水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范66

關(guān)于發(fā)布?水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?的通知交基發(fā)[1998]216號(hào)各省、自治區(qū)、直轄市交通廳〔局、委、辦〕，部屬及雙重領(lǐng)導(dǎo)企事業(yè)單位：由我部組織中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院和交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院等單位修訂的?水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，業(yè)經(jīng)審查，現(xiàn)批準(zhǔn)為強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為JTJ225—98，自1999年6月1日起施行。?水運(yùn)工程不工建筑物抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTJ201—87〕同時(shí)廢止。本標(biāo)準(zhǔn)的管理和出版組織工作由部基建管理司負(fù)責(zé)，具體解釋工作由中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)。中華人民共和國(guó)交通部一九九八年四月二十日修訂說(shuō)明〔條文說(shuō)明〕本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)交通部工技字〔1990〕326號(hào)文修訂。主編單位為中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院、交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院，參加單位為交通部第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院、天津港灣工程研究所、天津大學(xué)、大連理工大學(xué)、河海大學(xué)和南京水利科學(xué)研究院等。本標(biāo)準(zhǔn)編寫吸收了近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外工程抗震經(jīng)驗(yàn)和抗震科研成果，并參考了國(guó)內(nèi)外抗震標(biāo)準(zhǔn)。在編寫過(guò)程中廣泛征求了意見，經(jīng)反復(fù)討論修改而成。為便于使用，正確理解和掌握標(biāo)準(zhǔn)的條文，在編寫條文的同時(shí)，編寫了條文說(shuō)明。本標(biāo)準(zhǔn)各章及附錄的編寫人員如下：第1章劉杏忍第2章邱駒、劉杏忍第3章王正心、高明、劉杏忍、張美燕第4章張美燕第5章王正心、劉杏忍、邱景行、邱駒、連競(jìng)、王云球、高明、呂江華第6章張美燕、邱駒、連競(jìng)、王正心、高明、王云球、邱景行、劉杏忍、呂江華附錄A〔未修改〕附錄B〔未修改〕附錄C王云球標(biāo)準(zhǔn)總校工作領(lǐng)導(dǎo)小組：組長(zhǎng)：仉伯強(qiáng)副組長(zhǎng)：姜明寶成員：杜廷瑞賀錚孫毓華劉杏忍本標(biāo)準(zhǔn)總校組：組長(zhǎng)：孫毓華劉杏忍成員：仉伯強(qiáng)姜海濱杜廷瑞王正心邱駒張放王小萍本標(biāo)準(zhǔn)于1997年10月9日通過(guò)部審，1998年4月20日發(fā)布，1999年6月1日起實(shí)施。前言?水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?為水運(yùn)工程通用標(biāo)準(zhǔn)，是?水運(yùn)工程水工建筑物抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(JTJ201—87)的修訂本。本次修訂是在總結(jié)十多年抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)原形觀測(cè)、模型試驗(yàn)和抗震動(dòng)力分析的根底上，借鑒國(guó)內(nèi)外工程抗震的研究成果，對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)作了補(bǔ)充和修改。在結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算從單一平安系數(shù)法向以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法轉(zhuǎn)軌的過(guò)程中，進(jìn)行了可靠度分析和校準(zhǔn)工作，使本標(biāo)準(zhǔn)平安可靠且便于操作。修訂后的新標(biāo)準(zhǔn)較充分地反映出我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)水平。本標(biāo)準(zhǔn)的修訂，主要依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?(GB50158)和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?水運(yùn)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)定?(JTJ200)等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)計(jì)烈度為6、7、8、9度的碼頭和船閘抗震設(shè)計(jì)；對(duì)防波堤和修造船建筑物等，可參照?qǐng)?zhí)行。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)與原標(biāo)準(zhǔn)相比，結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算改為以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。對(duì)次生災(zāi)害嚴(yán)重或特別重要的水運(yùn)工程建筑物，將原標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)烈度籠統(tǒng)提高一度的提法改為進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析。增加了用剪切波速劃分場(chǎng)地土類型的方法。土層的液化判別由一步改為兩步，修改了液化判別公式，原標(biāo)準(zhǔn)對(duì)液化土層一律不計(jì)其強(qiáng)度，新標(biāo)準(zhǔn)增加了局部利用土強(qiáng)度的計(jì)算方法。設(shè)計(jì)反響譜由原標(biāo)準(zhǔn)的三條譜曲線改為四條，方便了使用。修改后的地震土壓力計(jì)算公式與港口工程其他標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式得到了統(tǒng)一。還增加了一些抗震設(shè)計(jì)的根本要求和抗震措施等。本標(biāo)準(zhǔn)共6章、4個(gè)附錄及條文說(shuō)明。本標(biāo)準(zhǔn)由中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)解釋。在執(zhí)行過(guò)程中請(qǐng)將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和意見及時(shí)向負(fù)責(zé)單位反映，以便今后修訂時(shí)參考。本標(biāo)準(zhǔn)如有局部修訂，其修訂內(nèi)容將在?水運(yùn)工程標(biāo)準(zhǔn)與造價(jià)管理信息?上刊登。1總那么為防止或減輕地震對(duì)水運(yùn)工程建筑物的破壞，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)計(jì)烈度為6、7、8、9度的碼頭和船閘的抗震設(shè)計(jì)；對(duì)于防波堤和修造船建筑物等，可參照?qǐng)?zhí)行。

當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為6度時(shí)，可不進(jìn)行抗震計(jì)算，但建筑物應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)采取抗震構(gòu)造措施。

對(duì)抗震設(shè)計(jì)烈度高于9度的水運(yùn)工程建筑物，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)作專門的研究論證。

一般臨時(shí)性建筑物可不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的水運(yùn)工程建筑物，應(yīng)能抵抗設(shè)計(jì)烈度的地震，如有局部損壞，經(jīng)一般修理仍能繼續(xù)使用。水運(yùn)工程建筑物抗震設(shè)計(jì)，應(yīng)采用?中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖〔1990〕?確定的根本烈度為設(shè)計(jì)烈度。對(duì)次生災(zāi)害嚴(yán)重或特別重要的水運(yùn)工程建筑物以及高烈度區(qū)，應(yīng)作危險(xiǎn)性分析，當(dāng)需要采用高于或低于根本烈度作為設(shè)計(jì)烈度時(shí)，應(yīng)經(jīng)批準(zhǔn)。施工期可不考慮地震作用；船閘檢修情況宜按設(shè)計(jì)烈度降低一度進(jìn)行驗(yàn)算。按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求。條文說(shuō)明本條規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。在?水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?編制和修訂過(guò)程中，對(duì)碼頭、船閘等水運(yùn)工程建筑物的震害進(jìn)行了大量調(diào)查、動(dòng)力特性實(shí)測(cè)、模型試驗(yàn)及震害驗(yàn)算等工作，有關(guān)條文適用于碼頭抗震設(shè)計(jì)。船閘地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按本標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，船閘抗震驗(yàn)算局部仍采用?水運(yùn)工程水工建筑物抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?JTJ201-87。對(duì)防波堤和船塢、船臺(tái)、滑道等修造船水工建筑物，由于震害資料少，標(biāo)準(zhǔn)編制中未作專門研究，但這些建筑物的設(shè)計(jì)原那么和結(jié)構(gòu)構(gòu)造與碼頭、船閘有許多共同點(diǎn)，所以可根據(jù)具體情況參照?qǐng)?zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，除設(shè)計(jì)烈度7、8、9度地區(qū)外，還增加了6度區(qū)。它表達(dá)了1986年全國(guó)抗震工作會(huì)議作出的關(guān)于6度區(qū)抗震的決策精神。因?yàn)椋簢?guó)內(nèi)外地震預(yù)報(bào)工作尚處于開展階段及我國(guó)建國(guó)以來(lái)屢次大震發(fā)生在預(yù)期的低烈度地區(qū)實(shí)際情況。