抗震结构设计第八章 桥梁结构的抗震设计
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各设防类别桥梁的抗震设防目标
桥梁抗震 设防类别 A类 B类 C类 D类 一般不受损 坏或不需修 复可继续使 用 设防目标 E1地震作用 E2地震作用 可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急 交通使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急 交通使用
5.桥梁震害的启示
桥梁震害的内因主要是由于桥梁结构和构造两方面存在缺陷 而产生的。可以通过合理选择结构形式和加强抗震能力设计等 来减轻、减少震害的产生。 ①重视桥梁结构的总体设计，找出理想的抗震结构体系； ②重视延性抗震设计，同时一定要避免出现脆性破坏； ③重视加强局部构造设计，以避免存在构造缺陷； ④重视桥梁的支承连接部位的抗震设计，开发有效的防落梁 构件； ⑤对于复杂结构体系桥梁，要进行空间动力时程分析；⑥重 视研究应用减隔震技术来加强结构抗震能力。
3.桥梁下部结构震害
(2)框架墩震害 框架墩多见于城市的高架桥中，有盖 梁的破坏、墩柱的破坏和节点的破坏。盖梁的破坏形式有： 剪切强度不足引起的剪切破坏；盖梁负弯矩钢筋的截断引 起的弯曲破坏；盖梁钢筋的锚固长度不够引起的破坏；墩 柱的破坏与上面提到的墩柱破坏相似；节点的破坏形式主 要是剪切破坏。 (3)桥台震害 桥台的震害现象在历次的地震中是比较 常见的。如：桥台和梁的碰撞破坏；桥台墙体的开裂；桥 台的倾斜等。还有的是因为地基丧失承载力而造成的桥台 位移和坍塌等震害。
4.桥梁基础震害
桥梁基础震害原因主要：地基失效(如地基滑移和地基液化)。 桩基础的震害除了地基失效外，也有上部结构传下来的惯性 力而引起的桩基剪切和弯曲破坏，更有由于桩基设计存在缺陷 而导致的，如桩基深入稳定土层的长度不能满足要求，或桩基 顶与承台连接强度不够等。 桩基能越过可液化土层，比无桩基础的抗震能力要强。桩基 础的震害具有一定的隐蔽性，不容易被发现，当发现上部结构 被破坏时，可能桩基础的破坏已相当严重了。
1.桥梁上部结构的震害
按震害产生原因的不同，可分为上部结构的自身震害、 移位震害和碰撞震害。 (1)自身震害 在地震中比较少见，发现此类震害中主 要是钢结构的局部屈曲破坏。 (2)移位震害 在破坏性地震中极为常见，一般都是发 生在设置伸缩缝处，表现为有纵向、横向和扭转位移，常 会引起落梁。 (3)碰撞震害 见于相邻结构间距设置过小，较典型的 是相邻跨上部结构的碰撞，上部结构与桥台的碰撞，以及 相邻桥梁之间的碰撞。
2.桥梁支座震害
桥梁支座的震害现象都比较常见，其原因主要是： 支座在设计时没有充分考虑抗震的要求 连接和支挡等构造措施不足 一些支座形式和材料本身存在问题。 支座破坏常会造成落梁。 支座的破坏形式常表现为： 支座的位移、脱空，锚固螺栓被拔出或剪断，活动支座 的脱落及支座本身的损坏等。
3.桥梁下部结构震害 (1)墩柱破坏 大量震害资料表明，桥梁中大多采用的是 钢筋混凝土墩柱，其破坏形式大多为弯曲和剪切破坏。 ①墩柱弯曲破坏 此种破坏在地震中很常见，其破坏属于 延性的，常见的有混凝土开裂、剥落、压溃和钢筋的裸露、 弯曲等，同时会有很大的塑性变形。其原因主要是：约束箍 筋配置不足、纵向钢筋的搭接或焊接不牢靠所导致的墩柱延 性能力不足。 ②墩柱剪切破坏 桥梁墩柱的剪切破坏也是比较常见的， 是属于脆性破坏的，常会造成墩柱及以上结构的倒塌，是桥 梁遭受致命破坏的重要原因。 ③墩柱基脚破坏 这种破坏很少见，但一旦发生，就有可 能会导致墩梁倒塌的严重后果。
2.桥梁抗震设防分类
各桥梁抗震设防类别适用范围
桥梁抗震设防类别 A类 B类 C类 D类 适用范围 单跨跨径超过150m的特大桥 单跨跨径超过150m的高速公路、一级公路上的桥梁，单跨跨径 不超过150m的二级公路上的特大桥、大桥 二级公路上的中桥、小桥，单跨跨径不超过150m的三、四级公 路上的特大桥、大桥 三、四级公路上的中桥、小桥
