《公路桥梁抗震设计规范JTG T 2231-01—2020》解读
公路桥梁抗震措施
0 引言我国主要位于环太平洋地震带和欧亚地震带,大陆板块经年累月受四周板块的挤压和撞击作用,地致使我国地震活动频繁发生,使得我国每年均有不同程度的地震灾害发生,时刻威胁着我国人民的生命财产安全。
我国地震总体呈频度高、强度大、分布广、震源浅的特性,地震在发生位置分布上特点是东少西多,大都分布在五个地域:台湾省、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上,其中我国西南地区是地震发生较多的区域,青藏高原向云贵高原和四川盆地的过渡地区是地震的发生频率最高的区域,进入20世纪后,我国共遭受6级以上地震约800次,分布在除贵州、江浙两省和香港特别行政区以外所有的省市区;在伤亡人数的地理分布上特点是东多西少,主要是由于东部地区人口众多且稠密,致使人民在自然灾害发生时伤亡严重。
近年来,我国由于地震而造成的死亡人口数逐年呈减少趋势,是由于伴随着科技的发展,我国基础设施建设抗震理念逐步加深,防震、减震方法措施大力推广,抗震能力大大提升。
但同时我国因为地震造成的经济损失却逐年攀升,其缘由为紧随着中国经济迅速腾飞,在单位面积上投入的资产密度大大增加。
因此,对于我国公路桥梁抗震能力的要求逐步提升,如何保证在地震时桥梁上行人行车的安全,甚至在罕见的强烈地震作用下桥梁结构少破环,不塌落,可维修,便成为了当前桥梁工程师的主要研究方向。
1 公路桥梁抗震设计规范公路桥梁抗震设计规范在我国随基础设施建设历经了多次完善和修订,参考日美等国的《公路桥梁抗震设计细则》于2008年实施,其确立了我国公路桥梁抗震设计方面的中心思想、计算模型与计算方法;吸收了近年来新的研究成果和历年设计经验的《公路桥梁抗震设计规范》于2020年实施,为我国桥梁抗震设计提出了适应性的改善。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB 18306-2015),全国地震动峰值加速度0.1 g(抗震设防烈度为Ⅶ度)及以上地区的面积为58%,0.2 g(抗震设防烈度为Ⅷ度)及以上地区的面积达到了18%,按照《公路桥梁抗震设计规范》(JTGT 2231-01—2020)规定,对Ⅵ度地区的A类桥梁和Ⅶ度及以上地区的A类、B类、C类、D类桥梁必须进行抗震分析[1],因此公路桥梁尤其是高烈度地区桥梁设计中应着重考虑地震作用对桥梁安全的影响。
《公路桥梁抗震性能评价细则JTGT2231 02 2021》解读+原文
《公路桥梁抗震性能评价细则》解读交通运输部发布了《公路桥梁抗震性能评价细则》(JTG/T 2231-02—2021,以下简称《细则》),作为公路工程推荐性标准,自2021年7月1日起施行。
为便于理解主要内容,切实做好贯彻实施工作,现将《细则》解读如下:一、编制背景由于历史原因,我国有些公路桥梁建设年代不同、所处地理位置不同,依据的抗震设计方法或规范有所差异,未充分考虑抗震设防;有些桥梁虽然考虑了抗震,但依据2016年6月1日实施的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015),需要对桥梁的抗震性能重新评价。
为确保公路桥梁的抗震性能,满足预期的抗震性能要求,指导我国既有公路桥梁的抗震性能评价工作,并为以后加固提供依据,启动了《细则》的编制工作。
二、《细则》的定位《细则》主要适用于基本地震动峰值加速度不大于0.4g地区(对应地震烈度Ⅸ度区)的跨径不超过150m的既有公路混凝土梁式桥的抗震性能评价,对斜拉桥、悬索桥、拱桥、特殊复杂桥梁以及位于靠近断层附近等桥梁,除可按本细则的原则进行评价外,还应进行专项研究。
《细则》在广泛吸收、消化国内外桥梁抗震评价技术基础上,借鉴国外公路桥梁抗震相关技术及2008年汶川地震《公路工程抗震规范》《公路桥梁抗震设计规范》等相关标准的衔接,将既有公路桥梁抗震性能评价的要求和规定作为其抗震性能评价的依据,适用性和可操作性强。
三、特点及主要修订内容《细则》考虑与现行《公路工程抗震规范》和《公路桥梁抗震设计规范》抗震设防目标和设计方法的延续性和一致性,参考国内外桥梁抗震性能评价的内容和方法,拟定了既有公路桥梁的抗震性能评价的基本步骤、内容和方法。
具体来讲,《细则》的主要内容包括:(一)在基本规定方面,为了与相关标准协调一致,《细则》沿用了相关标准中桥梁的重要性分类和抗震设防目标,规定了编制公路桥梁抗震性能评价报告的主要内容以及实施既有桥梁抗震性能评价的基本流程,分为桥梁抗震性能的定性评价和详细评价。
桥梁工程中桥梁抗震设计
桥梁工程中桥梁抗震设计摘要:临沂地处郯庐断裂带,桥梁的抗震设计尤为重要,结合临沂境内桥梁的抗震设计,确保桥梁在使用过程中的安全性与可靠性,对桥梁抗震设计进行探析。
关键词:桥梁工程;抗震设计;要点临沭县沭河大桥,上部结构采用3×40+3×40+3×40+3×40+2×40m预应力钢筋混凝土简支箱梁,桥面连续,3孔一联,下部采用柱式桥墩,钻孔灌注桩基础。
