公路橋梁抗震設(shè)計細則學習交流提綱

1、0 0、目的、目的 工程 總長:996.135M, 92+158+92M 預應力砼魚脊連續(xù)梁橋 考試-相關(guān)行業(yè)規(guī)范 振型階數(shù)振型階數(shù)周期（周期（s）頻率（頻率（HZ）振型特征振型特征 11.466 0.682 主跨豎向振動主跨豎向振動 21.210 0.826 主跨與北側(cè)邊跨豎向振動主跨與北側(cè)邊跨豎向振動 31.188 0.841 主跨橫向振動主跨橫向振動 40.871 1.148 北側(cè)邊跨橫向振動北側(cè)邊跨橫向振動 50.855 1.170 南側(cè)邊跨橫向振動南側(cè)邊跨橫向振動 60.830 1.205 北側(cè)邊跨豎向振動北側(cè)邊跨豎向振動 70.739 1.353 南側(cè)邊跨豎向振動南側(cè)邊跨豎向振動

2、80.623 1.604 A類、B類和C類橋梁必須進行E1地震作 用和E2地震作用下的抗震設(shè)計。 2.1. 4 El地震作用earthquake action 工程場地重現(xiàn)期較短的地震作用，對應 于第一級設(shè)防水準。 2.1.5 E2地震作用earthquake action 工程場地重現(xiàn)期較長的地震作用，對應 于第二級設(shè)防水準。 參照國外橋梁抗震設(shè)防的性能目標要求，同時考慮了和公路工程抗震設(shè)計規(guī) 范(JTJ 004一89 )中橋梁抗震設(shè)防性能目標要求的延續(xù)性和一致性，本細則 規(guī)定: A類橋梁的抗震設(shè)防目標是中震(E1地震作用， 重現(xiàn)期約為475年)不壞，大震(E2地震作用，重 現(xiàn)期約為2 00

3、0年)可修; B,C類橋梁的抗震設(shè)防目標是小震(E1地震作用，重現(xiàn)期約為50一100年)不 壞，中震(重現(xiàn)期約為475年)可修，大震(E2地震作用，重現(xiàn)期約為2 000年)不 倒; D類橋梁的抗震設(shè)防目標是小震(重現(xiàn)期約為25年)不壞。 需要指出的是，對于B,C類橋梁，其抗震設(shè)計 只進行El地震作用下的彈性抗震設(shè)計和E2地震作 用下的延性抗震設(shè)計，滿足了這兩個階段的性能 目標要求后，中震(重現(xiàn)期約為475年)可修的目標 即認為已隱含滿足。因此，本細則實質(zhì)上是采用 兩水平設(shè)防、兩階段設(shè)計。 =1,=1,用Smax,Smax,不用max,5Tgmax,5Tg以后無直線段,Smax=?,Ci,Cs,

4、Cd,Smax=?,Ci,Cs,Cd，T=6T=6加長10s10s 作用作用CiCi重現(xiàn)期重現(xiàn)期年年P(guān) P5050年年P(guān) P100100年年P(guān) P E1E11.01.04754752.12.1* *1 1 0 0-3 -3 10%10% E2E21.71.7200020000.50.5* *1 1 0 0-3 -3 2.47%2.47%4.88%4.88% A類 計算Smax E1:Smax=2.25*Ci*Cs*Cd*A=2. 25*1.0*1.4*0.1g=0.315g(比 0.225g大了0.09g40%) E2:Smax=2.25*Ci*Cs*Cd*A=2. 25*1.7*1.4*0.

