桥梁抗震设计名词解释(公路桥梁抗震及抗震设计的基础知识)
随着人口的大量聚集和经济的高速发展,现代化城市对交通线的依赖性将越来越强,一旦地震使交通线遭到破坏,可能导致的生命财产以及间接经济损失也将会越来越巨大。
中华人民共和国防震减灾法, 自1998年3月1日起施行。
其中第一章 总则 第三条:防震减灾工作,实行预防为主、防御与救助相结合的方针。
第三章地震灾害预防第十七条:新建、扩建、改建建设工程,必须达到抗震设防要求。本条第三款规定以外的建设工程,必须按照国家颁布的地震烈度区划图或者地震动参数区划图规定的抗震设防要求,进行抗震设防。重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程,必须进行地震安全性评价;并根据地震安全性评价的结果,确定抗震设防要求,进行抗震设防。本法所称重大建设工程,是指对社会有重大价值或者有重大影响的工程。本法所称可能发生严重次生灾害的建设工程。
第十九条建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计,并按照抗震设计进行施工。
我国现行的抗震设计规范是JTG/TB02-01-2008《公路桥梁抗震设计细则》。
抗震设防标准桥梁抗震主要靠预防,桥梁抗震设防的基本原则是:合理安全度原则,在经济与安全之间进行合理平衡。桥梁抗震的目标是减轻桥梁工程的地震破坏,保障人民生命财产的安全,减少经济损失。
确定桥梁工程的抗震设防标准,一般应考虑以下三方面的因素:根据桥梁的重要性程度确定该结构的设计基准期;地震破坏后,桥梁结构功能丧失可能引起次生灾害的损失;建设单位所能承担抗震防灾的最大经济能力。
抗震设防三级设防思想:"小震不坏,中震可修,大震不倒"。
一、基本要求
1、地震作用:作用在结构上的地震动,包括水平地震作用和竖向地震作用。
E1地震作用:工程场地重现期较短的地震作用,对应于第一级设防水准。
E2地震作用:工程场地重现期较长的地震作用,对应于第二级设防水准。
2、各抗震设防类别桥梁的抗震设防目标符合下表
3、一般情况下,桥梁抗震设防分类应根据各桥梁抗震设防类别的适用范围按下表的规定确定。但对抗震救灾以及在经济、国防上具有重要意义的桥梁或破坏后修复(抢修)困难的桥梁,可按国家批准权限,报请批准后,提高设防类别。
4、抗震设防烈度为6度及6度以上地区的公路桥梁,必须进行抗震设计,A类、B类和C类桥梁必须进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计。D类桥梁只须进行E1地震作用下的抗震设计。抗震设防烈度为6度区的B类、C类、D类桥梁,可只进行抗震措施设计。
5、各类桥梁的抗震设防标准,应符合下列规定:
(1)各类桥梁在不同抗震设防烈度下的抗震设防措施等级按下表
注:g—重力加速度
(2)立体交叉的跨线桥梁,抗震设计不应低于下线桥梁的要求。
6、公路桥梁抗震设防烈度和设计基本地震动加速度取值的对应关系见下表
注:g—重力加速度。
地震烈度(seismic intensity)—表示地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度。(或释为地震影响和破坏的程度)。是在没有仪器记录的情况下,凭地震时人们的感觉或地震发生后器物反应的程度,工程建筑物的损坏或破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度。 因此烈度的鉴定主要依靠对上述几个方面的宏观考察和定性描述。
地震加速度值是指地震时地面运动的加速度,可以作为确定烈度的依据,在以烈度为基础作出抗震设防标准时,往往对相应的烈度给出相应的峰值加速度。
二、抗震措施
1、各类桥梁抗震措施等级的选择,按照表3确定。
2、6度区
简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离。其最小值a(厘米)
按下式计算:a≥70 0.5L式中:L—梁的计算跨径(米)。
3、7度区
(1)7度区的抗震措施,除应符合6度区的规定外,尚应符合本节的规定。
(2)拱桥基础宜置于地质条件一致、两岸地形相似的坚硬土层或岩石上。实腹式拱桥宜减小拱上填料厚度,并宜采用轻质填料,填料必须逐层夯实。
(3)桥台胸墙应适当加强,并在梁与梁之间和桥台胸墙之间加装橡胶垫或其他弹性衬垫,以缓和冲击作用和限制梁的位移。
(4)桥面不连续的简支梁(板)桥,宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施。连续梁桥和桥面连续的简支梁(板)桥,应采取防止横向产生较大位移的措施。
(5)在软弱黏性土层、液化土层和不稳定的河岸处建桥时,对于大、中桥,可适当增加桥长,合理布置桥孔,使墩、台避开地震时可能发生滑动的岸坡或地形突变的不稳定地段。否则,应采取措施增强基础抗侧移的刚度和加大基础埋置深度;对于小桥可在两桥台基础之间设置支撑梁或采用浆砌片(块)石满铺河床。
4、8度区
(1)8度区的抗震措施,除应符合7度区的规定外,尚应符合本节的规定。
(2)大跨径拱桥的主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体性较好的断面形式,如箱形拱、板拱等。当采用钢筋混凝土拱肋时,必须加强横向联系。
(3)应采用合理的限位装置,防止结构相邻构件产生过大的相对位移。
(4)梁桥活动支座,不应采用摆柱支座;当采用辊轴支座时,应采取限位措施。
(5)连续梁桥宜采取使上部构造所产生的水平地震荷载能由各个墩、台共同承担的措施,以免固定支座墩受力过大。
(6)连续曲梁的边墩和上部构造之间宜采用锚栓连接,防止边墩与梁脱离。
(7)高度大于7米的柱式桥墩和排架桩墩应设置横系梁。
(8)石砌或混凝土墩(台)的墩(台)帽与墩(台)身连接处、墩(台)身与基础连接处、截面突变处、施工接缝处均应采取提高抗剪能力的措施。
(9)桥台宜采用整体性强的结构形式。
(10)石砌或混凝土墩、台和拱圈的最低砂浆强度等级,应按现行《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61)的要求提高一级采用。
(11)桥梁下部为钢筋混凝土结构时,其混凝土强度等级不应低于C25。
(12)基础宜置于基岩或坚硬土层上。基础底面宜采用平面形式。当基础置于基岩上时,方可采用阶梯形式。
5、9度区
(1)9度区的抗震措施,除应符合8度区的规定外,尚应符合本节的规定。
(2)梁桥各片梁间必须加强横向连接,以提高上部结构的整体性。当采用桁架体系时,必须加强横向稳定性。
(3)混凝土或钢筋混凝土无绞拱,宜在拱脚的上、下缘配制或增加适当的钢筋,并按锚固长度的要求伸入墩(台)拱座内。
(4)拱桥墩、台上的拱座,混凝土强度等级不应低于C25,并应配、配置适量钢筋。
(5)桥梁墩、台采用多排桩基础时,宜设置斜桩。
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