在6度地區(qū)采取抗震措施有利于提高結(jié)構(gòu)抗震性能，而且增加投資有限。因缺乏設(shè)計(jì)烈度為10度地區(qū)震害資料及抗震經(jīng)驗(yàn)，所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)設(shè)計(jì)烈度高于9度的水運(yùn)工程建筑物，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行專門研究。一般臨時(shí)性建筑物，因使用期限短暫，故不進(jìn)行抗震設(shè)防。按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的水運(yùn)工程建筑物，在遭遇設(shè)計(jì)烈度地震時(shí)，建筑物不損壞或稍有損壞。如果要求建筑物震后完好無(wú)損，目前的工程抗震技術(shù)水平難以做到，且將會(huì)大大增加工程投資，是不經(jīng)濟(jì)不合理的。我國(guó)目前仍以根本烈度作為抗震設(shè)計(jì)的根本指標(biāo)，?中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖〔1990〕?所示烈度為在50年期限內(nèi)，一般場(chǎng)地條件下，可能遭遇超越概率10%的烈度值，稱之為根本烈度。水運(yùn)工程建筑物一般采用根本烈度為設(shè)計(jì)烈度。對(duì)進(jìn)行過(guò)地震平安性評(píng)價(jià)或地震小區(qū)劃工作的工程地區(qū)，也可按審批過(guò)的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)次生災(zāi)害嚴(yán)重的或特別重要的水運(yùn)工程建筑物，應(yīng)對(duì)工程場(chǎng)地開展必要的危險(xiǎn)性分析，按經(jīng)審批后的地震烈度或地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。船閘大修根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)是約十年一次，每次檢修需40～50天，地震機(jī)遇較小，但大修情況往往是別離式閘室墻的控制情況，必須進(jìn)行抗震驗(yàn)算。因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定船閘檢修情況，可按設(shè)計(jì)烈度降低一度進(jìn)行驗(yàn)算。2符號(hào)A——墩或柱截面面積B——計(jì)算方向墩身最大寬度bi——第i土條的寬度C——綜合影響系數(shù)cn——第n層粘性土的粘聚力C1——圓柱和方柱的附加質(zhì)量系數(shù)C2——矩形墩的形狀系數(shù)D1——垂直于計(jì)算方向的墩截面邊長(zhǎng)D2——平行于計(jì)算方向的墩截面邊長(zhǎng)dov——場(chǎng)地覆蓋層厚度ds——飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度dw——地下水位深度E——樁材料彈性模量EH——計(jì)算面以上水平向地震主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值EV——計(jì)算面以上豎向地震主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值en1——作用在墻背上第n層土頂面處的單位面積上的土壓力強(qiáng)度en2——作用在墻背上第n層土底面處的單位面積上的土壓力強(qiáng)度f(wàn)——沿計(jì)算面的摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值fk——地基土靜承載力標(biāo)準(zhǔn)值ft——鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值G——永久作用標(biāo)準(zhǔn)值g——重力加速度H——質(zhì)點(diǎn)系的總計(jì)算高度Hi——質(zhì)點(diǎn)i的計(jì)算高度hi——第i土層的厚度I——樁截面慣性矩IN——土的抗液化指數(shù)Kan——第n層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)KH——水平向地震系數(shù)Kpn——第n層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)KV——豎向地震系數(shù)LN——樁的平均計(jì)算受壓長(zhǎng)度LM——樁的平均計(jì)算受彎長(zhǎng)度Mc——土中粘粒含量百分點(diǎn)數(shù)mi——集中在質(zhì)點(diǎn)i的質(zhì)量Ncr——液化判別標(biāo)準(zhǔn)錘擊數(shù)臨界值N0——液化判別標(biāo)準(zhǔn)錘擊數(shù)基準(zhǔn)值N63.5——未經(jīng)桿長(zhǎng)修正的飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值PD——地震動(dòng)水壓力合力標(biāo)準(zhǔn)值PH——水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值PV——豎向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值PZ——作用在直墻式建筑物上Z深度范圍內(nèi)的地震總動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值pz——水面以下深度Z處的地震動(dòng)水壓力強(qiáng)度Qik——第i個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值q——地面上的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值RE——地基土抗震承載力設(shè)計(jì)值RH——拉桿拉力水平分力的標(biāo)準(zhǔn)值S——結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值T——計(jì)算方向結(jié)構(gòu)自振周期T1——墩的第一自振周期Vs——土層剪切波速Vsm——土層加權(quán)平均剪切波速Wi——第i土條的重力標(biāo)準(zhǔn)值Wz——每米寬鋼板樁的彈性抵抗矩x1〔i〕——第一振型質(zhì)點(diǎn)i〔或第i分段重心處〕的相對(duì)水平位移yi——第i土條重心至滑弧圓心的豎向距離Z——計(jì)算點(diǎn)至水面的距離γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ1——第一振型參與系數(shù)γEQ——綜合分項(xiàng)系數(shù)γEW——剩余水壓力分項(xiàng)系數(shù)γG——永久作用分項(xiàng)系數(shù)γPD——地震動(dòng)水壓力分項(xiàng)系數(shù)γPH——水平向地震慣性力分項(xiàng)系數(shù)γPV——豎向地震慣性力分項(xiàng)系數(shù)γQi——第i項(xiàng)可變作用分項(xiàng)系數(shù)γRE——抗震調(diào)整系數(shù)δn——第n層土與墻背間的摩擦角εh——地震時(shí)粘性土負(fù)值計(jì)算深度系數(shù)θ——計(jì)算地震土壓力的地震角η——?jiǎng)铀畨毫φ蹨p系數(shù)ηs——地基土抗震承載力設(shè)計(jì)值提高系數(shù)ξ——計(jì)算岸坡穩(wěn)定分布系數(shù)ψ——地震時(shí)作用組合系數(shù)3抗震設(shè)計(jì)的根本要求水運(yùn)工程建筑物的場(chǎng)地選擇，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地震活動(dòng)的調(diào)查研究和勘測(cè)工作，按照?qǐng)龅赝?、地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌條件作綜合評(píng)價(jià)。宜選擇對(duì)建筑物抗震相對(duì)有利的地段，避開不利的地段，未經(jīng)充分論證，不得在危險(xiǎn)地段進(jìn)行建設(shè)。對(duì)抗震相對(duì)有利地段一般是指：建設(shè)地區(qū)及其鄰近無(wú)晚近期活動(dòng)性斷裂，地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)地基為比擬完整的巖體和密實(shí)土層，岸坡穩(wěn)定條件較好。對(duì)抗震不利地段一般是指：建設(shè)地區(qū)及其鄰近地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，有晚近期活動(dòng)性斷裂，場(chǎng)地中有可液化土層或軟土層分布，岸坡穩(wěn)定條件較差。對(duì)抗震危險(xiǎn)地段一般是指：建設(shè)地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，有晚近期活動(dòng)性斷裂，有可能伴隨強(qiáng)震產(chǎn)生地震斷裂，地震時(shí)可能產(chǎn)生大滑坡、崩塌、地陷等，威脅建筑物平安而又難以處理者。當(dāng)?shù)鼗饕至臃秶锌梢夯翆印④浲翆踊驀?yán)重不均勻土層時(shí)，應(yīng)考慮其對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，并應(yīng)采取必要的措施。結(jié)構(gòu)的平面和立面布置，宜規(guī)那么和對(duì)稱，質(zhì)量和剛度分布宜均勻，盡量降低建筑物重心位置?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合以下要求。.1應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和簡(jiǎn)捷、合理的地震作用傳遞路線。.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接應(yīng)符合以下要求：〔1〕鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)合理選擇尺寸，配置鋼筋，增加延性，防止剪切先于彎曲破壞和鋼筋錨固粘結(jié)先于構(gòu)件破壞；〔2〕結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的連接節(jié)點(diǎn)，其承載力不應(yīng)低于連接構(gòu)件的承載力。.3可以有目的、合理地設(shè)置結(jié)構(gòu)的薄弱部位。.4對(duì)建筑物端部或轉(zhuǎn)角部位，應(yīng)采取措施提高其抗震能力。.5宜增加結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)采取加強(qiáng)整體連接的措施。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮便于進(jìn)行震后檢修。施工時(shí)，對(duì)抗震設(shè)計(jì)中關(guān)鍵部位的主要鋼筋，不宜用比原設(shè)計(jì)延性差的鋼筋代替。條文說(shuō)明近年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)生的強(qiáng)烈地震，給一些水運(yùn)工程建筑物造成了不同程度的破壞，其破壞程度與所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)性、場(chǎng)地及地形地貌密切相關(guān)。