前言：中文期刊網精心挑選了公路抗震設計細則范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
公路抗震設計細則范文1
關鍵詞:連續梁橋墩設計 設計方法抗震設計方法
Continuous beam bridge piers designed according to the new method of seismic code
Wang Shutao
Shanghai Municipal Engineering Design Institute Group Design Institute Co., Ltd. Foshan Smetana
Summary: China in August 2008 issued a "highway bridge seismic design rules" (JTG / T B02-01-2008), 08 standard on October 1, 2008 come into effect, 08 the use of a standardized design and seismic ductility capacity protection design. Seismic design in the 08's way of thinking, the continuous girder bridge pier design and fixed the previous design has undergone tremendous changes. Based on 08 issued a "highway bridge seismic design details," the understanding of the fixed pier for seismic continuous beam design, respectively, continuous bridge fixed pier pier, foundation, fixed bearing different parts of the seismic design methods are discussed.
Keywords: continuous beam pier design seismic design method design methods
2 08抗震規范的兩個基本思想
2.1延性抗震設計思想
在強震作用下，連續梁橋一聯的縱向水平地震力大部分由固定墩承受。如果純粹依靠強度來抵抗地震作用，無疑會造成材料的巨大浪費，既不經濟，又不現實。因此在抗震設計中，固定墩一般按照彎曲延性構件進行設計，即在設計地震作用下固定墩墩底進入塑性范圍，利用彎曲塑性鉸減小地震力，耗散地震能量。同時通過細部構造設計，使固定墩具有較好適應反復彈塑性變形循環的滯回延性，保證在遭遇預期的大震時，結構的變形要求能夠得到保證（如式1）。這就是延性抗震設計的基本思想。
（1）
式中：為地震作用下結構的最大延性需求值；為結構的容許延性值（延性能力）。
由于延性需求的計算涉及到彈塑性變形問題，因此其計算相對比較困難。為了簡化抗震設計過程，08抗震規范采用基于強度的抗震設計方法來作為簡化的延性抗震設計方法。其主要設計過程如下：首先，計算結構的彈性周期，根據彈性加速度反應譜得到結構的彈性地震力；計算時考慮抗震重要性系數、場地系數、阻尼調整系數。
流程如圖1所示。
2.2能力保護設計思想
能力保護設計思想是結構動力概念設計的一種體現，其基本思想為：通過設計，使結構體系中的延性構件和能力保護構件（脆性構件以及不希望發生非彈性變形的構件，統稱為能力保護構件）形成強度等級差異，確保結構構件不發生脆性的破壞模式。這種思想的主要優點是設計人員可對結構在屈服前、屈服后的性狀給予合理的控制，同時也降低了結構對許多不確定因素的敏感性。
對連續梁橋固定墩，為了避免橋墩墩身及支座的剪切破壞，應對墩身的抗剪及支座按能力保護構件進行抗震設計；同時，由于基礎屬于隱蔽工程，一旦破壞，修復的難度非常大，因此基礎也應作為能力保護構件進行抗震設計。
綜上所述，固定墩的抗震設計可按如下思路進行：橋墩按彎曲延性構件設計，橋墩抗剪、支座及基礎按能力保護構件設計。當橋墩出現彎曲塑性鉸后，由于橋墩抗剪能力、支座及基礎抗力均高于相應延性構件的要求，因而不論地震動強度有多大，這類構件均可避免脆性破壞以及難以修復的破壞。具體的抗震設計流程如下：
（1）進行彈性反應譜分析；
（2）采用基于強度抗震設計方法，計算固定墩設計地震力；
（3）按延性設計思想，根據設計地震力對固定墩進行抗彎設計；
（3）按能力保護設計思想，根據固定墩抗彎強度，對固定墩進行抗剪設計；
（4）按能力保護設計思想，對固定支座及固定墩基礎進行抗震設計。
