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文檔簡(jiǎn)介

1、目 錄V抗震設(shè)計(jì)篇第1章 總則51.1 適用范圍51.2 用語的定義5第2章 抗震設(shè)計(jì)的基本方針72.1 抗震設(shè)計(jì)的基本72.2 抗震設(shè)計(jì)的原則82.3 劃分橋梁的重要度10第3章 抗震設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的載荷123.1 抗震設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的載荷和其組合123.2 地震的影響12第4章 設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)144.1 一般144.2 1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)154.3 2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)174.4 按地域區(qū)分的修正系數(shù)204.5 抗震設(shè)計(jì)上的地基種類254.6 抗震設(shè)計(jì)上的地基面26第5章 抗震性能的檢查295.1 一般295.2 對(duì)于抗震性能1的橋梁的界限狀態(tài)315.3 對(duì)于抗震性能2的橋梁的界限狀態(tài)315.4 對(duì)于抗震

2、性能3的橋梁的界限狀態(tài)365.5 抗震性能的檢查方法385.6 防止上部構(gòu)造掉落的對(duì)策41第6章抗震性能的靜態(tài)檢查方法426.1 一般426.2 適用靜態(tài)檢查法的情況的載荷計(jì)算方法436.2.1 一般436.2.2 慣性力436.2.3 固有周期的估計(jì)方法486.2.4 地震時(shí)的土壓566.2.5 地震時(shí)的動(dòng)水壓力606.3 檢查1級(jí)地震動(dòng)的抗震性能646.3.1 一般646.3.2 慣性力的計(jì)算方法656.3.3 設(shè)計(jì)水平地震烈度726.3.4 抗震性能1的檢查746.4 檢查2級(jí)地震動(dòng)的抗震性能766.4.1 一般766.4.2 慣性力的估算方法776.4.3 設(shè)計(jì)水平地震烈度776.4.

3、4 構(gòu)造物特性修正系數(shù)816.4.5 抗震性能2或抗震性能3的檢查846.4.6 鋼筋混凝土橋墩的檢查856.4.8 橋臺(tái)基礎(chǔ)的檢查906.4.9 上部構(gòu)造的檢查916.4.10支承部的檢查91第7章 抗震性能的動(dòng)態(tài)檢查方法927.1 一般927.2 用于動(dòng)態(tài)解析的地震動(dòng)937.3 解析模型以及解析方法947.3.1 解析模型以及解析方法947.3.2 部件的模型化967.4 檢查抗震性能98第8章 地震時(shí)不穩(wěn)定的地基的影響1018.1 一般1018.2 被判斷為抗震設(shè)計(jì)上的極松軟土層或產(chǎn)生對(duì)橋梁造成影響的液狀化的砂質(zhì)土層的土質(zhì)常數(shù)1028.2.1 一般1028.2.2 判斷抗震設(shè)計(jì)上的極松軟

4、土層1028.2.3 判斷砂質(zhì)土層的液狀化1028.2.4 使抗震設(shè)計(jì)上土質(zhì)常數(shù)減小的土層及其處理方法1058.3 有確認(rèn)會(huì)造成對(duì)橋梁產(chǎn)生影響的流動(dòng)化的地基存在時(shí)的抗震性能的檢查1078.3.1 一般1078.3.2 流動(dòng)力的估算方法109第9章 抗震橋的抗震性能檢查1129.1 一般1129.2 抗震橋的抗震性能檢查1159.3 抗震支承的模型化1179.3.1 一般1179.3.2 抗震支承的非線性歷史模式1179.3.3 抗震支承的等價(jià)線形模型1189.4 抗震支承的基本性能1219.5 期待可以減小地震的影響的其他構(gòu)造122第10章 鋼筋混凝土橋墩的地震時(shí)保有水平耐力及容許塑性率123

5、10.1 一般12310.2 破壞形態(tài)的判斷和地震時(shí)保有水平耐力及容許塑性率12410.3 水平耐力及水平變位的計(jì)算12710.4混凝土的應(yīng)力度變形曲線13210.5 抗剪耐力13610.6 為了提高鋼筋混凝土橋墩的韌性而需要注意的構(gòu)造細(xì)目13910.7 軸向鋼筋之分段14610.8 鋼筋混凝土Rahmen橋橋墩的地震時(shí)保有水平耐力及容許塑性率14710.9 上部構(gòu)造等的死載荷導(dǎo)致的偏心力矩起作用的鋼筋混凝土橋墩156第11章 鋼制橋墩的反應(yīng)值和容許值16011.1 一般16011.2 通過動(dòng)態(tài)檢查法進(jìn)行檢查16111.3 構(gòu)造細(xì)目16711.4 錨栓部位的檢查171第12章 橋墩基礎(chǔ)的反應(yīng)值

6、和容許值17312.1 一般17312.2 計(jì)算橋墩基礎(chǔ)上產(chǎn)生的斷面應(yīng)力、地基反力及變位17612.3 基礎(chǔ)的屈服17912.4 計(jì)算考慮橋墩基礎(chǔ)的塑性化時(shí)的橋墩基礎(chǔ)反應(yīng)值18012.5 橋墩基礎(chǔ)的容許塑性率及容許變位18212.6 橋墩基礎(chǔ)的部件的檢查183第13章 位于產(chǎn)生液化狀的地基的橋臺(tái)基礎(chǔ)的反應(yīng)值和容許值18413.1 一般18413.2 用于橋臺(tái)基礎(chǔ)檢查的設(shè)計(jì)水平地震烈度18513.3 計(jì)算橋臺(tái)基礎(chǔ)的反應(yīng)塑性率18713.4 橋臺(tái)基礎(chǔ)的容許塑性率18813.5 橋臺(tái)基礎(chǔ)的部件的檢查188第14章 受到地震影響的上部構(gòu)造的容許值和上部構(gòu)造端部構(gòu)造18914.1 一般18914.2 鋼

7、上部構(gòu)造19014.2.1 耐力和容許變形量19014.2.2 構(gòu)造細(xì)目19014.3 混凝土上部構(gòu)造19114.3.1 耐力和容許變形量19114.3.2 構(gòu)造細(xì)目19314.4 上部構(gòu)造端部構(gòu)造19414.4.1 上部構(gòu)造端部的游間19414.4.2 伸縮裝置19714.4.3 伸縮裝置保護(hù)罩198第15章 支承部的檢查20015.1 一般20015.2 用于支承部檢查的設(shè)計(jì)地震力20215.3 支承部檢查20515.4 支承部位的構(gòu)造20815.5 變位限制構(gòu)造209第16章 落橋防止系統(tǒng)21216.1 一般21216.2 橫梁結(jié)合長(zhǎng)度21516.3 落橋防止構(gòu)造22316.4 高度差別

8、防止構(gòu)造22616.5 變位限制構(gòu)造226第1章 總則1.1 適用范圍本文章適用于橋梁的抗震設(shè)計(jì)。明確抗震設(shè)計(jì)篇的適用范圍。適用的橋梁和操作與共通篇1.1適用的范圍相同。1.2 用語的定義本文章中使用的用語的意義如下。(1)抗震性橋梁承受地震影響的性能(2)界限狀態(tài)橋梁整體及各部分能滿足抗震性的界限的狀態(tài)(3)液狀化土壤間隙中的水壓因地震運(yùn)動(dòng)急劇上升,導(dǎo)致飽和砂土層失去斷裂強(qiáng)度,對(duì)土壤的構(gòu)造產(chǎn)生破壞(4)流動(dòng)化伴隨著液狀化產(chǎn)生,地基向水平方向移動(dòng)(5)抗震設(shè)計(jì)上的地基類別按照地震時(shí)地基的振動(dòng)特性而進(jìn)行的工程分類的地基類別(6)抗震設(shè)計(jì)上的地基面在抗震設(shè)計(jì)上的地表面和假設(shè)的地基面(7)抗震設(shè)計(jì)上