5、1g=0.5355g(比 GB的0.5g大了.0355g7%,比 DB的0.45g大了.0855g19%,) Tg=?0.65?,0.9? 這與目前上海安 評:0.08g,K=1.7,0.18g,K=0.9有差異? A類橋梁安評有關(guān)要求 5.1. 3 A類橋梁、橋址抗震設(shè)防烈度為9度及9度以上的B類橋梁，應根據(jù)專 門的工程場地地震安全性評價確定地震作用。 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，由工程場地地震安全性評價工作確定。 2 B類橋梁，可通過現(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。 A類橋梁安評有關(guān)要

6、求 工程場地地震安全性評價應滿足以下要求: 1、橋址存在地質(zhì)不連續(xù)或地形特征可能造成各橋墩 的地震動參數(shù)顯著不同，以及橋梁一聯(lián)總長超過600 m時，宜考慮地震動的空間變化，包括波傳播效應、 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(luò)反應譜或包絡(luò) 功率譜。 2、橋址距有發(fā)生6. 5級以上地震潛在危險的地震活 斷層30km以內(nèi)時，A類橋梁工程場地地震安全性評 價應符合以下規(guī)定:考慮近斷裂效應要包括上盤效應、 破裂的方向性效應; 注意設(shè)計加速度反應譜長周期段的可靠性; 給出順斷層方向和垂直斷層方向的地震動2個水平分 量。 波傳播效應 相位？ 振幅衰減？ 失相干效應？ 不同

7、塔墩基礎(chǔ)的場地差 異 ？ 橋址距有發(fā)生6. 5級以上地震潛在危險的地震活斷層 30km以內(nèi)時 上海19號源，Mu=6.0; 上海20號源，Mu=6.5; 太倉-奉賢F, Q3,NW，R=？ 金山衛(wèi)南段F35， Q3,NNW，R=？在19，20？ Mu與上述6. 5級以上地震潛在危險的地 震活斷層含義差別？ 加速度反應譜長周期段的可靠性; 5. 2.1橋梁抗震設(shè)計要求描述地震作用的設(shè)計加速度反應譜周 期更長些。本細則編制過程中的一項專題研究分析了強地震動 記錄在長周期段的可靠性， 指出模擬記錄的加速度反應譜在5一6s以下的范圍內(nèi)是可靠的; 數(shù)字記錄可以達到lOs;基線漂移對加速度反應譜的影響可忽

8、略 不計。 根據(jù)兩類記錄反應譜長周期段特征的比較，論證了周期范圍 可以擴展到lOs。 通過823條水平向強地震動記錄的統(tǒng)計分析，指出隨著反應譜 周期范圍的擴展，一些抗震設(shè)計規(guī)范為了降低風險，規(guī)定設(shè)計 反應譜下降的速率略緩慢些，同時規(guī)定了反應譜的最小值，可 能會導致長周期段的過分保守，設(shè)計反應譜按T-1的速率下降 是有足夠安全保障的，完全沒有必要設(shè)下限值，且尚無必要再 規(guī)定一段T-z的下 段。 7， 時程的有關(guān)規(guī)定 5. 3設(shè)計地震動時程 5. 3.1已作地震安全性評價的橋址，設(shè)計地震動時程 應根據(jù)專門的工程場地地震安全性評價的結(jié)果確定。 5.3.2未作地震安全性評價的橋址，可根據(jù)本細則設(shè) 計加

9、速度反應譜，合成與其兼容的設(shè)計加速度時程;也 可選用與設(shè)定地震震級、距離大體相近的實際地震動 加速度記錄，通過時域方法調(diào)整，使其反應譜與本細 則設(shè)計加速度反應譜兼容。 為考慮地震動的隨機性，設(shè)計加速度時程不得少于 三組（X，Y，Z），且應保證任意兩組間同方 向時程由式(5.3.2)定義的相關(guān)系數(shù)P的絕對值小于0. 1 0 時程的有關(guān)規(guī)定 6.5.2時程分析的最終結(jié)果，當采用3組時程波計算時，應取3組計算結(jié)果的最大值 當采用7組時程波計算時，可取7組計算結(jié)果的平均值。 6.5.3在El地震作用下，線性時程法的計算結(jié)果不應小于反應譜法計算結(jié)果 的80%。 時程的有關(guān)規(guī)定 9.3.2地震反應分析所采