上述流程如圖2所示。
3 固定墩抗震設計方法
3.1延性構件設計地震力的計算
對于只有一個固定墩的連續梁橋，當跨數不多、而且橋墩的地震慣性力可以忽略時，固定墩的彈性地震力可以采用如圖3所示的單自由度模型進行計算。圖中：為上部結構梁體形心至固定墩墩底高度，為上部結構梁體質量。下面以《公路橋梁抗震設計細則》為例，闡述延性構件設計地震力的計算方法。
根據簡化單自由度模型，得到固定墩水平彈性地震力：
（3）
式中：已考慮了抗震重要性系數、場地系數、阻尼調整系數；為重力加速度。
固定墩按彎曲延性構件設計。則根據基于強度抗震設計方法，通過引入綜合影響系數，得到地震作用下的墩底設計彎矩為：
（4）
3.2 抗彎設計
3.2.1 縱筋設計
根據墩底設計彎矩，進行墩底截面的縱向鋼筋設計?？v向鋼筋設計應滿足：
（5）
式中：為截面等效屈服彎矩，如圖4所示。
需要說明的是，屈服彎矩大于墩底設計彎矩，并不表示橋墩沒有屈服，或者說滿足強度要求，而是間接通過滿足式（5）所示的條件，保證橋墩在屈服后，其延性（變形）能夠滿足給定的要求，如不倒塌等。
3.2.2 塑性鉸區箍筋設計
為了保證橋墩彎曲塑性鉸區具有給定的延性能力，必須對塑性鉸區的箍筋進行設計。通過箍筋的約束效應，提高核心混凝土的極限壓應變，從而提高塑性鉸區的延性變形能力。在各國抗震規范中，一般通過限制最小配箍率（如式6）及合理的箍筋構造形式來保證塑性鉸區具有給定的延性能力。
（6）
式中：為塑性鉸區配箍率；為計算方向的箍筋面積；為箍筋間距；為垂直計算方向的截面尺寸。
3.3 抗剪設計
根據我國08年頒布的《公路橋梁抗震設計細則》簡單介紹固定墩抗剪設計的基本過程。
為避免發生脆性破壞，固定墩的抗剪設計應按照能力保護設計思想進行，即要求：
（7）
式中：為抗剪強度折減系數，＝0.85；為橋墩可能承受的最大地震剪力，應根據墩底的超強彎矩進行計算，如下式：
或 （8）
式中：＝1.2，為強度超強因子，用來反映各種可能導致墩底抗彎強度提高的影響因素，如材料實際強度與設計強度之間的差異等。
為橋墩的名義抗剪強度，由混凝土抗剪強度和箍筋抗剪強度組成,即
主要與截面的有效剪切面積、混凝土抗壓強度、位移延性以及的截面的軸壓比有關；主要與箍筋強度、箍筋面積、截面尺寸及箍筋間距有關。二者計算具體參見Caltrans抗震設計準則[1]中有關規定。
4 固定墩基礎及支座的抗震設計
基礎屬于隱蔽工程，應按照能力保護構件進行抗震設計。與固定墩墩底截面的超強抗彎強度相對應，傳遞到基礎上的最大地震力為：彎矩、剪力、恒載軸力或恒載軸力與地震動軸力的組合（如考慮豎向地震的作用），如圖5所示。根據上述荷載組合，按現行的《公路橋涵地基與基礎設計規范》[2]及《公路橋梁抗震設計細則》對基礎的豎向承載力及強度進行驗算。
對設置于固定墩墩頂的固定支座，應按照能力保護構件進行抗震設計。支座的最大水平承載能力應滿足：
（10）
5 結語
連續梁橋固定墩應按照08頒布的《公路橋梁抗震設計細則》JTG（2008-10-01）從延性抗震設計、能力保護設計思想出發，對固定墩橋墩、基礎及支座的抗震設計進行了系統的探討。對于固定墩系統的不同部位，其性能要求、破壞模式、修復難易程度均有所不同，相應的在進行抗震設計時應區別對待：
（1）橋墩按彎曲延性構件設計。除縱筋設計應滿足要求外，還需對塑性鉸區的箍筋構造進行詳細設計，以確保塑性鉸區能夠提供給定的延性能力。
（2）橋墩抗剪、基礎及支座按能力保護構件進行設計。設計時應考慮墩底截面抗彎強度的超強影響，以保證墩底出現彎曲塑性鉸后，這些部位由于具有較高的強度儲備而得到保護。
參考文獻
1、交通部標準，公路橋梁抗震設計細則（JTG/T B02-01―2008）[S]，北京：人民交通出版社，2008
2、交通部標準，公路橋涵地基與基礎設計規范（TJT 024-85）[S]，北京：人民交通出版社，1985
3、范立礎，卓衛東，橋梁延性抗震設計[M]，北京：人民交通出版社，2001
4、葉愛君，橋梁抗震[M]，北京：人民交通出版社，2001
5、Caltrans, Seismic design criteria（Version 1.2）[S], California Department of Transportation,2001
姓名：王淑濤性別：男 年齡：30 學歷：碩士研究生職稱：工程師
公路抗震設計細則范文2
關鍵詞：抗剪 Priestley 抗震細則
中圖分類號：文獻標識碼：
0引言
國內外近幾十年來的破壞性地震震害表明，因鋼筋混凝土橋墩剪切破壞導致橋梁結構嚴重破壞甚至倒塌，已成為現代橋梁震害的最主要特征之一。在最近的幾次強地震中，由于鋼筋混凝土橋墩剪切強度不足造成的橋梁破壞占有很大的比例。僅在1994年的Northridge地震中，就有6/7的橋梁破壞緣于墩柱的剪切破壞。因此，在橋梁抗震規范中規定合適的抗剪強度計算公式，對于減輕橋梁震害是十分必要的。
