铁路工程抗震设计规范

旧规范的地震动力放大系数
旧规范的地震动力放大系数
桥墩的抗震分析方法：
4. 水平地震作用加速度α： 抗震设防烈度 多遇地震 设计地震 罕遇地震 6度 0.02g 0.05g 0.11g 0.04g 0.10g 0.21g 7度 0.05g 0.15g 0.32g 0.07g 0.20g 0.38g 8度 0.10g 0.30g 0.57g 9度 0.14g 0.40g 0.64g
抗震设防烈度和地震动峰值加速度的对应表(3.0.2条，7.2.4条)：
抗震设防烈度（度） 多遇地震 设计地震 罕遇地震 6 0.02g 0.05g 0.11g 0.04g 0.10g 0.21g 7 0.05g 0.15g 0.32g 0.07g 0.20g 0.38g 8 0.10g 0.30g 0.57g 9 0.14g 0.40g 0.64g
铁路工程抗震设计规范(新)
新：GB 50111-2006 旧：GBJ 111-87
北京迈达斯技术有限公司
适用范围： 1. 新规范将6度区纳入了抗震设防范围(1.0.2条) 2. 连续刚构桥、斜拉桥，跨径大于１５０m的钢梁或大 于１２０ｍ的梁式桥及拱桥，不包含在新规范中。 抗震设计要求：
1. 新规范增加了按多遇地震、设计地震、罕遇地震三个水准设计的要求（1.0.5条）。 2. 地震动峰值加速度 多遇地震：0.33Ag 设计地震：1.0Ag 罕遇地震：2.1Ag（8度区1.9Ag，9度区1.6Ag） 3. 抗震性能要求（3.0.1） 性能要求I：地震后不损环或轻微破坏，能够保证其正常使用，结构处于弹性工作阶段 性能要求II: 地震后可能损坏，经修补，短期内能恢复正常使用功能，结构处于非弹性工作 状态 性能要求III: 地震后可能产生较大破坏，但不出现整体倒塌，经抢修后可限速通车，结构处 于弹塑性工作阶段。
其他梁式桥及重要桥梁
验算连接构造
注：对于简支或连续梁桥的上部结构可不进行抗震强度和稳定性验算，但应采取抗震措施。
桥梁抗震设计验算指标(7.1.5条)：
1. 基础底面的合力偏心距e的验算指标 地基土 未风化至弱风化的硬质岩石 上项以外的其它岩石 基本承载力σ0>200kPa的土层 基本承载力σ0<=200kPa σ <=200kPa的土层 e <= 2.0ρ <= 1.5ρ <= 1.2ρ <= 1.0ρ
1. 罕遇地震下桥墩的地震作用，可不计活载影响(7.3.1条)。即不考虑活载的质量转换。
2. 钢筋混凝土桥墩应进行延性设计。(7.3.2条) 应 3. 钢筋混凝土桥墩在罕遇地震作用下的延性验算应满足下列要求。 μu＝ Δmax/Δy < [µu] μu： 非线性位移延性比，简支梁桥可使用附录F的简化方法计算。 Δmax：桥墩的非线性响应最大位移 Δy：桥墩的屈服位移 μu： 允许位移延性比，取值为4.8
铁路工程构筑物在不同地震动水准下的抗震设防目标及分析方法(3.0.3条)：
地震动水准 构筑物 抗震设防目标 多遇地震 桥梁 达到抗震性能要求 I 一般桥梁：反应谱法 重要桥梁及新结构桥梁：反应 谱法及时程反应分析法 设计地震 路基、挡土墙、隧道、桥台、 桥梁上、下部结构连接构造 达到抗震性能要求 II 罕遇地震 采用钢筋混凝土桥墩的桥梁 达到抗震性能要求 III 钢筋混凝土桥墩采用延性设计 的简化方法； 重要桥梁及新结构桥梁：采用 非线性时程反应分析法
