DB14-T 2916-2023 中小跨徑梁橋抗震加固設(shè)計(jì)指南

14I 2 2 6 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件起草單位：山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院謝立安、郭成成、王彬、邱建冬、張晉媛、1中小跨徑梁橋抗震加固設(shè)計(jì)指南JTG/T2231-01公路橋梁抗震設(shè)JTG/T2231-02公路橋梁抗震性能和上部結(jié)構(gòu)等構(gòu)件及不發(fā)生剪切破壞的橋墩的3.23.3根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際尺寸和材料特性，經(jīng)計(jì)算分析或試驗(yàn)驗(yàn)證得到的結(jié)構(gòu)在地震作用下承載能力和變3.43.5準(zhǔn)地震作用下的構(gòu)件和體系抗震性能及安全性進(jìn)23.63.7為限制橋梁梁體與橋墩或橋臺(tái)間的相對(duì)位移而設(shè)計(jì)的3.84基本規(guī)定4.1橋梁抗震性能評(píng)價(jià)應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)易損性、地震危險(xiǎn)性水平、地震地質(zhì)災(zāi)害、特殊地形地貌等的4.2橋梁的抗震加固設(shè)計(jì)以提升公路橋梁抗震性能，減輕地震破壞，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，減少經(jīng)4.3橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)路線等級(jí)、場(chǎng)地條件、橋梁的重要性和修復(fù)（搶修）的難易程度，確定適宜的加4,4橋梁抗震加固按照橋梁資料收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和檢測(cè)—抗震性能評(píng)價(jià)—抗震加固設(shè)計(jì)—抗震加固施4.5對(duì)既有公路橋梁進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)和抗震加固，其抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)參照4,6山西省主要區(qū)縣的設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度和特征周期見附錄A。5.1.1進(jìn)行構(gòu)件的抗震驗(yàn)算和評(píng)價(jià)時(shí)，構(gòu)件的抗震性能應(yīng)按能力需求比進(jìn)行判定。當(dāng)能力需求比大于5.1.3橋梁抗震性能評(píng)價(jià)中各計(jì)算參數(shù)宜以實(shí)測(cè)取值；無法進(jìn)行實(shí)5.1.4對(duì)于跨線橋梁抗震性能評(píng)價(jià)時(shí)，跨線橋梁抗震性能水平不應(yīng)低于5.1.5對(duì)于河道沖刷條件發(fā)生變化的橋梁進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)考慮基礎(chǔ)因沖刷引起橋梁抗震性能5.1.6對(duì)于跨越深谷或建于深谷斜坡等特殊地形的橋梁，應(yīng)考慮地形變化引起的地震動(dòng)差動(dòng)效應(yīng)，宜5.2.1橋梁抗震性能評(píng)價(jià)分為兩級(jí)。一級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)以宏觀控制和抗震構(gòu)造要求為主進(jìn)行定性評(píng)價(jià)；二級(jí)3——收集橋梁的基本概況、勘察設(shè)計(jì)、施工和竣工驗(yàn)收的相關(guān)原始資料、工程地質(zhì)報(bào)告、施工維——調(diào)查橋梁現(xiàn)狀與原始資料相符合程度，調(diào)查地形地貌、河道沖刷、橋址處活動(dòng)斷層分布等現(xiàn)——根據(jù)抗震設(shè)防分類、抗震性能目標(biāo)和地震危險(xiǎn)性水平進(jìn)行橋梁各關(guān)鍵構(gòu)件強(qiáng)度、變形的驗(yàn)——橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的比較；——實(shí)測(cè)橋墩(臺(tái))材料實(shí)際的強(qiáng)度等級(jí)、特性；——橋墩(臺(tái))有無裂縫、露筋等病害情況；——梁體是否出現(xiàn)裂縫、局部缺損等不良情況?！