第八章
桥梁结构的抗震设计
第一节 震害现象及其分析
Βιβλιοθήκη Baidu
引起桥梁震害的原因主要有四个方面： ①地震使得地基失效或地基变形； ②实际发生的地震强度大于抗震设防的标准； ③桥梁的结构设计和施工不满足要求； ④桥梁结构本身的抗震能力不足。
从结构抗震设计来分析，可将桥梁震害划分为两类： ①静力作用的破坏，即地基失效变形引起的破坏； ②动力作用的破坏，即结构的强烈震动导致的破坏。
第二节 抗震设计的一般规定
一、桥梁结构抗震设防的目标、分类和标准 抗震设防从我国目前的具体情况出发，本着确保重点和节 约投资的原则，根据桥梁的重要性和在抗震救灾中的作用，将 桥梁分为A类、B类、C类、D类四个抗震设防类别。 1.桥梁抗震设防目标 地震重现期——一定场地重复出现大于或等于给定地震的平均 时间间隔。 地震作用按重现期的长短划分为两类： 一类是工程场地重现期较短的地震作用称为E1，对应于第 一级设防标准； 另一类是工程场地重现期较长的地震作用称为E2，对应于 第二级设防水准。
各类桥梁的抗震设防目标
A类桥梁： 中震(E1地震作用，重现期约为475年)不坏， 大震(E2地震作用，重现期约为2000年)可修； B、C类桥梁： 小震(E1地震作用，重现期约为50～100年)不坏， 中震(重现期约为475年)可修， 大震(E2地震作用，重现期约为2000年)不倒； D类桥梁： 小震(重现期约为25年)不坏。
桥梁的抗震重要性系数Ci
桥梁分类 A类 E1地震作用 1.0 E2地震作用 1.7
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。
3.桥梁抗震设防标准
桥梁的抗震设防措施等级
抗震设防烈度 桥梁分类 A类 B类 C类 D类 6 0.05g 7 7 6 6 0.10g 8 8 7 7 7 0.15g 9 8 7 7 0.20g 9 9 8 8 8 0.30g 9 8 8 9 0.40g ≥9 9 9 更高，专门研究
桥梁抗震 设防类别 A类 B类 C类 D类 一般不受损 坏或不需修 复可继续使 用 设防目标 E1地震作用 E2地震作用 可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急 交通使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急 交通使用
5.桥梁震害的启示
桥梁震害的内因主要是由于桥梁结构和构造两方面存在缺陷 而产生的。可以通过合理选择结构形式和加强抗震能力设计等 来减轻、减少震害的产生。 ①重视桥梁结构的总体设计，找出理想的抗震结构体系； ②重视延性抗震设计，同时一定要避免出现脆性破坏； ③重视加强局部构造设计，以避免存在构造缺陷； ④重视桥梁的支承连接部位的抗震设计，开发有效的防落梁 构件； ⑤对于复杂结构体系桥梁，要进行空间动力时程分析；⑥重 视研究应用减隔震技术来加强结构抗震能力。
3.桥梁下部结构震害
(2)框架墩震害 框架墩多见于城市的高架桥中，有盖 梁的破坏、墩柱的破坏和节点的破坏。盖梁的破坏形式有： 剪切强度不足引起的剪切破坏；盖梁负弯矩钢筋的截断引 起的弯曲破坏；盖梁钢筋的锚固长度不够引起的破坏；墩 柱的破坏与上面提到的墩柱破坏相似；节点的破坏形式主 要是剪切破坏。 (3)桥台震害 桥台的震害现象在历次的地震中是比较 常见的。如：桥台和梁的碰撞破坏；桥台墙体的开裂；桥 台的倾斜等。还有的是因为地基丧失承载力而造成的桥台 位移和坍塌等震害。
4.桥梁基础震害
桥梁基础震害原因主要：地基失效(如地基滑移和地基液化)。 桩基础的震害除了地基失效外，也有上部结构传下来的惯性 力而引起的桩基剪切和弯曲破坏，更有由于桩基设计存在缺陷 而导致的，如桩基深入稳定土层的长度不能满足要求，或桩基 顶与承台连接强度不够等。 桩基能越过可液化土层，比无桩基础的抗震能力要强。桩基 础的震害具有一定的隐蔽性，不容易被发现，当发现上部结构 被破坏时，可能桩基础的破坏已相当严重了。