震后宏觀考察發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)地選擇十分重要。選擇在對(duì)抗震有利地段建設(shè)，當(dāng)遭遇地震作用時(shí)，建筑物震害就輕。地基液化是導(dǎo)致建筑物震害的重要原因之一，液化的程度越重，震害也越重。國(guó)內(nèi)外屢次地震震害說(shuō)明，震害地區(qū)一些碼頭破壞的主要原因之一是由于地基或岸坡中有局部土層發(fā)生液化所致。當(dāng)?shù)鼗虬镀轮杏熊浲翆踊驀?yán)重不均勻土層時(shí)，地震時(shí)將加劇地基或岸坡的沉降、滑移，對(duì)水運(yùn)工程建筑物的穩(wěn)定影響極大，例如對(duì)高樁碼頭來(lái)說(shuō)，它將加劇接岸結(jié)構(gòu)的變形和破壞，增加對(duì)前方結(jié)構(gòu)的推力，加重結(jié)構(gòu)破壞。因此抗震設(shè)計(jì)必須結(jié)合具體情況對(duì)可液化土層、軟土層或嚴(yán)重不均勻土層采取必要的措施。國(guó)內(nèi)外較多地震震害說(shuō)明假設(shè)結(jié)構(gòu)的平、立面布置不規(guī)那么、不對(duì)稱，或其剛度和質(zhì)量分布不均勻的，其震害較平、立面布置規(guī)那么、對(duì)稱，質(zhì)量和剛度分布均勻的更加嚴(yán)重。這是由于結(jié)構(gòu)偏心引起扭轉(zhuǎn)所致。本條目的在于盡量防止發(fā)生這種不利后果，降低重心位置，既可以減小地震作用，又可以減小傾覆力矩，增加建筑物的穩(wěn)定性?？拐鸾Y(jié)構(gòu)要求受力明確、傳力路線合理、連續(xù)，使結(jié)構(gòu)的抗震分析更符合地震時(shí)的實(shí)際情況，以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。結(jié)構(gòu)及構(gòu)件間的連接應(yīng)具有必要的強(qiáng)度、良好的變形能力和耗能能力以有效地吸收地震產(chǎn)生的能量，減輕結(jié)構(gòu)的損壞程度，防止結(jié)構(gòu)因局部損壞或連接不良而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。結(jié)構(gòu)假設(shè)一旦發(fā)生震害，宜使其發(fā)生在非關(guān)鍵部位或易于修復(fù)的部位。因此，可以有目的、合理地設(shè)置結(jié)構(gòu)的薄弱部位，使破壞一旦發(fā)生，不致產(chǎn)生嚴(yán)重后果，且易于修復(fù)。增多結(jié)構(gòu)體系的超靜定次數(shù)，即增加冗余約束數(shù)，使地震時(shí)必須消耗更多能量以解除這些約束才能使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，這樣就可提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)，應(yīng)特別注意保持構(gòu)件間有良好的連接以防止由于連接薄弱而導(dǎo)致地震時(shí)結(jié)構(gòu)的整體性遭受破壞。通過(guò)保證構(gòu)件連接處有足夠的承載力來(lái)發(fā)揮各構(gòu)件的承載力和變形能力，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有良好的抗震能力。為使水運(yùn)工程建筑物遭到地震破壞后，能早日投入運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮便于震后檢修。如高樁碼頭設(shè)檢修孔，船閘止水在地震破壞后便于更換等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，往往因缺少設(shè)計(jì)規(guī)定型號(hào)〔規(guī)格〕的鋼筋而用其他鋼筋代替。此時(shí)應(yīng)注意替代鋼筋的延性不能低于原設(shè)計(jì)鋼筋的延性，以保持原設(shè)計(jì)構(gòu)件的變形能力。4.1場(chǎng)地場(chǎng)地類別，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地覆蓋層厚度按表4.1.1劃分為四類，當(dāng)有充分依據(jù)時(shí)可適當(dāng)調(diào)整。場(chǎng)地土類型，宜根據(jù)地面以下15m范圍或厚度小于15m的場(chǎng)地覆蓋層范圍內(nèi)各土層的剪切波速，按表4.1.2劃分。當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)剪切波速時(shí)，可按表4.1.3劃分土的類型，并按以下原那么確定場(chǎng)地土類型：當(dāng)為單一土層時(shí)，土的類型即為場(chǎng)地土類型；當(dāng)為多層土?xí)r，場(chǎng)地土類型可根據(jù)地面下15m且不深于場(chǎng)地覆蓋層厚度范圍內(nèi)各土層類型和厚度綜合評(píng)定。場(chǎng)地覆蓋層厚度應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s的土層或堅(jiān)硬土頂面的距離確定。條文說(shuō)明場(chǎng)地類別是場(chǎng)地條件的表征，是反響譜曲線的主要參數(shù)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外震害資料和層狀土理論分析結(jié)果，并參照了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔GBJ11-89〕，修改了原標(biāo)準(zhǔn)僅考慮表層土軟硬的單因素劃分法，規(guī)定建筑場(chǎng)地類別的劃分，主要由覆蓋層厚度和土質(zhì)巖性兩種因素來(lái)確定。場(chǎng)地土類型是表層土軟硬程度的表征。場(chǎng)地土類型的劃分方法是根據(jù)土的剪切波速或巖土狀態(tài)確定的。由于土的剪切波速是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到的，判斷精度較高，人為因素影響較小，因此本次修訂提出了剪切波速的要求。當(dāng)無(wú)條件實(shí)測(cè)剪切波速；也無(wú)法收集到鄰近地點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可根據(jù)土的類型估計(jì)各層近似的剪切波速值。對(duì)中硬、中軟和軟弱土，分別取相應(yīng)場(chǎng)地平均剪切波速范圍的中間值，并按土層厚度加權(quán)平均，得到近似的平均剪切波速，再按條文中的第4.1.2條進(jìn)行劃分。4.2可液化土地基當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為7～9度時(shí)，應(yīng)對(duì)飽和土進(jìn)行液化判別和相應(yīng)的地基處理；當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為6度時(shí)，可不進(jìn)行液化判別，但對(duì)液化敏感的碼頭、船閘結(jié)構(gòu)，可按7度考慮。地面以下20m內(nèi)，存在飽和砂土或粉土層時(shí)，應(yīng)首先按第4.2.3條進(jìn)行是否液化的初步判別，對(duì)初步判別為可液化的土層，應(yīng)按第4.2.4條作進(jìn)一步判別。當(dāng)有條件時(shí)，尚可采用其他判別方法。對(duì)飽和砂土或粉土層，當(dāng)符合以下條件之一時(shí)，可初步判別為不液化：〔1〕地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世〔Q3〕及其以前時(shí)；〔2〕當(dāng)采用六偏磷酸鈉作為分散劑的測(cè)定方法測(cè)得的粉土，其粘?！擦叫∮?.005mm的顆粒〕含量的百分點(diǎn)數(shù)，7度、8度和9度分別不小于10、13和16時(shí)。采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別法進(jìn)行地基土的液化判別時(shí)，符合式〔4.2.4-1〕，應(yīng)判定為液化土。N63.5＜Ncr〔-1〕式中N63.5——未經(jīng)桿長(zhǎng)修正的飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值；Ncr——液化判別標(biāo)準(zhǔn)錘擊數(shù)臨界值。Ncr可按下式計(jì)算：〔-2〕式中N0——液化判別標(biāo)準(zhǔn)錘擊數(shù)基準(zhǔn)值，烈度7度時(shí)為6，8度時(shí)為10，9度時(shí)為16；ds——飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度〔m〕；dw——地下水位深度〔m〕；Mc——粘粒含量百分點(diǎn)數(shù)，當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r，均應(yīng)取3。建筑物建成后和建造前的地面高程和地下水位有較大變化時(shí)，式〔-2〕中各項(xiàng)應(yīng)采用建成后的相應(yīng)值，且標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)可按下式修正：〔-3〕式中N63.5′——建筑物建成后的飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)修正值；——建筑物建成后的飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度〔m〕；——建筑物建成后的地下水位深度〔m〕。地基內(nèi)有液化土層時(shí)，可不計(jì)該層土的強(qiáng)度，當(dāng)有經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)論證可利用該層土的局部強(qiáng)度時(shí)，可根據(jù)抗液化指數(shù)對(duì)液化土層的樁側(cè)摩阻力、內(nèi)摩擦角等力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行折減。其折減系數(shù)α可按表4.2.5采用。抗液化指數(shù)可按下式計(jì)算：〔〕式中IN——抗液化指數(shù)。條文說(shuō)明設(shè)計(jì)裂度為6度地區(qū)一般不考慮液化影響，并非6度區(qū)不可能發(fā)生液化，只因過(guò)去的地震調(diào)查尚未發(fā)生液化震害，經(jīng)驗(yàn)不多，提不出判別指標(biāo)。為平安計(jì)，對(duì)于液化敏感的碼頭、船閘，可按設(shè)計(jì)烈度為7度考慮?！?.2.4土的液化判別為兩步，第一步為初判，當(dāng)判別為液化土?xí)r再進(jìn)行第二步判別，節(jié)省了勘察工作量。液化的宏觀調(diào)查說(shuō)明，晚更新世的沉積砂層從未發(fā)現(xiàn)液化現(xiàn)象，認(rèn)為該層不僅密度大而且具有牢固的結(jié)構(gòu)，故作為不液化土層。室內(nèi)試驗(yàn)說(shuō)明，土的抗液化程度是隨粘粒含量的增加而提高的。大量地震區(qū)粉砂土液化實(shí)例的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)資料發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粘粒含量到達(dá)一定數(shù)值后，就很少發(fā)現(xiàn)液化。本次修訂后，判別公式引入粘粒含量一項(xiàng)，擴(kuò)大了公式的使用范圍。