桥梁抗震设计验算内容(7.1.2条)
结构形式
多遇地震
设计地震
罕遇地震
混凝土桥墩 简支 梁桥 钢筋混凝土桥墩
墩身及基础：强度、偏心及 稳定性验算 墩身及基础：强度及稳定性 验算 墩身及基础：强度、偏心及 稳定性验算
验算连接构造
一般不验算，但应增设护面钢筋
验算连接构造
可按简化方法进行延性验算 钢筋混凝土桥墩：按非线性时程反 应分析方法进行下部结构延性验算 或最大位移分析。
程序中延性比的输出：
注： 1. 2. 3. 因为程序中列车荷载是按照影响线加载的，活荷载的位置不固定，所以活荷载的质量需要用户按某个不利情况手动 输入。 目前程序无法将同一个活荷载按不同的转换系数分别转换为X，Y，Z方向的质量，用户可以将自定义的活荷载定义 为多个荷载工况，转换时用不同的荷载工况转换为不同方向的质量。 ‘铁路桥涵设计基本规范’4.1.1条中的桥涵荷载中的预加力、收缩和徐变、基础变位、列车竖向动力作用、横向 摇摆力、人行道荷载、所有附加力(包含风力、温度、制动力和牵引力、流水压力、冻胀力)、其它特殊荷载(如撞 击力)等不参与与地震作用的组合。 收缩和徐变、基础变位不参与组合有待商榷，因为地震发生时收缩和徐变、基础变位已经发生的可能性比较大。 收缩和徐变、基础变位不参与组合有待商榷，因为地震发生时收缩和徐变、基础变位已经发生的可能性比较大。
说明：对重要桥梁，在多遇地震作用下，表中数值应乘重要性系数1.4
抗震设防烈度（度）
6
7
8
9
多遇地震
19.6
39.2
49.0
68.6
98
137.2
设计地震
49
98
147
196
294
392
罕遇地震
107.8
205.8
313.6
372.4
558.6
627.2
说明：g取980 cm/sec^2, 单位cm/sec^2
5. 反应谱法水平地震力 新规范： FijE=α•βj•γj•xij•mi
旧规范：FijE=ηc•Kh•βj•γj•xij•mi•g ，ηc一般为0.2~0.5，Kh在7、8、9度时分别为0.1、0.2、0.4
6. 振型组合采用SRSS方法(7.2.5-4)，振型取前三阶。
钢筋混凝土桥墩的延性设计：
桥墩
横桥向
按7.2.5(a)图计算
转换的活荷载质量按 7.2.5(a)图，与桥梁质量作 用高度一致，即1/2梁高处。
竖向
采用与顺桥向或横 桥向相同的模型简 图
按7%计算时，可将恒荷载和 竖向荷载按7%转换为竖向地 震作用计算用的质量 规范没有明确规定如何考虑 活荷载，可参考桥墩。 规范没有明确规定如何考虑 活荷载，可参考桥墩。 规范没有明确规定如何考虑 活荷载，可参考桥墩。
说明：对重要桥梁，在多遇地震作用下，表中数值应乘重要性系数1.4
地震反应谱特征周期Tg(Sec) 场地分类 特征周期分区 I 一区 二区 三区 0.25 0.30 0.35 II 0.35 0.40 0.45 III 0.45 0.55 0.65 IV 0.65 0.75 0.90
桥墩的抗震分析方法：
注：表中ρ为基础底面计算方向的核心半径。ρ＝W/A，W-截面边缘的抵抗矩，W＝Iyy/(z/2) 2. 砌体及混凝土墩身截面合力偏心矩e的验算指标 截面形状 矩形及其他形状 圆形 e <= 0.8S <= 0.7S
注：表中S为截面形心至最大拉应力边缘的距离。
桥梁抗震设计验算指标(7.1.5条)：
