CJJ166-2011 城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

UDC

中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

CJJ166-2011

P備案號(hào)J1224-2011

城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

Codeforseismicdesignofurbanbridges

2011--13發(fā)布2012-03-01實(shí)施

中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布

中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

公告

第1060號(hào)

關(guān)于發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的公告

現(xiàn)批準(zhǔn)《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為CJJ

166-2011，自2012年3月1日起實(shí)施。其中，第3.1.3、

3.1.4、4.2.1、6.3.2、6.4.2、8.1.1、9.1.3條為強(qiáng)制性條文，

必須嚴(yán)格執(zhí)行。

本規(guī)范由我部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版

發(fā)行。

中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

2011年7月13日

根據(jù)原建設(shè)部《關(guān)于印發(fā)〈一九九八年工程建設(shè)城建、建工

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂項(xiàng)目計(jì)劃〉的通知》（建標(biāo)[1998]59號(hào)）

文的要求，標(biāo)準(zhǔn)編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參

考有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，

編制了本規(guī)范。

本規(guī)范的主要技術(shù)內(nèi)容是：1.總則；2.術(shù)語(yǔ)和符號(hào)；3.基

本要求；4.場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)；5.地震作用；6.抗震分析；

7.抗震驗(yàn)算；8.抗震構(gòu)造細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)；9.橋梁減隔震設(shè)計(jì)；10.

斜拉橋、懸索橋和大跨度拱橋；11.抗震措施。

本規(guī)范中以黑體字標(biāo)志的條文為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格

執(zhí)行。

本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)管理和對(duì)強(qiáng)制性條文的解

釋，由同濟(jì)大學(xué)負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見

和建議，請(qǐng)寄送同濟(jì)大學(xué)（地址：上海市四平路1239號(hào)，郵編：

200092)。

本規(guī)范主編單位:同濟(jì)大學(xué)

本規(guī)范參編單位:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院

上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院

天津市政工程設(shè)計(jì)研究院

北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院

本規(guī)范主要起草人員：范立礎(chǔ)李建中（以下按姓氏筆畫排

列）

馬翁王志強(qiáng)包琦瑋葉愛君

劉旭揩閆興非張愷張宏遠(yuǎn)

楊澄宇沈中治周良胡世德

徐艷袁萬(wàn)城袁建兵賈樂盈

郭卓明都錫齡曹景彭天波

程為和管仲國(guó)

本規(guī)范主要審查人員：韓振勇沈永林劉四田劉健新

孫虎平李龍安李承根陳文艷

周崢秦權(quán)唐光武謝旭

鮑衛(wèi)剛魏立新

Contents

GeneralProvisions.................................................1

TermsandSymbols..............................................2

2.1Terms..........................................................................................................2

2.2Symbols...................................................................................................4

BasicRequirements..............................................7

3.1SeismicClassificationandFortificationCriterion.............................7

3.2EarthquakeEffect......................................................................................8

3.3ClassificationofSeismicDesignMethods........................................9

3.4BridgeEarthquakeResistingSystems.............................................10

3.5SeismicConceptualDesign.................................................................12

Site，SoilandFoundation.....................................14

4.1Site..........................................................................................................14

4.2LiquefiedSoil...........................................................................................17

4.3CapacityofFoundation......................................................................22

4.4PileFoundation......................................................................................22

EarthquakeAction..............................................24

5.1GeneralRequirements...........................................................................24

5.2DesignAccelerationSpectrum............................................................24

5.3DesignGroundMotionTimeHistory.............................................26

5.4SeismicActiveSoilPressureandDynamic

HydraulicPressure.................................................................................26

5.5CombinationofActions......................................................................28

SeismicAnalysis.................................................29

6.1GeneralRequirements...........................................................................29

6.2PrincipleofModelling............................................................................31

6.3ResponseSpectrumMethod..................................................................33

6.4TimeHistoryAnalysisMethod.......................................................33

6.5SeismicAnalysisforRegularBridges.............................................34

6.6CalculationforCapacityProtectedMembers...................................38

6.7BridgeAbutment.................................................................................40

7SeismicCheck.....................................................42

7.1GeneralRequirements............................................................................42

7.2SeismicCheckforElEarthquake.......................................................42

7.3SeismicCheckforE2Earthquake.......................................................43

7.4SeismicCheckforCapacityProtectedMembers.............................47

8SeismicDesignDetails............................................................50

8.1PierColumnDetailing............................................................................50

8.2JointDetailing......................................................................................51

9BridgeSeismicIsolationDesign................................55

9.1GeneralRequirements............................................................................55

9.2SeismicIsolationDevices.......................................................................55

9.3SeismicAnalysisforIsolatedBridges.............................................56

9.4SeismicCheckforIsolatedBridges..................................................59

10Cable-StayedBridge,SuspensionBridgeand

LongSpanArchBridge.........................................60

10.1GeneralRequirements.......................................................................60

10.2ModellingandAnalysisPrinciples..................................................60