1抗剪強度計算理論
1.1桁架-拱模型理論
在地震作用下鋼筋混凝土橋墩的抗剪機理與靜力荷載作用下的鋼筋混凝土構件類似，可以采用簡化力學模型理論中的桁架一拱理論進行解釋說明，同時需要同時考慮動力因素的影響。
靜力荷載作用下，鋼筋混凝土構件的受力與拉桿拱的受力模式非常相似鋼筋混凝土橋墩與建筑結構中鋼筋混凝土構件之間存在一個主要受力區別，即鋼筋混凝土橋墩主要承受軸向力。軸壓力的存在抑制了裂縫的產生和發展，增大受壓區高度，使縱向鋼筋拉應力減小，從而提高了構件的抗剪能力。同時，當壓應力過大時，使得混凝土內部微裂縫發展，抗剪能力又會降低。
在動力荷載作用下，鋼筋混凝土橋墩在動力荷載作用下的抗剪傳力機理同樣可以用桁架―拱模型理論進行分析，但是必須將動力因素的影響考慮在內。核心區混凝土裂縫不斷發展，擴張及閉合，骨料咬合力逐漸減弱，從而導致混凝土抗剪能力降低。隨著受壓區混凝土保護層剝落、塑性鉸區的非彈性變形，斜裂縫加速發展，使混凝土受壓區高度減小，從而產生構件抗剪能力退化現象。軸壓力的存在增加了混凝土的受壓區高度，從而提高了構件的抗剪承載力，但卻使構件的屈服荷載更加接近極限破壞荷載，降低了構件的變形能力。在動力作用下，鋼筋混凝土構件的抗剪機理和承載力的各組成部分不斷變化，但總的來說，構件抗剪能力隨非彈性變形量的增大而急劇下降。
桁架―拱模型理論目前在各國的設計規范中均被廣泛采用，除美國、歐洲、新西蘭橋梁設計規范外，我國建筑規范及現行的《公路橋梁工程抗震設計細則》等均采用此理論。
1.2極限破壞理論
極限破壞理論是剪力在破壞階段內、外力平衡的基礎上。極限破壞理論重要的是確定破壞截面上的應力分布，并采用混凝土強度破壞理論，當應力值達到破壞強度值時發生剪切破壞。
由于假設不同，破壞截面上的應力值取值也不同。一種假定認為破壞截面壓區混凝土承受正應力σs、σy和剪應力τ呈曲線分布。另一種假定為剪壓區的壓應力和剪應力為均勻分布，用增大剪壓區相對高度來近似考慮斜截面上縱筋銷栓力和骨科咬合力。確定截面的應力值后，代入混凝土強度理論計算公式，應力值達到破壞強度值時剪切破壞發生。
由于破壞截面壓區高度和應力分布情況復雜，從理論分析來確定剪切破壞時的力學關系和計算公式相當困難，因此建立的抗剪能力計算公式帶有很大的局限性，缺少通用性。我國89橋梁設計規范和日本建筑規范等采用的就是是極限破壞理論。
1.3壓力場理論
Vecchio和Collins于1986年最先提出了壓力場理論，用于對開裂鋼筋混凝土構件進行非線性分析，但只適用于無塑性鉸的構件，該理論己被加拿大和美國AASHTOLRFD橋梁設計規程采用。壓力場理論主要從以下三點對鋼筋混凝土截面抗剪機理進行把握：
（1）混凝土拉應力作用下截面的抗壓性能；
（2）拉應力一應變之間的軟化關系；
（3）穿過裂縫間的骨料咬合作用對剪力的傳遞。
從一定程度上看壓力場是合理的。它滿足力和力矩、位移協調及混凝土和鋼筋應力-應變關系的平衡。鋼筋混凝土構件的抗剪能力V等于鋼筋貢獻部分Vs與混凝土貢獻部分Vc之和。鋼筋貢獻部分基于可變角度θ的桁架模型，而混凝土貢獻部分則是斜向開裂混凝土拉應力fc1承擔的剪力；混凝土拉應力fc1，在裂縫處為零，在裂縫中間達到最大值。
2抗剪計算公式
2.1Priestley公式[1]
Priestley等人根據實驗，將軸壓力對截面抗剪能力的影響是作為一個單獨的因素來考慮，他提出的抗剪能力計算公式為：
其中，混凝土的貢獻：
式中，k是一個隨塑性區延性增大而下降的系數； 是混凝土抗壓強度標準值（MPa）； 是截面的有效剪切面積（m2），取為全截面面積的0.8。
箍筋的貢獻，對于矩形截面：
對于圓形截面：
式中， 是彎剪裂縫和墩軸線的夾角； 是平行于剪切方向的箍筋面積（m2）； 是單肢箍筋的面積（m2）； 是箍筋的屈服強度（MPa）；S是箍筋間距（mm）； 是核心混凝土的寬度或直徑（mm）。
軸壓力的貢獻：
式中， 是墩軸線與荷載作用點危險截面的彎曲受壓中心點連線的夾角（°）；D是全截面的長度或直徑（mm）；c是彎曲受壓區高度（mm）；a是危險截面到反彎點的距離，懸臂墩柱取墩柱高度（mm），對于存在反向彎曲的墩柱取墩柱高度的一半；P是軸力（MN）。
2.2公路橋梁抗震設計細則公式[2]
墩柱塑性鉸區域沿順橋向和橫橋向的斜截面抗剪強度應按下列公式驗算：
式中： 是剪力設計值（kN）； 是混凝土抗壓強度標準值（MPa）； 是箍筋提供的抗剪能力（kN）； 是核心混凝土面積（cm2）； 是同一截面上箍筋的總面積（cm2）； 是箍筋間距（cm）； 是箍筋抗拉強度設計值（MPa）；b是沿計算方向墩柱的寬度（cm）； 是抗剪能力折減系數，取0.85。
2.3公式對比
