公路工程抗震设计规范(JTJ_004-89).pdf

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公路工程抗震设计规范(JTJ_004-89).pdf

Eh— 作用于路基计算土体重心处的水平地震荷载 E 作用于梁桥桥墩质点:的水平地震荷载 Ehp 作用于梁桥柔性墩支座顶面处的水平地震荷载 Ele 上部结构对第:号墩板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载 Ehp 墩身所产生的水平地震荷载 Ehsp 上部结构对一个或几个板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载之和。 Ehai 作用于台身重心处的水平地震荷载 Eeal 地震时作用于台背每延米长度上的主动土压力 Eihp 作用于墩顶的顺桥向水平集中力 Yzhp 沿墩身分布的顺桥向水平地震荷载 E御 作用于墩顶的横桥向水平集中力 Siza一 等跨度连拱桥沿拱圈均布的横桥向水平地震荷载引起拱脚、拱顶和1/4拱跨 戴面处弯矩、剪力或扭矩 Ei一作用于隧道衬砌和明洞上任一质点的水平地震荷载 G一路基计算土休的重力 Giw一第i截面以上墙身坛工的重力 Gi=1.2,3一桥墩墩身各分段的重力 G一支座顶面处的换算质点重力 G一上部结构重力 G一盖梁重力

G。 墩身重力 Gp 桥墩对板式橡胶支座顶面处的换算质点重力 G 基础顶面以上台身重力 Gma 一包括拱上建筑在内沿拱圈单位弧长的平均重力 第号墩顶集中重力 G一 一孔拱桥上部结构总重力 Gmp 一墩身每延米重力 Ew一 地震时在水深1/2高度处,作用于桥墩的总动水压力 作用于固定支座上顺桥向的水平地震荷载 作用于固定支座和活动支座上横桥向的水平地震荷载 Ehzb 一作用于橡胶支座上顺桥向或横桥向的水平地震荷载 S一单孔拱桥由顺桥向水平地震动所产生的竖向地震荷载引起拱脚、拱顶和1/4 拱跨截面处弯矩、剪力或轴力 Sha一单孔拱桥由顺桥向水平地震动所产生的水平地震荷载引起拱脚、拱顶和1/4 拱跨截面处变矩、剪力或轴力 Sza一单孔拱桥由横桥向水平地震动所产生的水平地震荷载引起拱脚、拱顶和1/4 拱跨截面处弯矩,剪力或扭矩 S。一等跨度连拱桥拱圈的总地震内力 X:一梁桥桥墩基本振型在第分段重心处的相对水平位移 X一考虑地基变形时,顺桥向作用于支座顶面或横桥向作用于上部结构质量重心 上的单位水平力在一般冲刷线或基础顶面引起的水平位移与交座顶面或上部结构质量重 心处的水平位移之比值 X1一考虑地基变形时,在顺桥向作用于支座顶面上的单位水平力在墩身计算高 度H/2处引起的水平位移与支座顶面处的水平位移之比值 Xi.i一连拱桥基本振型位移 X2一 连拱桥桥墩第二振型位移 X一 由水平地震作用引起的支座顶面相对于底面的水平位移 8一在顺桥向或横桥向作用于支座顶面或上部结构质量重心上单位水平力在该点 引起的水平位移 0ila一连拱桥作用于拱脚处相向水平集中力引起拱脚处相向水平位移 Kip一 第号墩组合抗推刚度 Ka一第号墩板式橡胶支座抗推刚度 Kip一第i号墩墩顶抗推刚度 K:一 相应于一联上部结构所对应的全部板式橡胶支座抗推刚度之和