10.3PerformanceRequirementsandSeismicCheck..............................61

11SeismicMeasures...............................................62

11.1GeneralRequirements.......................................................................62

11.2ZoneofSeismicIntensity6............................................................62

11.3ZoneofSeismicIntensity7.........................................64

11.4ZoneofSeismicIntensity8............................................................64

11.5ZoneofSeismicIntensity9............................................................65

AppendixAEffectiveFlexuralStiffnessofCracked

10

ReinforcedConcreteSections............................67

AppendixBYieldingandUltimateCurvatureCalculation

forCircularandRectangularSections................68

ExplanationofWordinginThisCode.......................................70

ListofQuotedStandards............................................................71

Addition：ExplanationofProvisions.......................................73

11

1.0.1為使城市橋梁經(jīng)抗震設(shè)防后，減輕結(jié)構(gòu)的地震破壞，避

免人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失，制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于地震基本烈度6、7、8和9度地區(qū)的城市

梁式橋和跨度不超過150m的拱橋。斜拉橋、懸索橋和大跨度拱

橋可按本規(guī)范給出的抗震設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.0.3橋址處地震基本烈度數(shù)值可由現(xiàn)行《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)

劃圖》查取地震動(dòng)峰值加速度，按表1.0.3確定。

表1.0.3地震基本烈度和地震動(dòng)峰值加速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系

地震基本烈度6度7度8度9度

地震動(dòng)峰0.100.20

0.05^0.40^

值加速度(0.15)g(0.30)g

注：g為重力加速度。

1.0.4城市橋梁抗震設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)

行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

2.1術(shù)語(yǔ)

2.1.1地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃seismicgroundmotionparameterzon-

ing

以地震動(dòng)峰值加速度和地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為指標(biāo)，將國(guó)

土劃分為不同抗震設(shè)防要求的區(qū)域。

2.1.2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)seismicfortificationcriterion

衡量抗震設(shè)防要求的尺度，由地震基本烈度和城市橋梁使用

功能的重要性確定。

2.1.3地震作用earthquakeaction

作用在結(jié)構(gòu)上的地震動(dòng)，包括水平地震作用和豎向地震

作用。

2.1.4E1地震作用earthquakeactionEl

工程場(chǎng)地重現(xiàn)期較短的地震作用，對(duì)應(yīng)于第一級(jí)設(shè)防水準(zhǔn)。

2.1.5E2地震作用earthquakeactionE2

工程場(chǎng)地重現(xiàn)期較長(zhǎng)的地震作用，對(duì)應(yīng)于第二級(jí)設(shè)防水準(zhǔn)。

2.1.6地震作用效應(yīng)seismiceffect

由地震作用引起的橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等作用效應(yīng)的總稱。

2.1.7地震動(dòng)參數(shù)seismicgroundmotionparameter

包括地震動(dòng)峰值加速度、反應(yīng)譜曲線特征周期、地震動(dòng)持續(xù)

時(shí)間和擬合的人工地震時(shí)程。

2.1.8地震安全性評(píng)價(jià)seismicsafetyassessment

地震安全性評(píng)價(jià)是指針對(duì)建設(shè)工程場(chǎng)地及其地震環(huán)境，按照

工程的重要性和相應(yīng)的設(shè)防風(fēng)險(xiǎn)水準(zhǔn)，給出工程抗震設(shè)計(jì)參數(shù)以

及相關(guān)資料。

2.1.9特征周期characteristicperiod

抗震設(shè)計(jì)用的加速度反應(yīng)譜曲線下降段起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的周期

值，取決于地震環(huán)境和場(chǎng)地類別。

2.1.10非一致地震動(dòng)輸入nonuniformgroundmotioninput

特大跨徑橋梁抗震分析中，尤其是時(shí)程分析中各個(gè)橋墩基礎(chǔ)

處的地震動(dòng)輸入有所不同，反映了地震動(dòng)場(chǎng)地的空間變異性。

2.1.11場(chǎng)地土分類siteclassification

根據(jù)地震時(shí)場(chǎng)地土層的振動(dòng)特性對(duì)場(chǎng)地所劃分的類型，同類

場(chǎng)地具有相似的反應(yīng)譜特征。

2.1.12液化liquefaction

地震中覆蓋土層內(nèi)孔隙水壓急劇上升，一時(shí)難以消散，導(dǎo)致

土體抗剪強(qiáng)度大大降低的現(xiàn)象。多發(fā)生在飽和粉細(xì)砂中，常伴隨

噴水、冒砂以及構(gòu)筑物沉陷、傾倒等現(xiàn)象。

2.1.13抗震概念設(shè)計(jì)seismicconceptualdesign

根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等歸納的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思

想，進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)總體布置、確定細(xì)部構(gòu)造的過程。