项目区域处于多种大地构造单元的复合部位,各种应力复杂集中,在漫长的地质年代里,经历过数次构造变动,形成各种不同类型的构造单元,隆起、凹陷、褶皱、断裂彼此交织复合。
依据构造地质观点,按其构造形迹、性质、空间展布及其组合关系,项目所在区域位于沂沭河冲积平原,分布于黄泛平原和低山丘陵、岗地之间,由黄河泥沙和沂沭河冲积物填积原来的湖荡形成,地势低平,长期以来,地壳较为稳定或略有上升,地面以剥蚀作用为主,形成广阔、平坦和向东南微微倾斜的山麓面,加之流水侵蚀破坏而支离破碎,形成波状起伏高差不大的丘岗和洼地。
根据《地震烈度区划图》,场区抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第二组,设计基本地震动峰值加速度为0.20g,桥位区为Ⅱ类场地土,特征周期为0.45s,场区内无饱和砂土。
该桥采用延性抗震设计,并引入能力保护原则。
确保结构在E2地震作用下具有足够的延性变形能力,并有适当的安全储备,通过能力保护设计,确保塑性铰只在选定的位置出现,并且不出现剪切破坏。
延性构件和能力保护构件之间形成强度梯度,确保能力保护构件不早于延性构件失效。
桥梁抗震设防类别按B类桥梁,桥梁抗震设防目标为在E1地震作用下震后可正常使用,结构总体反应在弹性范围,基本无损伤,结构的强度和刚度基本保持不变;在E2地震作用下震后桥梁经临时加固后可供维持应急交通使用,E2地震作用的损伤状态为不致倒塌的结构损伤,结构强度不能出现大幅度降低。
该桥的桥梁抗震措施等级为四级,桥梁的抗震重要性系数E1地震作用下取0.43,E2地震作用下取1.3。
现浇空心板桥梁初步设计说明
四桥梁工程4.1技术标准1、设计标准(1)设计基准期:100年。
(2)荷载等级:汽车荷载:城-A级;人群荷载:3.5kN/m2。
(3)桥面宽度:桥面宽度与路基同宽。
(4)桥面横坡:双向1.5%。
(5)环境类别:Ⅰ类环境。
(6)地震动峰加速度值:0.15g,抗震设防烈度为7度,桥梁抗震设防类别为丁类。
(7)设计使用年限:主体结构100年。
(8)设计洪水频率:50年一遇。
(9)护栏防护等级:A级。
2、设计规范(1)《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)(4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363-2019)(5)《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)(6)《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011 2019版)(7)《城市道路设计规范》(CJJ 37-2012 2016版)(8)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166—2011)(9)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650-2020)(10)《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2017)(11)《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2017)3、桥型方案选择的基本原则(1)安全性:结构使用安全可靠、适用耐久。
(2)经济性:经济上合理,节约投资。
确保“社会效益﹑经济效益﹑环境效益”三位一体。
(3)生态性:桥梁的设计主题以“人文﹑绿色”为本,提供人性化空间及通车条件,为游人﹑居民创造最为理想的交通环境。
(4)共享性;技术先进可靠,充分共享现代城市桥梁的先进技术资源。
(5)协调性﹑景观性:造型新颖美观,与周围环境景观充分融为一体。
(6)保护性:施工方便、快捷,确保施工工期;同时采取可靠的环保措施,避免施工对环境造成的污染。
后期养护维修方便,避免破坏环境景观。
农村公路工程施工图设计 --桥涵施工图 设计说明
1设计依据及审查意见执行情况1.1设计依据(1)建设单位与我公司签订的设计合同;(2)忠县乌杨新区至磨子农村公路工程勘察设计详勘成果文件:(3)实测逐桩地面线;(4)其它相关资料。
1.2前一阶段审查意见执行情况初步设计推荐的桥型选择和孔跨布置基本合理,原则同意:犀牛河大桥采用5X2Om钢筋混凝土现浇箱梁结构。
初步设计内容齐全,编制内容满足编制办法要求,同意通过评审。
以下意见请设计单位进一步核实:1、本项目为三级公路,设计荷载应为公路一11级,若采用公路一1级应写明原因。
【执行情况】:本项目重车过多,因此设计荷载采用公路一1级。
2、工程地质纵断面应补充工程地质描述和岩石的试验参数等内容。
【执行情况】»按审查意见执行,在工程地质纵断面补充工程地质描述和岩石的试验参数等内容。
3、终点桥台高度较高,若放坡没有要求,锥坡建议第一级采用1:1.25-1:1.5,1:1.15偏小:并且坡脚建议增加护脚。
【执行情况】I按审查意见执行,增加坡脚防护,详见C4T3K0+165.5犀牛河大桥锥坡一般构造图。
