JTG/T 2231-02-2021 公路桥梁抗震性能评价细则.pdf

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  • 3.0.1根据既有公路桥梁结构的重要性,应按表3.0.1将桥梁分为A类、B类、 、D类四个抗震设防类别

    表3.0.1桥梁抗震设防类别

    为了与相关标准协调一致,本细则延用了相关标准中桥梁的分类,即:依据跨径和桥梁所 路等级将其分类为A、B、C和D四类。

    3.0.2各抗震设防类别既有桥梁的抗震设防目标应符合表3.0.2的规定。

    工程规范表3.0.2各设防类别桥梁的抗震设防目标

    为了评价出桥梁的实际具有的抗震性能,可以不附加人为因素的桥梁分类,直接评价桥梁在不 同地震作用水平下(即:分别相当于地震重现期100年及100年以内、500年、1000年、2000 年、2500年)的抗震性能。 3.0.3各类桥梁的抗震重要性系数C.,按表3.0.3确定

    表3.0.3地震动水平与C.的对应关系

    注:高速公路和一级公路上的大桥、特大桥,其抗震重要性系数取B类括号内的值。

    3.0.4桥梁抗震性能评价应在综合考虑结构易损性、地震危险性水平和地震地质 等基础上分为桥梁抗震性能初步评价和桥梁抗震性能详细评价两部分内容。桥梁推 性能初步评价以桥梁使用状况、抗震措施和构造细节评价为主;桥梁抗震性能详 价以结构和构件的抗震计算分析、构件强度和变形检算为主。

    桥抗震性能初步评价是在考虑抗震设防水准、地质灾害的基础上,主要强调桥梁的技术状 况(如结构形式、运营管理情况、使用现状、外观施工质量等)、抗震措施和构造细节等的评 价,目的在于快速、简使便且保守地筛选抗震性能不良的桥梁,加以排序后指导优先进行抗震性能 的详细评价以及后续的加固改造决策。既有桥梁抗震性能详细评价应配合现场实际调查和检测、 结构抗震需求、能力分析计算等综合评价桥梁的抗震性能。既有桥梁抗震性能详细评价应依据结 构形式、构件的实际材料强度、截面尺寸与构件细部构造等数据,采用适宜的结构分析方法,分 析桥梁结构整体的抗震性能,计算构件的抗震能力。

    3.0.5对于河道冲刷条件发生变化的桥梁进行抗震性能评价时,应考虑基础因冲刷 引起桥梁抗震性能的变化。 条文说明 桥梁基础和抗震设计中通常会考虑冲刷的影响,但考虑到冲刷理论计算与实际情况存在差 异,进行桥梁抗震性能评价时,应对桥梁桥址实际遭受冲刷情况进行调查,并对冲刷导致桥梁基 础裸露情况进行分析。

    3.0.5对于河道冲刷条件发生变化的桥梁进行抗震性能评价时,应考虑基础因冲 起桥梁抗震性能的变化。

    3.0.6进行构件的抗震检算和评价时,构件的抗震性能应按能力需求比进行判定:

    3.0.6进行构件的抗震检算和评价时,构件的抗震性能应按能力需求

    能力 ≥1.0,满足抗震性能要求 需求 能力 <1.0,不满足抗震性能要求 需求

    能力需求比包括承载力能力与需求比和变形能力与需求比,其中变形又包括弹性变形和延性 变形。能力需求比值大于等于1.0表明该构件在该水准地震作用下不会发生破坏,小于1.0表明该 构件在该水准地震作用下,可能发生破坏。从结构体系中构件能力需求的最低比值开始,调查其 小于1.0的构件,并评价该构件的破坏对整体结构抗震性能的影响,根据评价结果和地震损伤可能 发生的风险水平,最终决定是否对该桥梁进行加固改造。 地震需求包括:上部结构、墩柱、桥台、支座、基础等的弯矩、剪力、轴力值以及支座、墩 柱、基础和伸缩缝等的位移、转角和延性值等:各构件对应响应量的能力为根据构件的实际尺寸 和材料性能经计算分析得到或试验验证所具有的能力值。计算构件的能力/需求比,应明确其是否 是可损伤构件,例如支座、挡块等,这类构件中震作用下允许产生损伤。