3. 建筑材料的容许应力验算指标(容许应力修正系数6.1.7-3条) 建筑材料百度文库容许应力修正系数 材料名称 应力类别 剪应力、弯曲拉应力 混凝土、片石混凝土和石砌体 压应力 钢材 剪应力、拉、压应力 1.5 1.5 修正系数 1.0
顺桥向 桥台
桥台端为固定，桥墩端为简支时， 梁体质量按一孔梁计。其它情况 按静力法计算 按半孔梁计。 同桥墩 同桥墩 按静力法计算 按静力法计算
横桥向 竖向
注：作用于桥台的土压力应该考虑动土压力，即考虑地震角，破坏棱体上的列车荷载的土压力不计地震角
桥梁的地震作用(7.1.4条)：
4. 荷载组合：可与地震作用组合的荷载如下表。 计算地震作用时应考虑的质量 荷载分类 荷载名称 顺 结构自重 恒载 土压力 静水压力及浮力 列车竖向静荷载 离心力 活载 列车荷载产生的土压力 100% 有车时 横 100% 50% 竖 7% 7% 顺 100% 无车时 横 100% 竖 7% 1. 有车和无车时的计 算地震作用的质量不 同。 2. 横向和竖向的将荷 载转换为质量的系数 不同。目前可手动给 两个方向输入不同质 量。 3. 没有活载参与的组 合地震作用的质量也 应不同。 4.双线桥只考虑单线 活载。 地震作用与其它荷载 组合时的注意事项
4. 滑动稳定系数不应小于1.1 5. 倾覆稳定系数不应小于1.3(旧规范为1.2)
桥梁的地震作用(7.1.4条)：
1. 计入地基变形的影响：可用桥墩底部的水平和转动弹簧模拟。 2. 地震作用方向：分别计算顺桥向、横桥向水平地震作用。设防烈度为9度的悬臂结构和预应力混凝土刚 构桥等，还应计入竖向地震作用的影响。 从规范文字上看，地震作用与竖向地震作用应进行组合，顺桥向和横桥向地震作用不必组合。 3. 计算上部结构的梁体和活载地震作用的质量取法： 地震方向 顺桥向 上部结构恒载和活载的质量转换 不计入活荷载的影响 梁体质量按一孔梁计，作用在支 座中心 计入活荷载的影响，将活荷载的 50%做质量转换，作用在轨顶以 上2m处。 梁体质量按一孔梁计，作用在梁 高的1/2处。 活荷载和梁体重量的7%作为竖向 地震作用 或者，按水平地震基本加速度的 65%进行竖向动力分析 计算简图 按7.2.5(b)图计算 备注
4.
桥墩的抗震分析方法：
1. 模型：单墩模型、全桥模型
桥墩的抗震分析方法：
2. 分析方法： 地震作用水准 多遇地震 罕遇地震 一般桥梁 反应谱法 非线性时程分析 或附录F简化方法 重要桥梁 或加减震耗能装置的桥梁 反应谱法和时程分析分析方法 非线性时程分析 或附录F简化方法
3. 地震动力放大系数：(对I、II类场地新规范的放大系数较旧规范要大，III类场地稍小)
场地土和场地：
场地土－>类型划分，是将地基土按其刚度划分的。类型分为岩石或坚硬土、中硬土、中软土、软弱土。 场地－>类别划分，是按是按场地的地震效应划分的。场地类别分为I、II、III、IV类。 多层土场地的地震效应取决于土层剪切波速随深度的变化规律、土层厚度或基岩埋深。 规范采用计算深度内的等效剪切波速评定场地类别。
分析方法
采用静力法
注：桥梁上、下部结构连接构造含支座、伸缩缝、防止落梁、抗震挡块等措施。
结构形式 简支 重要桥梁 连续
钢筋混凝土桥梁 跨度 >= 48 m 主跨 >= 84 m 墩高 >= 40 m 其它技术复杂、修复困难的铁路桥梁
钢结构桥梁 跨度 >= 64 m 主跨 >= 96 m
铁路工程一般情况下可不计竖向地震的作用(3.0.4条)。