9、的基礎(chǔ)面針對(duì)對(duì)象地點(diǎn)具有共同的寬度范圍,處于在抗震設(shè)計(jì)中被看作是振動(dòng)的地基下方存在的非常堅(jiān)硬的地基上方(8)地震烈度法把由于地震的影響對(duì)結(jié)構(gòu)物及地基產(chǎn)生的作用置換成用地震烈度表示的靜荷載,進(jìn)行檢查抗震性能的方法(9)地震時(shí)保有水平耐力法在結(jié)構(gòu)物的塑性范圍內(nèi)地震時(shí)的保有水平耐力和變形性能,考慮能量吸收的靜態(tài)抗震性能檢查方法(10)靜態(tài)檢查法用靜態(tài)的分析進(jìn)行檢查抗震性能的方法(11)動(dòng)態(tài)檢查法用動(dòng)態(tài)的分析進(jìn)行檢查抗震性能的方法(12)設(shè)計(jì)振動(dòng)單位在地震時(shí)被看作是做同一振動(dòng)的結(jié)構(gòu)系列(13)塑性化部件由于地震力產(chǎn)生的變形超過了部件自身的彈性界限(14)地震時(shí)保有水平耐力結(jié)構(gòu)部件在塑性范圍內(nèi)反復(fù)受到地

10、震力時(shí)發(fā)揮出的水平耐力(15)塑性變形性能結(jié)構(gòu)部件在塑性范圍內(nèi)反復(fù)受到地震力時(shí)能夠穩(wěn)定地保持地震時(shí)保有水平耐力而變形的性能(16)塑性鉸在鋼筋混凝土部件里,受到正負(fù)交替的反復(fù)變形時(shí)限定發(fā)揮塑性變形性能的部位。為算出最終水平變位而設(shè)定的塑性鉸部件沿軸方向的長(zhǎng)度稱為塑性鉸的長(zhǎng),塑性鉸長(zhǎng)度內(nèi)的斷面范圍稱為塑性鉸范圍。(17)地震時(shí)水平力分散結(jié)構(gòu)地震時(shí)為了讓量大的下部結(jié)構(gòu)分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的慣性力,把上部結(jié)構(gòu)和量大的下部結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)。作為上下結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法,用在橡膠支撐,免震支撐等彈性固定方式的場(chǎng)合和用固定支撐的多點(diǎn)固定方式的場(chǎng)合等。(18)抗震橋隨著適度延長(zhǎng)使用免震支撐的固有周期,具有以增大衰減

11、性能,擁有預(yù)期能夠減輕地震時(shí)的慣性力的結(jié)構(gòu)的橋梁。(19)防止上部構(gòu)造掉落系統(tǒng)以防止上部結(jié)構(gòu)因地震而掉落為目的而設(shè)置的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),由橫梁連接、防止上部構(gòu)造掉落結(jié)構(gòu)、限制移位結(jié)構(gòu)及防止高度差結(jié)構(gòu)組成。第2章 抗震設(shè)計(jì)的基本方針2.1 抗震設(shè)計(jì)的基本(1)橋梁的抗震設(shè)計(jì)的目的在于,根據(jù)設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的級(jí)數(shù)和橋梁的重要性,確保橋梁具有必要的抗震性能。(2)在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),除了考慮地形、地質(zhì)、地基條件、布局條件等,選擇抗震性能較好的構(gòu)造形式外,還必須注意構(gòu)成橋梁的各種部件以及橋梁的整個(gè)體系均須具備必要的抗震性。(1)橋梁在地震后作為避難道路及通往救助、急救、醫(yī)療、消防活動(dòng)及向受災(zāi)區(qū)輸送緊急物資的運(yùn)輸?shù)缆?/p>

12、等擔(dān)任了非常重要的作用。因此,在橋梁的抗震設(shè)計(jì)上,必須有確保地震時(shí)的橋梁安全觀念的同時(shí),按照橋梁的重要度,盡可能控制因橋梁的功能下降而導(dǎo)致的對(duì)地區(qū)社會(huì)生活造成的障礙。根據(jù)橋梁作用的重要性,在橋梁的抗震設(shè)計(jì)中的基本在于根據(jù)設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的震級(jí)和橋梁的重要性來確保橋梁必要的抗震性能。(2)通過考慮地形、地質(zhì)、地基條件、布局條件等后,選擇具有適當(dāng)?shù)乜拐鹦缘臉蛄簶?gòu)造形式是很重要的。另外,必須以在增強(qiáng)構(gòu)造部件強(qiáng)度的同時(shí)提高變形性能,以建造橋梁整體可以抵抗地震構(gòu)造系統(tǒng)為目標(biāo)。據(jù)此觀點(diǎn),將抗震設(shè)計(jì)上較好的構(gòu)造形式與抗震設(shè)計(jì)上欠妥的構(gòu)造形式記述如下。1)為確實(shí)防止上部構(gòu)造的掉落,最好選擇盡可能大的跨度連續(xù)構(gòu)造的

13、橋梁構(gòu)造形式。大跨度連續(xù)構(gòu)造的支承條件有單點(diǎn)固定方式和地震時(shí)水平力分散構(gòu)造等,通常在單點(diǎn)固定方式的大跨度連續(xù)構(gòu)造中,因?yàn)橹喂潭ㄖС械南虏繕?gòu)造的負(fù)擔(dān)容易變得過大,所以這時(shí)最好選擇地震時(shí)水平力分散構(gòu)造。另外,若有山丘部的高橋墩的橋梁等、橋臺(tái)部的地基條件良好時(shí),因位從此時(shí)的構(gòu)造來看,由橋墩負(fù)擔(dān)地震時(shí)水平力比使用橋臺(tái)負(fù)擔(dān)更為合理,所以為了提高橋梁整體的抗震性,最好根據(jù)橋梁的構(gòu)造條件和基礎(chǔ)地基的支撐條件等恰當(dāng)?shù)剡x擇支承條件。2)在可能產(chǎn)生軟質(zhì)粘性土層的滑動(dòng)性和沙質(zhì)地基的液狀化、及其伴隨液狀化的流動(dòng)化等地基變化的填拓地基和沖積地基上,選擇水平剛性較高的基礎(chǔ)、和多點(diǎn)固定方式和Rahmen橋形式等,上部構(gòu)造

14、和下部構(gòu)造的接點(diǎn)盡可能多的構(gòu)造體系。3)地基條件良好、固有周期短的大跨度連續(xù)形式的橋梁最好采用抗震設(shè)計(jì)。4)在可能因部分的損壞導(dǎo)致整個(gè)體系崩潰的構(gòu)造系統(tǒng)中,必須考慮如何限定該部分的損壞。5)對(duì)大的地震而言,必須區(qū)分容許非線形反應(yīng)的構(gòu)造部件和即使在其狀況下仍限制在基本彈性域的必要構(gòu)造部件,適當(dāng)?shù)貥?gòu)成構(gòu)造系統(tǒng)。另外,最好不要采用受幾何學(xué)的非線形性影響較大的構(gòu)造和因死載荷而受到大的偏心力矩的構(gòu)造這樣的在受到大的地震運(yùn)動(dòng)時(shí)容易變得不穩(wěn)定的構(gòu)造。6)在地基條件和構(gòu)造條件有明顯變化的地方,必須充分探討將上部構(gòu)造從橋墩處切離更有利還是采用連續(xù)構(gòu)造更有利。2.2 抗震設(shè)計(jì)的原則(1)在橋梁的抗震設(shè)計(jì)中,一般將