修訂中對(duì)285例粉土的液化及非液化資料和267例砂土的液化與非液化資料進(jìn)行驗(yàn)算比擬后，確定了本標(biāo)準(zhǔn)的液化判別公式。采用該公式其液化與非液化判別的成功率，分別為88.1%和88.0%。水運(yùn)工程建筑物中有很多需要將根底作得很深，經(jīng)對(duì)有關(guān)資料的分析、論證，本標(biāo)準(zhǔn)液化判別驗(yàn)算深度定為20m。對(duì)于液化土層的強(qiáng)度問(wèn)題，原標(biāo)準(zhǔn)未作明確說(shuō)明。本標(biāo)準(zhǔn)修訂后，原那么上假定該土層已到達(dá)全部液化，其強(qiáng)度、摩擦力和樁端承載力為零，但當(dāng)實(shí)際N63.5值與臨界Ncr值比擬接近時(shí)，在許多情況下，上述假定可能與實(shí)際的液化程度不相符，土層并不一定完全液化。所以將所有液化土層的強(qiáng)度視為零，可能會(huì)使建設(shè)費(fèi)用增加很多。日本的巖崎敏男等人對(duì)地震時(shí)液化地基土力學(xué)指標(biāo)的折減問(wèn)題進(jìn)行了研究，并在1980年日本的?公路橋抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中作出了規(guī)定，自此，日本的其它許多標(biāo)準(zhǔn)均引用?公路橋抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中的有關(guān)液化問(wèn)題的規(guī)定。我國(guó)的?鐵路工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?參考了日本?公路橋抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中的液化土的土質(zhì)參數(shù)折減方法。由于試驗(yàn)條件及經(jīng)費(fèi)等多方面因素，對(duì)這一地震作用下的力學(xué)指標(biāo)折減問(wèn)題還缺乏試驗(yàn)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所以本標(biāo)準(zhǔn)參考了日本?公路橋抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?及我國(guó)?鐵路工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，并引用了273例不同烈度區(qū)的場(chǎng)地液化砂土和粉土的實(shí)例，用?鐵路工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?和本標(biāo)準(zhǔn)分別計(jì)算標(biāo)貫比，結(jié)果說(shuō)明：對(duì)于粉土，本標(biāo)準(zhǔn)所采用的折減系數(shù)偏于平安；對(duì)于砂土，有一局部折減系數(shù)應(yīng)為0.33的土層，本標(biāo)準(zhǔn)采用0.66，其誤差為5%。因此認(rèn)為，本標(biāo)準(zhǔn)所采用的液化土層力學(xué)指標(biāo)的折減方法是可行的，可降低工程造價(jià)。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)建筑物的重要程度及土層的液化情況綜合考慮確定折減系數(shù)。4.3地基承載力和岸坡穩(wěn)定在水運(yùn)工程建筑物地基的抗震驗(yàn)算中，對(duì)于液化土層以下的土層，當(dāng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?港口工程地基標(biāo)準(zhǔn)?〔JTJ250〕采用固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算地基承載力時(shí)，抗力分項(xiàng)系數(shù)可降低至正常情況下的75%；當(dāng)采用查表法時(shí)，地基土的抗震承載力設(shè)計(jì)值可按式〔4.3.1〕予以提高。液化土層以上的土層承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)修正。RE＝ηsR〔〕式中RE——地基土抗震承載力設(shè)計(jì)值〔kPa〕；R——經(jīng)根底寬度和埋深修正后的地基土靜承載力設(shè)計(jì)值〔kPa〕；ηs——地基土抗震承載力設(shè)計(jì)值提高系數(shù)，按表采用。地震時(shí)樁的垂直承載力抗力分項(xiàng)系數(shù)：在一般粘性土和砂土中，可降為正常情況下的80%；在軟土和非液化狀態(tài)的松砂中不宜降低。對(duì)地震作用下的岸坡整體穩(wěn)定驗(yàn)算，當(dāng)采用圓弧滑動(dòng)面法〔見圖4.3.2〕驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)滿足以下公式的要求：(-1)PHi=CKHξi(qibi+Wsi)(-2)式中γs——綜合分項(xiàng)系數(shù)，取1.0；Wi——第i土條的重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕，水下用浮重度，計(jì)入滲透力時(shí)，對(duì)浸潤(rùn)線以下，設(shè)計(jì)低水位以上，改用飽和重度計(jì)算滑動(dòng)力矩；qi——第i土條頂面上的荷載，在坡頂上的堆貨荷載按第條確定〔kN/m2〕；bi——第i土條的寬度〔m〕；αi——第i土條弧線中點(diǎn)切線與水平線的夾角〔°〕；PHi——第i土條的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕；yi——第i土條重心至滑弧圓心的豎向距離〔m〕；R——滑弧半徑〔m〕；ΣM——由其它因素產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩〔kN·m/m〕；ηR——抗力分項(xiàng)系數(shù)，取1.0；ci——第i土條滑動(dòng)面上土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕；φi——第i土條滑動(dòng)面上土的內(nèi)摩擦角〔°〕；C——綜合影響系數(shù)，取0.25；KH——水平向地震系數(shù)，按表采用；ξi——分布系數(shù)，坡頂處取4/3，坡底及其以下取2/3并沿高度直線分布；計(jì)算整坡穩(wěn)定時(shí)，其值為1；計(jì)算局部穩(wěn)定時(shí)，可取該局部高度的平均值；Wsi——第i土條的重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕，水下用飽和重度。驗(yàn)算時(shí)，原那么上應(yīng)通過(guò)動(dòng)力試驗(yàn)測(cè)定土體在地震作用下的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。無(wú)動(dòng)力試驗(yàn)條件時(shí)，除第條中定義的可液化土外，可用固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)或相當(dāng)?shù)目辜魪?qiáng)度?？沽Ψ猪?xiàng)系數(shù)不應(yīng)小于1.0。如有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可針對(duì)工程的具體情況，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?港口工程地基標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定適當(dāng)調(diào)整抗力分項(xiàng)系數(shù)。條文說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)推薦的公式或方法，確定地震作用下的地基承載力。考慮到地震作用屬偶然作用，故可降低地基抗震強(qiáng)度的抗力分項(xiàng)系數(shù)或適當(dāng)提高其抗震承載力設(shè)計(jì)值。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地震作用下的岸坡穩(wěn)定計(jì)算分析，采用了總應(yīng)力的圓弧滑動(dòng)面法。在靜力的根底上再加上由地震加速度在各土條質(zhì)量上的慣性力。同靜力分析一樣，采用圓弧滑動(dòng)面的條分法，不考慮各土條間的作用力。5.1抗震驗(yàn)算的原那么和條件水運(yùn)工程建筑物抗震設(shè)計(jì)屬偶然狀況，僅應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算〔抗震穩(wěn)定和承載力驗(yàn)算〕；不應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。在抗震設(shè)計(jì)中進(jìn)行作用組合時(shí)，各種作用的標(biāo)準(zhǔn)值為靜力計(jì)算時(shí)的數(shù)值，即現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?港口工程荷載標(biāo)準(zhǔn)?〔JTJ215〕有關(guān)規(guī)定值乘以地震時(shí)各作用組合系數(shù)ψ，ψ可按表5.1.2采用?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)的水位應(yīng)按表5.1.3采用。水平向地震系數(shù)KH應(yīng)按表5.1.4采用，設(shè)計(jì)反響譜應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地類別和結(jié)構(gòu)自震周期按圖5.1.4采用。水運(yùn)工程建筑物水平向地震作用，應(yīng)根據(jù)建筑物的型式，分別對(duì)縱、橫兩個(gè)方向或其中一個(gè)方向進(jìn)行驗(yàn)算。水運(yùn)工程建筑物的豎向地震慣性力，可按相應(yīng)的水平向地震慣性力算法，以豎向地震系數(shù)KV代替水平向地震系數(shù)KH進(jìn)行計(jì)算，KV取2/3KH。對(duì)于重力式建筑物，當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為8度、9度時(shí)，需同時(shí)計(jì)入水平向和豎向地震慣性力。此時(shí)豎向地震慣性力應(yīng)乘以0.5的組合系數(shù)。對(duì)設(shè)有前前方樁臺(tái)的高樁碼頭，應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算：〔1〕前前方樁臺(tái)可作為整體進(jìn)行橫向地震慣性力計(jì)算；〔2〕對(duì)高樁碼頭縱向地震慣性力，可僅計(jì)算端部段，中間段可不考慮；〔3〕基樁內(nèi)力按剛架計(jì)算，前前方樁臺(tái)間可按設(shè)鉸接連桿考慮；〔4〕對(duì)質(zhì)量或剛度明顯不均勻、不對(duì)稱的樁基碼頭結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮水平向地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。對(duì)混凝土閘墻或閘首邊墩，在計(jì)入截面上全部滲透力〔滲透系數(shù)α取1〕情況下，截面最大拉應(yīng)力不應(yīng)大于0.2MPa。計(jì)算地震慣性力時(shí)，重力按空氣中重力計(jì)算，水下土體按飽和重度計(jì)算。條文說(shuō)明抗震設(shè)計(jì)的目的在于當(dāng)遭遇設(shè)計(jì)烈度的地震時(shí)，保證建筑物的強(qiáng)度和穩(wěn)定，無(wú)整體性破壞。