Priestley公式中抗剪強度包含3項，其中軸壓力對截面抗剪強度的影響被認為是一個單獨的因素而考慮，認為抗剪強度由于軸壓力的存在而由斜壓機構產生的提高，可以作為抗剪強度中的一個獨立因素。認為抗剪強度由于軸壓力的存在而由斜壓機構產生的提高，可以作為抗剪強度中的一個獨立因素。這是由于軸壓力的存在使裂縫的產生和發展受到抑制，從而使受壓區高度增大，縱向鋼筋的拉應力減小，提高橋墩的抗剪承載能力。但是當壓應力過大時，混凝土內部的微裂縫得到發展，使抗剪強度降低。
我國公路橋梁抗震設計細則（以下簡稱08細則）中橋墩抗剪能力的計算公式沒有考慮軸壓力的影響，參考的是Caltrrans規范（2000年版）中塑性鉸區內的抗剪能力計算公式。采用簡化計算的方法，保守的取延性影響系數為0.023，軸力影響系數為1.0，同時對計算出的抗剪能力進行折減，折減系數為0.85，因此，我國抗震細則公式對混凝土抗剪能力的計算偏保守。
3結論
Priestley計算公式中考慮的因素較多，包括配箍率、軸壓力、剪跨比、延性系數、截面面積，并且認為軸壓力對截面抗剪強度的影響可以作為一個獨立的因素來考慮。我國公路橋梁抗震設計細則公式則參考Caltrrans規范中的公式，采用簡化計算的方法，取最保守的系數，并考慮一個0.85的折減。
[參考文獻]
公路抗震設計細則范文3
關鍵詞：公路橋梁；抗震加固；措施
橋梁是公路工程的重要一環，多為我國國省干線公路交通網上的關鍵節點，當地震發生時，橋梁較易發生破壞，一旦失去通行能力將會嚴重阻礙抗震救災工作并帶來一系列的次生災害，造成生命及財產的更大損失。也造成了公路和鐵路橋梁的嚴重毀壞。因此，研究公路橋梁抗震加固技術具有必要性和工程意義。
一、橋梁抗震加固的必要性
隨著我國國民經濟的快速發展，交通運輸業得到了長足發展，交通量猛增，車輛載重增大。很多橋梁特別是依據舊規范修建的老橋，或因設計、施工以及使用上的種種原因存在不同損傷的橋粱，均處于無法滿足現代化交通現狀的局面。如將這些橋全部蘑建，不但影響現有交通也耗費人力、物力 實踐證明，采用適當的加固技術，可有效恢復和提高舊橋的承載能力和通行能力、延長橋梁的使用壽命。采用此法不但可以節省大量投資，亦可通過維修和加固舊橋消除交通安全隱患，以提高公路通行能力和服務水平、滿足現代化交通運輸的需求。
需要進行抗震性能評價與加固的情況有：地震中遭受嚴重破壞橋梁的修復或加固：其次是隨著新規范的頒布，設計方法的更新，對以前未按新規范設計的橋梁進行抗震性能評價。通過評價的結論提出有效的加固方法，提高單個構件及橋梁體系的抗震性能以滿足新的抗震設防要求。對于由《公路工程抗震設計規范》（JTJO04-s9）進行設計的橋梁，其設防標準單一，往往沒有足夠的構造措施保證結構的整體延性，也沒有采用能力設計的思想來防止橋墩等構件的剪切破壞。而新刊布的《公路橋梁抗震設計細則》（JTG / T B02一O1—2008）提出了以預防為主的抗震設計方針。使得用舊的抗震標準設計的公路橋的抗震性能不足。對于這類公路橋應進行震害檢查，明確其抗震弱點，力求通過抗震加固及維修等手段提高其抗震性能。
二、橋梁與抗震
近幾年自然災害頻繁發生，特別是地震帶來的強破壞性，給人們的生命和財產帶來很大的危害。我國處于二大地震帶之間，是一個地震多發國家，強震后帶來的不僅僅是生命財產的損害，還會引發一個長期的政治、經濟問題及情感上難以愈合的創傷。地震發生后，公路橋梁成了通往震中的唯一生命線，對搶救人民的生命財產安全起著非常重要的作用，在震后公路橋梁也是人們重建家園，恢復生產的重要環節之一，所以在地震中，公路橋梁是生命系統的重要組成部分，由于其重要的作用，所以在公路橋梁設計過程中抗震性能會成為設計的重點關注問題，公路橋梁抵抗地震的災害能力增強了，對搶救人民生命財產和恢復災后重建有著極其重要的意義。根據歷次大地震的調查研究，公路橋梁的地震破壞主要形式總結歸納如下：橋梁上部結構受水平力作用滑落；橋墩塑性鉸的抗彎、抗剪強度不足，導致橋墩破壞；橋墩、樁基礎鋼筋的連接及錨固性能不足，導致橋墩破壞（最為常見）；常規橋梁抗震設計首先應是抗震構造措施，根據汶川地震相關調查表明干線公路橋梁由于采用了合理的抗震構造措施，結構安全富余較多，震后其破壞遠小于地方道路橋梁?？拐饦嬙齑胧┦强偨Y橋梁震害經驗的基礎上提出的設計原則，事實表明抗震構造措施可以起到有效減輕震害作用，而所耗費的工程代價往往較低。
三、橋梁的加固技術研究
對于處于地震多發區的已經修建的橋梁，應根據更為先進的設計思想對其進行抗震性能評價，并結合評價結果考慮是否應給予相應的抗震加固措施。
3.1結構連接件的維護
當支承連接件不能承受橋梁上、下部結構產生的相對位移時，可能會失去相應的作用，并導致梁體墜毀。而這種情況往往都是由施工單位和養護單位對橋梁支承連接件的性能質量的重視度不夠所引起的。因此，應定期對橋梁支座、伸縮縫等連接構件進行維護。在國內，目前采用較多的維護方法有采用擋塊、連梁裝置等安裝于伸縮縫等上部接縫處；安裝限位裝置于簡支的相鄰梁間；為耗散作用于機構的地震能量增加耗能裝置及減隔震支座；增加支承面的寬度等措施。此外，在橋梁使用期間定期檢查并維護支座時應隨時清除伸縮縫內的雜物。