10、用的地震加速度時程、反應譜和功率譜的頻譜應 包括含結(jié)構(gòu)第一階自振周期在內(nèi)的長周期成分。 9. 3. 2結(jié)構(gòu)的動力反應與結(jié)構(gòu)的自振周期和地震時程輸人的頻譜成分關(guān) 系非常密切。特殊橋梁大多是柔性結(jié)構(gòu)，第一階振型的周期往往較長。因 此特殊橋梁的地震反應中，第一階振型的貢獻非常重要，因此提供的地震 加速度時程或反應譜曲線的頻譜應包括含第一階自振周期在內(nèi)的長周期成 分。 橋梁結(jié)構(gòu)抗震概念 2.1. 2抗震設(shè)防標準seismic fortification criterion 衡量抗震設(shè)防要求的尺度，由抗震設(shè)防烈度和公路橋梁使用功 能的重要性確定 2.1. 3地震作用earthquake action 作

11、用在結(jié)構(gòu)上的地震動，包括水平地震作用和豎向地震作用。 2.1. 4 El地震作用earthquake action E1 工程場地重現(xiàn)期較短的地震作用，對應于第一級設(shè)防水準。 2.1.5 E2地震作用earthquake action E2 工程場地重現(xiàn)期較長的地震作用，對應于第二級設(shè)防水準。 2.1.6地震效應seismic effect 由地震作用引起的橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等效應的總稱。 橋梁結(jié)構(gòu)抗震概念 2.1.13抗震概念設(shè)計seismic concept design 根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等歸納的基本設(shè)計原則和 設(shè)計思想，進行橋梁結(jié)構(gòu)總體布置、確定細部構(gòu)造的 過程。Jkcd,zjcd

12、,kcbscd? 2.1.14彈性抗震設(shè)計elastic seismic design 不允許橋梁結(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(shè)計ductility seismic design 允許橋梁結(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(shè)計時，允許發(fā)生塑性變形的構(gòu)件。 橋梁結(jié)構(gòu)抗震概念 2.1.17能力設(shè)計capacity design 為確保延性抗震設(shè)計橋梁可能出現(xiàn)塑性鉸的橋墩的 非塑性鉸區(qū)、基礎(chǔ)和

13、上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)生塑性變形 和剪切破壞，必須對上述部位、構(gòu)件進行加強設(shè)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(shè)計原則設(shè)計的構(gòu)件。 2.1.19減隔震設(shè)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(shè)置減隔震 系統(tǒng)，以增大原結(jié)構(gòu)體系阻尼和(或)周期，降低結(jié)構(gòu) 的地震反應和(或)減小輸人到上部結(jié)構(gòu)的能量，達到 預期的防震 (2)修訂了相應的設(shè)防標準和設(shè)防目標，采用了兩水平 設(shè)防、兩階段設(shè)計的抗震設(shè)計思想，由單一的強度抗震 設(shè)計修改為強度和變形雙重指標控制的抗震設(shè)

14、計。 (4)修訂了地震作用部分，修訂了水平設(shè)計加速度反應 譜，反應譜周期由5s增加到lOs，增加了場地系數(shù)、阻 尼調(diào)整系數(shù)、豎向設(shè)計加速度反應譜等內(nèi)容，增加了地 震作用分量組合、設(shè)計地震動時程等有關(guān)規(guī)定。 （5)增加了橋梁延性抗震設(shè)計和能力保護原則的有關(guān)規(guī) 定，增加了延性構(gòu)造細節(jié)設(shè)計的有關(guān)規(guī)定。 變化 我們的問題：巖土地震工程 A類、B類和C類橋梁必須進行E1地震作 用和E2地震作用下的抗震設(shè)計。 2.1. 4 El地震作用earthquake action 工程場地重現(xiàn)期較短的地震作用，對應 于第一級設(shè)防水準。 2.1.5 E2地震作用earthquake action 工程場地重現(xiàn)期較長的地震作用，對應 于第二級設(shè)防水準。 參照國外橋梁抗震設(shè)防的性能目標要求，同時考慮了和公路工程抗震設(shè)計規(guī) 范(JTJ 004一89 )中橋梁抗震設(shè)防性能目標要求的延續(xù)性和一致性，本細則 規(guī)定: A類橋梁的抗震設(shè)防目標是中震(E1地震作用， 重現(xiàn)期約為475年)不壞，大震(E2地震作用，重 現(xiàn)期約為2 000年)可修; B,C類橋梁的抗震設(shè)防目標是小震(E1地震作