15、設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)區(qū)分為橋梁的使用期間發(fā)生概率較高的地震運(yùn)動(dòng)(以下稱“1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)”)和橋梁的使用期間發(fā)生概率較低但強(qiáng)度較大的地震運(yùn)動(dòng)(以下稱“2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)”)這兩個(gè)級(jí)別。在此,2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)包含預(yù)計(jì)的板塊部位型大規(guī)模地震類型I的地震運(yùn)動(dòng)以及預(yù)計(jì)內(nèi)陸直下型地震的類型II的地震運(yùn)動(dòng)這兩種。(2)根據(jù)道路類別和橋梁的功能、構(gòu)造橋梁的重要度分為重要度一般的橋梁和重要度特別高的橋梁(以下分別稱為“A類橋梁”和“B類橋梁”)這兩種,其區(qū)分方式請(qǐng)參考2、3。(3)基于橋梁整體的狀態(tài),橋梁的抗震性能如下。1)抗震性能1即使有地震,橋梁仍然可以完好無損的性能。2)抗震性能2地震僅僅會(huì)造成一定程度的損傷,橋梁能夠被快速

16、修復(fù)的性能。3)抗震性能3地震不會(huì)對(duì)橋梁造成致命性損傷的性能。(4)根據(jù)設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的級(jí)別和橋梁的重要度,橋梁的抗震設(shè)計(jì)如下:1)請(qǐng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),確保對(duì)于1級(jí)地震,A類橋梁和B類橋梁均為抗震性能1。2)請(qǐng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),確保對(duì)于2級(jí)地震,A類橋梁為抗震性能3,B類橋梁為抗震性能2。(5)請(qǐng)注意,應(yīng)當(dāng)采取一定措施,保證即使因抗震設(shè)計(jì)中未預(yù)料到的舉動(dòng)和地基破壞等造成構(gòu)造系統(tǒng)破壞,也可以防止上部構(gòu)造的掉落。(1)抗震設(shè)計(jì)中考慮的地震運(yùn)動(dòng)可分為橋梁使用期間生概率較高的地震運(yùn)動(dòng)(以下稱“1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)”)和橋梁的使用期間發(fā)生概率較低但強(qiáng)度較大的地震運(yùn)動(dòng)(以下稱“2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)”)這兩個(gè)階段的地震運(yùn)動(dòng)。經(jīng)此次修

17、訂后,將這兩個(gè)階段的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)稱為1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)及2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)為。在此,1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)指,發(fā)生可能性較高的中等規(guī)模程度的地震導(dǎo)致的地震運(yùn)動(dòng)。另外,2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)指,發(fā)生頻率較低的板塊境界型大規(guī)模地震造成的地震運(yùn)動(dòng)(類地震運(yùn)動(dòng))和1995年兵庫縣南部地震那樣,發(fā)生頻率極低的內(nèi)陸直下型地震造成的地震運(yùn)動(dòng)(類地震運(yùn)動(dòng))這兩種類型的地震運(yùn)動(dòng)。相對(duì)而言,類地震運(yùn)動(dòng)為較大振幅在長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)作用的地震運(yùn)動(dòng),類地震運(yùn)動(dòng)則是持續(xù)時(shí)間極短但地震強(qiáng)度極大的地震運(yùn)動(dòng)。因地震運(yùn)動(dòng)的特性不同,在地震設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮兩種地震運(yùn)動(dòng)。(2)鑒于在地震后橋梁的社會(huì)作用和在災(zāi)害防范上的所在位置,橋梁失去功能造成的影響度大小等,遵從于傳統(tǒng)的道

18、路橋梁的抗震設(shè)計(jì)慣例,按照道路種類和橋梁的功能·構(gòu)造將抗震設(shè)計(jì)橋梁區(qū)分設(shè)定為2種重要度。再者,這里所說的重要度是從抗震設(shè)計(jì)上的觀點(diǎn)評(píng)價(jià)的重要度。(3)作為橋梁抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)的抗震性能,根據(jù)抗震設(shè)計(jì)上的安全性、抗震設(shè)計(jì)上的使用性、抗震設(shè)計(jì)上的可修復(fù)性的各種觀點(diǎn),設(shè)定了3個(gè)階段的級(jí)別,如同條文所述的被定義。在這里,抗震設(shè)計(jì)上的安全性是指,為了保證不會(huì)因地震導(dǎo)致的上部構(gòu)造掉落時(shí)造成人員傷亡的功能;抗震設(shè)計(jì)上的使用性是指,地震后的橋梁依然維持了其原來的通行功能和避難路、求助、救急、醫(yī)療、消防活動(dòng)及緊急物資的運(yùn)輸?shù)缆返墓δ?;抗震設(shè)計(jì)上的可修復(fù)性是指,能修復(fù)因地震產(chǎn)生的損傷的功能。首先,抗震性能1

19、的定義為即使有地震,橋梁仍然可以完好無損的性能??拐鹦阅?中,當(dāng)然可以確保對(duì)橋梁掉落的安全性,即使在地震后也不必進(jìn)行任何修復(fù)即能確保橋梁具有與地震前相同的橋梁功能。另外,可一些稍微修復(fù)即可對(duì)應(yīng)其長(zhǎng)期的必要修復(fù)??拐鹦阅?的定義為地震僅僅會(huì)造成一定程度的損傷,橋梁功能能夠被快速修復(fù)的性能。即抗震性能2可以確保對(duì)橋梁掉落的安全性的同時(shí),在地震后,也能通過應(yīng)急修復(fù)快速地恢復(fù)橋梁功能。另外,也能夠比較容易進(jìn)行長(zhǎng)期的必要修復(fù)??拐鹦阅?的定義為地震不會(huì)對(duì)橋梁造成致命性損傷的性能。即抗震性能3確保橋梁掉落安全性的必要,但必要功能不包含抗震設(shè)計(jì)上的使用性和抗震設(shè)計(jì)上的可修復(fù)性的觀點(diǎn)。表-解2.2.1就抗震性

20、能13有關(guān)的事項(xiàng)從抗震設(shè)計(jì)上的安全性、抗震設(shè)計(jì)上的使用性、抗震設(shè)計(jì)上的可修復(fù)性的觀點(diǎn)分別考慮后加以整理并顯示。而且,抗震性能1和抗震性能2,若滿足從使用性和可修復(fù)性的觀點(diǎn)求得的抗震性能,則能明確確保橋梁掉落的安全性,所以橋梁掉落的安全性一般不屬于抗震設(shè)計(jì)上的支配性的要求項(xiàng)目。表-解2.2.1 抗震性能的觀點(diǎn)橋梁的抗震性能抗震設(shè)計(jì)上的安全性抗震設(shè)計(jì)上的使用性抗震設(shè)計(jì)上的可修復(fù)性短期可修復(fù)性長(zhǎng)期可修復(fù)性抗震性能1:即使有地震,橋梁仍然可以完好無損的性能確保橋梁掉落的安全性確保具有地震前相同的橋梁功能不必做功能恢復(fù)的修復(fù)稍微修復(fù)即可抗震性能2:地震僅僅會(huì)造成一定程度的損傷,橋梁能夠被快速修復(fù)的性能確