2.1.14延性構(gòu)件ductilemember

延性抗震設(shè)計(jì)時(shí)，允許發(fā)生塑性變形的構(gòu)件。

2.1.15能力保護(hù)設(shè)計(jì)方法capacityprotectiondesignmethod

為保證在預(yù)期地震作用下，橋梁結(jié)構(gòu)中的能力保護(hù)構(gòu)件在彈

性范圍工作，其抗彎能力應(yīng)高于塑性鉸區(qū)抗彎能力的設(shè)計(jì)方法。

2.1.16能力保護(hù)構(gòu)件capacityprotectedmember

采用能力保護(hù)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的構(gòu)件。

2.1.17減隔震設(shè)計(jì)seismicisolationdesign

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(yīng)和

(或）減小輸入到上部結(jié)構(gòu)的能量，達(dá)到預(yù)期的防震要求。

2.1.18限位裝置restrainer

為限制梁墩以及梁臺(tái)間的相對(duì)位移而設(shè)計(jì)的構(gòu)造裝置。

2.1.19P-A效應(yīng)P-Aeffect

進(jìn)行抗震反應(yīng)分析時(shí)，考慮軸力作用和彎矩作用相互耦合的

效應(yīng)。

2.2主要符號(hào)

2.2.1作用和作用效應(yīng)

A——水平向地震動(dòng)峰值加速度；

Ehp——墩身所承受的水平地震力；

￡：hau——作用于臺(tái)身重心處的水平地震力；

Eea----地震主動(dòng)土壓力；

Ew——地震時(shí)，作用于橋墩的總動(dòng)水壓力；

^rnax固定支座容許承受的最大水平力；

^hzh——地震作用效應(yīng)、永久作用和均勻溫度作用效應(yīng)組合后

板式橡膠支座或固定盆式支座的水平力設(shè)計(jì)值；

Msp——上部結(jié)構(gòu)的重力或一聯(lián)上部結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量；

^cp蓋梁質(zhì)量；

Mp——墩身質(zhì)量；

Mau——基礎(chǔ)頂面以上臺(tái)身質(zhì)量；

Smax----設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜最大值。

2.2.2計(jì)算系數(shù)

V2——阻尼調(diào)整系數(shù)；

Ce——液化抵抗系數(shù)；

a^~一土層液化影響折減系數(shù)；

Ke——地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù)；

Ka——非地震條件下作用于臺(tái)背的主動(dòng)土壓力系數(shù)；

Vp——墩身質(zhì)量換算系數(shù)；

Vcp——蓋梁質(zhì)量換算系數(shù)。

2.2.3幾何特征

do——液化土特征深度；

db——基礎(chǔ)埋置深度；

ds——標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度；

d,——上覆非液化土層厚度；

4

dw——地下水位深度；

截面有效抗彎慣性矩；

s箍筋間距；

It——板式橡膠支座橡膠層總厚度?’

0——斜交角；

?——曲線梁的圓心角。

2.2.4材料指標(biāo)

Ec——混凝土的彈性模量；

Gd——板式橡膠支座動(dòng)剪變模量；

L/aE]——調(diào)整后的地基抗震承載力容許值；

[/a]——修正后的地基承載力容許值；

/s——土的重力密度；

7w——水的重力密度；

^——支座摩阻系數(shù)。

2.2.5設(shè)計(jì)參數(shù)

/kh——箍筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

U——箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

U——混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

A——混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

Ack——約束混凝土的峰值應(yīng)力；

K——延性安全系數(shù)；

LP——等效塑性鉸長(zhǎng)度；

My——屈服彎矩；

AU——橋墩容許位移；

Ou——塑性鉸區(qū)域的最大容許轉(zhuǎn)角；

——橋墩正截面受彎承載能力超強(qiáng)系數(shù);

幺——屈服曲率；

t——極限曲率；

A——縱向配筋率；

4——約束鋼筋的折減極限應(yīng)變；

eiu——縱筋的折減極限應(yīng)變；

7k---軸壓比。

2.6其他參數(shù)

g——重力加速度；

N,——土層實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)；

Ncr——土層液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值;

T——結(jié)構(gòu)自振周期；

Tg——特征周期；

6^結(jié)構(gòu)阻尼比。

6

3基本要求

3.1抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1城市橋梁應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、在城市交通網(wǎng)絡(luò)中位置的重

要性以及承擔(dān)的交通量，按表3.1.1分為甲、乙、丙和丁四類。

表3.1.1城市橋梁抗震設(shè)防分類

橋梁抗震

橋梁類型

設(shè)防分類

甲懸索橋、斜拉橋以及大跨度拱橋

除甲類橋梁以外的交通網(wǎng)絡(luò)中樞紐位置的橋梁和城市快速路上的

乙

橋梁

丙城市主干路和軌道交通橋梁

丁除甲、乙和丙三類橋梁以外的其他橋梁

3.1.2本規(guī)范采用兩級(jí)抗震設(shè)防，在E1和E2地震作用下，各

類城市橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表3.1.2的規(guī)定。

表3.1.2城市橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

橋梁抗E1地震作用E2地震作用

震設(shè)防震后使

損傷狀態(tài)震后使用要求損傷狀態(tài)