4、2号墩盖梁的纵向宽度1.8m偏小,建议采用2-2.2m。
【执行情况】I按审查意见执行,将2号墩盖梁的纵向宽度改为2«,并修改相应构造图及钢筋图。
5、防撞护栏建议采用C35。
【执行情况】»按审查意见执行,采用C35混凝土防撞护栏.6、数量表中盖梁有挖土石方,请核实。
【执行情况】»按审查意见执行,核实并修改数量表中相应数据,7、下阶段建议根据计算建议第一联采用单箱双室结构。
【执行情况】«按审查意见执行,施设阶段根据计算结果选用结构类型.8、防撞护栏不要采用顶部带钢管的,后期养护费用高。
【执行情况】,按审查意见执行,将防撞护栏修改为不带顶部钢管的钢筋混凝土护栏.9、设计说明建议补充桥型方案比选的内容。
【执行情况】:按审查意见执行,在设计说明中补充桥型方案比选内容,详见C1-2总说明书中6.9大、中桥概况及桥型方案比选.2工程概况本册桥梁工程主要包括1座主线桥,长度107m。
公路工程物探规程解读与案例分析——物探应用与直流电法勘探
公路工程物探规程解读与案例分析——物探应用与直流电法勘探单项选择题(共10 题)1、按照《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)的有关规定,强震区A类和B类桥梁,实测土层的剪切波速的钻孔数量为中桥不少于1个,大桥不少于()个,特大桥及特殊结构桥梁根据桥梁抗震设计要求适当增加。
(A)•A、2•B、3•C、4•D、5答题结果:正确答案:A2、物探用于初勘阶段特殊路基勘察,应结合不良地质与特殊性岩土的类型、规模及发育规律布置测线,每段路基不应少于()测线,测线长度应根据路基工程地质评价的需要确定。
(A)•A、一纵一横2条•B、一纵两横3条•C、1条•D、2条答题结果:正确答案:A3、工可阶段,跨江、跨海独立桥梁工程应综合考虑水域的宽度、深度、水流的方向和速度等因素选用物探方法和布置测线,测线数量不宜少于()。
(B)•A、1条•B、2条•C、3条•D、4条答题结果:正确答案:B4、隧道初勘阶段,隧道洞身段应沿轴线布置纵测线;洞口段应布置横测线,每个洞口段横测线数量不宜少于()条。
(C)•A、1条•B、2条•C、3条•D、4条答题结果:正确答案:C5、在隧道超前地质预报中,反射波法每次探测距离宜按()控制,不宜超过150m,前后两次探测的重叠段不应小于10m。
(C)•A、30m•B、50m•C、100m•D、120m答题结果:正确答案:C6、采用瑞利面波法检测时,应以注浆点作为检测点,道间距不宜大于1m,偏移距应通过试验确定。
检测点应均匀分布,兼顾重点注浆部位和注浆异常部位,数量不应少于总注浆点数的()。
(C)•A、10%•B、20%•C、30%•D、50%答题结果:正确答案:C7、下列有关直流电法各方法适用范围的表述,不正确的是()。
(D)•A、电测深法可用于探测地下介质的埋深及厚度;测量土壤电阻率、大地电导率等参数。
•B、电剖面法可用于探测地下一定深度范围内的地层、岩性水平方向上的变化及地质体的分布。
岩土工程边坡勘察难点及技术优化
- 110 -工 程 技 术在目前的建筑、公路和水利工程中,边坡勘察是一项很重要的工作,高水平的边坡勘察,能有效降低施工过程中的安全风险并提高工程质量。
在研究中,相关工作人员以龙岩市新罗区红坊镇紫金山公园10号地块四标段的研学路为研究对象,深入分析此项目地段岩土边坡勘察工作存在的难题,并尝试利用多元化技术路径,提高边坡勘察的质量。
在此基础上,利用BIM 技术对三维地质进行建模,以期全面提高岩土工程边坡勘察效率,保证项目的顺利实施。
1 工程背景研究对象为龙岩市新罗区红坊镇紫金山公园10号地块四标段的研学路,设计路面宽度为24m ,属于次干路,采用挖方边坡施工方案。
边坡长度约为300m ,坡顶和临近地段不存在地面建筑物,坡顶顺接自然山坡,边坡高度为15~100m ,工程勘察等级为一级。
2 岩土边坡勘察技术难题分析2.1 高边坡问题高边坡和超高边坡出现滑移、崩塌的概率相对较高,并且通常滑塌产生的土方量和落石量较大,对建筑物、人员和车辆安全造成威胁。
高边坡和超高边坡划定标准,旨在界定土质边坡和岩质边坡的高度范围,以便在土木工程和地质工程等领域中对这些边坡进行管理和评估。
此外,通过定义高边坡和超高边坡的高度范围,能为相关施工人员提供管理和评估这些边坡的参考标准,有助于在土木工程和地质工程中对边坡进行处理和设计,见表1。
表1 高边坡和超高边坡划定标准(单位:m)类别土质边坡岩质边坡高边坡高度范围10~1515~30超高边坡高度范围>15>30结合项目边坡实际情况,最低高度为15m ,最高接近100m 。
项目同时有高边坡和超高边坡。
从边坡勘察的角度看,高边坡扩大了勘察范围,增加了钻探工作量,给边坡稳定性分析带来较大挑战,勘察单位承担的风险也更高。
2.2 长、高边坡稳定性评价岩土工程边坡勘察的核心目的是评价边坡的稳定性,设计科学的边坡支护方案。
根据《建筑边坡工程技术规范》 (GB50330—2013),项目边坡中存在挖方边坡和自然边坡,须对其稳定性进行验算。