3.2上部結構加固
加固上部結構主要有粘貼鋼板加固法、增大截面加固法和結構體系轉換法。粘貼鋼板加固法主要在梁板橋的主梁底部出現嚴重橫向裂縫時使用。在粘貼鋼板、鋼筋或纖維時應特別注意粘貼位置，即粘貼位置應盡量遠離中性軸加固區。同時還應注意黏結劑的性能以保證錨固的可靠性；增加截面加固法主要是增設鋼筋在主梁下部以提高主梁的抗彎能力。同時，如果增設的鋼筋較多可考慮將主梁下部的截面面積增大以避免超筋構件的出現。另外，應設置錨固筋，傳力銷、剪力鍵等可靠的連接物在新老結構材料之間以避免增加的重量破壞原截面；結構體系轉換法主要指將可承受負彎矩的鋼筋設置在簡支梁的梁端，使相鄰兩主梁連起來就可形成多跨連續梁，進而達到提高橋梁承載力的目的。
3.3下部結構加固
下部結構的加固主要有柱罩、填充墻、連梁、加固支座、加固帽梁、橋臺和加固基礎等措施。填充墻具有提高柱的橫向能力和限制柱的橫向位移等特點，可用于多柱橋梁；連梁可提高混凝土排架的橫向能力。連梁可置于排架底部標高處替代墩帽，也可置于地面標高和排架底部標高之間的某個位置以調整特定排架的橫向剛度。一直以來支座都是地震中受損最容易的部位，而為加固支座現在一般都采用隔震支座加固橋梁的方式，此外還有用鉛芯橡膠支座或者纜索與彈性支座配套使用代替彈性支座的方法；帽梁加固方法最常見的是給現有帽梁增設墊板；橋臺加固主要有兩種方法，一是支座延長裝置，二是用木材、混凝土或鋼筋填塞夾縫，后者采用較多；通?；A加固的方法是增設覆蓋層、均勻增加基礎、增加接觸面積或將基礎錨固于土中等。
四、結束語
橋梁抗震加固是一項很復雜的工程，涉及地震工程學、彈塑性力學、損傷力學、計算力學、新材料開發和應用、現代檢測技術等多個學科分支，必須通過學科交叉與融合研究，對橋梁的地震損傷進行正確計估和計算，并結合經濟上的合理性，才能給出理想的橋梁抗震加固方案?！?/p>
參考文獻
[1]李偉，崔雷等.橋梁抗震設計及對策分析吉林交通科技[J].2010；2（4）：1045-1047.
[2]莊衛林，劉振宇，蔣勁松.汶川大地震公路橋梁震害分析及對策[J].巖石力學與工程學報，2009，28（7）：1377-1387.
公路抗震設計細則范文4
關鍵詞：Midas/Civil；橋梁下部結構；抗震計算
中圖分類號：U442 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）09-0005-03
1 工程概況
本工程位于中山市石岐區岐港片區，廣豐工業大道（石岐段）上，跨越現狀南六涌，河涌寬約38m。根據水利及航道部門技術要求，南六涌無通航要求，水位受水系的水閘控制，設計洪水位取2.3m。根據現狀河道走向、地形及周邊環境，擬建橋梁與主河道斜交，約成30度角。橋跨布置為3×16m預應力砼簡支空心板梁橋，共兩幅，每幅橋寬20m。下部結構采用樁柱式橋墩，直徑1m的柱接1.2m的鉆孔灌注樁，橋臺采用薄壁式臺，樁基礎，臺前設4m長的M7.5漿砌片石鋪砌，臺后用碎石與粗砂混合料回填。
圖1 廣豐工業大道南六涌橋立面圖
擬建橋梁兩側均有水泥路到達場地，交通較方便，原始地貌單元為珠江三角洲海陸交互沉積平原，地形開闊，無池塘、坑道、土洞等不良地質。區域內水網密布，地表水系發育，地下水對混凝土結構無腐蝕性。
2 技術指標
安全等級：二級；
設計基準期：100年；
環境類別：Ⅰ類環境；
設計速度：50；
設計荷載：公路-Ⅰ級；
凈空：無通航凈空要求；
地震動峰值加速度：0.1g。
3 結構荷載取值
3.1 永久作用
橋梁永久荷載考慮上部板梁自重及二期恒載，二期恒載包括橋面鋪裝和欄桿等，以均布荷載形式加載，合計95.4KN/m。下部橋墩自重?；炷寥葜厝?6kN/m3，計算時將荷載轉化為質量。
3.2 地震計算參數
根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001）、《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）等相關資料，本項目區域地震基本烈度Ⅶ度（加速度取0.10g）。按《中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001）》表3.1.2判定本橋梁按照B類橋梁進行抗震設防設計。
本橋所在地抗震設防烈度為Ⅶ度，場地類型為Ⅱ類，根據《抗震細則》的9.3.6條規定：“混凝土梁橋、拱橋的阻尼比不宜大于0.05”，因此在這里取阻尼比為0.05。
按《公路橋梁抗震設計細則》6.1.3，本橋屬于規則的常規橋梁，抗震分析采用多振型反應譜法，水平設計加速度反應譜S由下式（規范5.2.1）確定：
