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JTGT 2231-01-2020 公路桥梁抗震设计规范.pdf

式中：D.一减隔震支座的水平设计位移（m)； △,减隔震支座的屈服位移（m)； Q一 一减隔震支座的特征强度（kN），即滞回曲线正向与剪力轴交叉值

有特征强度、屈服强度、屈服位移和屈后刚度，根据这些参数可以计算减隔震装置在地 震作用下的位移，可以计算等效刚度和等效阻尼比

10.3.4减隔震桥梁抗震分析可采用反应谱法、时程法和功率谱法。当减隔震桥梁的 基本周期（隔震周期）大于3sNB／T 10284-2019 SPD智能监测装置的性能要求和试验方法，或减隔震桥梁的等效阻尼比超过30%，或需考虑竖向 地震作用时，必须采用非线性动力时程方法

反应请法和功率谱法是线弹性分析方法，方法简洁，在一定条件下，对减隔震桥梁 进行等效线性化处理，可采用反应谱法和功率谱法进行减隔震桥梁的抗震分析。研究表 明，多振型反应谱法和功率谱法通过迭代计算可以得到较理想的计算结果。单振型反应 谱法和功率谱法由于不能考虑二阶及以上振型的影响，误差比多振型反应谱法和功率谱 法要大，但该方法简单易行，尤其在初步设计阶段，可帮助设计人员迅速把握结构的动 力特性和响应值，因此，该方法仍是减隔震桥梁分析中十分重要的分析方法。 由于减隔震装置的非线性特性，在分析开始时，减隔震装置的位移响应是未知的 因而其等效刚度、等效阻尼比也是未知的，所以弹性反应谱法分析过程是一个迭代过 程。正是由于减隔震装置的非线性特性以及减隔震桥梁地震响应对伸缩装置、挡块等防 落梁装置的敏感性等因素，如果需要合理地考虑这些因素的影响时，宜采用非线性动力 时程分析方法。当考虑竖向地震作用时，由于竖向地震作用与水平向地震作用可能存在 非线性耦合效应，因此不能采用反应谱法，只能采用非线性时程方法进行抗震计算。当 不考虑竖向地震作用时，一般来讲，可采用多振型反应谱法和功率谱法进行抗震分析。 10.3.5当同时满足下列条件时，在初步设计阶段可采用单振型反应谱法或单振型功 率谱法进行减隔震桥梁抗震分析，但除梁体位移响应和一阶周期外，其他响应量应考虑 各桥墩二阶振型影响进行修正： 1桥梁几何形状满足本规范第6.1.3条对规则桥梁的要求，且墩高不超过15m； 2距离最近的活动断层大于15km； 3 可不考虑竖向地震作用的影响； 4 场地类型为I、Ⅱ、血类，且场地条件稳定； 5减隔震桥梁的基本周期（隔震周期）不超过2.5s； 6减隔震桥梁的等效阻尼比不超过30%。

严格地讲，减隔震桥梁属于非规则桥梁，由于减隔震装置的非线性，一般宜采用 性时程方法或多振型反应谱法进行抗震分析。由于单振型反应谱法和功率谱法没有 二阶及以上振型的影响，等效总质量和一阶振型周期计算也存在一定误差，研究

明，单振型反应谱法计算一阶振型周期和梁体位移误差很小，但计算墩底剪力和墩底弯 矩等误差较大，且计算结果一般偏小，但该方法简单易行，可帮助设计人员迅速把握结 构的动力特性和响应值，且可通过考虑各桥墩二阶振型的影响修正墩底剪力和墩底弯矩 等响应量，提高计算精度。因此，本规范规定，对于几何形状比较规则的减隔震桥梁， 满足一定条件时，在初步设计阶段，其地震反应计算模型可以简化为等效单自由度模型 代表，可采用单振型反应谱法分析，并考虑各桥墩二阶振型影响进行修正。

抗震设计规范（JTG/T223

Euli = Koff.id

T. = 2T JK. K, = Kp.i + Keff.i =n M +M

T. = 2m JK. K; = Kp.i + Keff.i M; = np.;Mp.i + Mep. mp.: = 0. 16(1 +X + 2X + XX +X T dp.: = 4m 2S d; = d.i

式中：E2.i 二阶振型作用在第i个桥墩顶的水平地震力（

E——第i个桥墩顶的总水平地震力（k

Ed. = Eal. + Ein.