公路兼城市道路桥梁抗震设计对比分析
公路兼城市道路桥梁抗震设计对比分析摘要公路和城市道路桥梁的抗震设计是确保桥梁在地震发生时能够安全运行的重要考虑因素。
这两种桥梁在抗震设计中有许多共同之处,例如考虑地震加速度、地震响应谱和桥梁的动力特性。
然而,由于其不同的功能和使用环境,公路桥梁和城市道路桥梁的抗震设计也存在一些差异。
对于公路桥梁而言,重点通常放在保证交通流畅和减少维修时间上,因此设计更加注重桥梁的韧性和恢复能力。
城市道路桥梁则需要考虑更多的因素,如承载能力、与城市基础设施的协调和人员疏散等。
因此,城市道路桥梁的抗震设计可能需要更高的安全系数和更复杂的分析方法。
综上所述,公路和城市道路桥梁的抗震设计在一些方面相似,但也有一些区别,需要根据其功能和使用环境进行相应的考虑和分析。
关键词:公路;城市道路;桥梁;抗震设计引言在现代社会中,公路和城市道路桥梁扮演着重要的角色,为人们提供便捷的交通和连通城市的关键通道。
然而,地震作为一种常见的自然灾害,对桥梁的安全性和可靠性提出了严峻的挑战。
为了保护人们的生命和财产安全,抗震设计成为公路和城市道路桥梁设计中至关重要的一环。
本文旨在对公路和城市道路桥梁的抗震设计进行比较分析,探讨它们在共同和差异方面的特点。
通过深入了解两者的抗震设计原则和考虑因素,我们可以更好地理解如何在地震中保证桥梁的稳定性和安全性,为未来的桥梁设计和工程提供有益的指导和启示。
1.项目概况本桥是一座混凝土大箱梁桥,其跨度为41米+50米+41米,每端边线为一单跨简支梁,其计算结果见图1。
在桥梁的断面上,使用了现浇式的大箱梁,梁高2m,墩高在32.4~34.4m之间,桥的宽度在16m左右,每一承台下都设置了8根钻孔灌注桩。
图1跨径布置图(单位:m)桥梁延性设计时,需对桥墩等延性构件和承载力构件(固定支座、桩基等)进行验算。
在此基础上,重点对公路和城市道路地震反应进行了细致的对比,并结合两种规范中的地震反应,对两种标准体系下的地震反应特性和地震反应特性进行了定量的研究,从而为常规桥梁的地震反应提供理论依据和技术支持。
《公路桥梁抗震设计规范JTGT2231-01—2020》解读+原文
《公路桥梁抗震设计规范》解读交通运输部发布了《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01—2020,以下简称《规范》),作为公路工程行业标准,自2020年9月1日起施行。
原《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008,以下简称原《细则》)同时废止。
为便于理解本次修订的主要内容,切实做好贯彻实施工作,现将有关修订情况解读如下:一、修订背景原《细则》自2008年实施以来,在公路桥梁抗震设计方面发挥了重要的规范和指导作用。
近年来,我国公路桥梁建设技术发展迅速,桥梁抗震设计技术也取得了重要进展,积累了大量设计经验和成熟的研究成果。
原《细则》已不能全面反映我国目前公路桥梁抗震设计的技术水平,为适应公路桥梁建设技术和抗震设计技术的发展,交通运输部组织完成了《规范》的修订工作。
二、《规范》的定位《规范》适用于单跨跨径不超过150m的圬工或混凝土拱桥、下部结构为混凝土结构的梁桥的抗震设计。
斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过150m的梁桥和拱桥的抗震设计,除满足本规范要求外,还应进行专项研究。
《规范》既考虑了当前我国桥梁抗震设计的技术需求及国内外桥梁抗震设计技术的新进展,也重点考虑了与《公路桥涵通用设计规范》《公路工程抗震规范》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《中国地震动参数区划图》等相关标准的衔接。
《规范》的体系更为完善、适用性和可操作性更强,对进一步提升我国公路桥梁抗震设计水平具有指导作用。
三、特点及主要修订内容《规范》保持两水准设防、两阶段设计,抗震设防标准(地震作用重现期)和性能目标与原《细则》一致。
根据现行《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)的规定将计算地震作用常数调整为2.5,对抗震设计提出了更高的要求。
E1地震作用下,采用弹性抗震设计,要求墩、梁、基础等桥梁主体结构保持弹性状态,主要验算结构和构件的强度以及支座的抗震能力;E2地震作用下,对采用延性抗震设计的桥梁,主要验算结构变形(位移)和能力保护构件的强度以及支座的抗震能力,对采用减隔震设计的桥梁,主要验算结构强度以及减隔震装置的能力。
桥梁抗震规范
桥梁抗震规范随着社会经济的迅速发展,人们对基础设施和水利工程的需求增加了,而桥梁是连接不同地区广泛使用的交通工具之一。
然而,由于受地质条件和气候环境的影响,桥梁易受到地震的影响。
因此,抗震设计成为桥梁施工的重要内容之一。
《桥梁抗震规范》的目的是为了保障桥梁的安全性,避免桥梁在发生地震时受到破坏。
本规范旨在制定适用于桥梁施工的设计要求,其中包括结构的抗震设计、抗震计算方法、抗震措施等。