21、保橋梁掉落的安全性地震后的橋梁功能能得到快速恢復(fù)功能恢復(fù)的修復(fù)有相應(yīng)的應(yīng)急修復(fù)能夠比較容易的進(jìn)行恒久修復(fù)抗震性能3:地震不會(huì)對(duì)橋梁造成致命性損傷的性能確保橋梁掉落的安全性(4)如同條文中那樣,規(guī)定按照(1)中規(guī)定的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的震級(jí)和(2)中規(guī)定的2種橋梁的重要度,求橋梁的抗震性能。如表-解2.2.2中所示。表-解2.2.2 以橋梁的抗震性能為目標(biāo)的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)A類橋梁B類橋梁1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)即使有地震,橋梁仍然可以完好無損的性能(抗震性能1)2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)類地震運(yùn)動(dòng)(板塊境界型的大規(guī)模地震)地震不會(huì)對(duì)橋梁造成致命性損傷的性能(抗震性能3)地震僅僅會(huì)造成一定程度的損傷,橋梁能夠被快速修復(fù)

22、的性能(抗震性能2)類地震運(yùn)動(dòng)(兵庫縣南部地震類型的內(nèi)陸直下型地震)(5)即使因抗震設(shè)計(jì)中未預(yù)料到的舉動(dòng)和地基破壞等造成構(gòu)造系統(tǒng)破壞,也應(yīng)以努力確??拐鹪O(shè)計(jì)上的安全性為目的,如條文中考慮到的那樣防止上部構(gòu)造的掉落。在抗震設(shè)計(jì)中,從給予構(gòu)造物的影響這一觀點(diǎn)看來,即使至今觀測(cè)到的世界最強(qiáng)的地震運(yùn)動(dòng)為兵庫縣南部地震,也不能否認(rèn)在將來發(fā)生比之更強(qiáng)的地震運(yùn)動(dòng)的可能性。這是因?yàn)椋袁F(xiàn)有的知識(shí)還不能充分明白有關(guān)強(qiáng)烈地震運(yùn)動(dòng)發(fā)生的機(jī)理和將來發(fā)生地震的斷層等的不確定性。另外,在現(xiàn)階段,進(jìn)行強(qiáng)震觀測(cè)的歷史很短,沒有充分地積累這樣強(qiáng)烈的地震運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)記錄,所以對(duì)于正確估計(jì)此類地震運(yùn)動(dòng)的特性并將之反映在橋梁的抗震設(shè)計(jì)

23、上還殘留了多處未明了之處。另外,因周圍地基的破壞和構(gòu)造部件中未預(yù)料的復(fù)雜振動(dòng),可能產(chǎn)生在設(shè)計(jì)上沒想到的作用和變位,使橋梁存在變形。因此,即使對(duì)此類事態(tài),也要以在一定程度上確保橋梁掉落的安全性為目標(biāo)。但是,在1999年發(fā)生的土耳其地震和臺(tái)灣集集地震中,我們看到了因5m到10m及更大的斷層變位引起的橋梁掉落的受災(zāi)事例。橋梁的設(shè)計(jì)直接反映出每個(gè)斷層的特性,必須考慮特定的斷層位置、活動(dòng)周期和地表產(chǎn)生的斷層變位等情況。近年來,關(guān)于活斷層進(jìn)行了進(jìn)一步的相關(guān)調(diào)查和斷層變位的推算等的研究,但依然殘留了多處不明了之處,有必要根據(jù)今后的調(diào)查研究的進(jìn)展作出相對(duì)地恰當(dāng)?shù)淖儎?dòng)。防止上部構(gòu)造的掉落是以能在抗震設(shè)計(jì)中考慮到

24、在上述內(nèi)容中未明了的課題和沒有經(jīng)過的未預(yù)料到的事態(tài)為目的的。但是,事實(shí)上,要設(shè)計(jì)出即使產(chǎn)生未知的地震運(yùn)動(dòng)和極大的斷層變位也能安全的橋梁,在現(xiàn)階段還受到了各個(gè)方面的制約。對(duì)于這樣的地震運(yùn)動(dòng),重要的在于提高道路網(wǎng)絡(luò)的冗余,致力于能夠在早期恢復(fù)使用的體制整備和技術(shù)開發(fā)等。2.3 劃分橋梁的重要度A類橋梁和B類橋梁的區(qū)分如表-2.3.1所示。表-2.3.1 橋梁重要度的區(qū)分橋梁重要度的區(qū)分橋梁對(duì)象A類橋梁除下述橋梁外B類橋梁·高速汽車國(guó)道,城市高速道路,指定城市高速道路,本州四國(guó)聯(lián)絡(luò)道路,一般國(guó)道的橋梁·都道府縣道路,市町村道的中間、復(fù)式斷面、跨線橋梁及屬于地域防災(zāi)計(jì)劃的位置或因?yàn)?/p>

25、該道路使用狀況等而特別重要的橋梁基于2.2(2)的規(guī)定,將橋梁劃分為A類橋梁和B類橋梁。并且,在以地區(qū)的防災(zāi)計(jì)劃上的所在位置和該道路的利用情況等來劃分其重要度的情況,請(qǐng)考慮下述事項(xiàng)。1)地域的防災(zāi)計(jì)劃上的所在位置確保橋梁在地震后的救援活動(dòng)、修復(fù)活動(dòng)等緊急運(yùn)輸中的必要地位2)再次受災(zāi)的可能性多個(gè)斷面、跨線橋、跨路橋等在橋梁受災(zāi)時(shí)給其他構(gòu)造物、設(shè)施造成的影響的程度3)利用情況和有無替代物利用交通流量和橋梁失去通行功能時(shí),能否通過其他直接的代替構(gòu)造物、設(shè)施維持其功能4)功能恢復(fù)的難易橋梁受損傷后,其功能恢復(fù)所需的時(shí)間、費(fèi)用的多少第3章 抗震設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的載荷3.1 抗震設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的載荷和其組合

26、(1)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮以下載荷。1)主載荷共通篇2.1中顯示的主載荷中除了活載荷以及沖擊后的載荷a 死載荷(D)b 預(yù)應(yīng)力(PS)c 混凝土的蠕變的影響(CR)d 混凝土的干燥收縮的影響(SH)e 土壓(E)f 水壓(HP)g 浮力或向上壓力(H)2)次載荷地震的影響(EQ)(2)載荷的組合如下。(1)中所示的主載荷+地震的影響(EQ)(3)載荷的作用在于:產(chǎn)生對(duì)橋梁最為不利的應(yīng)力、變位和其他影響。(1)列舉了在抗震設(shè)計(jì)中必須考慮的載荷,請(qǐng)根據(jù)架橋地點(diǎn)的條件和橋梁的構(gòu)造形式等進(jìn)行選擇,無須組合所有的載荷。再者,在抗震設(shè)計(jì)中無須考慮活載荷。原因在于活載荷是因?yàn)闀r(shí)間、空間的變動(dòng)而變動(dòng)的,活載

27、荷滿載和地震同時(shí)發(fā)生的概率通常較小。與此同時(shí),還存在對(duì)于交通車輛會(huì)滯留較長(zhǎng)時(shí)間的橋梁,必須將活載荷作為地震的影響考慮這樣的觀點(diǎn),但是為了規(guī)定必須考慮的活載荷的大小、安全率等,今后需要調(diào)查研究的事項(xiàng)還很多,與此同時(shí),即使假設(shè)地震時(shí)車輛在橋面上,車輛也有抑制橋梁振動(dòng)的效果,根據(jù)融合了大型車輛的動(dòng)態(tài)振動(dòng)特性的車輛-橋梁體系的動(dòng)態(tài)解析,車輛對(duì)橋梁的地震反應(yīng)帶來的影響并不顯著,所以我們遵從傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)的慣例,在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)不考慮活載荷。3.2 地震的影響地震的影響一般如下。(1)構(gòu)造物的重量而導(dǎo)致的慣性力(以下被稱為“慣性力”)。(2)地震時(shí)的土壓。(3)地震時(shí)的動(dòng)態(tài)水壓。(4)地基的液狀化和流動(dòng)化