K2 一相应于一联上部结构所对应的桥墩抗推刚度之和 K一第号墩横向抗推刚度 Ka一拱脚相向抗推刚度 R;—上部结构重力在第:号聚四氟乙烯滑板支座上产生的反力 Rre—上部结构重力在活动支座上产生的反力 R一上部结构重力在板式橡胶支座上产生的反力 计算系数 Ci一重要性修正系数 K一水平地震系数 竖向地震系数 K 地基土抗震容许承载力提高系数 P。 粘粒含量百分率 山 粘粒含量修正系数 C、 地震剪应力随深度的折减系数 Cn 标准贯入锤击数的修正系数 Ce一 液化抵抗系数 α 折减系数 综合影响系数 K。 抗滑动稳定系数 K 抗倾覆稳定系数 Piw 一水平地震荷载沿墙高的分布系数 P 相应于桥墩顺桥向或横桥向的基本周期的动力放大系数 Y 桥墩基本振型参与系数 相应于某一振型的自振周期的动力放大系数 7 墩身重力换算系数 KA 一非地震条件下作用于台背的主动土压力系数 司 断面形状系数 Y 与在拱平面基本振型的竖向分量有关的系数 Yh 与在拱平面基本振型的水平分量有关的系数 中、 顺桥向竖向地震荷载产生的内力系数 h 顺桥向均布水平地震荷载产生的内力系数 忆2 横桥向水平地震荷载产生的内力系数 横桥向单位均布水平地震荷载产生的内力系数 材料或砌体安全系数 二

污水处理厂安全施工组织设计Yc 混凝土安全系数 Ys 预应力钢筋或非预应力钢筋安全系数 Yb 结构工作条件系数 Y? 荷载安全系数 Y 地震荷载安全系数 m 截面弯矩系数 截面扭矩系数 截面剪力系数 4 D 截面轴力系数

d 上覆非液化土层厚度 地下水位深度 d— 标准贯入点深度 H 路基边坡、挡土墙、桥墩或台身的高度 H; 一般冲刷线或基础项面至墩身各段重心处的垂直距离 路堤浸水常水位的深度 Hiw 第:截面以上墙身重心至墙底的高度 B 顺桥向或横桥向的墩身最大宽度 b 与地震作用方向相垂直的桥墩宽度 h 从地面或一般冲刷线算起的水深 h 曲梁桥轴线所对应的水平中心角 R 曲梁半径 E 板式橡胶支座橡胶层总厚度 A一 板式橡胶支座面积 A 基底截面积 Ap 墩身截面积 砖石、混凝土构件截面或基底截面的合力偏心距 基底截面的核心半径 W 基底截面的抵抗矩 梁端至墩(台)帽或盖梁边缘的最小距离 L 梁的计算跨径 飞 吊梁与悬臂之间的搭接长度 IE 桥墩等效截面惯性矩 截面惯性矩 S 拱轴线的弧长

0 圆弧拱轴线全弧长所对应的中心用 材料指标 (o)一地基土修正后的容许承载力或强度提高后的材米 (o)一地基土抗震容许承载力 G0 标准贯入点处土的总上覆压力 Oe 标准贯入点处土的有效覆盖压力 (o)一地基土容许承载力 地下水位以上土的容重 Y Yd 地下水位以下土的容重 Y 土的容重 中 土的内摩擦角 0 地震角 Oe 墙背与填土之间的摩擦角 Gd 板式橡胶支座动剪切模量 灿d 支座动摩阻系数 水的容重 Yw Y 墩身材料容重 Ri 材料或砌体的极限强度 R。 混凝土设计强度 R一 预应力钢筋或非预应力钢筋设计强度 材料弹性模量 Gm一场地土平均剪切模量 其它 N;一土层实测的修正标准贯入锤击数 N。—土层计算的修正液化临界标准贯入锤击数 N63.5—土层实测的标准贯入锤击数 G一 非地震荷载效应 地震荷载效应 CUi 梁桥桥墩或连拱桥顺桥向基本圆频率 (2p 连拱桥桥墩顺桥向第二圆频率 Ciz 连拱桥横桥向基本圆频率 Tis 连拱桥横桥向基本周期 梁桥桥墩、单孔拱桥或连拱桥顺桥向基本周期 Tis 连拱桥桥墩顺桥向第二周期