    3.0.7地震烈度和II类场地基本地震动峰值加速度(Ah)的对应关系,见表3.0.8。 表3.0.8地震烈度与II类场地基本地震动峰值加速度对照表

    表3.0.8地震烈度与II类场地基本地震动峰值加速度对照表

    3.0.8公路桥梁抗震性能评价报告应包括以下内容: 1 桥梁建设概况 2 桥梁使用状况与现场调查 3 桥梁重要性评价 4桥梁抗震性能初步评价 5桥梁抗震性能详细评价

    1桥梁建设概况一般包括桥梁设计和建造阶段的相关资料,说明桥梁所在线路等级,结构形 式,跨径组成,材料强度与特性,设计采用的规范、标准,场地地质条件,建成年代,地震危险 性水平等设计建造情况。 2桥梁使用状况与现状调查一般需说明桥梁运营中的使用、维修、养护情况,材料强度实 测,场地地质补充勘察情况,桥梁关键构件(或部位)的现场情况,地基基础现场情况等。

    基本规定3桥梁重要性评价一般需说明桥梁在路网中的地位、抗震救灾作用、对经济与国防安全的影响等,给出地震水准及相应的桥梁抗震性能目标,并与原设计的设防标准进行对比说明。4桥梁抗震性能初步评价一般对防落梁措施、支座承载力、桥墩细部构造等进行评价;5抗震性能详细评价一般对桥墩、桥台、基础、支座、梁部的能力与需求进行评价与说明。3.0.9对于跨线桥梁抗震性能评价时,上线桥梁抗震性能水平不应低于下线线路桥梁的标准。条文说明跨线桥梁一旦遭受地震破坏,不仅会影响到自身线路的交通,还会影响到下线交通,因此,上线桥梁抗震性能水平不应低于下线线路桥梁的标准。3.0.10桥梁的抗震性能评价可按下列基本流程进行(图3.0.10):1收集桥梁的基本概况、勘察设计资料、施工和竣工验收的相关原始资料、施工质量和维护状况等,维护状况包括运营以来历次维修和改造资料、灾害事故报告、检查测试报告等;2调查桥梁现状与原始资料相符合的程度,查找相关的结构构件缺陷;并根据评价需要进行现场检测和补充实测数据;3根据桥梁类别、地震危险性水平进行既有桥梁的抗震性能初步评价;4根据抗震设防分类、抗震性能目标和地震危险性水平进行既有桥梁各关键构件强度、变形的检算;5编制桥梁抗震性能评价报告。桥梁地质勘测、设计、施工、加固维修相关文件的收集桥梁现状调查、现场实测桥梁抗震性能初步评价否是否启动详细评价★是桥梁抗震性能详细评价编制桥梁抗震性能评价报告图3.0.10公路桥梁抗震性能评价基本流程图贝

    本条明确规定了现有公路桥梁抗震性能评价的王要内容和步骤。 首先,收集桥梁勘测、设计、施工及加固维修的原始资料,进行待评价桥梁的现状调查。对 桥梁进行抗震性能评价时,应补充必要的现场实测数据,则待评价桥梁现状调查结果主要包含四 个内容:(1)桥梁的使用状况与原设计或竣工时的差异;(2)桥梁关键构件(桥墩、支座、减 隔震装置、基础、桥台等)存在的问题,应从结构受力的角度,检查与原设计有无明显的变化; (3)桥梁使用状况的宏观检测,如损伤位置、损伤程度等;(4)现场实测结构材料的强度等内 容。 抗震性能初步评价包括构造细节评价和抗震措施评价。其中构造细节评价包含桥墩和节点构 造评价;抗震措施评价包含墩梁支撑长度防落染装置、限位措施、防撞措施、支座类型、抗震不 利地段的基础构造措施等的评价。 桥梁抗震性能详细评价,是对桥梁传力路径中的关键构件和整体结构抗震性能进行分析评 价。根据设定的不同地震动水平下桥梁的抗震性能目标,对其承载力、变形等分析,并对桥梁结 构整体抗震性能作出评价并提出处理意见,编制桥梁抗震性能评价报告。