分類用要求

結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)不需修復(fù)或經(jīng)

可發(fā)生局部輕微

甲立即使用在彈性范圍，基簡(jiǎn)單修復(fù)可繼續(xù)

損傷

本無(wú)損傷使用

經(jīng)搶修可恢復(fù)

結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)

使用，永久性修

乙立即使用在彈性范圍，基有限損傷

復(fù)后恢復(fù)正常運(yùn)

本無(wú)損傷

營(yíng)功能

7

續(xù)表3.1.2

橋梁抗E1地震作用E2地震作用

震設(shè)防震后使

損傷狀態(tài)震后使用要求損傷狀態(tài)

分類用要求

結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)經(jīng)臨時(shí)加固，

不產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)

丙立即使用在彈性范圍，基可供緊急救援車

構(gòu)損傷

本無(wú)損傷輛使用

結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)

丁立即使用在彈性范圍，基—不致倒塌

本無(wú)損傷

3.1.3地震基本烈度為6度及以上地區(qū)的城市橋梁，必須進(jìn)行

抗震設(shè)計(jì)。

3.1.4各類城市橋梁的抗震措施，應(yīng)符合下列要求：

1甲類橋梁抗震措施，當(dāng)?shù)卣鸹玖叶葹??8度時(shí)，應(yīng)符

合本地區(qū)地震基本烈度提高一度的要求；當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比

9度更高的要求。

2乙類和丙類橋梁抗震措施，一般情況下，當(dāng)?shù)卣鸹玖?/p>

度為6?8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)地震基本烈度提高一度的要求；

當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度更高的要求。

3丁類橋梁抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)地震基本烈度的要求。

3.2地震影響

3.2.1甲類橋梁所在地區(qū)遭受的E1和E2地震影響，應(yīng)按地震

安全性評(píng)價(jià)確定，相應(yīng)的E1和E2地震重現(xiàn)期分別為475年和

2500年。其他各類橋梁所在地區(qū)遭受的E1和E2地震影響，應(yīng)

根據(jù)現(xiàn)行《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》的地震動(dòng)峰值加速度、地震

動(dòng)反應(yīng)譜特征周期以及本規(guī)范第3.2.2條規(guī)定的E1和E2地震

調(diào)整系數(shù)來(lái)表征。

3.2.2乙類、丙類和丁類橋梁E1和E2的水平向地震動(dòng)峰值加

速度A的取值，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》查得的

地震動(dòng)峰值加速度，乘以表3.2.2中的E1和E2地震調(diào)整系數(shù)

Q得到。

表3.2.2各類橋梁E1和E2地震調(diào)整系數(shù)C-

E1地震作用E2地震作用

抗震設(shè)

防分類

6度7度8度9度6度7度8度9度

2.22.0

乙類0.610.610.610.61—1.55

(2.05)(1.7)

2.22.0

丙類0.460.460.460.46—1.55

(2.05)(1.7)

丁類0.350.350.350.35————

注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為相應(yīng)于表1.0.3中括號(hào)內(nèi)數(shù)值的地震調(diào)整系數(shù)。

3.3抗震設(shè)計(jì)方法分類

3.3.1甲類橋梁的抗震設(shè)計(jì)可參考本規(guī)范第10章給出的抗震設(shè)

計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.3.2乙、丙和丁類橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法根據(jù)橋梁場(chǎng)地地震基

本烈度和橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防分類，分為：A、B和C三類，并應(yīng)

符合下列規(guī)定：

1A類：應(yīng)進(jìn)行E1和E2地震作用下的抗震分析和抗震驗(yàn)

算，并應(yīng)滿足本章3.4節(jié)橋梁抗震體系以及相關(guān)構(gòu)造和抗震措施

的要求；

2B類：應(yīng)進(jìn)行E1地震作用下的抗震分析和抗震驗(yàn)算，并

應(yīng)滿足相關(guān)構(gòu)造和抗震措施的要求；

3C類：應(yīng)滿足相關(guān)構(gòu)造和抗震措施的要求，不需進(jìn)行抗

震分析和抗震驗(yàn)算。

3.3.3乙、丙和丁類橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法應(yīng)按表3.3.3選用。

表3.3.3橋梁抗震設(shè)計(jì)方法選用

震設(shè)防分類

乙丙丁

地震基本烈]^^^^^

6度BCC

7度、8度和9度地區(qū)AAB

3.4橋梁抗震體系

3.4.1橋梁結(jié)構(gòu)抗震體系應(yīng)符合下列規(guī)定：

1有可靠和穩(wěn)定傳遞地震作用到地基的途徑；

2有效的位移約束，能可靠地控制結(jié)構(gòu)地震位移，避免發(fā)