28、的影響(5)地震時(shí)的地基變位規(guī)定了在橋梁的抗震設(shè)計(jì)中必須考慮的地震影響的種類。在進(jìn)行橋梁的抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須根據(jù)各種設(shè)計(jì)條件,從這些中間恰當(dāng)?shù)剡x擇必須考慮的地震影響。構(gòu)造物的重量中必須同時(shí)考慮附加物等的重量。和構(gòu)造物一起振動(dòng),對(duì)構(gòu)造物產(chǎn)生很大影響的土塊部分的影響作為慣性力考慮。關(guān)于地震時(shí)的地基變位,即使在傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)篇(1996年)中,也為了防止上部構(gòu)造的掉落而在橫梁插入長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)中被加以考慮,在本次的改定中,將之明確規(guī)定為地震的影響。再者,作為對(duì)橋梁造成影響的地震時(shí)的地基變位之一,伴隨著地表地震斷層的出現(xiàn)產(chǎn)生斷層變位影響,通過1999年的土耳其大地震和臺(tái)灣集集地震導(dǎo)致的橋梁的較大的災(zāi)害。再次

29、,關(guān)于地表地震斷層的出現(xiàn),還沒有確立其位置和變位量的預(yù)測(cè)方法等,另外,在現(xiàn)階段,還沒有確立在橋梁的抗震設(shè)計(jì)中可以具體反映的檢查技術(shù)。因此,必須對(duì)應(yīng)今后的調(diào)查研究的進(jìn)展,不斷與改善斷層變位較強(qiáng)的構(gòu)造形式相關(guān)的技術(shù)開發(fā)和選擇方法。第4章 設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)4.1 一般1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)及2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)分別根據(jù)4.2及4.3規(guī)定進(jìn)行設(shè)定。但是,可以恰當(dāng)?shù)赝茢嗫紤]了在建筑地點(diǎn)周邊的以前的地震信息、活斷層信息,在板塊部位產(chǎn)生的地震信息、地殼構(gòu)造相關(guān)信息、建筑地點(diǎn)的地基條件相關(guān)信息、以往的強(qiáng)震紀(jì)錄等情況的建筑地點(diǎn)的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)時(shí),依據(jù)上述信息設(shè)定設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)。規(guī)定用于抗震性能檢查的有關(guān)設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的設(shè)定的基本思考方法。

30、在條文中,規(guī)定1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)及2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)分別基于4.2及4.3中的規(guī)定的加速度反應(yīng)向量進(jìn)行設(shè)定。另一方面,近年來,基于建設(shè)地點(diǎn)周圍的活斷層的調(diào)查結(jié)果,計(jì)算用于斷層模式的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的方法等也正在被開發(fā)。在此次的改訂,活用這樣的方法,能夠適當(dāng)?shù)毓烙?jì)在該建設(shè)地點(diǎn)的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)時(shí),基于此情況,設(shè)定設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)。在這里,在橋梁的建設(shè)地點(diǎn)上設(shè)定設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)時(shí),必須根據(jù)對(duì)建設(shè)地點(diǎn)的地震運(yùn)動(dòng)造成影響的主要原因和以往的觀測(cè)記錄,適當(dāng)?shù)乜紤]以下事項(xiàng)。1)在建設(shè)地點(diǎn)周圍發(fā)生過的地震的規(guī)模、發(fā)生位置、發(fā)生頻率等過去的地震信息。2)建設(shè)地點(diǎn)周圍的活斷層的分布、活動(dòng)度、因活斷層發(fā)生的地震規(guī)模等活斷層信息。3)建設(shè)地點(diǎn)周

31、圍的板塊部位發(fā)生的地震規(guī)模,震源斷層的位置等地震信息。4)對(duì)地震運(yùn)動(dòng)的傳播造成影響的地下構(gòu)造的相關(guān)信息。5)建設(shè)地點(diǎn)的地基條件6)以往的強(qiáng)震記錄進(jìn)行設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的設(shè)定時(shí),一般情況下,地震信息、活斷層信息和地基信息的種種參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的計(jì)算結(jié)果造成很大影響,所以必須充分進(jìn)行上述信息的討論。為了設(shè)定根據(jù)個(gè)別活斷層的特性調(diào)查等得出的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng),各種信息是必要的,設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的計(jì)算方法的相關(guān)研究也在不斷被推進(jìn)。因此,在設(shè)定設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí),有關(guān)設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的計(jì)算方法必須適當(dāng)?shù)貙?duì)應(yīng)今后的調(diào)查研究的進(jìn)程。另外,如地基特性有顯著變化的地點(diǎn)的橫斷橋梁等,有時(shí)候反映了架橋地點(diǎn)的表層地基的地基條件和地基的振動(dòng)特

32、性后設(shè)定的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)更為合理。在這樣的情況下,有必要根據(jù)地基調(diào)查結(jié)果等,在充分探討地基的振動(dòng)特性的基礎(chǔ)上設(shè)定設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)。4.2 1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)(1)1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)是基于(2)中規(guī)定的加速度反應(yīng)向量而設(shè)定的。(2)1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量,原則上是指向4.6中規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)上的地基面施加的,可以根據(jù)公式(4.2.1)推算出。S=C2CDS0.(4.2.1)在這里,S:1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量(使用的時(shí)候軍用gal單位)cz:4.4中規(guī)定的按地域區(qū)分的修正系數(shù)cD:指不同衰減常數(shù)的修正系數(shù)、根據(jù)衰減常數(shù)h通過公式(4.2.2)計(jì)算出。cD= +0.5.(4.2.2)S0:1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)

33、加速度反應(yīng)向量(gal),根據(jù)在4.5中規(guī)定的地基種類以及固有周期T,選擇表-4.2.1中的值。表-4.2.1 1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0地基種類固有周期T(s)對(duì)應(yīng)的S0(gal)類T0.1S0=431T1/3且, S01600.1T1.1S0=2001.1TS0=220/T類T0.2S0=427 T1/3且, S02000.2T1.3S0=2501.3TS0=325/T類T0.34S0 =430T1/3且, S02400.34T1.5S0=3001.5TS0=450/T(1)時(shí)刻經(jīng)歷波形和加速度反應(yīng)向量可以表示設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)。加速度反應(yīng)向量被定義為:對(duì)于特定的地震運(yùn)動(dòng),擁有任意固有

34、周期以及衰減常數(shù)的1自由度體系的最大反應(yīng)加速度,是地震運(yùn)動(dòng)的一般表現(xiàn)方法,所以在條文中,規(guī)定根據(jù)加速度反應(yīng)向量設(shè)定設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)。(2)1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量S是通過,將表-4.2.1中規(guī)定的1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0根據(jù)不同衰減常數(shù)的修正系數(shù)cD以及4.4中規(guī)定的按地域區(qū)分的修正系數(shù)cz進(jìn)行修正后計(jì)算出。1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)作為產(chǎn)生可能性較高的中等規(guī)模程度的地震造成的地震運(yùn)動(dòng),是沿襲傳統(tǒng)的地震設(shè)計(jì)中考慮的地震運(yùn)動(dòng)。1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0是,綜合了傳統(tǒng)習(xí)慣和事實(shí)經(jīng)驗(yàn)后,根據(jù)勘測(cè)了日本國(guó)內(nèi)的394成分的強(qiáng)震紀(jì)錄后求得的衰減常數(shù)0.05的加速度反應(yīng)向量的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,加之對(duì)以往