    4桥梁抗震性能初步评价

    桥梁抗震性能初步评价

    4.1.2对公路桥梁进行抗震性能评价前,应完成以下工作: 1调查桥墩(台)基础冲刷深度及河床变化情况; 2实测桥墩台)材料实际的强度等级、特性; 3检查混凝土桥墩(台)的施工缝是否有加强措施,有无裂缝等病害情况: 4 检查钢筋混凝土墩(台)、节点区域、基础有无露筋、裂缝等不良现象; 5检查桥梁支座、锚栓连接、伸缩缝等构件是否完好; 6检查梁部是否出现裂缝、铰接缝连接不良、局部损伤及影响结构整体性的不利 情况。

    4.1.3抗震性能初步评价中各计算参数宜以实测取值;无法进行实测时,可按相关 标准取值。

    4.2桥墩细部构造评价

    4.2.1对桥墩纵向钢筋配筋率限值进行评价时,评价指标如下: 1.墩柱的纵向钢筋宜对称配筋,纵向钢筋的面积不宜小于0.006Ag,不应超过0.04 Ag,其中Ag为墩柱截面面积; 2.墩柱纵向钢筋之间的距离不应超过20cm。

    4.2.2A、B类桥的桥墩(包括墩梁节点)箍筋最小配箍率和布置评价要求如下 1对于基本地震动峰值加速度等于及大于0.1g以上地区,墩柱潜在塑性铰区域 内加密箍筋的配置,应符合下列要求: 1)加密区的长度不应小于墩柱弯曲方向截面边长的1.5倍或墩柱上弯矩超过最大 弯矩75%的范围:当墩柱的高度与弯曲方向截面边长之比小于2.5时,墩柱加密区的

    式中:k一 轴压比,指结构的最不利组合轴向压力与柱的全截面面积和混凝土轴心 抗压强度设计值乘积之比值; P一纵向配筋率; fck一一混凝土轴心抗压强度实测值或标准值(MPa); Jh一一箍筋抗拉强度实测值或标准值(MPa)。 3墩柱潜在塑性铰区域以外的箍筋体积配箍率不应小于塑性铰区域加密箍筋体 积配箍率的50%

    美国和我国的桥抗震设计规范中考虑了截面尺寸、墩柱高度和纵筋配筋率对塑性铰区长度 进行计算;考虑截面形式、轴压比和纵筋配筋率方面分别对箍筋的面积配箍率和体积配箍率进行 十算;美国AASHTO规范和Caltrans准则中纵筋配筋率的最大值和最小值均大于我国公路桥梁抗震 规范要求。因此,在进行桥梁抗震设计时,基于我国相关桥梁抗震规范,结合以下规范或准则确

    定桥墩的纵筋配筋率、配箍率及其他构造要求

    (1)美国AASHTO规范

    桥梁抗震性能初步评价

    [2) Caltrans 准则]

    [2) Caltrans 准则

    值得注意的是:AASHTO规范和Caltrans准则用的fc是圆柱体(152mmx305mm)轴心抗压 ,而我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中混凝土单轴抗压强度为棱 (150mmx150mmx300mm)单轴抗压强度,不同混凝土抗压强度之间的换算关系可参照相关 和教材。

    度,而我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中混凝土单轴抗压强度为棱柱 本(150mmx150mmx300mm)单轴抗压强度,不同混凝土抗压强度之间的换算关系可参照相关规 范和教材。

