橋梁抗震設計要點

橋梁抗震設計根本要求失。1976梁設計的依據(jù)?？拐鹪O防標準及設防目標抗震設防標準也是工程抗震設計中需要解決的首要問題。通常狀況下，建設工程從選址到使用壽期內(nèi)的防震措施可分為三個階段：抗擇等內(nèi)容。抗震設防標準是科學性和政策性〔或社會性〕的結(jié)合?？茖W性就是要嚴格依據(jù)放在意識的加強，抗震設防標準也在漸漸提高?？拐鹪O防標準——工程設防類別的行業(yè)工程分為二類或三類?？拐鹪O防標準——設防地震“設防烈度”。抗震設防標準——抗震設防目標大震不倒”?？拐鹪O防標準——場地選擇系指在地震區(qū)選擇建設場地時，宜選擇有利地段，避開不利地段，當無法避還有場地條件的因素，諸如地震引起的地表錯動與地裂，地基土的不均勻沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。對有利，不利和危急地段的劃分，應按地震活動性、構(gòu)造活動性，邊坡穩(wěn)定性和場地地基條件等進展綜合評定。合理安全度原則?！矃?shù)〕來進展工程設防。國內(nèi)外常用的參數(shù)為烈度和地震驚參數(shù)兩種。50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度。對橋址已作過地震安全性評價的橋梁，應按批準的抗震設防烈度或設計地震驚參數(shù)進展抗震設防?？拐鹪O防目標總目標通過抗震設防，減輕大路橋梁的地震破壞，保證人民生命財產(chǎn)安全，削減經(jīng)的抗震設防要求和“兩階段”的抗震設計方法實現(xiàn)。“兩水準”抗震設防目標近幾十年來，美國、日本及我國等國家的地震工程專家先后提出了分類設防〔多遇地震〕作用下，構(gòu)造物不許修理，仍可正常使〔偶遇地震〕作用下，構(gòu)造物無重大損壞，經(jīng)修復后仍可連續(xù)使用；在大震〔罕遇地震〕作用下，構(gòu)造物可能產(chǎn)生重大破壞，但不致倒塌。我國《大路橋梁抗震設計細則》〔JTG/TB02—01—2023〕以及《城市橋梁抗震設計標準》〔CJJ166—2023〕分別兩個等級的地震驚參數(shù)：E1地震作用和E1地震作用時，一般不受損E2損壞，經(jīng)臨時加固后可供維持應急交通使用。表1各設防類別橋梁的抗震設防目標類別

E1地震作用

設防目標

E2地震作用A類 一般不受損壞或不需要修復可可發(fā)生局部稍微損傷不需修復連續(xù)使用 或經(jīng)簡潔修復可連續(xù)使用B類 壞或不需要修復可連續(xù)使用C類 壞或不需要修復可連續(xù)使用

應保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴峻構(gòu)造應急交通使用應保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴峻構(gòu)造應急交通使用D類D類一般不受損壞或不需要修復可連續(xù)使用“兩階段”的抗震設計方法我國《建筑抗震設計標準》〔GB50011—2023〕就是承受三水準設防、兩階方法，并引入力量保護設計原則。橋梁工程抗震設計流程橋梁工程在其使用期內(nèi)，要承受多種作用的影響，包括永久作用、可變作用靜力設計進展，并貫穿橋梁構(gòu)造設計的全過程。與靜力設計一樣，橋梁工程的抗震設計也是一項綜合性的工作。橋梁抗震設和其他抗震措施，使損失掌握在限定的范圍內(nèi)。橋梁工程的抗震設計過程一般包括七個步驟，即抗震設防標準選定、地震輸〔或減隔震設計〕、地震反響分析、抗震性能驗算以及抗震措施選擇，如下圖?？拐鹪O防標準確定抗震設防標準確定地震驚輸入選擇抗震概念設計抗震概念設計延性抗震設計減隔震設計修改設計參數(shù)地震反響分析不通過抗震性能驗算通過抗震措施完畢滿足要求。地震作用及作用效應組合橋梁場地地震安全性評價的地震驚參數(shù)和根底資料。地震地質(zhì)災難評價三局部?！不蚰骋粎^(qū)域、地區(qū)、國家〕在肯定時期內(nèi)可能患病到的地震驚參數(shù)峰值，得到基巖的地震反響譜，以及地震持續(xù)時間。該模型為掩蓋在基巖上的一系列完全抱負的層后、土特征的水平成層模型。標，擬合出符合工程構(gòu)造抗震設計要求的地震加速度時程。地震加速度反響譜震標準規(guī)定的反響譜作為地震輸入。由于諸多隨機因素的影響，使得由不同記錄計算得到的反響譜具有很大的隨機的平滑處理后得到的。我國《大路橋梁抗震設計細則》承受的反響譜是通過對823條水平強震記錄統(tǒng)計10s，其對應阻尼比為0.05的水平加速度反響譜由下式確定：SSS