35、的地震的受災(zāi)特性、地基的振動(dòng)特性、及其他的工學(xué)上的判斷后,依據(jù)4.5中規(guī)定的地基種類決定的。圖-解4.2.1是表-4.2.1的圖示。另外,不同衰減常數(shù)的修正系數(shù)cD是指以修正衰減常數(shù)h的加速度反應(yīng)向量為衰減常數(shù)0.05的加速度反應(yīng)向量這一目的而存在的系數(shù)。圖-解4.2.2表示不同衰減常數(shù)的修正系數(shù)cD。條文中,規(guī)定了將設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的輸入位置作為在4.6中規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)上的地基面時(shí)的加速度反應(yīng)向量。在將設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的輸入位置作為抗震設(shè)計(jì)上的地基面等情況下,必須恰當(dāng)?shù)乜紤]地基的影響。固有周期T(s)圖-解4.2.1 1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反映向量S0 衰減常數(shù)h圖-解4.2.2 不同衰減常數(shù)的修

36、正系數(shù)CD4.3 2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)(1)2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)是基于(2)中規(guī)定的加速度反應(yīng)向量而設(shè)定。(2)2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量是按照原則,在4.6規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)上的地基方面、2.2規(guī)定的適應(yīng)地震運(yùn)動(dòng)類型地,各自根據(jù)公式(4.3.1)及公式(4.3.2)推算而出的。S=czcDS0 .(4.3.1)S=czcDS0 .(4.3.2)在這里,S:指類地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量(在1gal單位里的園)S:指類地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量(在1gal單位里的園)cz:4.4中規(guī)定的按地域區(qū)分的修正系數(shù)cD:指不同衰減常數(shù)的修正系數(shù)、根據(jù)衰減常數(shù)h通過公式(4.2.2)計(jì)算出。S0: I類級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度

37、反應(yīng)向量(gal),根據(jù)在4.5中規(guī)定的地基種類以及固有周期T,選擇表-4.3.1中的值。S0:類地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量(gal),根據(jù)在4.5中規(guī)定的地基種類以及固有周期T,選擇表-4.3.2中的值。 表-4.3.1 類地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量S0地基種類固有周期T(s)對(duì)應(yīng)的S0(gal)類T1.4S0=7001.4TS0=980/T類T0.18S0=1,505T1/3且,S07000.18T1.6S0=8501.6TS0=1,360/T類T0.29S0=1,511T1/3且, S07000.29T2.0S0=1,0002.0TS0=2,000/T表-4.3.2 類地震運(yùn)動(dòng)的加速度反

38、應(yīng)向量S0地基種類固有周期T(s)對(duì)應(yīng)的S0(gal)類T0.3S0=4,463T2/30.3T0.7S0=2,0000.7TS0=980/T5/3類T0.4S0=3,224T2/30.4T1.2S0=1,7501.2TS0=2,371/T5/3類T0.5S0=2,381T 2/30.5T1.5S0=1,5001.5TS0=2,948/T5/3(1)設(shè)級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)方法分為時(shí)刻經(jīng)歷波形和加速度反應(yīng)向量等,2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)可以因?yàn)楹?級(jí)地震運(yùn)動(dòng)同樣的理由,通過加速度反應(yīng)向量進(jìn)行規(guī)定。(2)2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)根據(jù)2.2中的規(guī)定,規(guī)定了在傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)中必須考慮I類地震運(yùn)動(dòng)和II類地震運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)種類的地震運(yùn)

39、動(dòng)。I類地震運(yùn)動(dòng)和II類地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量S、S是將表-4.3.1和表-4.3.2中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0、S0分別通過不同衰減常數(shù)的修正系數(shù)cD以及按地域區(qū)分的修正系數(shù)cz進(jìn)行修正后計(jì)算出的。I類地震運(yùn)動(dòng)是指發(fā)生頻率較低的在板塊部分產(chǎn)生的海洋性大規(guī)模地震造成的地震運(yùn)動(dòng)。在1923年的關(guān)東地震時(shí),東京周圍產(chǎn)生的地震運(yùn)動(dòng)就屬于此類地震運(yùn)動(dòng)的例子,我們將其作為I類地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S。雖然因?yàn)樵陉P(guān)東地震時(shí),沒有進(jìn)行強(qiáng)震觀測(cè),所以不能如同強(qiáng)震記錄那樣根據(jù)科學(xué)的根據(jù)評(píng)價(jià)地震運(yùn)動(dòng),但是我們根據(jù)距離衰減公式等推算出地基上的加速度約為0.30.4g。產(chǎn)生地基振動(dòng)后,對(duì)橋梁產(chǎn)生的加速度會(huì)

40、因?yàn)榈鼗N類的不同而導(dǎo)致的橋梁固有周期和衰減特性的不同而變化,但是一般情況下是地基的加速度的23倍。因此,如果橋梁對(duì)于0.30.4g的地震運(yùn)動(dòng)進(jìn)行彈性運(yùn)動(dòng),則橋梁產(chǎn)生的反應(yīng)加速度大約為0.71g。表-4.3.1中規(guī)定的I類地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0是根據(jù)上述事實(shí)和日本國(guó)內(nèi)觀察到的394成分的強(qiáng)震記錄的加速度反應(yīng)向量的統(tǒng)計(jì)解析結(jié)果制定的。另一方面,II類地震運(yùn)動(dòng)指1995年兵庫縣南部地震那樣發(fā)生頻率極低的震級(jí)為7級(jí)的內(nèi)陸直下型地震造成的地震運(yùn)動(dòng)。II類地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0是通過兵庫縣南部地震,以地基上觀測(cè)到的加速度強(qiáng)震記錄為基礎(chǔ),將這一加速度反應(yīng)向量按照在4.5中規(guī)定的地基種類

41、進(jìn)行分類然后制定的。在兵庫縣南部地震中,通過觀察加速度對(duì)神戶海洋氣象站(I類地基)、JR西日本鷹取車站(II類地基)、東神戶大橋周圍地基上(III類地基)等上面的構(gòu)造物造成的破壞性影響的地震運(yùn)動(dòng),計(jì)算出這些地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量。特別將峰值平滑化后求得的加速度反應(yīng)向量就是在表-4.3.2中規(guī)定的II類地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0。將表-4.3.1以及表-4.3.2以圖形表示則分別得到圖-解4.3.1以及圖-解4.3.2。條文中規(guī)定的2級(jí)地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量S和S,因?yàn)?.2中規(guī)定的1級(jí)地震運(yùn)動(dòng)相同的理由,為其輸入位置為4.6中規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)上的地基面時(shí)的數(shù)值。因此,設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的輸入

42、位置為抗震設(shè)計(jì)上的地基面時(shí),必須恰當(dāng)?shù)乜紤]地基的影響。固有周期T(s)圖-解4.3.1 類地震運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量S0固有周期T(s)圖-解4.3.2 類地震運(yùn)動(dòng)的加速度反應(yīng)向量S04.4 按地域區(qū)分的修正系數(shù)按地域區(qū)分的修正系數(shù)是指對(duì)應(yīng)地域劃分的表-4.4.1中的值。但是,如果架橋地點(diǎn)在區(qū)域劃分的境界線上時(shí),選擇系數(shù)較大的一方。表-4.4.1 區(qū)域性修正系數(shù)cz地域區(qū)分地域性修正系數(shù)C2對(duì)象區(qū)域A1.0下述2區(qū)域外的區(qū)域B0.85“計(jì)算Z數(shù)值、R1及Ai的方法及由特定行政廳指定的地基明顯松軟的區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)”(建設(shè)省告示)第1項(xiàng)(Z數(shù)值)表中(二)所標(biāo)示的區(qū)域C0.7“計(jì)算Z數(shù)值、R1及Ai