    墩柱的纵向钢筋应尽可能地延伸至盖梁和承台的另一侧面,不应在塑性铰区域进 (向钢筋的连接。

    桥梁抗震性能详细评价

    4.2.4对于基本地震动峰值加速度等于及大于0.1g的场地,应对高度大于7m的柱 式墩和无横系梁的排架墩的构造细节进行评价。 条文说明 桥墩构造细节评价内容包括纵向钢筋配筋率、最小配箍率、纵筋搭接与锚固长度等,在一定 强度等级的地震作用下,桥梁结构预期部位出现预定长度的塑性铰,是避免桥梁结构脆性破坏、 控制桥梁震害的有效方法。 纵筋配筋率不足会导致延性不足,不利于抗震;但纵筋配筋率过高不仅会影响施工质量,还 会影响延性,因此,纵筋配筋率应在合理范围内,根据本细则4.2.1的相关规定确定。 最小配箍率、纵向钢筋锚固和搭接长度应满足现行相关规范、标准和细则等的最低要求,从 而确保具有足够的延性变形能力。从桥墩延性变形的要求出发,需对桥墩(包括墩梁节点)最小 配箍率、箍筋布置和纵向钢筋在承台和盖梁中的锚固长度进行评价。

    4.3.1评价支座、限位装置和防落梁装置的抗震性能,检查桥梁支座及锚栓连接 件是否完好、伸缩缝是否完好。

    一般常见支座形式有天然或合成橡胶支座、单向、双向滑动盆式支座、固定盆式支座与球型 钢支座等;限位装置,如钢挡块、混凝土挡块和钢剪力销等;防落梁装置如拉杆、拉索等。桥台 和墩上的支座系统常见震害有:支座系统的倾覆、滑落、螺栓剪坏或松动、支座垫石破坏等。

    4.3.250年超越概率40%地震作用时,支座应止常工作,其剪切变形、位移、抗 骨稳定性应符合相关规范要求,即承载能力/地震需求、变形能力/地震需求比值大于等 于1.0;50年超越概率10%地震作用时,如果支座损伤,应综合考虑挡块等防落梁装 置对结构整体抗震性能的影响。 条文说明 支座是传力路径中的关键连接构件,支座破坏也是历次地震中典型的震害形式。在小震(即 50年超越概率40%地震作用)作用下,支座应满足承载能力和变形能力需求;在中震水平(50年 超越概率10%地震作用)以上地震作用下,便于更换的板式橡胶支座可以作为“保险丝式”单 元,地震中中小跨径梁桥的板式橡胶支座的摩擦滑移作用使得传到桥墩的地震力大大降低,应评 价支座失效是否会导致落梁的风险

    4.5场地地震地质灾害危险性评价

    4.5.1对于建造在抗震不利地段和危险地段的桥梁,应进行场地地震地质灾害危 评价。可根据场地勘察和其他相关信息对场地液化、沉降、地表断裂危险性进行 走评估。

    王评价。可根据场地勘察和其他相关信息对场地液化、 沉降、地表断装厄险性进行初 步评估。 条文说明 抗震不利地段一般指:软弱黏性土层、液化土层和有严重不均匀地层的地段;地形陡峭、孤 突、岩土松散、破碎的地段;地下水位埋藏较浅、地表排水条件不良的地段。严重不均匀地层系 指岩性、土质、层厚、界面等在水平方向变化很大的地层。 抗震危险地段一般指:地震时可能发生滑坡、崩塌地段;地震时可能塌陷、溶洞等岩溶地段 和已采空的矿穴地段;河床内基岩具有倾向河槽的构造软弱面被深切河槽所切割的地段;发震断 裂、地震时可能塌而中断交通的各种地段。