首先,本规程明确了各类桥梁的抗震设计要求,例如桥梁的设计要求必须满足抗震性能要求,必须考虑抗震措施,同时还应考虑其他抗震要求,如施工中部件制作及安装质量、桥墩及地基处理要求等。
其次,本《桥梁抗震规范》针对不同类型的桥梁,提出了不同的抗震计算方法,例如采用国家标准《桥梁抗震设计规范》(GB/T 20021-2005)的计算方法,采用《桥梁抗震计算手册》(FEMA 310)的计算方法,采用《桥梁抗震计算手册》(FEMA 350)的计算方法等。
最后,该规范还针对工程建设中的抗震措施提出了相应的要求,包括建筑设计中的防震措施、桥梁施工中的防震措施以及施工调试中的防震措施。
这些措施既能够起到强化结构的作用,又能够减少桥梁设施遭受的损伤,使其能够抗受住地震的破坏。
以上,就是《桥梁抗震规范》的内容,桥梁抗震设计是桥梁施工中重要的内容,按照本规范设计和施工,能够有效地提高桥梁的抗震性能,保障桥梁的安全性。
另外,为了更好地改善桥梁抗震设计,目前国内外各种科学研究活动不断开展,例如在抗震设计中适应性设计的研究,地震动态响应分析的研究,基于非线性抗震模型的研究等。
总之,桥梁抗震设计是一项非常重要的工作,且伴随着科学研究的不断深入,将会有更多的抗震技术在桥梁设计和施工中进行应用,从而进一步提高桥梁的抗震能力,造福人类社会。
桥梁结构抗震设计与设防措施
桥梁结构抗震设计与设防措施伴随着现代化城市发展步伐的进一步加快,各城市间的合作交流机会增多,往来贸易日益频繁,在此过程中,作为连接城市与城市的纽带——公路桥梁所发挥出的作用是非常巨大的。
为进一步发挥出公路桥梁的巨大作用,就必须持续加大公路桥梁建设力度,加大桥梁设计研究,尤其要加大公路桥梁抗震设计工作,以不断提升桥梁建筑的结构稳固性、耐久性及安全性。
张宏杰[1]认为,在公路桥梁建设实践当中,科学有效的抗震设计是提升其总体质量、确保工程使用功能得以正常发挥及延长桥梁使用寿命的关键。
因此,加强公路桥梁抗震设计意义重大。
而要想使公路桥梁抗震设计工作更具科学性、合理性,就必须把握相关设计要点,如节点抗震设计、基于“性能”抗震设计、减隔震装置优选及桥梁结构细节设计等,从根本上解决公路桥梁设计中安全性不足、耐久性不高的问题,确保公路桥梁工程投入运营后的使用寿命及安全性。
本文通过对相关文献资料的梳理,分析了加强公路桥梁工程抗震设计的必要性及抗震设计研究现状,就公路桥梁项目抗震设计要点谈几点认识。
1 加强公路桥梁结构抗震设计的重要性在公路桥梁工程设计阶段,注重其抗震设计对于工程整体质量的提升、实现桥梁使用寿命的延长及投入运营后的行车安全起到决定性作用,而要实现公路桥梁设计安全性及耐久性指标的提升,设计单位及设计人员应对各个环节加以充分考虑,要运用科学、先进的理念进行设计,并不断创新公路桥梁抗震设计方式,把握设计要点,根据实际情况制定最为科学、高效的设计方案,确保工程设计质量满足其交通功能需求及安全使用标准。
公路桥梁是中国经济建设中非常重要的一项工作内容,因此,加强公路桥梁抗震设计,不仅是对人民群众负责,更是在为进一步促进国家经济建设发展做贡献[2]。
1.1 桥梁结构抗震设防的基本标准从当前我国公路桥梁的抗震设计发展情况来看,桥梁的抗震设计基本为一级标准。
在地震震动级别较大、震源浅、烈度较大的情况下,抗震技术参数往往会超过桥梁设计最开始考虑的范围,如果公路桥梁结构抗震设计为一级,则是无法满足整个桥梁的设计使用需求。
桥梁结构的抗震研究和设计规范
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国内: 《公路桥梁抗震设计规范》 JTG/T2231-01—2020 《公路工程抗震规范》JTG B02-2013 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版) 《水工建筑物抗震设计规范》 《铁路桥梁抗震设计规范》GB5111 《地铁设计规范》GB50157 《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166 《城市轨道交通结构抗震设计规范》GB50909 ……
地震直接灾害是地震的原生现象,如地震断层错动,以及地震波引起地面 振动,所造成的灾害。主要有:地面的破坏,建筑物与构筑物的破坏,山 体等自然物的破坏(如滑坡、泥石流等),海啸等。 地震次生灾害是直接灾害发生后,破坏了自然或社会原有的平衡或稳定状 态,从而引发出的灾害。主要有:火灾、水灾、毒气泄漏、瘟疫等。
橋 安全、适用、经济、美观 S 效应 < R 抗力
社会、经济、政策
(可靠度)安全度水准
橋 安全、适用、经济、美观
效应 S < R 抗力
结构……. 材料
结构或结构构件抵抗作用效应和环境影响的能力 结构、构件、截面、截面点
弯矩、轴力、位移(延性)、倾覆
效应 S < R 抗力
地球物理、地质构造、地壳力学 等
多遇地震、设防烈度地震、罕遇地震、 ?
50年超越概率为
63%
10%
2~3%
?
小震不坏 中震可修 大震不倒
?