不作變形和抗裂驗(yàn)算。堆貨荷載組合系數(shù)確實(shí)定是依據(jù)碼頭實(shí)際堆貨荷載的調(diào)查資料，參考國(guó)外的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，最后確定分項(xiàng)系數(shù)為0.33～0.70。船舶系纜力和擠靠力是由靜力狀態(tài)下的計(jì)算風(fēng)壓作用產(chǎn)生的，計(jì)算風(fēng)壓出現(xiàn)的機(jī)率較小，與地震作用相遇的機(jī)率更小，另外地震時(shí)水體振蕩，碼頭振動(dòng)與船舶運(yùn)動(dòng)存在相位差，地震作用和系纜力以及擠靠力峰值很難同時(shí)出現(xiàn)，參考國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)，綜合確定其組合系數(shù)為0.5。對(duì)于多數(shù)碼頭結(jié)構(gòu)，船舶撞擊力方向與地震時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制方向相反，故組合系數(shù)取0。內(nèi)河水運(yùn)工程建筑物抗震計(jì)算時(shí)的水位：從我國(guó)強(qiáng)震統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，33次強(qiáng)震有16次發(fā)生在洪水期間，占50%左右?？拐鹩?jì)算時(shí)的高水位，不宜取得太高，地震應(yīng)與某一機(jī)率的洪水位相組合。原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該水位取歷時(shí)保證率30%的水位偏低，本次修訂，改為多年歷時(shí)保證率10%的水位作為抗震計(jì)算高水位，相當(dāng)于平均高水位。本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)反響譜，根本采用?建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔GBJ11—89〕和?水工建筑物抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔DL5073〕的反響譜形式，結(jié)合水運(yùn)工程建筑物的特點(diǎn)，確定了反響譜的參數(shù)值。其場(chǎng)地分類由原標(biāo)準(zhǔn)的三類改為四類，相應(yīng)的譜曲線由原來(lái)的三條改為四條。原標(biāo)準(zhǔn)的II、III類場(chǎng)地特征周期Tg為0.3s和0.7s，兩曲線空間較大，使用不便。現(xiàn)將IV類的特征周期定為0.65s，在II、IV類之間插入III類場(chǎng)地譜曲線，曲線分布更為均勻，使用方便。大量實(shí)測(cè)資料說(shuō)明，水運(yùn)工程建筑物自振周期T，最大不超過(guò)1s，新設(shè)計(jì)反響譜最大T＝3s〔原標(biāo)準(zhǔn)T＝3.5s〕，譜形狀用〔Tg/T〕0.9，代替原標(biāo)準(zhǔn)Tg/T曲線，稍放緩了曲線的下降坡度。在同一次地震作用下對(duì)應(yīng)每一個(gè)阻尼比ξ有一條譜曲線，新設(shè)計(jì)反響譜是對(duì)應(yīng)阻尼比ξ＝0.05繪制的。大量實(shí)測(cè)資料說(shuō)明水運(yùn)工程建筑物阻尼比根本靠近0.05。由于地震波的傳播方向與建筑物走向之間的關(guān)系是隨機(jī)的，而大局部水工建筑物在一個(gè)方向的尺寸一般總大于另一個(gè)方向?？拐鹪O(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)建筑物的類型，對(duì)縱、橫兩個(gè)方向或其中一個(gè)方向進(jìn)行驗(yàn)算。地震時(shí)任何時(shí)刻都可將地面運(yùn)動(dòng)分解成三個(gè)相互垂直的分量，即兩個(gè)水平向，一個(gè)垂直向。大量實(shí)測(cè)地震記錄說(shuō)明，任何兩個(gè)相互垂直的水平向分量，其最大值和頻譜組成都很接近，豎向分量最大值一般為水平分量的1/2～2/3。本標(biāo)準(zhǔn)采用了豎向地震系數(shù)Kv為2/3的水平向地震系數(shù)KH。震害說(shuō)明，在震中附近高烈度區(qū)，豎向地震的影響十清楚顯。參照國(guó)內(nèi)外有關(guān)抗震標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于重力式、重力墩式碼頭和船閘建筑物，當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為8、9度時(shí)，需同時(shí)計(jì)入豎向地震力，力的方向取對(duì)結(jié)構(gòu)不利的方向。因三個(gè)互相垂直的地震作用分量最大值，并不同時(shí)出現(xiàn)，其間有一個(gè)時(shí)間上的遇合問(wèn)題，為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用0.5的組合系數(shù)。高樁碼頭分設(shè)為前前方樁臺(tái)者，彼此用建筑縫分開。地震中發(fā)現(xiàn)前前方樁臺(tái)相互碰撞很歷害，模型試驗(yàn)亦是如此。假設(shè)將前前方樁臺(tái)作為兩個(gè)獨(dú)立體，并考慮相互碰撞作用，用動(dòng)力法計(jì)算，就非常困難，且難以保證計(jì)算結(jié)果的精度。假設(shè)將前前方樁臺(tái)兩者視為一個(gè)整體，用本標(biāo)準(zhǔn)推薦的計(jì)算公式和參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果與震害情況大體吻合，從模型試驗(yàn)中也得到驗(yàn)證。采用這種假定，計(jì)算簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)人員使用。現(xiàn)有高樁碼頭設(shè)置伸縮縫，將整個(gè)碼頭沿縱向分成假設(shè)干個(gè)建筑段，每段長(zhǎng)一般為40～60m。兩建筑段間的伸縮縫一般呈靠攏狀態(tài)。在沿碼頭縱向水平地震力作用下，對(duì)于中間各段，其變位受兩側(cè)樁臺(tái)的限制，變位較小。震害說(shuō)明中間各段震害較輕，端部相對(duì)較重，所以進(jìn)行碼頭縱向抗震驗(yàn)算時(shí)，可僅對(duì)端部段進(jìn)行驗(yàn)算。采用剛架計(jì)算圖式，較為真實(shí)地反映了高樁碼頭的受力狀況，且隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用、計(jì)算手段的進(jìn)步，為設(shè)計(jì)人員提供了方便條件，所以建議采用剛架的計(jì)算圖式。高樁碼頭不可防止的存在一些質(zhì)量、剛度和堆載不均勻，不對(duì)稱狀態(tài)，目前的計(jì)算方法，潛在平安度足以允許出現(xiàn)少量的不均勻，不對(duì)稱。對(duì)明顯不均勻、不對(duì)稱的樁基碼頭，應(yīng)考慮水平地震作用對(duì)建筑物的扭轉(zhuǎn)影響。船閘工程實(shí)踐中，混凝土閘墻或閘首邊墩，多作為偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，非地震情況下，為防止出現(xiàn)較大的變位和傾斜，影響工程的平安和使用，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?船閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTJ261—266〕規(guī)定：“巖基上船閘結(jié)構(gòu)地基反力的最小垂直應(yīng)力σmin應(yīng)大于零。在施工期或檢修期，背水面可允許出現(xiàn)不大于0.1MPa的拉應(yīng)力〞。“大型船閘的混凝土結(jié)構(gòu)擋水前沿面，不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，背水面可允許出現(xiàn)不大的拉應(yīng)力〞。地震情況下，混凝土結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)拉應(yīng)力或原有拉應(yīng)力進(jìn)一步加大。本條對(duì)混凝土閘墻或閘首邊墩，當(dāng)計(jì)入地震力和全部滲透壓力〔α＝1〕時(shí)，規(guī)定截面最大拉應(yīng)力為0.2MPa。5.2地震慣性力板梁式、無(wú)梁面板式、桁架式和實(shí)體墩式高樁碼頭，可按單質(zhì)點(diǎn)考慮，其水平向總地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值宜按以下公式計(jì)算：PH＝CKHβW〔-1〕W＝W1＋W2＋ηW3〔-2〕式中PH——作用在上部結(jié)構(gòu)重心的水平向總地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；C——綜合影響系數(shù)，取0.30，對(duì)于接岸的窄樁臺(tái)碼頭，視岸坡土質(zhì)適當(dāng)提高，但不超過(guò)0.50；KH——水平向地震系數(shù)，按表采用；β——?jiǎng)恿Ψ糯笙禂?shù)，按相應(yīng)計(jì)算方向的建筑物自振周期和場(chǎng)地類別查設(shè)計(jì)反響譜〔見圖〕求得，建筑物自振周期按附錄A確定；W——換算質(zhì)點(diǎn)總重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；W1——建筑物的梁板、桁架、蓋板、橋跨等及固定設(shè)備重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；W2——建筑物上的荷載重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；W3——嵌固點(diǎn)以上的樁身重力標(biāo)準(zhǔn)值，嵌固點(diǎn)位置按有關(guān)規(guī)定確定〔kN〕；η——樁身重力折減系數(shù)，當(dāng)樁頂和上部結(jié)構(gòu)為固接時(shí)取0.37；鉸接時(shí)取0.24?？障涫胶蛣偧?、桁架式高樁墩式碼頭宜按多質(zhì)點(diǎn)考慮〔見圖5.2.2〕，沿建筑物高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值，可按以下公式計(jì)算：Pi＝CKHβ1γ1X1〔i〕Wi〔-1〕〔-2〕〔-3〕式中Pi——質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；γ1——第一振型參與系數(shù)；X1〔i〕——第一振型質(zhì)點(diǎn)i〔或第i分段重心處〕的相對(duì)水平位移；C——綜合影響系數(shù)，取0.30；β1——?jiǎng)恿Ψ糯笙禂?shù)，按相應(yīng)計(jì)算方向的建筑物第一自振周期和場(chǎng)地類別查設(shè)計(jì)反響譜求得，建筑物自振周期按附錄A確定；n——質(zhì)點(diǎn)總數(shù)；Hi——質(zhì)點(diǎn)i的計(jì)算高度〔m〕；H——質(zhì)點(diǎn)系的總計(jì)算高度〔m〕，見圖；Wi——集中在質(zhì)點(diǎn)i〔或第i分段〕的重力標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于最下面一個(gè)質(zhì)點(diǎn)尚應(yīng)計(jì)入樁平均計(jì)算受彎長(zhǎng)度的二分之一樁身重力〔kN〕。