    4.5.2在地面以下20m范围内存在饱和砂土或饱和粉土(不含黄土)的地基,应 对地基液化的可能性进行评价,当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或不考 惠液化影响: 1当地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及以前时,VI度、VIII度时可判为不液 化; 2粉土的黏粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率,VII度、VIII度和IX 度分别不小于10、13和16时,可判为不液化土; 3天然地基的桥梁,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之 时,可不考虑液化影响:

    桥梁抗震性能详细评价

    式中:d 地下水位深度(m),宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按 近期内年最高水位采用; d.——上覆非液化土层厚度(m),计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除; d一一基础埋置深度(m),不超过2m时应采用2m; 液化土特征深度(m),可按表4.5.2采用

    表4.5.2液化士特征深度d。(m)

    如果区域内历史地震和震后发布的勘察报告资料显示该场地曾出现过液化时,宜给予进一步 的考虑。经初步判定可能发生液化的桥址场地,宜进一步通过现场勘探对场地的潜在液化可能性 和程度等进行详细的评价,评价因场地地基液化对桥梁结构造成严重损坏的可能性,及其对桥梁 结构整体抗震性能的影响。

    4.5.3基础下主要受力层存在饱和砂土或饱和粉土时,对下列情况可不进行液化影 向的评价: 1对液化沉陷不敏感的桥梁; 2符合本细则4.5.2条规定不发生液化初步判别要求的桥梁。 条文说明 地基基础的一级鉴定包括饱和砂土、饱和粉土的液化初判、软土震陷等,对那些基础沉陷不 致感的桥梁结构,即基础沉陷对结构抗震性能影响不显著的情况,可不进行基础液化和况陷的评

    4.5.3基础下主要受力层存在饱和砂土 对下列情况可不进行液化量 的评价: 1对液化沉陷不敏感的桥梁: 2符合本细则4.5.2条规定不发生液化初步判别要求的桥梁

    地基基础的一级鉴定包括饱和砂土、饱和粉土的液化初判、软土震陷等,对那些基本 敏感的桥梁结构,即基础沉陷对结构抗震性能影响不显著的情况,可不进行基础液化和江 介。

    4.5.4同时满定下列条件时,可 1基础和地下水位以下的土层不会液化; 2基础下方且地下水位以上土层为下述一种或多种情况时: 1)更新世(地质年代大于11000年); 2)坚硬的黏土或黏质粉土; 3)无黏性砂土、粉土和砂砾,其最小修正标准贯入锤击数(N)6为20次 /0.3m。 条文说明 本条引自《公路结构物抗震加固改造手册(上)》第3章关于沉降危险性的初步筛选条件。

    1基础和地下水位以下的土层不会液化; 2基础下方且地下水位以上土层为下述一种或多种情况时: 1)更新世(地质年代大于11000年); 2)坚硬的黏土或黏质粉土; 3)无黏性砂土、粉土和砂砾,其最小修正标准贯入锤击数(N60为20次 /0.3m。 条文说明 本条引自《公路结构物抗震加固改造手册(上)》第3章关于沉降危险性的初步筛选条件。

    由于振动会引起孔隙水压力增加,震后随着孔隙水压力的降低,可能会伴有自由场地的沉 降,若液化场地的沉降量大于未发生液化的场地,发生沉降后,土体会固结,变密实。 位于地下水位以上的干性土或部分饱和土也可能发生沉降,发生这种况降的原因是因为地面 振动导致土体变密实,松散的天然土、未压实和压实不良的填土很容易出现这种情况,如果整个 区域土体变密实的程度不同、不均匀,那么所产生的不均匀沉降将对桥梁造成损坏。另外,本条 文不适用于路堤填土。

