新舊公路橋梁抗震規(guī)范比較

新舊公路橋梁抗震規(guī)范比較加洲北嶺地震

1994年1月17日

04時30分-Magnitude:ML=6.7-人員傷亡

:57名死亡-受災人數(shù)

:約20,000名

-財產(chǎn)損失

:400億美元

神戶地震

1995年1月17日

05點46分-Magnitude:ML=7.2-人員傷亡

:5,373名死亡-受災人數(shù)

:約32,000名-財產(chǎn)損失

:9兆9,630億日元

臺灣地震

1999年9月21日

01點47分-Magnitude:ML=7.6-人員傷亡

:2,329名死亡-受災人數(shù)

:約2,500,000名-財產(chǎn)損失

:92億美元公路橋梁抗震設計規(guī)范1999年開始修訂，2008年報批城市橋梁抗震設計規(guī)范1998年開始編制

新規(guī)范進展鐵路工程抗震設計規(guī)范2006-12-01實施公路橋梁抗震設計規(guī)范結(jié)構(gòu)動力平衡方程慣性力阻尼力

彈性力

反應譜反應譜是單自由度彈性體系在給定的地震作用下，某個最大反應量（位移、速度、加速度）與體系自振周期的關(guān)系曲線。單自由度彈性體系周期T假定地震輸入假定位移反應最大值反應譜位移譜速度譜加速度譜

新舊規(guī)范比較現(xiàn)行公路工程抗震設計規(guī)范（JTJ004-89）已經(jīng)很落后▽單一水準強度抗震設計▽地震作用強度——烈度▽地震力方面新規(guī)范的發(fā)展方向▽抗震設防標準——兩水準設防，兩階段設計▽地震作用強度——地震動參數(shù)▽延性和位移設計——時程分析法▽能力保護設計▽特殊橋梁抗震設計▽橋梁減隔震設計▽合理的抗震構(gòu)造抗震設防目標E1地震作用下，各類橋梁不壞；E2地震作用下，A類橋梁可修，B、C類橋梁不倒?？拐鹪O防目標：第一階段：E1地震作用下的彈性抗震設計；第二階段：E2地震作用下的彈塑性抗震設計，采用延性抗震設計方法，并引入能力保護設計原則。兩個階段抗震設計：抗震設防烈度為6度及以上地區(qū)的公路橋梁，須進行抗震設計。橋梁抗震等級A類橋梁是指單跨跨跨徑超過150m的特大橋；B類橋梁是指除A類以外的高速公路路和一級公路上的的橋梁及二級公路路上的大橋、特大大橋等；C類橋梁是指除A、B、D類以外的公路橋梁梁；D類橋梁是指位于三三、四級公路上的的中橋、小橋。

地震基本烈度橋梁分類67890.050.10.150.20.30.4A7899更高，專門研究B78899>=9C677889D677889表3.1.2-1各類公路橋梁抗震震措施等級抗震重要性系數(shù)橋梁類別E1地震E2地震A1.01.7B0.43(0.5)1.3(1.7)C0.341.0D0.23——表3.1.2-2各類橋梁的抗震重重要性系數(shù)新規(guī)范：橋梁的抗抗震重要性系數(shù)與與橋梁結(jié)構(gòu)和地震震作用有關(guān)舊規(guī)范：橋梁重要要性系數(shù)僅與橋梁梁結(jié)構(gòu)有關(guān)抗震重要性系數(shù)新規(guī)范在E2地震作用下的橋梁梁重要性系數(shù)相當當于舊規(guī)范的重要要性系數(shù)新規(guī)范在E1地震作用下的橋梁梁重要性系數(shù)相當當于舊規(guī)范的重要要性系數(shù)與綜合影影響系數(shù)的乘積新規(guī)范取消了綜合合影響系數(shù)的概念念舊規(guī)范的綜合影響響系數(shù)：地震作用強度表3.2.2抗震設防烈度和水水平設計基本地震震加速度值A抗震設防烈度6789設計基本地震動加速度值0.05g0.10（0.15）g0.20（0.3）g0.40g地震動作用直線橋可分別考慮慮順橋向和橫橋向向的地震作用。曲線橋應分別沿相鄰橋墩連連線方向和垂直于于連線水平方向進進行多方向地震輸輸入，以確定最不利地震水平輸輸入方向。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)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)，，應同時考慮豎向地震作用。地震作用分量組合合。（1+0.3+0.3）地震作用可以用設設計加速度反應譜譜、設計地震動時時程和設計地震動動功率譜表達。設計加速度反應譜譜10T(s)0.1Tg0SmaxS水平設計加速度反反應譜式中，Ci為重要性系數(shù)，Cs為場地系數(shù)，Cd為阻尼調(diào)整系數(shù)，，A為設計基本地震動動加速度峰值。橋梁抗震設計流程程為了實現(xiàn)兩級抗震震設防原則，橋梁梁抗震設計流程：：確定地震中預期的的延性構(gòu)件和能力保護構(gòu)件，選擇地震中延性性構(gòu)件潛在的塑性鉸位置；進行多遇地震、設設計烈度地震作用用下結(jié)構(gòu)地震反應應分析。多遇地震——反應譜方法設計烈度地震——時程分析方法；進行多遇地震作用用下墩柱強度檢算；設計烈度地震作作用下橋梁上部結(jié)結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的的連接構(gòu)件檢算；根據(jù)能力保護原則則進行能力保護構(gòu)件設計計，以確保在地震作作用下能力保護構(gòu)構(gòu)件處于彈性范圍圍內(nèi)；抗震構(gòu)造細部設計計。橋梁抗震分析方法法靜力法：等效靜力力法，非線性靜力法，靜靜力彈塑性分析，，又叫Pushover分析動力法：反應譜分分析方法，單模態(tài)態(tài)、多模態(tài)功率譜法，單模態(tài)態(tài)、多模態(tài)動力時程法（線彈彈性時程分析，非非線性時程分析））橋梁抗震分析方法法地震作用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————表中：TH：代表線性和非線線性時程計算方法法SM：單模態(tài)反應譜和和功率譜方法MM：多模態(tài)反應譜和和功率譜方法表6.1.4橋梁抗震分析可采采用的計算方法橋梁動力分析模型型公路橋梁抗震設計計規(guī)范（報批稿）6.3節(jié)首先建立橋梁結(jié)構(gòu)的空間動動力計算模型反映質(zhì)量、阻尼、、剛度的分布與性性質(zhì)▽梁、墩柱（空間間桿系單元）、支支座（連接單元））▽混凝土結(jié)構(gòu)的阻阻尼比可取為0.05，鋼結(jié)構(gòu)的可取為為0.02▽應考慮相鄰結(jié)構(gòu)構(gòu)和邊界條件的影影響。小震與中震下采用用的模型▽小震－應采用總總體空間模型▽中震－可采用局局部空間模型非線性時程分析時時采用的單元特性性（支座連接、墩墩柱）其他要求公路橋梁抗震設計計規(guī)范（報批稿）6.3.6條，進行非線性時時程分析時，墩柱柱應采用鋼筋混凝土彈塑性性空間梁柱單元。根據(jù)抗震設防原原則，E2地震作用下，允許許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性，，發(fā)生損傷，因此此需要進行動力彈彈塑性分析。梁柱單元的彈塑性性可以采用Bresler建議的屈服面來表表示，也可采用非非線性梁柱纖維單單元模擬。公路橋梁抗震設計計規(guī)范（報批稿）6.3.7條，活動