43、的方法及由特定行政廳指定的地基明顯松軟區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)”(建設(shè)省告示)第1項(xiàng)(Z數(shù)值)表中(三)及(四)所標(biāo)示的區(qū)域4.2以及4.3中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量是在綜合了傳統(tǒng)的一貫行為和經(jīng)驗(yàn)上的事實(shí)的基礎(chǔ)上,制定出的適用于在可能引起較大規(guī)模地震的可能性較高的地域建設(shè)的橋梁的標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量的值。因此,如果橋梁在其他地域建造,則根據(jù)按地域區(qū)分的修正系數(shù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)加速度反應(yīng)向量進(jìn)行修正。進(jìn)行上述修正的理由是,在地震發(fā)生頻率較小的地域和地震發(fā)生頻率較高的地域使用同樣的加速度反應(yīng)向量是不合理的。根據(jù)建筑標(biāo)準(zhǔn)法施行令第88條規(guī)定,在“行政廳指定的Z的數(shù)值、Ri以及Ai的計(jì)算方法以及作為地基明顯松軟的區(qū)域特定的標(biāo)準(zhǔn)

44、”(建設(shè)省告示)中規(guī)定了對(duì)水平地震烈度減少進(jìn)行的地域劃分。這一地域劃分是在1922年3月總結(jié)的建設(shè)省的新抗震設(shè)計(jì)法(案)中的地震運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的地域劃分中考慮到行政劃分而稍微作了修改的,條文根據(jù)這一地域劃分而進(jìn)行了規(guī)定。表-4.4.1中顯示的地域區(qū)分的具體對(duì)象地域如表-解4.4.1所示。另外,根據(jù)表-解 4.4.1制作成的地域劃分圖如圖-解 4.4.1所示。建設(shè)省的新抗震設(shè)計(jì)法(案)中顯示的地震運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的地域劃分如圖-解 4.4.2所示。此圖對(duì)目前為止,日本國(guó)內(nèi)發(fā)表過的與地震危險(xiǎn)度相關(guān)的研究成果,從下面1)到6)的觀點(diǎn)進(jìn)行探討,是具有工學(xué)上的實(shí)用性的地震危險(xiǎn)度的地域特性的求取結(jié)果,是綜合了在板塊部位

45、引起的大規(guī)模地震和內(nèi)陸的活動(dòng)斷層引起的地震等,對(duì)日本造成影響的的地震在工學(xué)上可以利用的資料后求得的結(jié)果。1)資料中包含的地震諸要素(震級(jí)、震源位置等)的精度2)從每個(gè)地域得到的信息的均質(zhì)性3)資料的數(shù)量(統(tǒng)計(jì)年數(shù))4)通過震級(jí)和震中距離求得的最大地震運(yùn)動(dòng)的計(jì)算公式的穩(wěn)妥性5)通過求得的最大地震震動(dòng)的值的頻率分布,預(yù)測(cè)任意的再現(xiàn)時(shí)間的最大地震運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)妥性。6)結(jié)果的表現(xiàn)方法的穩(wěn)妥性這些研究的參考資料是包含了過去成千上百年間產(chǎn)生的地震記錄的資料,事實(shí)上也有經(jīng)過幾千年的間隔后重新活動(dòng)的活動(dòng)斷層。近年來,就這一點(diǎn),與活動(dòng)斷層相關(guān)的調(diào)查不斷進(jìn)步,需要根據(jù)今后的調(diào)查研究進(jìn)展采取恰當(dāng)?shù)膶?duì)應(yīng)。地域劃分A、B、

46、C對(duì)應(yīng)的修正系數(shù),參考傳統(tǒng)的道路橋梁的抗震設(shè)計(jì)的慣例和新抗震設(shè)計(jì)法(案)等,分別為A地域1.0、B地域0.85、C地域0.7。圖-解4.4.1 按地域區(qū)分修正系數(shù)的地域劃分地域劃分按地域區(qū)分修正系數(shù)cz對(duì)象地域A1.0(一)(二)到(四)標(biāo)示以外的地域B0.85(二)北海道范圍內(nèi)的:札幌市、函館市、小樽市、室蘭市、北見市、夕張市、巖見澤市、綱走市、苫小牧市、美唄市、蘆別市、江別市、赤平市、三笠市、千歲市、潼川市、砂川市、歌志內(nèi)市、深川市、富良野市、登別市、惠庭市、伊達(dá)市、札幌郡、石狩郡、厚田郡、浜益郡、松前郡、上磯郡、龜田郡、茅部郡、山越郡、檜山郡、而志郡、久遠(yuǎn)郡、澳尻郡、瀨棚郡、島牧郡、壽都

47、郡、磯谷郡、虻田郡、巖內(nèi)郡、古宇郡、積丹郡、古平郡、余市郡、空知郡、夕張郡、樺戶郡、上川郡(上川支廳)內(nèi)的東神藥町、上川町、東川町及美瑛町、勇払郡、綱走郡、斜里郡、常呂郡、有珠郡、白老郡青森縣范圍內(nèi)的:青森市、弘前市、黑石市、五所川原市、市、東津輕郡、西津輕郡、中津輕郡、南津輕郡、北津輕郡、下北郡秋田縣、山形縣福島縣范圍內(nèi)的:會(huì)津若松市、郡山市、白河市、須賀川市、喜多方市、巖瀨郡、南會(huì)津郡、北會(huì)津郡、耶麻郡、河沼郡、大沼郡、西白河郡新瀉縣富山縣范圍內(nèi)的:魚津市、滑川市、黑部市、下新川郡石川縣范圍內(nèi)的:輪島市、珠洲市、鳳至市、株洲郡鳥取縣范圍內(nèi)的:米子市、倉吉市、鏡港市、東伯郡、西伯郡、日野郡島

48、根縣、岡山縣、廣島縣德島縣范圍內(nèi)的:美馬郡、三好郡香川縣范圍內(nèi)的:高松市、丸龜市、坂出市、善通寺市、觀音寺市、小豆郡、香川郡、綾歌郡、仲多度郡、三豐郡愛媛縣、高知縣熊本縣(不包括(三)中所標(biāo)示的市及郡)大分縣(不包括(三)中所標(biāo)示的市及郡)宮崎縣C0.7(三)北海道范圍內(nèi)的:旭川市、留萌市、稚內(nèi)市、紋別市、士別市、名寄市、上川郡(上川支廳)內(nèi)的鷹棲町、當(dāng)麻町、比布町、愛別町、和寒町、劍淵町、朝日町、風(fēng)連町及下川町、中川郡(上川支廳)、增毛郡、留萌郡、苫前郡、天鹽郡、宗谷郡、支幸郡、禮文郡、利尻郡、紋別郡山口縣、福岡縣、佐賀縣、長(zhǎng)崎縣熊本縣范圍內(nèi)的:八代市、荒尾市、水俁市、玉名市、本渡市、山鹿市

