性性鉸位位置以以確定定最大大的設設計剪剪力；；3蓋梁、結點點及基礎按按能力保護護構件設計計，其設計計彎矩、設設計剪力和和設計軸力力應為與柱柱的極限彎彎矩（考慮慮超強系數(shù)數(shù)）所對應應的彎矩、、剪力和軸軸力；在計計算蓋梁、、結點和基基礎的設計計彎矩、設設計剪力和和軸力值時時應考慮所所有潛在的的塑性鉸位位置以確定定最大的設設計彎矩、、剪力和軸軸力。6.3建模原則6.3.1在E1和E2地震作用下下，一般情情況下應首首先建立橋橋梁結構的的空間動力力計算模型型。計算模模型應反映映實際橋梁梁結構的動動力特性。。6.3.2橋梁結構動動力計算模模型應能正正確反映橋橋梁上部結結構、下部部結構、支支座和地基基的剛度、、質(zhì)量分布布及阻尼特特性，從而而保證在E1和E2地震作用下下引起的慣慣性力和主主要振型能能得到反映映；一般情情況下橋梁梁結構的動動力計算模模型應滿足足下列要求求：1計算模型中中的梁體和和墩柱可采采用空間桿桿系單元模模擬，單元元質(zhì)量可采采用集中質(zhì)質(zhì)量代表；；墩柱和梁梁體的單元元劃分應反反映結構的的實際動力力特性；2支座單元應應反映支座座的力學特特性；3混凝土結構構的阻尼比比可取為0.05；進行時程程分析時，，可采用瑞瑞利阻尼；；4計算模型應應考慮相鄰鄰結構和邊邊界條件的的影響。6.3.3在E1地震作用下下，宜采用用總體空間間模型計算算橋梁的地地震反應；；在E2地震作用下下，可采用用局部空間間模型計算算。總體和和局部空間間模型應滿滿足以下要要求：1總體空間模模型宜包括括所有橋梁梁結構及其其連接方式式，通過對對總體空間間模型的分分析，確定定結構的空空間耦聯(lián)地地震反應特特性和地震震最不利輸輸入方向。。2局部空間模模型應根據(jù)據(jù)總體模型型的計算結結果，取出出部分橋梁梁結構進行行計算，局局部模型應應考慮相鄰鄰結構和邊邊界條件的的影響。6.3.4規(guī)則橋梁可可按本細則則第6.7節(jié)的要求選選用簡化計計算模型。。6.3.5進行直線橋橋梁地震反反應分析時時，可分別別考慮沿順順橋向和橫橫橋向兩個個水平方向向地震輸入入；進行曲曲線橋梁地地震反應分分析時，可可分別沿相相鄰兩橋墩墩連線方向向和垂直于于連線水平平方向進行行多方向地地震輸入（（用曲梁單單元時，只只需計算一一聯(lián)兩端連連線（割線線）和垂直直割線方向向的地震輸輸入），以以確定最不不利地震水水平輸入方方向。6.3.6進行非線性性時程分析析時，墩柱柱可采用鋼鋼筋混凝土土彈塑性空空間梁柱單單元。6.3.7抗震分析時時應考慮支支座的影響響。6.4反應譜法6.4.1反應譜法包包括單振型型反應譜法法和多振型型反應譜法法。單振型型反應譜法法和多振型型反應譜法法的選用可可參見表6.1.4。規(guī)則橋梁梁的抗震計計算可采用用本細則第第6.7節(jié)給出的計計算方法。。6.4.2采用反應譜譜法計算時時，反應譜譜應按本細細則第5.2.1條規(guī)定確定定。6.4.3用多振型反反應譜法計計算時，所所考慮的振振型階數(shù)應應在計算方方向獲得90％以上的有有效質(zhì)量。。6.5時程分析方方法6.5.1地震加速度度時程應按按本細則第第5.3節(jié)的規(guī)定選選取。6.5.2時程分析的的最終結果果，當采用用3組時程波計計算時，應應取3組計算結果果的最大值值；當采用用7組時程波計計算時，可可取7組結果的平平均值。6.5.3在E1地震作用下下，線性時時程法的計計算結果不不應小于反反應譜法計計算結果的的80%。6.6功率譜法6.6.1適用反應譜譜法計算的的結構，一一般也可用用功率譜法法計算。兩兩種方法可可作相互檢檢驗，功率率法計算結結果與反應應譜法計算算結果相差差不應超過過20％。6.6.2當不考慮地地震動輸入入的空間變變化效應時時，結構響響應的自功功率譜可按按附錄C.1計算。當考考慮行波效效應