    4.5.5满足下列条件之一时,可评价为不会发生地表断裂: 1没有穿过桥梁场地的断层迹线,或有断层迹线穿过但断层不是活动断层; 2桥址在VII度及以下场地; 3桥址在VIII度及以上场地时,前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大 于60m和90m。 条文说明 地表断裂是指当断层运动延伸至地面或桥梁基础所在深度时,沿活动断层迹线发生剪切位 移,位移范围从几厘米到几米。由于地表断裂位移的突发性,经常跨越狭窄的地带,桥址地表断 裂将会造成桥梁的严重破坏,而避免由此造成的破坏是非常困难的,没有经济、有效的工程构造 措施。目前,主要依靠避让的方式来减轻危害,或者在设计阶段合理选择小跨径、便于修复的桥 梁跨越这一地段,但应评估地表断裂对桥梁结构可能会造成的损坏,并采取一些可行的措施降低 定害水平。 本条第1款参考了《公路结构物抗震加固改造手册(上)》第3章关于地表断层破裂危险性 的初步筛选内容。 4.5.6基础下主要受力层饱和砂土和饱和粉土符合下列条件时,可不进行地震作用 下地基沉陷的估算: 1桥址在VIII度以上场地时,地基土静承载力特征值分别大于80kPa和 100kPa; 2桥址在VIII度场地时,基础底面以下的软弱土层厚度不大于5m。 4.5.7对于不能满足第4.5.2条、第4.5.4~4.5.5条或无法进行初步评价的场地,应 开展进一步研究,并在桥梁抗震性能详细评价时考虑地质灾害对桥梁抗震性能的影 向。 条文说明 如果各项指标满足筛选要求(第4.5.2条、第4.5.4~4.5.5条),认为发生这种地质灾害的危险性 交低,不需要进一步的研究。

    1 没有穿过桥梁场地的断层迹线,或有断层迹线穿过但断层不是活动断层; 2 桥址在VII度及以下场地: 3 桥址在VIII度及以上场地时,前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别 60m和90m。

    2桥址在VII度及以下场地: 3桥址在VIII度及以上场地时,前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大 于60m和90m。 条文说明 地表断裂是指当断层运动延伸至地面或桥基础所在深度时,沿活动断层迹线发生剪切位 移,位移范围从几厘米到几米。由于地表断裂位移的突发性,经常跨越狭窄的地带,桥址地表断 裂将会造成桥梁的严重破坏,而避免由此造成的破坏是非常困难的,没有经济、有效的工程构造 措施。目前,主要依靠避让的方式来减轻危害,或者在设计阶段合理选择小跨径、便于修复的桥 梁跨越这一地段,但应评估地表断裂对桥梁结构可能会造成的损坏,并采取一些可行的措施降低 灾害水平。 本条第1款参考了《公路结构物抗震加固改造手册(上)》第3章关于地表断层破裂危险性 的初步筛选内容。

    4.5.6基础下主要受力层饱和砂土和饱和粉土符合下列条件时,可不进行地震作用 下地基沉陷的估算: 1桥址在VIII度以上场地时,地基土静承载力特征值分别大于80kPa和 100kPa; 2桥址在VI度场地时,基础底面以下的软弱土层厚度不大于5m。 4.5.7对于不能满足第4.5.2条、第4.5.4~4.5.5条或无法进行初步评价的场地,应 开展进一步研究,并在桥梁抗震性能详细评价时考虑地质灾害对桥梁抗震性能的影 响。 条文说明 如果各项指标满足筛选要求(第4.5.2条、第4.5.4~4.5.5条),认为发生这种地质灾害的危险性 较低,不需要进一步的研究。

    5桥梁抗震性能详细评价

    桥梁抗震性能详细评价

    结构承载力评价主要对应于小震作用下(即50年超越概率40%地震作用)的受力构件以及中 震作用下(即50年超越概率10%地震作用)的能力保护构件,该类结构、构件均应满足无损伤或 轻微损伤的要求。变形性能评价主要对应于大震作用(即50年超越概率2.0%~5.0%地震作用) 允许结构发生损伤,但不倒塌。