重力加速度 场地的平均剪切模量对场地评定指数的贡献 心 L52 覆盖土层厚度对场地评定指数的贡献

第1.0.1条为贯彻抗震工作以预防为主的方针,减轻公路工程的地震破坏,保障人民生 命财产的安全和减少经济损失,更好地发挥公路运输及其在抗震救灾中的作用,特制定本 规范。 第1.0.2条本规范适用于中国地震烈度区划图中所规定的基本烈度为7、8、9度地 区的公路工程抗震设计。对于基本烈度大于9度的地区,公路工程的抗震设计应进行专 门研究,基本烈度为6度地区的公路工程,除国家特别规定外,可采用简易设防。 对于做过地震小区划地区的公路工程,应经主管部门审批后进行抗震设计。 对于修建特别重要的特大桥的场址,宜进行烈度复核或地震危险性分析。 沿线公路用房的抗震设计,应按国家现行的工业与民用建筑抗震设计规范进行。 第1.0.3条公路工程按本规范设计后,在发生与之相当的基本烈度地震影响时,位 于一般地段的高速公路、一级公路工程,经一般整修即可正常使用:位于一般地段的二级 公路工程及位于软弱粘性土层或液化土层上的高速公路、一级公路工程,经短期抢修即可 恢复使用,三、四级公路工程和位于抗震危险地段、软弱粘性土层成液化土层上的二级公 路以及位于抗震危险地段的高速公路、一级公路工程,保证桥梁、隧道及重要的构造物不 发生严重破坏。 注:抗震危险地段系指发展断层及其领近地段;地震时可能发生大规模滑坡、崩塌、岸 坡滑移等地段。 第1.0.4条对构造物的地震作用,应根据路线等级及构造物的重要性和修复(抢 修)的难易程度,按表1.0.4进行修正。

程系指特大桥、大桥、隧道和破坏后修复(抢修)困难的路基、中桥和挡土墙等 程系指非重点的路基、中小桥和档土墙等工程

对政冶、经济或国防上具有重要意义的三、四级公路工程,按国家批准权限,报请批准 后,其重要性修正系致可按表1.0.4调高一档采用。 第1.0.5条构造物一般应按基本烈度采取抗震措施。对于高速公路和一级公路上 的抗震重点工程,可比基本烈度提高一度采取抗震措施,但基本烈度为9度的地区,提高 一度的抗震措施应专门研究:对于四级公路上的一般工程,可不考虑或采用简易抗震措 施。 第1.0.6条立体交叉的跨线工程,其抗震设计不应低于下线工程的要求。 第1.0.7条验算构造物地震作用时,水平地震系数K,应按表1.0.7采用。 第1.0.8条抗震设计应符合下列要求: 一、选择对抗震有利的地段布设路线和选定桥位。 二、避免或减轻在地震影响下因地基变形或地基失效对公路工程造成的破坏。

三、本着减轻震害和便于修复(抢修)的原则,确定合理的设计方案 四、加强路基的稳定性和构造物的整体性。 五、适当降低路基和构造物的高度,合理减轻构造物的自重。 六、在设计中提出保证施工质量的要求和措施。 第1.0.9条按本规范进行抗震设计时,还应符合公路现行的有

第二节路线、桥位、隧址和地基

2.1路线、桥位和隧址

第2.1.1条选择路线、桥位和隧址时,应搜集基本烈度、地震活动情况和区域性地 质构造等资料,并加强工程地质、水文地质和历史震害情况的现场调查和勘察工作,查明 对公路工程抗震有利、不利和危险的地段。应充分利用对抗震有利的地段。 注:对抗震不利的地段系指软弱粘性土层、液化土层和地层严重不均的地段;地形陡 哨、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。