生落梁破壞；

3有明確、可靠、合理的地震能量耗散部位；

4應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震

能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。

3.4.2對(duì)采用A類抗震設(shè)計(jì)方法的橋梁，可采用的抗震體系有

以下兩種類型：

1類型I:地震作用下，橋梁的塑性變形、耗能部位位于

橋墩，其中連續(xù)梁、簡(jiǎn)支梁?jiǎn)沃蘸碗p柱墩的耗能部位如圖

3.4.2所示。

2類型n:地震作用下，橋梁的耗能部位位于橋梁上、下

部連接構(gòu)件（支座、耗能裝置）。

3.4.3對(duì)采用抗震體系為類型I的橋梁，其蓋梁、基礎(chǔ)、支座

和墩柱抗剪的內(nèi)力設(shè)計(jì)值應(yīng)按能力保護(hù)設(shè)計(jì)方法計(jì)算，根據(jù)墩柱

塑性鉸區(qū)域截面的超強(qiáng)彎矩確定。

3.4.4對(duì)采用板式橡膠支座的橋梁結(jié)構(gòu)，如在地震作用下，支

座抗滑性能不滿足本規(guī)范第7.2.2條和7.4.5條要求，應(yīng)采用限

位裝置，或應(yīng)按本規(guī)范第9章的要求進(jìn)行橋梁減隔震設(shè)計(jì)。

3.4.5地震作用下，如橋梁固定支座水平抗震能力不滿足本規(guī)

范第7.2.2條和7.4.6條要求，應(yīng)通過計(jì)算設(shè)置連接梁體和墩柱

10

*a

5uuu

橫橋向順橋向

(a)連續(xù)梁、簡(jiǎn)支梁?jiǎn)沃?/p>

tmnr皿

橫橋向順橋向

(b)連續(xù)梁、簡(jiǎn)支梁雙柱墩

圖3.4.2墩柱塑性鉸區(qū)域

(圖中：國(guó)代表塑性鉸區(qū)域）

間的剪力鍵，由剪力鍵承受支座所受地震水平力或按本規(guī)范第9

章的要求進(jìn)行橋梁減隔震設(shè)計(jì)。

3.4.6橋臺(tái)不宜作為抵抗梁體地震慣性力的構(gòu)件，橋臺(tái)處宜采

用活動(dòng)支座，橋臺(tái)上的橫向抗震擋塊宜設(shè)計(jì)為在E2地震作用下

可以損傷。

3.4.7當(dāng)采用A類抗震設(shè)計(jì)方法的橋梁抗震體系不滿足本規(guī)范

第3.4.2條要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專題論證，并必須要求結(jié)構(gòu)在地震作

用下的抗震性能滿足本規(guī)范表3.1.2的要求。

11

3.5抗震概念設(shè)計(jì)

3.5.1對(duì)梁式橋，一聯(lián)內(nèi)橋墩的剛度比宜滿足下列要求：

1任意兩橋墩剛度比：

1)橋面等寬：

|^0.5(3.5.1-1)

2)橋面變寬：

^>0.5(3.5.1-2)

kjnii

2相鄰橋墩剛度比：

1)橋面等寬：

g>0.75(3.5.1-3)

2)橋面變寬：

^^0.75(3.5.1-4)

k)mi

式中：々?、k)——分別為第i和第j橋墩考慮支座、擋塊或剪力

鍵后計(jì)算出的組合剛度（含順橋向和橫橋向），

kj>k-；

m^m,——分別為第i和第）橋墩墩頂?shù)刃У牧后w質(zhì)量。

3.5.2梁式橋（多聯(lián)橋）相鄰聯(lián)的基本周期比宜滿足下式：

^^0.7(3.5.2)

1j

式中：n——分別為第i和第_；_聯(lián)的基本周期（含順橋向和

橫橋向），OT,。

3.5.3對(duì)梁式橋，一聯(lián)內(nèi)各橋墩剛度相差較大或相鄰聯(lián)基本周

期相差較大的情況，宜采用以下方法調(diào)整一聯(lián)內(nèi)各墩剛度比或相

鄰聯(lián)周期比：

1順橋向，宜在各墩頂設(shè)置合理剪切剛度的橡膠支座，來(lái)

調(diào)整各墩的等效剛度；

12

2改變墩柱尺寸或縱向配筋率。

3.5.4雙柱或多柱墩在橫橋向地震作用下，進(jìn)行蓋梁抗震設(shè)計(jì)

時(shí)，應(yīng)考慮蓋梁可能會(huì)出現(xiàn)的正負(fù)彎矩交替作用。

13

4場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)

4.1場(chǎng)地

4.1.1橋位選擇應(yīng)在工程地質(zhì)勘察和專項(xiàng)的工程地質(zhì)、水文地

質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，按地質(zhì)構(gòu)造的活動(dòng)性、邊坡穩(wěn)定性和場(chǎng)地的地

質(zhì)條件等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，應(yīng)按表4.1.1查明對(duì)城市橋梁抗震有