点击添加标题
问题: 1 对应关系 2 设防目标的量化和展开 3 经济社会影响和投入的考虑 4 4个不同概率水准下,如何实现2阶段(E1、E2)
或3阶段的设计,具体的定量化技术目标在哪? 5 地震动峰值加速度值a 大于0.50g以后,结构抗震
1、设防标准(目标) 小震不坏,中震可修,大震不倒
公路桥梁抗震设计规范(新)
中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁抗震设计规范》条文框架1 总 则1.0.1 为了贯彻执行中华人民共和国防震减灾法并实行以预防为主的方针,减轻公路桥梁的地震破坏,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。
按本规范进行抗震设计的桥梁,其设防目标是:当遭受桥梁设计基准期内发生概率较高的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受桥梁设计基准期内发生概率较低的罕遇地震影响时,应保证不致倒塌或产生严重结构损伤,经加固修复后仍可继续使用。
1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地区的公路桥梁,必须进行抗震设计。
各类桥梁必须进行多遇地震E1作用下的抗震设计,除6度地区以外,A、B、C类桥梁还必须进行罕遇地震E2作用下的抗震设计。
1.0.3 本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区的常用公路桥梁的抗震设计。
抗震设防烈度大于9度地区的桥梁和行业有特殊要求的大跨度或特殊桥梁,其抗震设计应作专门研究,并按有关专门规定执行。
1.0.4 抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图GB18306-2001的地震基本烈度。
对已作过专门地震安全性评价的桥址,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。
1.0.5 公路桥梁的抗震设计,除应符合本规范的要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1.0.6 按本规范进行抗震设计的桥梁结构类型为:(1)主跨径不超过200米的混凝土梁桥(2)主跨径不超过200米的圬工或混凝土拱桥(3)主跨径不超过200米的混凝土斜拉桥和悬索桥主跨径超过200米的大跨径桥梁,本规范只给出抗震设计原则。
2术 语、符 号2.1术语2.1.1 抗震设防烈度 seismic fortification intensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
装配式公路桥梁抗震分析与验算
装配式公路桥梁抗震分析与验算作者:李子特王根会来源:《甘肃科技纵横》2021年第08期摘要:以高速公路中典型的裝配式混凝土桥梁下部结构为分析及验算对象,选取代表性的15m墩高及25m墩高构造及配筋设计和支座设置情况,采用反应谱法进行了抗震分析及验算。
其中,利用弹性屈曲分析方法求解了桥墩端部不同约束条件下顺桥向和横桥向的计算长度,利用静力弹塑性poshover分析方法求解了框架桥墩横桥向的极限位移。
计算结果表明:在E1地震作用下,桥墩处于弹性阶段,承载力有较大富余;在E2地震作用下,15m、25m桥墩柱间系梁及墩底截面进入弹塑性变形阶段,形成了塑性铰;对塑性铰区域内箍筋进行加密设置,其抗剪承载力及墩顶位移满足现行规范要求。
为同类桥梁抗震分析及验算提供借鉴和参考。
关键词:计算长度;抗震;反应谱;弹塑性;塑性铰中图分类号:U4 文献标识码:A0 引言装配式桥梁由于可采用标准化预制、缩短施工周期、便于控制施工质量等多种优点,是公路工程中应用最为广泛的结构形式[1]。
在地震作用下,一联内桥墩根据自身刚度不同,能够形成与之协同的抗震体系,这样的受力是最有利和经济的。
在高震区,桥墩构造及配筋设计、支座选型一般均由地震作用控制[2]。
对应不同的墩高,需要通过支座刚度结组合后调整墩相对刚度。
在现行规范和产品体系下,对于双柱式轻型桥墩,一般形成了10m以下墩高采用高阻尼支座、10~25m墩高采用水平力分散性支座、25~35m墩高采用盆式支座墩梁固结的形式,其实质是调整了桥墩端部的约束刚度,从而调整了桥墩作为压弯构件的计算长度。
根据《公路桥梁抗震设计规范JTG/T 2231-01-2020》,规则桥梁采用反应谱法进行抗震验算。
以5×30m一联、墩高25m以下柱式桥墩采用水平力分散性橡胶支座、墩高25m以上柱式桥墩采用固定盆式橡胶支座的典型桥联,对E1地震作用下桥墩弹性强度及E2地震作用下桥墩弹塑性强度、位移能力、抗剪强度进行验算。
高架渡槽槽墩抗震设计分析
高架渡槽槽墩抗震设计分析发布时间:2022-12-08T09:02:46.279Z 来源:《工程建设标准化》2022年第8月第15期作者:王沛[导读] 根据《大跨度混凝土渡槽设计技术规范》王沛新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司新疆维吾尔族自治区乌鲁木齐市 830002摘要:根据《大跨度混凝土渡槽设计技术规范》(T/CWHIDA 0013-2020)高架渡槽指槽墩墩高不小于30m。
槽墩计算时可近似按下端固结、上端自由的悬臂柱考虑。
高墩设计以杆系有限元法理论为基础,通过Midas Civil有限元计算软件分析其在地震工况下槽墩的强度、裂缝、刚度及墩顶位移等,通过论证合理的槽墩断面、可行的施工方案及运行方案,以确保槽墩满足小震不坏、中震可修、大震不倒。
关键词:高架渡槽、杆系有限元、反应谱函数、E1地震、E2地震。
引言:水利工程中通过高架大跨度渡槽可有效减少因地形复杂等因素造成的施工影响及运行难度,但高架渡槽在高烈度设防区域中如何做到设计安全、施工安全、运行安全依然是难点。
参考《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T2231-01-2020),本次选取西安市李家河水库输水总干渠复线工程2#渡槽中的8#、9#槽墩进行定性、定量分析论证。