    1.2进行桥梁结构抗震性能详细评价时,可将桥梁分为规则桥梁和非规则桥梁 。表5.1.2限定范围内的梁桥属于规则桥梁,不在此表限定范围内的梁桥属于非规! 梁,拱桥为非规则桥梁

    5.1.2规则桥梁的定义

    为了简化桥梁结构动力响应计算及抗震性能评价,桥梁结构根据其在地震作用下的动力响 复杂程度分为两大类,即规则桥梁和非规则桥梁。

    5.1.3场地地震地质灾害危险性较高时,应从以下几个方面来评价地质灾害可能对 乔梁抗震性能的影响:

    1桥址场地有潜在液化侧向扩展且距常水位水迹线100m范围内,应评价液化 体滑移与开裂的风险; 2当场地发生液化,并产生明显侧向滑移时,应评价液化侧向滑移对基础、 、桥墩(柱)抗震能力的影响。

    1桥址场地有潜在液化侧向扩展且距常水位水迹线100m范围内,应评价液化后 土体滑移与开裂的风险; 2当场地发生液化,并产生明显侧向滑移时,应评价液化侧向滑移对基础、桥 台、桥墩(柱)抗震能力的影响。 条文说明 场地液化对桥梁的潜在威胁包括:有限侧向滑移、地面沉降等,将会导致上部结构在桥墩顶 部失去支承,甚至导致桥结构发生倒塌,因此,由液化震害引起的桥梁结构震害往往是比较严 重的。因此,应对存在场地液化地震地质灾害情况下的桥梁结构、构件的承载力和变形能力进行 检算,以确保关键构件具有足够的抗震性能。

    5.2.1应基于详细调查分析的资料和数据,依据结构材料的实测强度、截面尺寸以 及配筋等数据,建立可靠的桥梁结构分析模型,采用适当的静力和动力分析方法分析 构件、结构承载力和变形性能,以此作为结构抗震性能评价的依据。 条文说明 本细则以结构抗震性能为基准,对不同设防水准地震作用下待评价桥梁的各构件分别进行抗 震性能评价。抗震性能评价强调在不同水准地震作用下,判别桥梁结构是否满足对应的抗震性能 目标,因此,其采用的结构分析方法除传统的线弹性分析方法外,对于地震作用水平在中震(50 年超越概率大于10%地震作用)及以上时,结构超出线弹性范围的相关评价,应采用非线性分析 方法,且要求结构几何形状、刚度、质量分布、截面性质、支座和基础等符合实际情况。因此, 在进行结构分析前,应详细调查各类构件的材料强度、截面尺寸、桥墩配筋细节与材料劣化等情 形,并按照桥梁结构的实际结构形式建立桥梁结构的动力分析模型,必要时通过现场测试来获得 分析模型和能力校核中用到的参数或构件材料特性,宜考虑混凝土劣化和钢筋锈蚀等耐久性因素 对结构抗震性能的影响。

    5.2.1应基于详细调查分析的资料和数据,依据结构材料的实测强度、截面尺寸! 配筋等数据,建立可靠的桥梁结构分析模型,采用适当的静力和动力分析方法分 件、结构承载力和变形性能,以此作为结构抗震性能评价的依据。

    5.2.2当桥梁具有以下一种或多种结构特点时,应考虑地震作用引起的结构扭转效 应等不利影响,宜采用多自由度反应谱法或时程分析法对桥梁结构进行评价分析。 1桥梁的结构形式为复杂的曲线桥或斜弯桥; 2桥梁上、下部结构之间的连接构造不对称; 3相邻桥墩高度相差较大; 4平立面的质量、刚度分布明显不对称。 条文说明 对于结构形式复杂的桥梁(如弯桥、斜桥,上、下部结构之间的连接构造不均匀对称,相邻 桥墩高度相差较大,平立面的质量、刚度分布明显不对称的桥梁),地震作用下桥梁的动力响应