式中：
Tg—特征周期（s）
T—結構自振周期（s）
—水平設計加速度反應譜最大值
Ci—抗震重要性系數
Cs—場地系數
Cd—阻尼調整系數
A—水平向設計基本地震加速度峰值
反應譜擬合的相關參數見表1：
4 工況組合
永久作用，主要考慮：上部結構重力（恒載）、預應力作用、土壓力。
地震作用，地震動作用以及地震土壓力。
E1地震作用：永久作用+地震作用；
E2地震作用：永久作用+地震作用+支座摩阻力；
圖2 E1地震作用加速度反應譜
圖3 E2地震作用加速度反應譜
4.1 計算軟件及模型
本次計算選取Midas/Civil2013有限元軟件，建立全橋整體有限元模型，考慮結構整體抵抗縱、橫向地震作用的影響，模態組合采用CQC法。利用軟件土彈簧工具模擬樁-土之間的相互作用，以達到最大限度真實的模擬下部樁基礎；全橋模型如圖4所示：
圖4 廣豐工業大道南六涌橋橋midas有限元模型
5 計算結果
5.1 E1地震作用縱、橫橋向橋墩強度計算（抗震規范7.3.1）
根據計算結果，在最不利荷載組合工況下，E1地震順橋向彎矩包絡圖及最大受力情況如圖5和表2所示。
從橋墩順橋向驗算結果表中可以看出在E1地震作用下：橋墩強度滿足現行規范要求。
根據計算結果，在最不利荷載組合工況下，E1地震橫橋向彎矩包絡圖及最大受力情況如圖6和表3所示。
圖5 E1地震順橋向彎矩包絡圖
圖6 E1地震橫橋向彎矩包絡圖
從橋墩橫橋向驗算結果表中可以看出在E1地震作用下：橋墩強度滿足現行規范要求。
5.2 E2地震作用下墩柱抗震強度驗算（抗震規范7.3.4）
根據《公路橋梁抗震設計細則》（JTG/TB02-01-2008））第7.3.4條進行墩柱順橋向、橫橋向斜截面抗剪強度驗算。柱頂、底塑性加密區箍筋采用直徑14mm鋼筋，間距8cm；
=0.1×（2×1.5390）×200×280/8=2154.6kN
=0.067××22166.4=7184.2kN
=0.85×（0.0023××22166.4+2154.6）=2041.0kN
根據計算結果可以看出，墩柱塑性鉸區域斜截面抗剪強度滿足規范要求。
5.3 E2地震作用墩頂位移驗算（抗震規范第7.4.6條）
在E2地震作用下，屬于規則類的常規橋梁可按下式驗算橋墩墩頂位移：
Δd≤Δu
式中：
Δd——在E2地震作用下墩頂的位移（cm）
Δu——橋墩容許位移（cm）；
E2地震作用下，墩頂的順橋向和橫橋向水平位移按抗震規范第6.7.6條計算，。計算結果如表4
所示。
計算表明，E2地震作用墩頂位移滿足要求，墩柱塑性鉸區域的塑性變形能力滿足規范要求。
6 計算結論
通過進行結構有限元分析表明，在規范地震荷載作用下，現設計圖紙下部墩柱的結構構造及配筋滿足規范要求，達到設防目標，結構設計安全可靠。
參考文獻
[1] 公路工程技術標準（JTGB01-2003）[S].
[2] 公路橋涵設計通用規范（JTGD60-2004）[S].
[3] 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范
（JTGD62-2004）[S].
[4] 公路橋梁抗震設計細則（JTG/TB02-01-2008）[S].
公路抗震設計細則范文5
【關鍵字】 橋梁；地震破壞；結構設計
中圖分類號： K928 文獻標識碼： A
1前言
認識橋梁的震害及其原因，是做好橋梁抗震設計工作的前提，才能保證橋梁在地震中的可靠性、安全性，以減少損失，發揮其在抗震救災中的作用。已建橋梁的結構形式多為簡支梁和連續梁橋。所以本文重點討論梁橋。
2地震中公路橋梁破壞的主要原因
一，橋址處山體崩塌滑坡等次生災害引起的橋梁破壞。二，場地劇烈運動引起結構過大的振動而產生強大慣性力導致的強度破壞。三，場地過大的相對變位引起的結構內力或位移破壞及長周期地震導致的結構破壞。
3地震中公路橋梁破壞主要形式分析
3.1橋梁的整體坍塌
橋梁整體坍塌是因為橋梁所處位置山體多出現崩塌、滑坡等地質災害, 位于山下的橋梁受到滑坡及崩塌體的巨大沖擊力而斷裂倒塌。因此，橋梁在選址上應該盡量避免斷裂層和地質病害多發段。
3.2落梁破壞
落梁破壞是指橋梁上部結構在地震力的作用下梁移過大，而導致梁體的整體滑落。梁體的過大位移還會導致伸縮縫和擋塊的破壞，出現上部結構梁體相碰撞等。產生落梁破壞是由于支座約束梁體的位移能力不足和擋塊的強度不夠，缺乏必要的防落梁措施。
防落梁措施主要有以下幾種：一、加大墩梁搭接長度，墩梁搭接長度實際上應該是梁與支座墊石的搭接長度，特別是墊石較高的情況，所以墊石的順橋向寬度宜設置至墩邊，這樣可以增大墩梁搭接長度。二、縱向、橫向約束裝置。這種裝置必須有足夠的強度，同時不能妨礙支座變形。
3.3支座滑移破壞