抗震设计规范（JTG/T2231

10.3.9根据各桥墩顶和桥台的总水平地震力，计算各桥墩、桥台和基础的地震作用 内力效应。各桥墩墩顶的总位移及支座的总位移，可采用一阶振型作用效应和二阶振型 作用效应按SRSS组合方法计算

本次修订，编写组对减隔震桥染采用单振型反应谱法计算开展了研究，结果表明， 对本规范限定条件下的减隔震桥梁，采用单振型反应谱法计算，与多振型反应谱法计算 结果相比，梁体位移计算误差一般在10%以内，通常不考虑二阶振型的影响。但支座 位移、墩顶位移、墩底剪力和墩底弯矩计算误差较大，要考虑二阶振型的影响进行修 正，修正后的计算误差一般也能控制在20%以内

11.1.2桥梁抗震措施的使用不宜导致桥梁主要构件的地震反应发生较大改变，否 则，在进行抗震分析时，应考虑抗震措施的影响。抗震措施应根据其受到的地震作用进 行设计。

由于工程场地可能遭受地震的不确定性，以及人们对桥梁结构地震破坏机理的认识 尚不完备，因此桥梁抗震实际上还不能完全依靠定量的计算方法。实际上，历次大地震 的震害表明，一些从震害经验中总结出来或经过基本力学概念启示得到的一些构造措施 被证明可以有效地减轻桥梁的震害。如主梁与主梁或主梁与墩之间适当的连接措施可以 防止落梁。但这些构造措施不能影响桥梁的正常使用功能，不能妨碍减隔震、耗能装置 发挥作用。 如构造措施的使用对桥梁地震响应定量计算结果影响较大，则可能导致计算结果失 效，这种情况下，抗震分析时应考虑抗震措施的影响。 桥梁结构地震反应越强烈，就越容易发生落梁等严重破坏现象，构造措施就越重 要，因此处于高烈度区的桥梁结构需特别重视构造措施的使用

11.2.1简支梁桥和连续梁桥上部结构梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离 （图11.2.1）。其最小值a（cm）应按式（11.2.1）计算，且不应小于60cm。 a ≥ 50 + 0. 1L + 0. 8H + 0. 5L, (11.2.1) 式中：L一一一联上部结构总长度（m）； H一支承一联上部结构桥墩的平均高度（m），桥台的高度取值为0：

抗震措施11.4.11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（图11.4.11）。连续梁和桥面连续简支梁（板）桥，应采取防止横向产生较大位移的措施。防护混凝土连接钢绞线保护帽钢板限位装置a)钢板连接式b)预应力钢绞线连接式桥墩缆索c)缆索连接式[图 11. 4. 11常用限位装置11.5四级抗震措施11.5.1四级抗震措施的桥梁，除应符合三级规定外，尚应符合本节的规定。11.5.2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。11.5.3混凝土或钢筋混凝土无铰拱，宜在拱脚的上、下缘配置或增加适当的钢筋，并按锚固长度的要求伸入墩（台）拱座内。11.5.4拱桥墩、台上的拱座，混凝土强度等级不应低于C30，并应配置适量钢筋。11.5.5桥台台背和锥坡的填料不宜采用砂类土，填土应逐层夯实，并注意采取排水措施。11.5.6梁桥活动支座应采取限制其竖向位移的措施。