獦蚨眨ㄅ_(tái)）和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施評(píng)價(jià)；——防落梁性能評(píng)價(jià)；——場(chǎng)地地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)等。5.2.5中小跨徑梁橋抗震性能的二——橋墩、臺(tái)基礎(chǔ)及地質(zhì)情況不明時(shí)，可進(jìn)行必要的勘探和試驗(yàn)，查明地基巖（土）的物理力學(xué)——橋臺(tái)的承載能力、穩(wěn)定性；——橋梁結(jié)構(gòu)的概況；——橋梁使用狀況與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查；——檢查、分析、評(píng)定的過程和結(jié)果；——結(jié)論與建議。4評(píng)價(jià)。橋梁抗震性能二級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)包括結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載能力和變形能力評(píng)5.3.3二級(jí)評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)依據(jù)詳細(xì)調(diào)查分析的資料和數(shù)據(jù)，建立可靠的橋梁結(jié)構(gòu)分析模型，采用適當(dāng)?shù)妮p微損傷、主承力構(gòu)件保持彈性且未出現(xiàn)震后殘余變形，橋墩混凝土表面出現(xiàn)細(xì)裂線性行為顯著，塑性鉸完全形成，鋼筋屈服；限位裝置仍能保持工作，主梁從支座上滑落但尚未出現(xiàn)落梁；支座嚴(yán)重變形，損傷較大等嚴(yán)重?fù)p傷，嚴(yán)重影響橋梁使用失效、限位裝置失效致使主梁落梁等接近破壞的損傷，不能正常使用，危及橋梁安5.3.4基于橋梁抗震性能評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)各類橋梁采取相應(yīng)的抗震加固對(duì)策，橋梁抗震性能評(píng)價(jià)等級(jí)與5——當(dāng)場(chǎng)地發(fā)生液化，并產(chǎn)生明顯側(cè)向滑移時(shí)，應(yīng)評(píng)價(jià)液化側(cè)向滑移對(duì)基礎(chǔ)、橋——全新世活動(dòng)斷裂；——抗震設(shè)防烈度在Ⅷ度及以上場(chǎng)地時(shí)，前第四紀(jì)基巖隱伏斷裂的土層——臨近斷層時(shí)（斷層距小于20km），采用時(shí)程法進(jìn)行地震響應(yīng)分析，地——活動(dòng)斷層穿越待評(píng)價(jià)橋梁時(shí)，其抗震性能分析須進(jìn)行專項(xiàng)研究。地震動(dòng)參數(shù)顯著不同。當(dāng)橋梁跨越河谷場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)對(duì)地形效應(yīng)的工程影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。5.5基礎(chǔ)抗震性能評(píng)價(jià)5.5.1評(píng)價(jià)擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)對(duì)橋梁整體抗震性能的影響。5.5.2樁基礎(chǔ)應(yīng)依據(jù)承臺(tái)結(jié)構(gòu)形式及對(duì)應(yīng)的各種破壞模式（彎曲破壞、剪切破壞和滑動(dòng)破壞等）計(jì)算5.5.3評(píng)價(jià)基礎(chǔ)破壞對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響時(shí)，結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析模型中應(yīng)適當(dāng)考慮基礎(chǔ)剛度及構(gòu)相互作用影響的合理計(jì)算模型，并采用不同的分5.6橋臺(tái)抗震性能評(píng)價(jià)5.6.1評(píng)價(jià)橋臺(tái)抗震性能時(shí)，應(yīng)計(jì)算各種破壞模式對(duì)應(yīng)的橋臺(tái)強(qiáng)度及穩(wěn)定性的能力需求比，并判別其5.6.2當(dāng)計(jì)算橋臺(tái)地震需求時(shí)，橋臺(tái)臺(tái)身水平地震力、作用在橋臺(tái)上的主動(dòng)和被動(dòng)土壓力參照J