支座滑移破壞是地震發生時常見的一種破壞形式。是梁體與支座之間的相對滑移。梁體在巨大的慣性力作用下帶動支座滑移產生的破壞。所以支座應有一定的強度要求。但由于梁體與支座間出現相對滑動, 對于橋墩和基礎實際上起到隔震效果, 使得墩柱和基礎損傷一般較輕。所以在支座選擇時，不僅要考慮支座本身的安全，還應考慮支座對整個結構影響的作用。
3.4墩柱破壞
墩柱破壞分為墩柱彎曲破壞和墩柱剪切破壞。
墩柱彎曲破壞是指由于在地震力作用下墩柱的抗彎承載力不足而導致墩柱破壞。其具體形式為墩柱一側的混凝土被壓潰而另一側混凝土出現大裂縫。多發生在墩的底面。由于橋墩在破壞過程中出現塑性變形和剛度下降，降低了地震力的破壞強度，所以這種破壞形式通?？梢员苊鈽蛄涸诘卣鹬邪l生倒塌。墩柱彎曲破壞是因為墩柱的延性設計不足即橫向箍筋配置不足; 二是構造上的缺陷: 箍筋搭接失效、縱向筋過早切斷錨固長度不足、箍筋端部沒有彎鉤等。而相應的措施是進行結構延性設計。
墩柱剪切破壞是指由于在地震力作用下墩柱的抗剪承載力不足而導致墩柱破壞，其具體形式為墩柱四周的混凝土全部發生粉碎性破壞。一般發生在帽梁與墩柱連接處、墩柱與承臺的連接處。這種破壞形式是導致橋梁倒塌的主要原因。
墩柱剪切破壞的原因是墩柱的抗剪強度不足即橫向箍筋配置不足，其解決方法是進行能力保護設計。
3.5基礎破壞
基礎破壞主要表現在地基土破壞和樁身破壞。地基土破壞主要為地層震陷和砂土液化?；A破壞表現在基礎頂端混凝土破裂。因此設計時應避免基礎作用于地震帶、液化土層及軟土上。而對于樁基礎應進行能力保護設計。
3.6橋臺破壞
橋臺破壞是由于地震時自身受到的地震力、臺后地震主動土壓力及上部結構的撞擊力導致的破壞。表現在橋臺本身開裂、破壞，橋臺后填土擠壓橋臺擋土墻等。
4地震分級設防理念
分級設防采用“小震不壞， 中震可修，大震不倒”的分級設防理念, 規定了在不同等級的地震激勵下橋梁結構應具有不同的抗震性能。
“小震不壞”， 要求橋梁在遭遇低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不損壞，不修理任然可以繼續使用;“中震可修”，要求橋梁在遭遇相當于本地區抗震設防烈度的設計地震影響時，有限損壞，經及時修后理任然可以繼續使用; “ 大震不倒”，要求橋梁在遭遇高于本地區抗震設防烈度的預估地震影響時，不至于坍塌，結構嚴重損壞，但任然可以加固后恢復交通。
5橋梁抗震設計方法
現在主要采用反應譜法及動態時程分析法進行橋梁的抗震設計。
反應譜方法用于抗震設計包括兩個基本步驟: 第一步是根據強震記錄統計用于設計的地震動反應譜; 第二步是將結構振動方程進行振型分解，將物理位移用振型廣義坐標表示。最后，將各振型反應最大值組合起來設計。
反應譜的優點是，第一步工作只需做一次，一旦設計反應譜確定后，反應譜的計算工作只限于第二步上。反應譜的最大缺點是原則上只適用于線性結構體系的抗震設計。
動態時程分析法，重要的建筑物、大跨徑橋梁和其它特殊結構物開始采用多節點、多自由度的結構有限元動力計算方法，把地震強迫振動的激振―地震加速度時程直接輸入，對結構進行地震時程反應分析，這通稱為動態時程分析。動態時程分析法可以精確地考慮結構、土和深基礎相互作用，以及地震波相位差及不同地震波多分量多點輸入等因素建立結構動力計算圖式和相應的地震振動方程。同時，考慮結構幾何和材料非線性以及各種減震、隔震裝置非線性性質的非線性地震反應分析更趨成熟與完善。
6橋梁抗震結構合理設計
雖然地震強度高是橋梁損壞的主要原因, 但橋梁結構剛度高度不規則, 連接件設置不合理, 結構本身設計缺陷在客觀上加劇了結構的破壞。因此，橋梁結構在構造上還應滿足一定的要求：
在高烈度地震區盡可能采用整體規則性好的橋梁結構, 結構的布置要力求幾何尺寸、質量和剛度均勻、對稱、規則, 避免突然變化。從幾何線形上看, 盡量選用直線橋梁。不適宜采用斜交橋。
采用板式橡膠支座的橋梁,如支座與上部結構間沒有連接移約束措施, 混凝土擋塊在地震中可以犧牲, 可以有效減少下部結構所受地震力。但對于這種類型的橋梁抗震設計的關鍵是: 怎樣采用合理的梁體限位裝置、設置足夠的梁墩合理搭接長度控制梁移在不發生落梁的范圍又不增加墩柱地震力。
7結語
在地震作用下，結構構件的損傷是不可避免。廣大橋梁設計者不僅要考慮通過傳統的結構抗震設計方法即依靠增加結構構件的尺寸、配筋從而提高結構自身的強度、變形能力來抗震的，也應考慮通過適當選擇塑性鉸的發生順序和細部延性設計以防止結構的倒塌。
參考文獻
[1]范立礎, 李建中.汶川橋梁震害分析與抗震設計對策..2009 年5月第5 期
[2]劉健新.汶川地震橋梁破壞及中外橋梁抗震設計規范對比..陜西西安064-10-7
[3]鄭罡, 唐光武,.橋梁抗震性能評定文獻綜述..公路交通技術.2005 年10 月第5 期
[4]唐光武，蘭海燕.中國公路橋梁抗震設防標準的發展和評價..公路交通技術2011 年12 月第6 期