對(duì)于空箱式和剛架、桁架式高樁墩式碼頭，當(dāng)計(jì)算高度大于30m時(shí)，應(yīng)計(jì)入高振型的影響，其地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值及內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值按附錄B計(jì)算。對(duì)于斜坡碼頭和浮碼頭的柱、樁式墩宜按多質(zhì)點(diǎn)考慮，沿建筑物高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值，宜按以下公式計(jì)算：Pi＝CKHβ1γ1X1〔i〕Wi〔-1〕〔-2〕式中C——綜合影響系數(shù)，取0.30；β1——?jiǎng)恿Ψ糯笙禂?shù)，按相應(yīng)計(jì)算方向的建筑物第一自振周期和場(chǎng)地類別查設(shè)計(jì)反響譜求得，建筑物自振周期按附錄A確定；n——質(zhì)點(diǎn)總數(shù)；X1〔i〕——第一振型質(zhì)點(diǎn)i〔或第i分段重心處〕的相對(duì)水平位移，按附錄A確定；Wi——集中在質(zhì)點(diǎn)i〔或第i分段〕的重力標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于最上面一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，尚應(yīng)計(jì)入橋跨結(jié)構(gòu)、固定設(shè)備及上部荷載的重力〔kN〕。重力式碼頭沿高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：Pi＝CKHαiWi〔〕式中C——綜合影響系數(shù)，取0.25；Wi——集中在質(zhì)點(diǎn)i〔或第i分段〕的重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；αi——加速度分布系數(shù)，沉箱碼頭、扶壁碼頭、不帶卸荷板方塊碼頭按圖〔a〕確定；帶卸荷板方塊碼頭、衡重式碼頭按圖5.2.5〔b〕確定。重力墩沿高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：Pi＝CKHαiWi〔〕式中C——綜合影響系數(shù)。當(dāng)H≤10m時(shí)，C＝0.20；當(dāng)H＞10m時(shí)，C＝0.25，HWi——集中在質(zhì)點(diǎn)i〔或第i分段〕的重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；最上面一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，設(shè)于墩頂，尚應(yīng)計(jì)入橋跨結(jié)構(gòu)、固定設(shè)備及上部荷載的重力；αi——加速度分布系數(shù)，海港碼頭重力墩按圖〔a〕確定；斜坡式碼頭重力墩橫橋向按圖5.2.6〔a〕確定；順橋向按圖5.2.6〔b〕確定。土基、巖基上的閘首邊墩，其沿高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算。Pi＝CKHαiWi〔〕式中C——綜合影響系數(shù)，采用0.25；αi——加速度分布系數(shù)，按圖采用。土基上船閘的重力式、塢式、懸臂式閘室墻，沿高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按式〔5.2.7〕計(jì)算，式中αi按圖5.2.8采用。船閘閘頂機(jī)架橋，其沿高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按式〔5.2.7〕計(jì)算，式中αi按圖5.2.9采用。巖基上船閘閘室墻水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值按以下方法確定。.1水平向總地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：PH＝CKHFW〔.1〕式中PH——水平向總地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；C——綜合影響系數(shù)，取0.25；F——總地震慣性力系數(shù)，取1.1。.2沿建筑物高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：〔-2〕式中Pi——作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；n——建筑物計(jì)算質(zhì)點(diǎn)總數(shù)；Di——地震慣性力分布系數(shù)，按圖確定。對(duì)位于坡頂?shù)膿跬翂驑蚺_(tái)，作用于其重心處的水平向總地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按以下公式計(jì)算：巖基時(shí)PH＝0.30KHW〔-1〕土基時(shí)PH＝0.35KHW〔-2〕式中PH——作用于重心處的水平向總地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；W——擋土墻或橋臺(tái)的總重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕。驗(yàn)算橋跨支座〔包括錨栓、銷釘和焊縫等〕抗震強(qiáng)度時(shí)，作用于簡(jiǎn)支梁支座上的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：P＝1.5KHWL〔〕式中P——作用于簡(jiǎn)支梁支座上的水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；WL——橋跨結(jié)構(gòu)重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕。對(duì)于固定支座，為一孔橋跨上部結(jié)構(gòu)的重力標(biāo)準(zhǔn)值；對(duì)于活動(dòng)支座，為一孔橋跨上部結(jié)構(gòu)重力標(biāo)準(zhǔn)值的1/2。條文說(shuō)明高樁碼頭結(jié)構(gòu)型式多，質(zhì)量分布一般較復(fù)雜。為計(jì)算方便簡(jiǎn)化為單質(zhì)點(diǎn)體系。公式中綜合影響系數(shù)C值，是經(jīng)過(guò)大量震害實(shí)例反算分析確定的。它包含了結(jié)構(gòu)的彈塑性影響、岸坡影響、上部結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)影響及動(dòng)土壓力〔即由于地震作用所增加的那局部土壓力〕、動(dòng)水壓力影響等。這些影響的理論研究尚不成熟，難以分別給出合理的系數(shù)，目前只能分析震害實(shí)例，給出一個(gè)綜合值。樁的換算重力，是按動(dòng)能、剛度、自振頻率盡可能相等的原那么，將樁重力換算到樁頂。換算重力與原重力之比稱為折減系數(shù)，此值經(jīng)模型試驗(yàn)驗(yàn)證，根本符合。關(guān)于水平地震系數(shù)KH：原標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)1976年建委召集的五本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)會(huì)議決定，統(tǒng)一采用了工程力學(xué)研究所1973年研究成果。本次修訂，根據(jù)建標(biāo)［1992］419號(hào)文?關(guān)于統(tǒng)一抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)地面運(yùn)動(dòng)加速度設(shè)計(jì)取值的通知?精神，仍保持原標(biāo)準(zhǔn)的KH取值。根據(jù)空箱式和剛架、桁架式高樁墩式碼頭結(jié)構(gòu)特征，計(jì)算簡(jiǎn)圖取為多質(zhì)點(diǎn)單懸臂桿。質(zhì)點(diǎn)位置為結(jié)構(gòu)分段重心，一般設(shè)于質(zhì)量集中處，如面板、底板和分層樓板等。樁上一般不設(shè)質(zhì)點(diǎn)，樁重力可按平均彎曲長(zhǎng)度計(jì)算，將其重力的一半計(jì)于最下一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。每個(gè)質(zhì)點(diǎn)均按只有水平向振動(dòng)考慮。為簡(jiǎn)化計(jì)算，本條文給出了近似的振型和自振周期的經(jīng)驗(yàn)公式。對(duì)上部結(jié)構(gòu)特別高且較柔的高樁墩式碼頭，計(jì)算地震作用時(shí)，可能第二及其以上振型有較大影響，本條把需要考慮高振型的高度界限定在30m。斜坡碼頭和浮碼頭的柱、樁式墩，當(dāng)上部重力比墩身重力大得多時(shí)，按單質(zhì)點(diǎn)計(jì)算。但大多數(shù)由于其上荷載小、橋跨小，上部結(jié)構(gòu)重力與墩身重力之比不大，應(yīng)按多質(zhì)點(diǎn)計(jì)算，計(jì)算說(shuō)明：當(dāng)上部重力與墩身重力之比大于5∶1時(shí)，采用單質(zhì)點(diǎn)和采用多質(zhì)點(diǎn)計(jì)算地震慣性力的結(jié)果很接近，誤差小于5%；當(dāng)重力比為3∶1時(shí)，誤差為8%；重力比為1∶1時(shí)，誤差可達(dá)20%。一般單質(zhì)點(diǎn)方法計(jì)算的地震慣性力小。重力式碼頭的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度大，自振周期短，所以采用以靜力法為根底，考慮建筑物動(dòng)力特性加以修正的準(zhǔn)動(dòng)力法。加速度分布系數(shù)是在大量動(dòng)力計(jì)算、模型試驗(yàn)和原型振動(dòng)試驗(yàn)的根底上加以確定的。結(jié)構(gòu)重力的計(jì)算：對(duì)重力式碼頭建筑物，如果墻反面的輪廓不規(guī)整時(shí)，可在墻的后踵向上作一墻踵垂面。在此面以內(nèi)，土體作為墻自重力的一局部。如圖〔a〕。當(dāng)墻反面傾斜度大，如扶壁式碼頭，墻后填土可能出現(xiàn)第二破裂面，假定在地震時(shí)，第二破裂面以內(nèi)的土體與墻體一起運(yùn)動(dòng)，而第二破裂面以外的土體，不能參與建筑物一起運(yùn)動(dòng)。所以只計(jì)第二破裂面以內(nèi)的土體作為建筑物的自重力，見圖5.2.5〔c〕。但是，對(duì)卸荷板方塊碼頭，卸荷板以上土體、以及沉箱碼頭沉箱以上的土體，雖然可能出現(xiàn)第二破裂面，但因土體高度不大，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見，可不考慮第二破裂面。見圖5.2.5〔b〕。本次修訂了斜坡碼頭重力墩順橋向的加速度分布系數(shù)。由于該墩兩個(gè)方向的尺度一般相差較大，橋墩順橋向的剛度遠(yuǎn)小于橫橋向的剛度，因此兩者的振型差異較大，導(dǎo)致加速度分布系數(shù)發(fā)生變化。計(jì)算和試驗(yàn)均反映出墩頂局部的加速度分布系數(shù)比原規(guī)定的值大，因此把原規(guī)定的二折線型分布改為三折線型分布，1/4、3/4墩高處的分布系數(shù)為1.0和2.0，頂點(diǎn)處的分布系數(shù)為4.0。這樣能更好地反映出墩頂反響增加的特點(diǎn)，又使三折線型分布系數(shù)圖的圖形面積與原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定二折線型分布系數(shù)圖的圖形面積相等，唯圖形面積的形心有所提高。船閘一般系兩側(cè)有回填土體半埋入式U形建筑物。運(yùn)用時(shí)，閘室內(nèi)充水。