利、不利和危險(xiǎn)的地段，宜充分利用對(duì)抗震有利的地段。

表4.1.1有利、不利和危險(xiǎn)地段的劃分

地段類別地質(zhì)、地形

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)地基為比較完整

有利地段

的巖體、堅(jiān)硬土或開闊平坦密實(shí)的中硬土等

軟弱黏性土層、液化土層和嚴(yán)重不均勻地層的地段；地形陡峭、

不利地段孤突、巖土松散、破碎的地段；地下水位埋藏較淺、地表排水條件

不良的地段

地震時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌地段；地震時(shí)可能塌陷的暗河、溶洞

等巖溶地段和已采空的礦穴地段；河床內(nèi)基巖具有傾向河槽的構(gòu)造

危險(xiǎn)地段

軟弱面被深切河槽所切割的地段；發(fā)震斷裂、地震時(shí)可能坍塌而中

斷交通的各種地段

注：嚴(yán)重不均勻地層系指巖性、土質(zhì)、層厚、界面等在水平方向變化很大的地層。

4.1.2選擇橋梁場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)符合下列要求：

1應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動(dòng)情況、工程地質(zhì)和地震

地質(zhì)的有關(guān)資料，作出綜合評(píng)價(jià)，使墩、臺(tái)位置避開不利地段，

當(dāng)無(wú)法避開時(shí)，不宜在危險(xiǎn)地段建造甲、乙和丙類橋梁；

2應(yīng)避免或減輕在地震作用下因地基變形或地基失效對(duì)橋

梁工程造成的破壞。

4.1.3橋梁工程場(chǎng)地土層剪切波速應(yīng)按下列要求確定：

14

1甲類橋梁，應(yīng)由工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)工作確定；

2乙和丙類橋梁，可通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)確定?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)，鉆孔

數(shù)量應(yīng)為：中橋不少于1個(gè)，大橋不少于2個(gè)，特大橋宜適當(dāng)增加；

3丁類橋梁，當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)剪切波速時(shí)，可根據(jù)巖土名稱和性

狀按表4.1.3劃分土的類型，并應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)，在表4.1.3

的范圍內(nèi)估計(jì)各土層的剪切波速。

表4.1.3土的類型劃分和剪切波速范圍

土的剪切

土的類型巖石名稱和性狀波速范圍

(m/s)

堅(jiān)硬土或巖土穩(wěn)定巖石、密實(shí)的碎石土?ys〉500

中密、稍密的碎石土，密實(shí)、中密的礫、粗砂、

中硬土500?250

中砂，/k>200kPa的黏性土和粉土，堅(jiān)硬黃土

稍密的礫、粗砂、中砂，除松散外的細(xì)砂和粉

中軟土砂，/k<200kPa的黏性土和粉土，/k>130kPa250?140

的填土和可塑黃土

淤泥和淤泥質(zhì)土，松散的砂，新近沉積的黏性

軟弱土土和粉土，/k<130kPa的填土和新近堆積黃土和z;s<140

流塑黃土

注：/k為由載荷試驗(yàn)等方法得到的地基承載力特征值(kPa)，％為巖土剪切波速。

4.1.4工程場(chǎng)地土分類應(yīng)符合下列要求：

1當(dāng)工程場(chǎng)地為單一場(chǎng)地土?xí)r，場(chǎng)地類別應(yīng)與場(chǎng)地土類別

一致；

2當(dāng)工程場(chǎng)地內(nèi)為多層場(chǎng)地土?xí)r，應(yīng)以土層等效剪切波速

和場(chǎng)地覆蓋層厚度為定量標(biāo)準(zhǔn)。

4.1.5工程場(chǎng)地覆蓋層厚度的確定，應(yīng)符合下列要求：

1一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s的堅(jiān)硬

土層或巖層頂面的距離確定；

2當(dāng)?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰的上層土剪切波

速的2.5倍的土層，且其下臥巖土的剪切波速均不小于400m/s

15

時(shí)，可按地面至該土層面的距離確定；

3剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍

土層;

4土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從覆蓋

土層中扣除。

4.1.6土層等效剪切波速應(yīng)按下列公式計(jì)算：

X>se=d^/t(4.1.6-1)

n

t=(di/vSi)(4.1.6-2)

i=i

式中：％——土層等效剪切波速（m/s);

——計(jì)算深度（m)，取覆蓋層厚度和20m兩者的較

小值；

t——剪切波在地表與計(jì)算深度之間傳播的時(shí)間（s);