[5]才南.探討橋梁震害及抗震設計沈陽市市政工程設計研究院，2012
公路抗震設計細則范文6
關鍵詞：連續梁橋；地震響應；抗震性能；有限元分析
中圖分類號： U448.21+2 文獻標識碼：A
1 橋梁概況
依托工程為4孔40米T形連續梁橋，主橋全長160m。單幅橋寬均為12m。墩高15
2 有限元模型的建立
依據設計資料，采用Midas Civil空間有限元分析軟件建立結構動力特性和地震反應的三維有限元模型。計算模型均以順橋向為X軸，橫橋向為Y軸，豎向為Z軸。邊界條件為：按實際模擬主墩，1號墩和2號墩與主梁固結，按實際模擬樁基，采用土彈簧模擬樁基與土的相互作用；0號橋臺、3號橋臺處設盆式橡膠支座，采用彈性連接模擬支座的約束情況。
3抗震設防標準與設計反應譜
依據《公路橋梁抗震設計細則》（JTG/T B02-01-2008）對橋梁抗震設防類別的分類，該橋的抗震設防類別為B類，其抗震設防目標如表1所示。
表1設防水準和抗震性能目標
抗震設防水準 設防目標
50年超越概率63％（小震） 一般不受損壞或不需修復可繼續使用
50年超越概率2％（大震） 應保證不致倒塌或產生嚴重結構損傷，經臨時加固后維持應急交通使用
(a) E1地震反應譜（b）E2 地震反應譜
圖2水平向地震反應譜
B類橋梁必須進行E1地震作用和E2地震作用下的抗震設計，E1 和E2地震作用對應的超越概率分別為50年超越概率63%（重現期100年）和50年超越概率2%（重現期約2000年）。根據工程場地的地震動參數和場地條件，本依托工程E1和E2水平設計地震動加速度反應譜（阻尼比為0.05）如圖2所示。
4 地震作用反應分析
根據結構動力計算模型，采用多振型反應譜分析方法對主橋在E1地震作用下的結構反應進行分析，采用時程分析法對E2地震作用下的結構反應進行分析。在反應譜分析中，為保證計算精度，在按振型疊加法計算結構的最大地震反應時，考慮的振型階數均在計算方向獲得90%以上的有效質量，振型組合采用CQC法。
4.1E1地震作用下橋梁抗震性能驗算
在永久作用和E1地震作用下，對橋墩各控制截面進行抗震性能驗算，驗算結果表明各控制截面均滿足抗彎承載力，驗算結果表1和表2。
表1順橋向各橋墩關鍵截面抗震性能驗算
墩號 截面位置 最不利軸力（kN） 地震彎矩（kN.m） 初始屈服彎矩（kN.m） 能力
需求比 驗算
結果
4號墩 墩底 17977 36206 71689 1.98 彈性
5號墩 墩底 24257 37789 79389 2.10 彈性
6號墩 墩底 21593 38403 61726 1.61 彈性
7號墩 墩底 15896 33447 38391 1.15 彈性
表2橫橋向各橋墩關鍵截面抗震性能驗算
墩號 截面位置 最不利軸力（kN） 地震彎矩（kN.m） 初始屈服彎矩（kN.m） 能力
需求比 驗算
結果
4號墩 墩底 17910 42534 92830 2.18 彈性
5號墩 墩底 24142 52199 103342 1.98 彈性
6號墩 墩底 21537 38186 98277 2.57 彈性
7號墩 墩底 15875 27193 77928 2.87 彈性
4.2E2地震作用下橋梁抗震性能驗算
在永久作用和E2地震作用下，對進入塑性工作狀態的橋墩進行塑性鉸區容許轉角驗算，計算結果見表3和表4。
表3順橋向塑性鉸區容許轉角驗算
墩號 截面位置 塑性轉角需求
（rad/m） 容許塑性轉角
（rad/m） 能力需求比 驗算結果
4號墩 墩底 0.00027 0.044 163.0 滿足
5號墩 墩底 0.00036 0.045 125.6 滿足
6號墩 墩底 0.00091 0.009 9.9 滿足
7號墩 墩底 0.003 0.013 4.3 滿足
表4橫橋向塑性鉸區容許轉角驗算
墩號 截面位置 塑性轉角需求
（rad/m） 容許塑性轉角
（rad/m） 能力需求比 驗算結果
4號墩 墩底 0.00021 0.034 161.9 滿足
5號墩 墩底 0.00026 0.035 134.6 滿足
6號墩 墩底 0.00035 0.009 25.7 滿足
7號墩 墩底 0.00042 0.0096 22.8 滿足
5小結
通過對本橋下部結構進行抗震分析，計算結果表明，本橋主墩和樁基強度滿足規范要求。在E1地震作用下，橋墩、樁基礎在均保持為彈性工作狀態，滿足“小震不壞”的性能目標要求。在E2地震作用下，橋墩墩底截面均已屈服，通過對潛在塑性鉸區域截面的塑性轉動能力驗算可知，塑性轉動能力滿足設計要求，滿足“大震不倒”的性能目標要求。
參考文獻
[ 1] 范立礎. 橋梁抗震[ M] . 上海: 同濟大學出版社, 1997.
[ 2]謝旭. 橋梁結構地震響應分析[M]. 北京: 人們交通出版社, 2006.