第2.1.2条路线和桥位宜绕避下列地段: 一、地震时可能发生滑坡、崩塌地段。 二、地震时可能塌陷的暗河、溶洞等岩溶地段和已采空的矿穴地段。 三、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。 四、地震时可能塌而严重中断公路交通的各种构造物。 第2.1.3条当路线必须通过发震断层时,宜布设在其破碎带较窄的部位:当路线必 须平行于发震断层时,宜布设在断层的下盘上。路线设计宜采用低填浅挖的设计方案。 当桥位无法避开发震断层时,宜将全部墩台布置在断层的同一盘(最好是下盘)上。 第2.1.4条对河谷两岸在地震时可能因发生滑坡、崩塌而造成堵河成湖的地段,应 估计其淹没和堵塞体溃决的影响范围,合理确定路线的标高和选定桥位。当可能因发生 滑坡、崩塌而改变河流流向、影响岸坡和桥梁墩台以及路基的安全时,应采取适当的防护 措施。 第2.1.5条路线设计应尽量减少对自然平衡条件的破坏,避免造成较多的高陡临 空面:不宜采用高墩台、高挡墙、深长路堑以及在同一山坡上的连续回头弯道等对抗震不 利的设计方案。在山岭区,可采用隧道、明洞等对抗震有利的设计方案。 在工程地质、水文地质条件不良地段,除应尽量减少对自然平衡条件的破坏外,尚应 据根具体情况采取必要的路基防护措施和加强排水处理。在地质不良的峡谷地段,应尽 量避免开挖山体,可利用谷底阶地和河滩修建路堤或顺河桥,并应加强防护措施。 第2.1.6条路线难以避开不稳定的悬崖陡壁地段时,宜采用隧道。 隧道设在傍山地段时,应适当内移:隧道洞口不应设在地震时易产生崩塌、滑坡、错落 等地质不良地段。 第2.1.7条当路线无法避开因地震而可能严重中断交通的地段时,应备有维护交 通的方案。例如:尽量与邻近公路连通:当有旧路、老桥、渡口等可供利用时。宜养护备 用:当有特殊需要时,可考虑修建一段抗震备用的低标准辅道等。

第2.2.1条验算地基的抗震强度时,地基土的抗震容许承载力应按下式计算:

式中(o)一地基土抗震容许承载力(kPa): (o)一地基土修正后的容许承载力(kPa),应按现行的《公路桥涵地基与 基础设计规范》计算确定; K一地基土抗震惊容许承载力提高系数,应按表2.2.1采用。 柱桩的抗震容许承载力提高系数可取1.5;摩擦桩的抗震容许承载力提高系数,可根 据地基土类别按表2.2.1取值。 第2.2.2条当在地面以下20m范围内有饱和砂土或饱和亚砂土层时,可根据下列 情况初步判定其是否有可能液化:

注:(o。为地基土容许承载力,应符合现行的《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024 一85的规定。

N= CN68.s N,=(11.8(1+13.06 O。

图2.2.2液化初判图

注:(1)上覆非液化土层厚度d,不包括软土层。软土的定义参照现行的《公路土工试验 规程》的有关规定。 (2)粘粒含量百分率P。的测定,应采用六偏磷酸钠作分散剂。

标准贯入锤击数的修正系数C.

地震剪应力随深度的折减系数C

第2.2.4条当地基内有液化土层时,液化土层的承载力(包括桩侧摩阻力)、土抗力 (地基系数)内摩擦角和内聚力等,可根据液化抵抗系数C。予以折减。其折减系数α应 按表2.2.4采用。液化土层以下地基承载力的极高系数雨水管及污水管施工方案,应符合本规范第2.2.1条的规 定;液化土层以上地基承载力不宜提高。在计算液比土层以下地基承载力时,应考虑其重 力。

式中C一液化抵抗系数; N、Nc意义同前。 第2.2.5条软弱粘性土层和液化土层不宜直接用做路基和构造物的地基。当难以 避免时,应探明其埋藏和分布情况并按本规范第三、四章的有关规定采取抗震措施。

C 液化抵抗系数: N、Nc意义同前。

第3.1.1条验算路基和挡土墙的抗震强度和稳定性DB62/T 25-3112-2016标准下载,只考虑垂直路线走向的水平 地震荷载。地震荷载应与结构重力、土的重力和水的浮力相组合,其它荷载均不考虑。 地震荷载采用静力法计算。

第3.1.2条路基应按表3.1.2规定的范围和要求,验算其抗震稳定性, 第3.1.3条路基的水平地震荷载,应按下式计算:

Ehs= C;C,KhGs

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