1.桥梁上部结构的震害
按震害产生原因的不同，可分为上部结构的自身震害、 移位震害和碰撞震害。 (1)自身震害 在地震中比较少见，发现此类震害中主 要是钢结构的局部屈曲破坏。 (2)移位震害 在破坏性地震中极为常见，一般都是发 生在设置伸缩缝处，表现为有纵向、横向和扭转位移，常 会引起落梁。 (3)碰撞震害 见于相邻结构间距设置过小，较典型的 是相邻跨上部结构的碰撞，上部结构与桥台的碰撞，以及 相邻桥梁之间的碰撞。
2.桥梁支座震害
桥梁支座的震害现象都比较常见，其原因主要是： 支座在设计时没有充分考虑抗震的要求 连接和支挡等构造措施不足 一些支座形式和材料本身存在问题。 支座破坏常会造成落梁。 支座的破坏形式常表现为： 支座的位移、脱空，锚固螺栓被拔出或剪断，活动支座 的脱落及支座本身的损坏等。
3.桥梁下部结构震害 (1)墩柱破坏 大量震害资料表明，桥梁中大多采用的是 钢筋混凝土墩柱，其破坏形式大多为弯曲和剪切破坏。 ①墩柱弯曲破坏 此种破坏在地震中很常见，其破坏属于 延性的，常见的有混凝土开裂、剥落、压溃和钢筋的裸露、 弯曲等，同时会有很大的塑性变形。其原因主要是：约束箍 筋配置不足、纵向钢筋的搭接或焊接不牢靠所导致的墩柱延 性能力不足。 ②墩柱剪切破坏 桥梁墩柱的剪切破坏也是比较常见的， 是属于脆性破坏的，常会造成墩柱及以上结构的倒塌，是桥 梁遭受致命破坏的重要原因。 ③墩柱基脚破坏 这种破坏很少见，但一旦发生，就有可 能会导致墩梁倒塌的严重后果。
2.桥梁抗震设防分类
各桥梁抗震设防类别适用范围
桥梁抗震设防类别 A类 B类 C类 D类 适用范围 单跨跨径超过150m的特大桥 单跨跨径超过150m的高速公路、一级公路上的桥梁，单跨跨径 不超过150m的二级公路上的特大桥、大桥 二级公路上的中桥、小桥，单跨跨径不超过150m的三、四级公 路上的特大桥、大桥 三、四级公路上的中桥、小桥
第八章
桥梁结构的抗震设计
第一节 震害现象及其分析
Βιβλιοθήκη Baidu
引起桥梁震害的原因主要有四个方面： ①地震使得地基失效或地基变形； ②实际发生的地震强度大于抗震设防的标准； ③桥梁的结构设计和施工不满足要求； ④桥梁结构本身的抗震能力不足。
从结构抗震设计来分析，可将桥梁震害划分为两类： ①静力作用的破坏，即地基失效变形引起的破坏； ②动力作用的破坏，即结构的强烈震动导致的破坏。
第二节 抗震设计的一般规定
一、桥梁结构抗震设防的目标、分类和标准 抗震设防从我国目前的具体情况出发，本着确保重点和节 约投资的原则，根据桥梁的重要性和在抗震救灾中的作用，将 桥梁分为A类、B类、C类、D类四个抗震设防类别。 1.桥梁抗震设防目标 地震重现期——一定场地重复出现大于或等于给定地震的平均 时间间隔。 地震作用按重现期的长短划分为两类： 一类是工程场地重现期较短的地震作用称为E1，对应于第 一级设防标准； 另一类是工程场地重现期较长的地震作用称为E2，对应于 第二级设防水准。
各类桥梁的抗震设防目标
A类桥梁： 中震(E1地震作用，重现期约为475年)不坏， 大震(E2地震作用，重现期约为2000年)可修； B、C类桥梁： 小震(E1地震作用，重现期约为50～100年)不坏， 中震(重现期约为475年)可修， 大震(E2地震作用，重现期约为2000年)不倒； D类桥梁： 小震(重现期约为25年)不坏。
桥梁的抗震重要性系数Ci
桥梁分类 A类 E1地震作用 1.0 E2地震作用 1.7
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。
3.桥梁抗震设防标准
桥梁的抗震设防措施等级
抗震设防烈度 桥梁分类 A类 B类 C类 D类 6 0.05g 7 7 6 6 0.10g 8 8 7 7 7 0.15g 9 8 7 7 0.20g 9 9 8 8 8 0.30g 9 8 8 9 0.40g ≥9 9 9 更高，专门研究