因此，土基上船閘的動(dòng)力特性，不但取決于結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，同時(shí)與基土、回填土和墻前水體的動(dòng)力特性以及它們與結(jié)構(gòu)的相互作用有關(guān)。其加速度分布系數(shù)圖形是經(jīng)過(guò)大量動(dòng)力、有限元計(jì)算，原型振動(dòng)實(shí)測(cè)，模型試驗(yàn)綜合歸納分析確定的。巖基上的閘首邊墩與水閘墩相似。編制中參照了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?水工建筑物抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔以下簡(jiǎn)稱水工震規(guī)〕的有關(guān)規(guī)定。位于巖基上的船閘，一般多與其它水工建筑物〔閘、壩、電站等〕組成水利樞紐或渠化樞紐。而這些水工建筑物的地震慣性力確實(shí)定，在水工震規(guī)中已有規(guī)定。為照顧到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和設(shè)計(jì)工作的方便，本標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定巖基上船閘建筑物的地震慣性力及其沿高度分布規(guī)律時(shí)，是在對(duì)船閘各局部結(jié)構(gòu)〔閘室墻、閘首邊墩〕進(jìn)行動(dòng)力分析的根底上，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)確定的。位于坡頂?shù)膿跬翂蜆蚺_(tái)，實(shí)際就是坡度較陡的岸坡。地震時(shí)，岸坡頂部有局部放大作用。大量震害說(shuō)明：當(dāng)?shù)鼗鶠閹r基時(shí)，相對(duì)土基而言震害較輕。因此，條文中巖基和土基的公式采用了不同的系數(shù)。在橋梁的震害中，支座處的銷釘被剪斷、錨栓被拔出、擺柱歪斜等破壞現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。因此條文規(guī)定，應(yīng)對(duì)支座銷釘、錨栓等部件和焊縫進(jìn)行抗震驗(yàn)算，以保證橋跨支座的抗震強(qiáng)度。計(jì)算公式是參考公路、鐵路抗震標(biāo)準(zhǔn)和日本80年代的規(guī)定制定的。5.3地震土壓力地震時(shí)作用在擋土建筑物上的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔見圖5.3.1〕，宜按以下公式計(jì)算：〔1〕作用在墻背上第n層土的總主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值：〔-1〕〔2〕作用在墻背上第n層土頂面處的單位面積上的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值：(-2)〔3〕作用在墻背上第n層土底面處的單位面積上的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值：(-3)〔4〕系數(shù)：(-4)(-5)(-6)〔5〕地震主動(dòng)破裂面與水平面的夾角：(-7)(-8)式中Ean——作用在墻背上第n層土的總主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕；eanl——作用在墻背上第n層土頂面處的單位面積上的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕；ean2——作用在墻背上第n層土底面處的單位面積上的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕；hn——第n層土的厚度〔m〕；α——墻背與鉛垂線的夾角〔°〕，仰斜為正，俯斜為負(fù)；Kq——系數(shù)；q——地面上的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值，地面傾斜時(shí)為單位斜面積上的重力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕；γi——第i層土的重度〔kN/m3〕，水下采用浮重度；hi——第i層土的厚度〔m〕；Kan——第n層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)，當(dāng)β＝0、δn＝0和β＝0、δn＝φn/2≤15°時(shí)，可按附錄表C.0.1-1和附錄表C.0.1-2采用；當(dāng)β＝0，時(shí)，可取兩表的內(nèi)插值。cn——地震時(shí)第n層粘性土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕，通?？扇∨c平時(shí)相同，而對(duì)振動(dòng)敏感的粘性土宜作專門的試驗(yàn)研究；Kacn——系數(shù)〔地震主動(dòng)土壓力作用在第n層土?xí)r〕，當(dāng)β＝0、δn＝0和β＝0、δn=φn/2≤15°時(shí)，可按附錄表C.0.1-1和附錄表C.0.1-2采用；當(dāng)β＝0，時(shí)，可取兩表的內(nèi)插值。β——地面與水平面的夾角〔°〕，在水平面以上為正，在水平面以下為負(fù)，且|β|＜φ；φn——地震時(shí)第n層土的內(nèi)摩擦角〔°〕，通?？扇∨c平時(shí)相同，但對(duì)飽和松砂宜作專門試驗(yàn)研究；δn——第n層土與墻背間的摩擦角〔°〕，式〔-5〕和式〔5.3.1-6〕中，宜取δn＝0或，式〔5.3.1-7〕中的δn取絕對(duì)值；θ——地震角〔°〕，按表采用。ξa——地震時(shí)主動(dòng)破裂面與水平面的夾角〔°〕，當(dāng)β＝0、δn＝0和β＝0、時(shí)，可按附錄表C.0.2-1和附錄表C.0.2-2采用；當(dāng)時(shí)，可取兩表的內(nèi)插值；ηn——系數(shù)。地震時(shí)作用在擋土建筑物上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔見圖5.3.2〕，宜按以下公式計(jì)算：〔1〕作用在墻背上第n層土的總被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值：(-1)〔2〕作用在墻背上第n層土頂面處的單位面積上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值：(-2)〔3〕作用在墻背上第n層土底面處的單位面積上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值：(-3)〔4〕系數(shù)：(-4)(-5)(-6)〔5〕地震被動(dòng)破裂面與水平面的夾角：(-7)(-8)式中Epn1——作用在墻背上第n層土的總被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕；epn1——作用在墻背上第n層土頂面處的單位面積上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕；epn2——作用在墻背上第n層土底面處的單位面積上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕；Kpn——第n層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)，當(dāng)β＝0，α＝0時(shí)，可按附錄表C.0.3采用；Kpcn——系數(shù)〔地震被動(dòng)土壓力作用在第n層土?xí)r〕；當(dāng)β＝0，α＝0時(shí)，可按附錄表C.0.3采用；ξp——地震被動(dòng)破裂面與水平面的夾角〔°〕，當(dāng)β＝0，α＝0時(shí)，可按附錄表C.0.4采用。δn——第n層土與墻背間的摩擦角〔°〕，式〔-5〕、〔5.3.2-6〕宜取，式〔5.3.2-7〕取δn的絕對(duì)值。粘性土地震主動(dòng)土壓力的負(fù)值計(jì)算深度〔見圖5.3.3〕，可按以下公式計(jì)算：(-1)(-2)式中h0——粘性土地震主動(dòng)土壓力的負(fù)值計(jì)算深度〔m〕；εh——地震時(shí)粘性土負(fù)值計(jì)算深度系數(shù)。當(dāng)β=0，α=0時(shí)，可按附錄表C.0.5采用。注：h0深度范圍內(nèi)的粘性土可不計(jì)粘聚力。條文說(shuō)明地震時(shí)作用在擋土建筑物上的主、被動(dòng)土壓力，本標(biāo)準(zhǔn)采用在原標(biāo)準(zhǔn)根底上的簡(jiǎn)化公式。該公式是基于與物部-罔布公式相同的原理，即是以庫(kù)侖土壓力理論為根底的慣性力法，所不同的是在推導(dǎo)公式時(shí)比物部-罔布公式多考慮了土內(nèi)聚力C的作用因素，彌補(bǔ)了物部-罔布公式只能適用于砂性土的缺陷。計(jì)算公式的詳細(xì)推導(dǎo)可見?粘性土地震土壓力計(jì)算方法?等專題報(bào)告。該公式具有簡(jiǎn)單、計(jì)算方便、統(tǒng)一了砂性土與粘性土地震土壓力計(jì)算公式，也在形式上將港口工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)土壓力的計(jì)算公式統(tǒng)一起來(lái)，而又符合一般國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的計(jì)算方法等優(yōu)點(diǎn)。如砂性土的地震土壓力為物部-罔布公式；砂性土無(wú)震時(shí)土壓力為庫(kù)侖公式；當(dāng)θ＝0、β＝0、α＝0、δ＝0時(shí)為朗金公式等。通過(guò)計(jì)算比擬可知，簡(jiǎn)化公式與原標(biāo)準(zhǔn)公式相差甚小，且是地震主動(dòng)土壓力略偏大〔一般不大于10%〕，地震被動(dòng)土壓力略偏小〔一般≤5%〕，局部彌補(bǔ)了慣性力法計(jì)算地震土壓力其總合力比動(dòng)力法或動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果偏小的缺陷，從工程角度來(lái)看也略偏于平安，提高了地震土壓力計(jì)算的可靠性。5.4地震動(dòng)水壓力作用在直墻式建筑物上的地震動(dòng)水壓力強(qiáng)度、總動(dòng)水壓力、總傾覆力矩等的標(biāo)準(zhǔn)值可分別按以下公式計(jì)算：〔-1〕〔-2〕〔-3〕式中pz——水面以下深度Z處的地震動(dòng)水壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕，即靜水壓力以外的附加水壓力；Pz——作用在直墻式建筑物上Z深度范圍內(nèi)的地震總動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕；Mz——作用在直墻式建筑物上Z深度范圍內(nèi)的地震動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)Z水深底點(diǎn)的總傾覆力矩〔kN·m/m〕；η——折減系數(shù)，可按表采用；C——綜合影響系數(shù)，取0.25；γw——水的重度〔kN/m3〕d——水深〔m〕；Z——計(jì)算點(diǎn)距水面的距離〔m〕。作用在重力墩式建筑物上的動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值，按以下方法確定。.1作用在重力墩式建筑物上的總動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值，宜按以下公式計(jì)算：P＝C1C2CKHγwAd〔-1〕〔-2〕式中P——作用在重力墩式建筑物上的總動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；C1——圓柱和方柱的附加質(zhì)量系數(shù)，可查表，允許內(nèi)插；A——墩截面面積〔m2〕；C2——矩型墩和形狀系數(shù)；D1——垂直于計(jì)算方向的墩截面邊長(zhǎng)〔m〕；D2——平行于計(jì)算方向的墩截面邊長(zhǎng)〔m〕。