max

T0.1s0.1sTTSmaxS

gTTmax

g g2.25CCCAmax i s dTg

Smax

Ci

Cs

為場地系Cd

A為水平向設計根本地震驚加速度峰值。0.05C 1d

0.061.4

0.55為構(gòu)造實際阻尼比。我國《城市橋梁抗震設計標準》則承受了《建筑抗震設計標準》一樣的反響譜形式，有效周期成分至6s,分別在Tg

g

區(qū)段和5Tg

g

區(qū)段承受不同的下降段，S由下式確定：

max

max

0T0.1sS2 max

0.1sTTgS T 2S2

gmax T

T5Tg g 0.2-2

T5Tg

Smax

TTgTg

為反響譜特征周期，依據(jù)地震驚參數(shù)區(qū)域圖選取，其中計算8、9度E20.05s；2

0.05時取1.0，阻尼比不等于0.05時按式計算；為Tg

g

區(qū)段曲線衰減指數(shù)，阻1

為5Tg

g

區(qū)段直線下降段下降斜率調(diào)整系數(shù)，阻尼比為0.05時取0.02，阻尼比不等于0.05時按式計算；T為構(gòu)造自震周期；S 為水平設計加速度反響譜最大值，按式計算。max 1 0.05-2 0.061.40.9

0.05-50.05-81S 2.25AmaxA為E1或E2地震作用下水平向地震驚峰值加速度。/水平向譜R得到。其中，基巖場地R取0.65，一般土層場地依據(jù)下式取值；RR0.5

T0.10.1T0.3T0.3T為構(gòu)造自震周期。地震驚加速度時程度時程，必需把握住三個特征，即加速度峰值的大小、波形和強震持續(xù)時間。得橋址場地四周同類地質(zhì)條件下的強震記錄，則是最正確選擇，應優(yōu)先承受。人工地震加速度時程是依據(jù)隨機振動理論產(chǎn)生的符合所需統(tǒng)計特征〔加速度峰〕的地震加速度時程。生成人工地震加速度時程可以有震安全性評價，以供給場地的人工地震加速度時程。18組扔地震時程記錄共選用。地震加速度時程以供比較分析，如美國AASHTO標準規(guī)定為5組，我國《大路橋梁抗震設計細則》和《城市橋梁抗震設計標準》均規(guī)定不得少于3組〔對于地震反響分析結(jié)果，3組須取最大值，7組可取平均值〕。地震作用〔恒載〕、預應力、土壓力、水壓力，而地震作用通常包括地震驚的作最不利組合。進展支座位移驗算時，還應考慮50%均勻溫度作用效應。2.2.1地震作用效應組合S應考慮作用效應的根本組合，必要時尚應考慮作用效應的偶然組合。偶然組合〕、一種偶然作用標準值效應的組合。偶然作用的效應分項系數(shù)取1.0，地震作用標準值按《橋梁抗震設計細則》規(guī)定承受?！矘藴手店P(guān)標準另行規(guī)定。按正常使用極限狀態(tài)設計時，作用效應Sk效應的短期效應組合、長期效應組合。1、短期效應組合永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合。S mk