附录 A圆形和矩形截面屈服曲率和极限曲率计算

Φ,D = 2. 2138 Φ,H = 1. 9578

圆形和矩形截面屈服曲率和极限曲率计算

附录 B功率谱法的实施原则

B.1地面均匀运动时结构响应自功率谱的计算

B.1.1在有效频率区间［のL，のu］内，按等间隔△选取m个频点。对每一个频点 沟造虚拟简谐地面加速度激励x。（t）=/S。（の）e""。若由此x，（t）引起的结构稳态 简谐响应（位移、内力等，可按普通有限元方法计算）表示为y（w，t）=Y（）ear 其中Y（）=Y，（）+Y，（）为一复数。则该响应y的自功率谱可按式（B.1.1） 计算

B.1.2有效频率区间的下界和上界wu可按式（B.1.2）确

S,() = [Y(w) [2 = Y2() +Y2()

W, ≤0. 7w,Wu ≥ 1. 2w

式中：,一基本圆频率； 。—第β阶（即最高阶）参振振型的自振圆频率，频点间隔一般可取为A 0. 05 (1/s)

式中：",—基本圆频率； 。—第q阶（即最高阶）参振振型的自振圆频率，频点间隔 0. 05 (1/s)

B.2考虑行波效应时结构响应自功率谱的计算

B.3结构响应需求的计算

A; = J, w'S,(w)do ~ fw'S,(w)dw ~ ZwiS,(w)Aw

V^2/^0 O 2 TT

附录C黏性填土的地震土压力计算公式

β——填土的内摩擦角（°）； 一填土与桥台台背面的摩擦角（°）； —地震角、按表 C.0. 1取值：

表C.0.1地震角取值表

Eep = [H + qH cosα JKpsp + 2cHKe

付录D桥梁墩柱位移延性系数计算方法

式中：中eol一 对应墩柱最大位移需求的墩柱曲率（可以结构最大位移需求公。为目标 位移进行推倒分析求得SL／Z 376-2007 水利信息化常用术语（清晰无水印），如图D.0.1所示）； 墩柱塑性铰区截面等效屈服曲率，可按本规范第7.4.7条计算； 中pd 墩柱塑性曲率需求； L 墩柱等效塑性铰长度，可按本规范第7.4.4条计算； H一墩柱塑性铰截面到反弯点的距离； 墩柱位移延性系数； 4 墩柱构件最大位移需求，为墩柱反弯点到塑性铰截面的最大相对水平 位移；

亢震设计规范（JTG/T2231

1本规范执行严格程度的用词，采用下列写法： 1）表示很严格，非这样做不可的用词，正面词采用“必须”，反面词采用“严 禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词，正面词采用“应”，反面词采用 “不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词，正面词采用“宜” 反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。 2引用标准的用语采用下列写法： 1）在标准总则中表述与相关标准的关系时，采用“除应符合本规范的规定外，尚 应符合国家和行业现行有关标准的规定”。 2）在标准条文及其他规定中，当引用的标准为国家标准和行业标准时，表述为 应符合《××××××》（×××）的有关规定”。 3）当引用本标准中的其他规定时，表述为“应符合本规范第×章的有关规定” 应符合本规范第×．×节的有关规定”、“应符合本规范第×．×．×条的有关规定”或 “应按本规范第×，×，×条的有关规定执行”

1本规范执行严格程度的用词，采用下列写法： 1）表示很严格，非这样做不可的用词，正面词采用“必须”，反面词采用“严 禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词，正面词采用“应”，反面词采用 “不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词，正面词采用“宜” 反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。

2引用标准的用语采用下列写法： 1）在标准总则中表述与相关标准的关系时，采用“除应符合本规范的规定外，尚 应符合国家和行业现行有关标准的规定”。 2）在标准条文及其他规定中CECS 427：2016 接地装置放热焊接技术规程，当引用的标准为国家标准和行业标准时，表述为 “应符合《××××××》（×××）的有关规定”。 3）当引用本标准中的其他规定时，表述为“应符合本规范第×章的有关规定” “应符合本规范第×.×节的有关规定”、“应符合本规范第×．×．×条的有关规定”或 “应按本规范第×，×，×条的有关规定执行”。

公路工程现行标准规范一览表