49、、牛深市、宇土市、飽讬郡、宇土郡、玉名郡、鹿本郡、葦北郡、天草郡大分縣范圍內(nèi)的:中津市、日田市、豐后高田市、杵筑市、宇佐市、西國(guó)東郡、東國(guó)東郡、速見郡、下毛郡、宇佐郡鹿兒島縣(不包括名瀨市及大島郡)(四)沖繩縣351圖-解4.4.1 區(qū)域劃分圖-解4.4.2 新抗震設(shè)計(jì)法(案)的地震運(yùn)動(dòng)烈度的區(qū)域劃分4.5 抗震設(shè)計(jì)上的地基種類抗震設(shè)計(jì)上的地基種類是,原則上以根據(jù)公式(4.5.1)計(jì)算出的地基特性值TG為基礎(chǔ)、并依據(jù)表4.5.1加以區(qū)分。地基表面同抗震設(shè)計(jì)上的地基一致則屬于類地基。TG=4在這里,TG:地基的特性值(s)Hi:第i層的地層厚度(m)Vsi:第i層的地層的剪切性波速度(m/s)i

50、 :該地基從地基表面到抗震設(shè)計(jì)上的地基面被劃分為n層時(shí),從地表面到第i層的地層編號(hào)表-4.5.1 抗震設(shè)計(jì)上的地基種類地基種類地基的特性值TG(s)類TG0.2類0.2TG0.6類0.6TG抗震設(shè)計(jì)上的地基種類是在根據(jù)4.2及4.3設(shè)定設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí),因?yàn)樾枰紤]地基條件影響而規(guī)定的。一般情況下,I類地基是良好的洪積地基和巖盤,III類地基指沖積地基中的松軟地基,II類地基可以看作是不屬于I類地基和III類地基的洪積地基和沖積地基。這里所說的沖擊層包含懸崖塌陷等產(chǎn)生的新的堆積層、表土、填埋土以及松軟層,沖擊層中的沙層、砂礫層、卵石層最好作為洪積層處理。地基的種類,原則上以通過公式(4.5.1)求

51、取的地基的特性值TG為基礎(chǔ),通過表-4.5.1進(jìn)行區(qū)分。再者,雖然以前TG是微小振幅領(lǐng)域中有表層地基的基本固有周期,但是它在這里被稱為地基的特性值。Vsi最好通過彈性波深查和PS檢層測(cè)定,如果沒有實(shí)測(cè)值則也可以通過公式(解 4.5.1)根據(jù)N值推算即可。此時(shí)的N值以各層的平均N值代表,沒有必要將計(jì)算復(fù)雜化。粘性土層的情況下 Vsi =100Ni1/3(1Ni25)砂質(zhì)土層的情況下 Vsi =80Ni1/3(1Ni50)(解 4.5.1)此時(shí),Ni:標(biāo)準(zhǔn)貫穿試驗(yàn)得出的第i層地層的平均N值。公式(解 4.5.1)為,粘性土層在N=125的范圍內(nèi),砂質(zhì)土層在N=150的范圍內(nèi)的試驗(yàn)值導(dǎo)出的推定公式。

52、另外,N值為0時(shí)Vsi =50m/s。另外,將抗震設(shè)計(jì)上的基礎(chǔ)面設(shè)定為,與對(duì)象地點(diǎn)擁有共同寬度,在抗震設(shè)計(jì)上被認(rèn)為振動(dòng)的地基下存在的十分堅(jiān)固的地基的上面。此時(shí),十分堅(jiān)固的地基是指擁有剪切彈性波速度300m/s(由公式(解 4.5.1)得出,粘性土層時(shí)N值為25,砂質(zhì)土層時(shí)N值50)以上的值的剛性較高的地層。河堤和土堆等地表面不平坦,如同圖-解 4.5.1 (a)所示的那樣,設(shè)計(jì)河堤內(nèi)的基座時(shí),因?yàn)橄虏繕?gòu)造的震動(dòng)會(huì)影響到河堤的振動(dòng),所以將河堤的天端看作地表面,通過公式(解4.5.1)求得地基的特性值。如圖-解4.5.1(b)所示,基座被設(shè)置在河堤下的地基內(nèi)時(shí),將周圍的平均地表看作地表面,求得地基

53、的特性值。通過根據(jù)眾多地基為對(duì)象求出的計(jì)算結(jié)果,TG和從基層厚度HA以及洪積層厚度HD相關(guān),可以通過圖-解4.5.2近似地區(qū)分地基種類。因此,即使進(jìn)行相當(dāng)深度的標(biāo)準(zhǔn)貫穿試驗(yàn),抗震設(shè)計(jì)上的基礎(chǔ)面仍未出現(xiàn),且想要將TG代入公式(解4.5.1)求取時(shí),可以通過圖-解4.5.2進(jìn)行地基種類的分類。(a)在河堤體內(nèi)設(shè)計(jì)基腳時(shí)(b)在河堤體下方的地基內(nèi)設(shè)計(jì)基腳時(shí)圖-解4.5.1 河堤體和在填土的地表面的處理方法圖-解4.5.1 根據(jù)沖積層厚度HA和洪積層厚度HD劃分地基種類4.6 抗震設(shè)計(jì)上的地基面抗震設(shè)計(jì)上的地基面是指通常情況下設(shè)計(jì)的地基面。但是,當(dāng)土層為預(yù)期在地震時(shí)不會(huì)產(chǎn)生地基反力的土層時(shí),應(yīng)當(dāng)在考慮

54、其影響后設(shè)定恰當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)上的地基面。所謂抗震設(shè)計(jì)上的地基面是4.2以及4.3中規(guī)定的設(shè)計(jì)地震運(yùn)動(dòng)的輸入位置的同時(shí),還是如果地震力從地基面作用于上方的構(gòu)造部分,則從地震力不能通過地基面作用于下方的構(gòu)造部分的抗震設(shè)計(jì)上假設(shè)的地基面??拐鹪O(shè)計(jì)上的地基面如圖-解4.6.1和圖-解4.6.2所示,指下部構(gòu)造篇9.4中規(guī)定的一般情況下的設(shè)計(jì)上的地基面。但是,如果有非常松軟的土層,或者液狀化的砂質(zhì)土層而預(yù)期不會(huì)產(chǎn)生抗震設(shè)計(jì)上的地基反力的土層時(shí),抗震設(shè)計(jì)上的地基面設(shè)定在那一土層的下面。這是因?yàn)?,比現(xiàn)在的地基面深10米作用的地基是否優(yōu)良極大地影響了基礎(chǔ)的水平抵抗,另外,到目前為止還仍舊有地震時(shí)的地基和構(gòu)造物的動(dòng)態(tài)相互作用等需要在今后弄清楚的情況,從為了更加安全地設(shè)計(jì)這一觀點(diǎn)出發(fā)作出了這一規(guī)定。再者,在下部構(gòu)造篇9.4的解說中,如果充分地進(jìn)行了基腳周圍的回埋,地基面長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài),則一般情況下設(shè)計(jì)上的地基面為基腳上面的位置,考慮基腳周圍的地基抵抗進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。但是,如果是樁子基礎(chǔ)這樣的基礎(chǔ)全體受基腳的重量影響較大時(shí),基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)上需要預(yù)先考慮基腳的慣性力影響,所以通常設(shè)計(jì)上的地基面即使處于基腳的上面位置,也最好考慮基腳的慣性力。預(yù)期不會(huì)出現(xiàn)地基反力的地層以互層狀態(tài)存在時(shí),如圖-解4.6.3所示,抗震設(shè)計(jì)上的地基面最好位于最少層厚3m以上、預(yù)期會(huì)產(chǎn)生地基反

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