一、工程概况西安市李家河水库输水总干渠复线工程全长7.707km,主要建筑物由隧洞、渡槽、箱涵和起点水闸、末点汇流池组成。
复线工程2#渡槽总长345m,共有渡槽12跨,底部设置13处槽墩,其中8#、9#槽墩处于黑林沟两侧,渡槽架高分别为50.3m、48.3m。
二、槽墩结构设计2.1 槽墩结构布置图1 8#槽墩一般构造图(cm) 2#渡槽下部架空高度最大达到了50.3m,槽墩截面选用椭圆形空心重力墩,空心墩内外坡比初步选定为40:1,高墩顶部及底部分别设置3m高的实心过度区域。
槽墩底部为2m厚钢筋混凝土承台。
基岩为花岗岩、片岩,其上为覆盖层岩性为含细粒土砂,厚度2~6m,结构松散,不宜利用,全风化层厚1~5m,强风化层厚3~15m,故基础均采用直径1m的钢筋混凝土灌注桩,总计6根,单根长14m。
大跨度桥梁抗震设计
大跨度桥梁抗震设计摘要:随着我国城市建设和高等级公路的不断发展,“十四五”时期的中国必将迎来新一轮大跨度桥梁建设的高潮期。
近30年的地震灾害经验表明,在城市现代化进程中,交通网络在城市整体抗震防灾网络中的重要性越发凸显。
由于交通压力在不断的增加,所以需要科学合理的设计桥梁的抗震性能,给桥梁的质量提供保障。
关键词:大跨度;桥梁;抗震设计1大跨度桥梁抗震设计的情况桥梁结构对于地震的反应随着跨度的加大也会变得更为复杂,在抗震方面的设计困难系数相对于小跨径桥梁来说也更高。
为适应公路桥梁建设技术和抗震设计技术的发展,2020年交通运输部新发布了《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020),体系更为完善,适用性和可操作性更强,但是对于大跨度桥梁而言,除了满足规范的相关要求之外还需进行专项研究,现阶段,我国大部分桥梁设计标准抗震规定内容都是对于中等及以下跨径桥梁的,而对于大跨度桥梁的规定比较少,有待完善。
在大跨度桥梁抗震设计的时候,需要对行波效应以及多点激振等方面给予充分的考虑。
所以,在进行大跨度桥梁抗震设计的过程中,需要实施综合性的考虑。
2桥梁抗震设计的原则2.1桥梁结构形式的选择方面在选择桥梁结构形式的过程中,需要结合地质条件以及地形等方面实施综合的考虑,选择科学合理的桥型以及基础形式来实施桥梁抗震设计。
不仅如此,需要最大限度的使用具有抗震效果的结构形式,尽量避免高墩和大跨在同时出现,从而减小上部结构的重量和下部结构的悬臂长度,这样可以优化抗震的效果。
在初拟桥梁结构的时候,需要尽可能的实现形体简单,质量分布均匀,重心较低等特征。
在抗震概念设计阶段,需要特别重视上、下部结构连接部位的设计以及塑性铰预期部位的选择。
2.2设计体系的整体性以及规则性方面整体性良好可以充分的发挥结构的空间作用,不仅如此,在出现地震的情况下,还可以尽量减小桥梁构件的破坏,做到“大震不倒,中震可修,小震不坏”。
除此之外,在设计结构体系的过程中,要是桥梁的质量和刚度出现不均匀的情况,也会在很大程度上影响桥梁整体的抗震性,因此,需要尽可能确保设计体系的规则性。
公路桥梁抗震设计规范2020读后感
公路桥梁抗震设计规范2020读后感《公路桥梁抗震设计规范2020》,对各类桥梁结构形式从分析角度提出具体要求。
本次编制的规程依据国家现行有关法律、标准和技术规范进行,对原标准中部分条文进行调整完善;主要变化如下:1.地震设防烈度提高到9度时,原规范第8章第6节中“5级和4级”改为“7度和6度”。
读后感:1.该规范的修订是为了确保建筑物、构筑物及其基础免受地震灾害影响和减轻地震破坏作用。
从安全性考虑必须加强以下几个方面的工作:(1)根据地质勘探资料和施工记录,判断结构物所处场地的地震基本烈度,并根据地震动参数区划图推算各种结构物可能遭遇的最大地震影响。
若某结构物位于两个或更多的地震动参数区划界线上,则应采取针对这些地震动参数的抗震措施。
对于地震动参数复杂的场地,宜根据已知资料选择合适的抗震设计方法。
(2)严格按照抗震设防标准对结构物进行抗震验算,尤其是各类边坡和高度较大的框架结构等危险性较大的建筑,其地震效应应通过专门研究论证。
经过地震验算的结构物,除检查使用期内出现损伤外,还应根据实际需要定期监测检查其实际状态。
(3)针对桥梁抗震的特殊性,应提高桥墩和台身的抗震设防标准,保证既有结构物和新建结构物的共同工作协调一致,避免因结构物的加固和维护导致上层建筑物的局部加载而增大地震荷载。
(4)抗震设计应遵循综合防御的原则,根据结构功能特点、使用要求和所在地域的自然环境特征统筹兼顾、突出重点,合理布置抗震结构,力争达到小震不坏、中震可修、大震不倒的目的。
2.新版规范在继承上一版的优点与不足之处,本着实事求是,与时俱进的科学精神,总结分析了我国近年来的相关桥梁抗震研究成果,也充分吸收借鉴了国外先进的理念与思想,做了比较大的修改和补充。
主要变化如下:(1)明确指出,当拟建桥梁跨越断裂带时,应开展结构抗震验算。
但由于该规范是以汶川地震为背景而编制,所以没有就四川雅安芦山地震进行说明,但笔者认为这样才符合实际情况。
跨铁转体施工斜拉桥抗震分析研究
跨铁转体施工斜拉桥抗震分析研究发布时间:2021-06-28T17:34:18.790Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:王叶寒[导读] 摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,在城市交通中,出现了大批跨越铁路的重要控制性桥梁。
重庆交通大学土木工程学院重庆市 400074摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,在城市交通中,出现了大批跨越铁路的重要控制性桥梁。
此类桥梁在施工中,需要保证不侵扰到桥下铁路线路的正常运营,因此,转体施工方法成为了此类桥梁的首选方法。
转体施工的桥梁,其桥墩刚度较大。
由于跨越铁路线路,多采用混凝土的上部结构,为避免钢结构后续的养护对线路运营的影响,因而上部结构较重。
较重的上部结构和刚度较大的桥墩往往带来了抗震性能上的隐患。