dt——計(jì)算深度范圍內(nèi)第i土層的厚度（m)；

^^?計(jì)算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)；

^——計(jì)算深度范圍內(nèi)第〖土層的剪切波速（m/s)，宜

采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法確定。

4.1.7工程場(chǎng)地類別，應(yīng)根據(jù)土層等效剪切波速和場(chǎng)地覆蓋層

厚度劃分為四類，并應(yīng)符合表4.1.7的規(guī)定。當(dāng)在場(chǎng)地范圍內(nèi)有

可靠的剪切波速和覆蓋層厚度值且處于表4.1.7所列類別的分界

線附近時(shí)，允許按插值方法確定地震作用計(jì)算所用的特征周

期值。

表4.1.7工程場(chǎng)地類別劃分

等效剪切波速場(chǎng)地類別

(m/s)I類n類ID類w類

Vse〉5000m———

500>^>250<C5m^5m———

250>^>140<3m3m?50m>50m—

Use^l40<C3m3m?15m16m?80m>80m

16

4.1.8工程場(chǎng)地范圍內(nèi)分布有發(fā)震斷裂時(shí)，應(yīng)對(duì)斷裂的工程影

響進(jìn)行評(píng)價(jià)，當(dāng)符合下列條件之一者，可不考慮發(fā)震斷裂對(duì)橋梁

的錯(cuò)動(dòng)影響：

1地震基本烈度小于8度；

2非全新世活動(dòng)斷裂；

3地震基本烈度為8度、9度地區(qū)的隱伏斷裂，前第四紀(jì)

基巖以上的土層覆蓋層厚度分別大于60m、90m；

4當(dāng)不能滿足上述條件時(shí)，宜避開主斷裂帶，其避讓距離

宜按下列要求采用：

1)甲類橋梁應(yīng)盡量避開主斷裂，地震基本烈度為8度和

9度地區(qū)，其避開主斷裂的距離為橋墩邊緣至主斷裂

帶外緣分別不宜小于300m和500m;

2)乙、丙及丁類橋梁宜采用跨徑較小便于修復(fù)的結(jié)構(gòu)；

3)當(dāng)橋位無(wú)法避開發(fā)震斷裂時(shí)，宜將全部墩臺(tái)布置在斷

層的同一盤（最好是下盤）上。

4.2液化土

4.2.1存在飽和砂土或飽和粉土（不含黃土）的地基，除6度

設(shè)防外，應(yīng)進(jìn)行液化判別；存在液化土層的地基，應(yīng)根據(jù)橋梁的

抗震設(shè)防類別、地基的液化等級(jí)，結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的

措施。

4.2.2飽和的砂土或粉土（不含黃土），當(dāng)符合下列條件之一

時(shí)，可初步判別為不液化或不考慮液化影響：

1地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世（Qs)及其以前時(shí)，7、8度

時(shí)可判為不液化；

2粉土的黏粒（粒徑小于0.005mm的顆粒）含量百分率，

7度、8度和9度分別不小于10、13和16時(shí)，可判為不液化土;

注：用于液化判別的黏粒含量系采用六偏磷酸鈉作分散劑測(cè)定，采用

其他方法時(shí)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定換算。

3天然地基的橋梁，當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深

17

度符合下列條件之一時(shí)，可不考慮液化影響：

du〉dod\,_2(4.2.2-1)

d省do-\-—3(4.2.2-2)

^u+^w>1.5^0+2dh-4.5(4.2.2-3)

式中：‘——地下水位深度（m)，宜按橋梁使用期內(nèi)年平均最

高水位采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用；

du——上覆非液化土層厚度（m)，計(jì)算時(shí)宜將淤泥和淤

泥質(zhì)土層扣除；

dh——基礎(chǔ)埋置深度（m)，不超過2m應(yīng)采用2m;

do——液化土特征深度（m)，可按表4.2.2采用。

表4.2.2液化土特征深度（m)

地震基本烈度

飽和土類別

7度8度9度

粉土678

砂土789

4.2.3當(dāng)初步判別認(rèn)為需進(jìn)一步進(jìn)行液化判別時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)

貫入試驗(yàn)判別法判別地面下15m深度范圍內(nèi)的液化；當(dāng)采用樁

基或埋深大于5m的基礎(chǔ)時(shí)，尚應(yīng)判別15m?20m范圍內(nèi)土的液

化。當(dāng)飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)（未經(jīng)桿長(zhǎng)修正）小于液化判別標(biāo)

準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值iV?時(shí)，應(yīng)判為液化土。當(dāng)有成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí)，

尚可采用其他判別方法。

在地面下15m深度范圍內(nèi)，液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界

值可按下式計(jì)算：

Ncr=N0[0.9+0.<15m)

(4.2.3-1)

在地面下15m?20m范圍內(nèi)，液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨

界值可按下式計(jì)算：

Ncr=N0(2.4-0.1^)/37^~(15111<<20m)

(4.2.3-2)

18

式中：Ncr——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值；

No——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值，應(yīng)按表4.2.3

采用；

ds---飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度（m)；

pc——黏粒含量百分率（％)，當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r，應(yīng)

采用3。

表4.2.3標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值N0

特征周期分區(qū)7度8度9度

1區(qū)6(8)10(13)16

2區(qū)和3區(qū)8(10)12(15)18

注：1特征周期分區(qū)根據(jù)場(chǎng)地位置在《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》上查取。

2括號(hào)內(nèi)數(shù)值用于設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度為0.15^和0.30g的地區(qū)。

4.2.4對(duì)存在液化土層的地基，應(yīng)探明各液化土層的深度和厚

度，按下式計(jì)算液化指數(shù)，并按表4.2.4劃分液化等級(jí)：

J/E=2(l(4.2.4)