(rèn)TG/T5.6.3對(duì)于場(chǎng)地基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.1g的山區(qū)橋梁，需進(jìn)行橋臺(tái)擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性5.6.4當(dāng)采用全橋動(dòng)力分析模型評(píng)價(jià)橋臺(tái)損傷對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響時(shí)，應(yīng)建立依據(jù)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式及臺(tái)后填土性質(zhì)等合理反映其地震作用5.7橋墩抗震性能評(píng)價(jià)5.7.1評(píng)價(jià)橋墩抗震性能時(shí)，應(yīng)考慮潛在破壞模式5.7.2采用動(dòng)力時(shí)程分析方法評(píng)價(jià)橋墩（柱）破壞對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)其它部位的累積影響及其對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)整5.7.4墩頂蓋梁與橋墩節(jié)點(diǎn)、主梁與橋墩固結(jié)節(jié)點(diǎn)抗震性能計(jì)算參照J(rèn)65.8.1評(píng)價(jià)防落梁裝置的工作性能（限位裝置強(qiáng)度、變形能力、耗能能力以及連接裝置5.8.2梁端至墩、臺(tái)帽或蓋梁邊緣距離的實(shí)測(cè)值應(yīng)不小于JTG/T2231-01給出公式5.9.1評(píng)價(jià)支座的抗震性能應(yīng)檢查橋梁支5.9.2評(píng)價(jià)支座的抗震能力（剪力、剪切變形、抗滑穩(wěn)定性、連接裝置的強(qiáng)度以及豎向落差等）和其5.9.3板式橡膠支座抗震能力參照J(rèn)TG/T2231-01給出公式對(duì)其剪切變形、抗滑穩(wěn)定性進(jìn)5.9.4盆式支座和球形支座抗震能力應(yīng)參照J(rèn)TG/T2231-01給出公式對(duì)其支座位移6.1.1抗震加固需結(jié)合抗震性能評(píng)價(jià)的結(jié)果、場(chǎng)地強(qiáng)震發(fā)生的概率、結(jié)構(gòu)的易損性、破壞的社會(huì)后果——丙：結(jié)合需求，綜合加固實(shí)施難度和經(jīng)濟(jì)因素，采取簡(jiǎn)易可行的加固方案，優(yōu)先達(dá)到靜力設(shè)計(jì)水準(zhǔn)，確保橋梁部分構(gòu)件抗震性能水平滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，加固后橋梁抗震性能評(píng)價(jià)接——丁：結(jié)合需求，綜合加固實(shí)施難度和經(jīng)濟(jì)因素，采取必要抗震措施，需加強(qiáng)對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)和6.1.3當(dāng)進(jìn)行橋梁加固時(shí)，應(yīng)避免將過6.1.4根據(jù)橋梁抗震體系，橋梁加固技術(shù)主要分為兩大類，一種是傳統(tǒng)加固技術(shù)，是通過加固提高缺震需求影響，使當(dāng)前構(gòu)件能夠承擔(dān)給定的地震需6.2場(chǎng)地加固6.2.1對(duì)于位于或接近不穩(wěn)定斜坡的橋梁，應(yīng)仔細(xì)評(píng)價(jià)斜坡的穩(wěn)定性，可采取清除岸坡、減輕重量、6.2.2對(duì)于飽和砂土或飽和粉土（不含黃土）等存在液化風(fēng)險(xiǎn)并對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)有影響的地基，可采用加7——降低地下水位；——排水豎井（普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶——使用滲透性強(qiáng)的材料增加場(chǎng)地的壓重；6.3基礎(chǔ)加固（a）增大截面——對(duì)于樁基剝落露筋，應(yīng)先對(duì)裸露鋼筋進(jìn)行除銹，然后采用聚合物水泥混凝土（砂漿）或改性環(huán)氧混凝土（砂漿）等材料進(jìn)行修補(bǔ)，并采用石籠防護(hù)、板樁防護(hù)等方法進(jìn)行防護(hù)。——樁基承載能力不滿足要求時(shí)，可采用增補(bǔ)樁基方式進(jìn)行加固，增補(bǔ)加固計(jì)算考慮兩階段受力和新、舊樁基支撐條件、樁徑等方面差異。