本文以转体施工的双塔混凝土主梁斜拉桥为例,对其进行反应谱、线性时程及非线性时程分析,以期为今后的转体施工跨铁路线路桥梁提供设计参考依据。
关键词:斜拉桥;转体施工;抗震分析;反应谱;时程引言近年来我国桥梁建设突飞猛进,如今工程中越来越多采用大跨度,新型结构桥梁。
桥梁作为一种永久性工程,工程中对其耐久性,可靠性提出了更高要求。
近些年我国地震频发,特别在汶川大地震之后,当地的桥梁受到了很大程度破坏,目前我国在桥梁抗震领域还存在一定空白。
桥梁在地震荷载作用下很容易产生损伤,影响其正常使用,带来不必要的经济损失。
特别对于独塔斜拉桥结构,其结构形式复杂,地震作用下,成桥阶段受力形式多样。
作为工程设计人员,要保证规划设计的桥梁在设计年限内正常使用,准确分析桥梁的受力特性,理解其在荷载作用下的受力原理,才能减少地震荷载对主塔的破坏,才可以保证特殊结构桥梁震后的良好工作性能,为今后类似工程的设计提供理论依据,因此对独塔斜拉桥重点工程的深入研究尤为重要。
1跨铁转体施工斜拉桥抗震分析1.1地震动输入1)纵向地震作用下,桥塔顺桥向振动,主梁则表现为顺桥向和竖向耦合振动。
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《公路桥梁抗震设计规范JTG/T 2231-01—2020》解读
近日,交通运输部发布了《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01—2020,以下简称《规范》),作为公路工程行业标准,自2020年9月1日起施行。
原《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008,以下简称原《细则》)同时废止。
为便于理解本次修订的主要内容,切实做好贯彻实施工作,现将有关修订情况解读如下:
一、修订背景
原《细则》自2008年实施以来,在公路桥梁抗震设计方面发挥了重要的规范和指导作用。
近年来,我国公路桥梁建设技术发展迅速,桥梁抗震设计技术也取得了重要进展,积累了大量设计经验和成熟的研究成果。
原《细则》已不能全面反映我国目前公路桥梁抗震设计的技术水平,为适应公路桥梁建设技术和抗震设计技术的发展,交通运输部组织完成了《规范》的修订工作。
二、《规范》的定位
《规范》适用于单跨跨径不超过150m的圬工或混凝土拱桥、下部结构为混凝土结构的梁桥的抗震设计。
斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过150m的梁桥和拱桥的抗震设计,除满足本规范要求外,还应进行专项研究。
《规范》既考虑了当前我国桥梁抗震设计的技术需求及国内外桥梁抗震设计技术的新进展,也重点考虑了与《公路桥涵通用设计规范》《公路工程抗震规范》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《中国地震动参数区划图》等相关标准的衔接。
《规范》的体系更为完善、适用性和可操作性更强,对进一步提升我国公路桥梁抗震设计水平具有指导作用。
三、特点及主要修订内容
《规范》保持两水准设防、两阶段设计,抗震设防标准(地震作用重现期)和性能目标与原《细则》一致。
根据现行《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)的规定将计算地震作用常数调整为2.5,对抗震设计提出了更高的要求。
E1地震作用下,采用弹性抗震设计,要求墩、梁、基础等桥梁主体结构保持弹性状态,主要验算结构和构件的强度以及支座的抗震能力;E2地震作用下,对采用延性抗震设计的桥梁,主要验算结构变形(位移)和能力保护构件的强度以及支座的抗震能力,对采用减隔震设计的桥梁,主要验算结构强度以及减隔震装置的能力。
《规范》主要吸收了近年来国内外在桥梁抗震概念设计、延性抗震设计、减隔震设计以及构造措施等方面的成熟研究成果,修订和完善了相关设计规定和计算方法,增强了《规范》体系的完整性以及设计和计算方法的适用性和可操作性。
具体来讲,《规范》的主要修订内容包括:
(一)在基本要求方面:增加了桥梁结构抗震体系的内容,明确了B类和C类梁桥可采用的抗震体系包括延性抗震体系和减隔震体系两类。
细化了抗震概念设计的内容,增加了梁式桥一联内桥墩的刚度比要求和多联梁式桥相邻联的基本周期比要求。
(二)在场地、地基和基础部分:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)的规定,将I类场地细分为I0、I1两个亚类。
对桩基础验算和承载能力调整系数进行了修订。
(三)在地震作用部分:对设计加速度反应谱进行了修订,计算常数取值由2.25改为2.5,取消了谱比函数的概念。
对动水压力部分进行了修订。
(四)在抗震分析和验算部分:对延性抗震设计计算方法做了较大幅度修订,以达到更为合理和便于操作的目的。
扩大了线弹性分析方法的适用范围,修订了规则桥梁抗震计算方法,抗震分析更为简便。
修订了E2地震作用下弹性计算方法的地震位移修正系数,增补了构件延性系数计算方法,修改了墩柱塑性铰区域抗剪计算公式和能力保护构件计算方法,相关计算方法和公式更为合理。
(五)全面细化和完善了减隔震体系桥梁抗震设计的内容,《规范》从减隔震体系桥梁设计理念和方法、抗震分析方法、减隔震装置的要求等方面给出了较全面系统的规定和说明。
和原《细则》只给出抗震设计原则相比,《规范》可操作性大幅增强。
(六)新增“抗震构造措施等级”的概念。
修改了墩梁搭接长度计算公式,公式的适用范围扩大到简支梁桥和连续梁桥,并考虑了墩高、跨径和联长的影响。
四、实施注意事项
(一)与相关规范配套使用。
《规范》使用过程中应与有关桥梁设计规范、中国地震动参数区划图规范、工程场地地震安全性评价规范等配套使用。
(二)近年来,公路桥梁抗震设计技术和相关减隔振产品的发展较快。
今后,应加强新技术和新产品的可靠性研究,在应用新技术和新产品时,应确保既有先进性、又有可靠性。
(三)鉴于《规范》内容专业性强、技术要求高,《规范》发布后,各地应加强宣贯培训,尤其是对一线桥梁设计人员,以期正确理解应用《规范》。
同时,应对各地各项目对《规范》的使用情况进行跟踪研究,进一步收集相关意见,为《规范》修订完善提供支撑。