    桥梁抗震性能详细评价

    因此对结构形式复杂的桥梁 求采用更精确的分析方法和校核过程来确保抗震性能评价结果的合理性

    5.2.3桥址存在不连续地质特性或地形特征可能造成各桥墩的地震动参数显著 ,以及桥梁一联总长超过600m时,宜采用非一致激励(即多支承激励)方式, 地震动的空间变化,对桥梁抗震性能进行评价。

    当桥梁所处场地特征变化较大,并且结构地震响应对场地变化敦感时,宜考虑地震动 化的影响,采用非一致激励(即多支承激励)方式进行分析,非一致激励包括波传播效 干效应和不同墩基础的场地差异。

    5.2.4对于刚构桥主梁,在动力分析模型中,应考虑主梁潜在损伤对整桥抗震性 狗影响。

    5.2.4对于刚构桥王主梁, 在析模开 应考虑主梁潜在损伤对整桥抗震性能 的影响。 条文说明 对于刚构桥,主梁损伤会引起地震力在结构体系中的重新分布,因此在抗震性能评价分析模 型中应考虑主梁潜在损伤、破坏对整桥抗震性能的影响。

    对于刚构桥,主梁损伤会引起地震力在结构体系中的重新分布,因此在抗震性能评 型中应考虑主梁潜在损伤、破坏对整桥抗震性能的影响。

    5.3.1对于直线桥可分别考虑顺桥向和横桥向的地震作用;对于曲线桥可分别 邻两桥墩连线方向和垂直于连线水平方向进行多方向地震输入,以确定最不利地 用水平输入方向

    如桥址位于发震断层附近,竖向地震作用较大或待评价桥梁结构对竖向地震作用很敏感时 考虑竖向地震作用。

    5.3.3若能确定桥址离活动断层的距离超过50km,可只考虑水平向地震作用;对 应于发震断层两侧10km以内的近断层桥梁结构,应进行场地地震安全性评价和桥梁 抗震性能评价专题研究,并考虑近断层效应的影响,计算时采用的地震动参数应计入 近场特性影响。

    患三个正交方向(顺桥向X、横桥向Y和竖向Z)的地震作用时,可分别单独计算X 向地震作用在计算方向产生的最大效应Ex、Y向地震作用在计算方向产生的最大效应 EY与Z向地震作用在计算方向产生的最大效应Ez,计算方向总的最大地震作用效应E 按下式求取:

    E=~E +E +E

    5.3.5当桥梁动力分析采用多振型反应谱分析法时,所考虑的振型阶数不得少于跨 效的三倍,且纵桥向、横桥向及竖向各自的累计振型贡献率均应大于90%,方向组合 宜采用SRSS法,振型组合宜采用CQC法。

    rxi =M (i =1,... N) m, v = M (i = ,,.N) (i = ],, N) m

    m,rv,r第i振型x、y、z方向的振型贡献率,通常以百分率表示

    市政常用表格桥梁抗震性能详细评价

    5.3.8确定场地特征周期Tg,应按场地位置在现行《中国地震动参数区划图》 (GB18306)中“中国地震动峰值加速度区划图”上确定地震分区后,根据桥址的场 也类别,按表5.3.8确定,

    表5.3.8抗震评价加速度反应谱特征周期调整

    5.3.9结构的阻尼调整系数Cd,除有专门规定外,结构的阻尼比应取值0.05, 式(5.3.9)中的阻尼调整系数Ca取值1.0。当结构的阻尼比按有关规定取值不等于 0.05时,阻尼调整系数C.应按下式取值

    土方机械标准规范范本5.3.10抗震评价竖向加速度反应谱由水平向加速度反应谱乘以下式给出的竖向/ 向谱比函数R。 燕出场地

    对于桥梁抗震性能评价需要考虑竖向地震作用时,应给出竖向加速度反应谱,大多 计规范通常采用场地水平向加速度反应谱乘以一个系数来确定,这个系数取值一般在1 间。

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