增補(bǔ)樁基數(shù)量及6.4橋臺(tái)加固6.4.1對(duì)于由填土破壞或過度沉降而導(dǎo)致的橋臺(tái)臺(tái)后不連續(xù)，可通過設(shè)置橋臺(tái)搭板進(jìn)行加固，搭板長(zhǎng)6.4.2平行于或垂直于橋軸方向的橋臺(tái)位移，可通過設(shè)置錨桿方式進(jìn)行加固，錨桿應(yīng)延伸到臺(tái)后足夠6.5橋墩加固6.5.1橋墩加固應(yīng)充分體現(xiàn)出能力保護(hù)思想，避免原有結(jié)構(gòu)薄弱部位轉(zhuǎn)6.5.2橋墩抗震加固可采用增大截面、外包鋼管、粘貼纖維復(fù)合材料、超高性能混凝土（UHPC法，如圖2所示。其加固實(shí)施方案應(yīng)符合JTG/TJ22的規(guī)定。8原截面原截面原截面原截面原截面原截面原截面6.5.3采用超高性能混凝土（UHPC）進(jìn)行橋墩塑性鉸區(qū)加固時(shí)，應(yīng)鑿毛墩柱表面以利于剪力傳遞，從6.5.4當(dāng)橋梁穿過斷層或鄰近斷層時(shí)，可通過對(duì)橋墩塑性鉸區(qū)域增設(shè)圍箍方式加固以提高其延性變形6.6.1蓋梁及柱節(jié)點(diǎn)區(qū)加固應(yīng)充分體現(xiàn)出能力6.6.2蓋梁及墩柱節(jié)點(diǎn)區(qū)加固可采用增大截面（合材料等方法。其加固實(shí)施方案應(yīng)符合JTG/TJ22的規(guī)定。 6.6.3可通過在蓋梁下部增設(shè)柱系梁方式改進(jìn)蓋梁的抗震性能，確保塑性鉸發(fā)生在柱系梁上而非橋墩9蓋梁6.7支座加固6.7.2地震作用下，板式橡膠支座作為“保險(xiǎn)絲”單元產(chǎn)生摩擦滑移或損傷時(shí)，使橋墩的地震力大大6.7.3對(duì)于盆式支座和球形支座，當(dāng)支座水平承載能力不滿足要求，在地震作用下有可能失效且有落6.8.2常用防落梁裝置主要為拉桿限位裝（a）拉桿式限位裝置（b）鋼板式防落梁裝置（限位拉桿——縱向拉桿限位裝置在E2作用下應(yīng)保持在彈性范圍內(nèi)，承載能力宜按伸縮6.8.7橫橋向限位裝置和防落梁措施主要為擋塊，必要時(shí)可設(shè)置雙層擋塊或內(nèi)擋塊來對(duì)橫向位移進(jìn)行主梁砼內(nèi)擋塊砼外擋塊蓋梁主梁鋼內(nèi)擋塊鋼外擋塊主梁鋼內(nèi)擋塊鋼外擋塊蓋梁砼外擋塊蓋梁（a）雙層混凝土擋塊（b）雙層鋼板擋塊6.8.8對(duì)于鄰近或跨越活動(dòng)斷層的橋梁，宜采用具有一定耗能能力和自復(fù)位能力的限位裝置和防落梁6.9減隔震加固6.9.1減隔震裝置應(yīng)具有一定的剛度、屈服力，滿足正常使用荷載下（如風(fēng)，制動(dòng)力等）結(jié)構(gòu)不發(fā)生——阻尼、耗能裝置：降低支承面處的相對(duì)變形，以便使位移在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)。6.9.2常用的減隔震裝置分為整體型（鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座、摩擦擺式減隔震支座）和分移增加到設(shè)計(jì)位移時(shí)，其恢復(fù)力增量應(yīng)不低于6.9.3對(duì)于在橋墩和橋臺(tái)處已經(jīng)采用普通6.9.4對(duì)于鄰近或跨越活動(dòng)斷層的橋梁，當(dāng)采用減隔震技術(shù)進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)配合使用防落梁措施，以——基礎(chǔ)土層不穩(wěn)定；6.10.1為防止上部結(jié)構(gòu)發(fā)生縱向落梁，可通過施加縱橋向體外預(yù)應(yīng)力或設(shè)置縱橋向連梁裝置來改善7.1評(píng)價(jià)加固后的橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能是否滿足預(yù)期的抗震性能要求。7.2評(píng)價(jià)加固后的橋梁結(jié)構(gòu)是否改變了原結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，若橋梁構(gòu)件響應(yīng)發(fā)生變化，須重新計(jì)算不同地7.3建立可靠的加固后橋梁結(jié)構(gòu)分析模型，采用適當(dāng)?shù)撵o力和動(dòng)力分析方法評(píng)估加固后構(gòu)件、結(jié)構(gòu)承7,4當(dāng)新、舊混凝土界面處理可保證界面間剪力傳遞時(shí)，數(shù)值分析模型中可不考慮界面滑移，需評(píng)價(jià)橋墩潛在塑性鉸是否發(fā)