式中：液化指數(shù)；

n——每一個(gè)鉆孔深度范圍內(nèi)液化土中標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)的

總數(shù)；

Nt、Ncn-~一分別為〖點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的實(shí)測(cè)值和臨界值，當(dāng)

實(shí)測(cè)值大于臨界值時(shí)應(yīng)取臨界值的數(shù)值；

dt——f點(diǎn)所代表的土層厚度（m)，可采用與該標(biāo)準(zhǔn)貫入

試驗(yàn)點(diǎn)相鄰的上、下兩標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)深度差的一

半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化

深度；

——i土層考慮單位土層厚度的層位影響權(quán)函數(shù)值

(m-1)。若判別深度為15m，當(dāng)該層中點(diǎn)深度不大

于5m時(shí)應(yīng)采用10，等于15m時(shí)應(yīng)采用零值，5m

?15m時(shí)應(yīng)按線性內(nèi)插法取值；若判別深度為

19

20m,當(dāng)該層中點(diǎn)深度不大于5m時(shí)應(yīng)采用10，等

于20m時(shí)應(yīng)采用零值，5m?20m時(shí)應(yīng)按線性內(nèi)插

法取值。

表4.2.4液化等級(jí)

液化等級(jí)輕微中等嚴(yán)重

判別深度為15m時(shí)

0<CJ/e^55<//e<15//e>15

的液化指數(shù)

判別深度為20m時(shí)

0〈J/e<66<//e<18//e>18

的液化指數(shù)

4.2.5地基抗液化措施應(yīng)根據(jù)橋梁的抗震設(shè)防類別、地基的液

化等級(jí)，結(jié)合具體情況綜合確定。當(dāng)液化土層較平坦且均勻時(shí)可

按表4.2.5選用抗液化措施，尚可考慮上部結(jié)構(gòu)重力荷載對(duì)液化

危害的影響，根據(jù)液化震陷量的估計(jì)適當(dāng)調(diào)整抗液化措施。

表4.2.5抗液化措施

抗震設(shè)地基的液化等級(jí)

防類別輕微中等嚴(yán)重

全部消除液化沉

部分消除液化沉

陷，或部分消除液

甲、乙類陷，或?qū)A(chǔ)和上全部消除液化沉陷

化沉陷且對(duì)基礎(chǔ)和

部結(jié)構(gòu)處理

上部結(jié)構(gòu)處理

基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)全部消除液化沉陷，

丙類處理，也可不采取處理，或更高要求或部分消除液化沉陷且

措施的措施對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理

基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，

丁類可不采取措施可不采取措施

或其他經(jīng)濟(jì)的措施

4.2.6全部消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求：

1采用長(zhǎng)樁基時(shí)，粧端伸入液化深度以下穩(wěn)定土層中的長(zhǎng)

20

度（不包括樁尖部分），應(yīng)按計(jì)算確定；

2采用深基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)底面應(yīng)埋人液化深度以下的穩(wěn)定土

層中，其深度不應(yīng)小于2m;

3采用加密法（如振沖、振動(dòng)加密、砂樁擠密、強(qiáng)夯等）

加固時(shí)，應(yīng)處理至液化土層下界，且處理后土層的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊

數(shù)的實(shí)測(cè)值，應(yīng)大于相應(yīng)的臨界值；加固后的復(fù)合地基的標(biāo)準(zhǔn)貫

入錘擊數(shù)可按下式計(jì)算，并不應(yīng)小于液化標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的臨

界值；

=NS[1+A(^+1)](4.2.6)

式中：L——加固后復(fù)合地基的標(biāo)準(zhǔn)貫人錘擊數(shù)；

Ns——樁間土加固后的標(biāo)準(zhǔn)貫人錘擊數(shù)（未經(jīng)桿長(zhǎng)修

正

A——樁土應(yīng)力比，取2?4;

P^面積置換率。

4用非液化土置換全部液化土層；

5采用加密法或換土法處理時(shí)，在基礎(chǔ)邊緣以外的處理寬

度，應(yīng)超過基礎(chǔ)底面下處理深度的1/2且不小于基礎(chǔ)寬度的

1/5。

4.2.7部分消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求：

1處理深度應(yīng)使處理后的地基液化指數(shù)不大于5，對(duì)獨(dú)立

基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ)，尚不應(yīng)小于基礎(chǔ)底面下液化土特征深度值和基

礎(chǔ)寬度的較大值；

2加固后復(fù)合地基的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)應(yīng)符合本規(guī)范第

4.2.3條的要求；

3基礎(chǔ)邊緣以外的處理寬度，應(yīng)符合本規(guī)范第4.2.6條的

要求。

4.2.8減輕液化影響的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，可綜合考慮采用

下列各項(xiàng)措施：

1選擇合適的基礎(chǔ)埋置深度；

2調(diào)整基礎(chǔ)底面積，減少基礎(chǔ)偏心；

21

3加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性；

4減輕荷載，增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體剛度和均勻?qū)ΨQ性，避

免采用對(duì)不均