P的作用點(diǎn)至水面的距離為0.48d。.2水面以下深度為Z處單位墩高上的動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：〔-3〕式中pz——Z處單位墩高上的動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN/m〕。.3作用在重力墩式建筑物上Z深度范圍內(nèi)的總動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：〔-4〕式中Pz——作用在重力墩式建筑物上Z深度范圍內(nèi)的總動(dòng)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕。作用點(diǎn)至深度Z的距離為0.48Z。板梁式、無(wú)梁面板式、桁架式高樁碼頭和高樁墩式碼頭、重力式碼頭前的動(dòng)水壓力，抗震計(jì)算時(shí)一般不予考慮。碼頭墻后土中水的動(dòng)水壓力已在表5.3.1水下地震角中考慮。條文說(shuō)明本條采用的是Westergard的近似式。由于該公式是對(duì)半無(wú)窮大水層解的結(jié)果，與剛性建筑物在有限的矩形水域中的振動(dòng)比擬，相差一個(gè)折減系數(shù)η。，故本條中列出了隨b/d不同而應(yīng)折減的η值。在地震作用下，碼頭墩帶動(dòng)周圍水體一起振動(dòng)，振動(dòng)水體的質(zhì)量稱為附加質(zhì)量。該振動(dòng)水體對(duì)水運(yùn)工程建筑物產(chǎn)生的這種靜止水壓力以外的附加水壓力即為動(dòng)水壓力。在結(jié)構(gòu)計(jì)算中，動(dòng)水壓力當(dāng)作靜力作用在建筑物上。參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，方柱、圓柱的附加質(zhì)量系數(shù)C1值不作區(qū)分。本標(biāo)準(zhǔn)C1取值，介于蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)與水工震規(guī)之間。國(guó)內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，矩形墩的地震動(dòng)水壓力等于以D1為邊長(zhǎng)的方形墩的動(dòng)水壓力。本標(biāo)準(zhǔn)那么增加了一個(gè)矩形墩的形狀系數(shù)C2=(D1/D2)0.9，即當(dāng)D1＞D2時(shí)，C2＞1；D1＜D2時(shí)C2＜1。與此相應(yīng)，式〔-1〕中的A是實(shí)際矩形墩的截面積，而不是標(biāo)準(zhǔn)中所采用的等效方形墩的截面積。5.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算5.5.1碼〔-1〕〔-2〕式中S——結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值；γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0；R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，取與靜力計(jì)算時(shí)相同的值；γRE——抗震調(diào)整系數(shù)，當(dāng)所采用的鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不大于420N/mm2時(shí)，取1.20；γG——永久作用分項(xiàng)系數(shù)，可取1.20，當(dāng)作用的增加對(duì)構(gòu)件有利時(shí)，取1.00；G——永久作用標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；CG、CPH、CQi——作用效應(yīng)系數(shù)；γPH——水平向地震慣性力分項(xiàng)系數(shù)，取1.00；γQi——第i項(xiàng)可變作用分項(xiàng)系數(shù)，采用與靜力計(jì)算相同的值；PH——水平向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；Qik——可變作用標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；ψQi——各作用組合系數(shù)，按表采用。重力式碼頭抗震穩(wěn)定性可按以下規(guī)定驗(yàn)算。.1岸壁式碼頭抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：〔-1〕式中γE——地震土壓力分項(xiàng)系數(shù)，取1.35；γPH、γPV——水平向和豎向地震慣性力分項(xiàng)系數(shù)，取1.0；γT——系纜力分項(xiàng)系數(shù)，有利時(shí)取1.0，不利時(shí)取1.4；EH、EV——計(jì)算面以上水平向和豎向地震主動(dòng)土壓力的標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；EQH、EQV——碼頭面上可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以地震時(shí)組合系數(shù)后所產(chǎn)生的地震主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值在計(jì)算面以上的水平向和垂直向的分力〔kN〕；ψ——地震時(shí)系纜力的組合系數(shù)，取0.50；TH——靜力計(jì)算時(shí)系纜力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；ψp——豎向地震慣性力組合系數(shù)，取0.5；PV——豎向地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；f——沿計(jì)算面的摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值，取靜力計(jì)算值；γRE——抗震調(diào)整系數(shù)，取0.88。.2岸壁式碼頭抗傾穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：〔-2〕式中MEH、MEV——分別為地震主動(dòng)土壓力的水平分力和垂直分力的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾產(chǎn)生的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩〔kN·m〕；MEQH、MEQV——分別為碼頭面上可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以地震時(shí)組合系數(shù)產(chǎn)生的水平向和垂直向地震主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩〔kN·m〕；MPH、MPV——分別為計(jì)算面以上水平向和垂直向的地震慣性力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾產(chǎn)生的傾覆力距和穩(wěn)定力矩〔kN·m〕；ψ——地震時(shí)系纜力的組合系數(shù)，取0.50〔見表〕；MTH——系纜力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾產(chǎn)生的傾覆力矩〔kN·m〕；MG——結(jié)構(gòu)自重力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的穩(wěn)定力矩〔kN·m〕；γRE——抗震調(diào)整系數(shù)，取1.15。.3重力墩抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：〔-3〕式中γPD——地震動(dòng)水壓力合力分項(xiàng)系數(shù)，取1.00；PD——地震動(dòng)水壓力合力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；TV——靜力計(jì)算時(shí)系纜力垂直分力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；γRE——抗震調(diào)整系數(shù)，取1.10。.4重力墩抗傾穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：〔-4〕式中MPD——地震動(dòng)水壓力合力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的傾覆力矩〔kN·m〕；MTV——系纜力垂直分力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的穩(wěn)定力矩〔kN·m〕；γRE——抗震調(diào)整系數(shù)，取1.40。板樁碼頭可按以下規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算。.1板樁墻的入土深度應(yīng)滿足式〔5.5.3-1〕“踢腳〞穩(wěn)定的要求：〔-1〕式中ME——板樁墻后土體所產(chǎn)生的地震主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)拉桿錨碇點(diǎn)的力距〔kN·m〕；MEQ——碼頭面可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以地震時(shí)的作用組合系數(shù)后所產(chǎn)生的地震主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)拉桿錨碇點(diǎn)的力矩〔kN·m〕；γEW——剩余水壓力的分項(xiàng)系數(shù)，取1.05；MEW——剩余水壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)拉桿錨碇點(diǎn)的力矩〔kN·m〕；MEP——地震被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)拉桿錨碇點(diǎn)的力矩〔kN·m〕；γRE——抗震調(diào)整系數(shù)，對(duì)軟弱土質(zhì)地基取0.90，其它土質(zhì)地基取1.00。.2錨碇墻〔板〕的穩(wěn)定性應(yīng)按下式確定：〔-2〕式中EH——錨碇墻〔板〕后土體產(chǎn)生的地震主動(dòng)土壓力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；EQH——錨碇墻〔板〕后地面可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以地震時(shí)的組合系數(shù)所產(chǎn)生的地震主動(dòng)土壓力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；γR——拉桿拉力的分項(xiàng)系數(shù)，取1.35；RH——拉桿拉力水平分力的標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕；EPH——錨錠墻〔板〕前地震被動(dòng)土壓力水平分力的標(biāo)準(zhǔn)值〔kN〕，土