SGik

nj

SQjk

mCGi

G nC Qik Qj 1j jk2、長期效應組合

i1

i1 永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合。S k

SGik

nj

SQjk

mCGi

G nC Qik Qj 2j jki1 橋梁抗震概念設計

i1 因此，要進展精準的抗震設計很困難。2070的思想，并認為它比“數(shù)值設計”〔numericaldesign〕計的目的。合理的抗震設計，要求設計出來的構(gòu)造，在強度、剛度和延性的等指標上有最正確的組合，使構(gòu)造能夠經(jīng)濟地實現(xiàn)抗震設防的目標。運用抗震設計思想。橋梁震害20余年發(fā)生的幾次大抗震設計水平不斷的得到提高。大量的震害分析說明，引起橋梁震害的緣由主要有死個：①所發(fā)生的地震強從構(gòu)造抗震設計的觀點動身，可以將橋梁震害歸為兩大類，即地基失效引起動產(chǎn)生的慣性力引起的破壞。地基失效引起的破壞地基失效指的是由地基喪失承載力量的現(xiàn)象。猛烈地震時，地裂縫、滑坡、沙土為工程難以抵擋的，因此應盡量通過場地選擇避開。構(gòu)造猛烈振動引起的破壞能發(fā)生的地震驚，所以，設計對地震驚特性不敏感的構(gòu)造就顯得特別重要。上部構(gòu)造的震害害，上不構(gòu)造的位移震害〔包括落梁震害〕，以及上部構(gòu)造的碰撞震害。上部構(gòu)造自身的震害要是鋼構(gòu)造的局部屈曲破壞。上不構(gòu)造的位移震害固然，橋梁支座和橋墩的毀壞也會導致上部構(gòu)造的墜落。上部構(gòu)造的碰撞震害碰撞，上部構(gòu)造與橋臺的碰撞，以及相鄰橋梁間的碰撞。支座的震害比例到達了調(diào)查總數(shù)的28%。支座的破壞形式一般表現(xiàn)為支座位移，錨固螺栓拔材料本身的缺陷。支座的破壞會引起構(gòu)造的傳力路徑轉(zhuǎn)變，甚至是中斷，從而對構(gòu)造其他部位的震害需要特別關(guān)注。下部構(gòu)造和根底的震害力，瞬時反復振動在相對薄弱的界面產(chǎn)生破壞而引起的。1)橋梁墩柱的震害的破壞形式。束箍筋配置缺乏、縱向鋼筋的搭接或焊接不牢等引起的墩柱的延性缺乏。墩柱以及上部構(gòu)造的倒塌，震害較為嚴峻。2)框架墩的震害式與其他墩柱類似，而節(jié)點的破壞主要是剪切破壞。3)橋臺的震害在歷年的地震中，橋臺的震害較為常見。除了地基喪失承載力〔如砂土液化〕等〔如梁的碰撞破壞，以及橋臺向后傾斜。根底的震害地基失效〔如土體滑移和砂土液化〕是橋梁根底產(chǎn)生震害的主要緣由。橋梁抗震設計原則的強度與延性的均衡，力量設計原則和多道抗震防線。場地選擇內(nèi)的場地選擇。選擇的根本原則是：避開地震時可能發(fā)生地基失效的松軟場地，選擇堅硬場不均勻變形。體系的整體性和規(guī)章性構(gòu)造的整體性要好。對于橋梁構(gòu)造，上部構(gòu)造應盡可能設計成連續(xù)的。整體作用的根本條件。對稱、規(guī)整，避開突然變化。構(gòu)造和構(gòu)件的強度與延性的均衡延性確