DB14T 846-2014中小跨径混凝土梁桥抗震设计指南

DB14DB14/T846—2014中小跨径混凝土梁桥抗震设计指南2014-2014-山西省质量技术监督局I II 1 1 1 1 2 4 6 8 11 12 13 15 17永强、刘媛媛、傅莉、郭文龙、申雁鹏、吕立宁、寇伟、赵芳、1本标准适用于山西省境内单孔跨径为20m～40m的混凝土箱凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的JTG/TB02-01公路桥梁抗放置在主梁与桥墩或桥台之间，用于限制主梁与墩台之放置在主梁与主梁之间，用于限制主梁与主梁之间顺4.2桥梁的抗震设计应本着以减轻公路桥梁的地震破坏，保障人民生命财产安全，减少经济损失为原在E2地震作用下应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加24.4中小跨径混凝土梁桥的抗震设计主要包括概念设计、抗震计算和构造设计，其中典型桥梁可以查4.5我省主要城镇（县级及县级以上城镇）中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和地震5.1概念设计原则5.1.1选择桥位时，应尽量避开地震危险地段，充分利用抗震有利地段；对不利地段，宜地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等一般地段不属于有利、不利和危险的地段不利地段软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层，高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等危险地段地震可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等部位，及发震断裂带上可能发生地表位错的部位5.1.2避免或减轻在地震作用下因地基变形或地基失效造成的破坏。宜避开地震时可能发5.1.4加强桥梁结构的整体性。对桥梁上下部结构之间的连接部位、墩柱与盖梁以及墩柱与基础之间5.1.5桥台不宜作为抵抗桥梁整体地5.1.6在设计中应对防落梁系统、限位装置及连梁装置提出相应的施工和维护要求。5.2结构体系布置5.2.1几何线形上宜选择直桥，弯桥或斜桥会使地震反应复杂化，对整体结构5.2.2结构布局上宜布置成连续结构，简支结构在地震时容3a)一般桥梁的塑性变形、耗能部位见JTG/Ta)一般桥梁的塑性变形、耗能部位见JTG/Tk－第j桥墩（柱）的组合刚度；mj－第j桥墩（柱）顶等效梁体质量。0.5≤kiemjkmi≤2.00.75≤kiemjkmi≤1.33b)对于梁式桥（多联桥）相邻联的基本周期比宜满足0.7≤≤1.43...................TTj－第j联的基本周期。5.2.4采用板式橡胶支座的桥梁结构，如在地震作用下，支座抗滑性如不能满4分别为顺桥向和横桥向的地震作用。桥梁地震作用计算及抗震验算见JTG/T6.1.2在E2地震作用下，水平地震力与永久作用效应以及均匀温度作用效应组X0=XD+XH+0.5XT (2)Ehzb=Ehze+Ehzd+0.5E (3)X0－水平地震力与永久作用效应以及温度作用效应组合后得到的支座水平位移（mEhzb－水平地震力与永久作用效应以及温度作用效应组合后得到的支座水平力（kNXD－水平地震设计力产生的支座水平位移（m将支座作为能力保护构件，通Ehze－支座作为能力保护构件，通过桥墩塑性铰区域截面超强弯矩计算得到的水平地震设计力XH－永久作用产生的支座水平位移（mEhzd－永久作用产生的支座水平力（kNXT－均匀温度作用引起的支座水平位移（mV (4)VVVVVcxAe/1000..............................................................................=f1xf2x≤0.33.......................................................................(6)=0.25xf2x≤0.33...............................................................gA－混凝土毛截面面积（mm2gfyh－箍筋抗拉强度（Mpa5ps－箍筋体积配筋率，即箍筋体积与核心混凝土体积之比；-轴力（Nfc,－混凝土抗压强度标准值（MPaf1、f2－系数。6.2.2在E2地震作用下，双柱墩a)当中间不设横系梁时，墩顶横桥向_φy)Lp,(H2_)...................H－墩高（mL=0.08H/2+0.022fyds≥0.044fyds (11)fy－纵向钢筋抗拉强度标准值（MPads－纵向钢筋直径（cmb－矩形截面的短边尺寸或圆形截面直径（φu－截面的极限曲率（1/m按JTG/TB02-01-2008附录B计算。b)当中间设置一道横系梁时，墩顶横桥向容许位移可按_φy)L(H4_).............................................LL－按H/4计算的塑性铰长度（m按式（14）L=0.08H/4+0.022fyds≥0.044fyds (14)Vc0≤0.7ftbh0+1.25fyvh0....................................................................(15)Vc0≤ftbh0+fyvh0_0.2N...............................................................(16)λ-剪跨比；ft－混凝土的抗拉强度设计值（MPafyvAsv-箍筋的抗拉强度设计值（MPa-配置在同一截面内箍筋各肢的总截面积（mm26钢筋的直径）。在墩柱上、下端2m范围内6.3.1.2盖梁纵向钢筋的配筋率不应小于0.9%6.3.26度区桥梁可不做抗震计算，应做6.3.3.1墩柱及桩纵向钢筋的配筋率应6.3.3.2中间墩可采用普通板式橡胶支座，过渡墩采用四氟滑板支座。Ⅱ类场地6.3.4.2一般跨径、墩高的桥梁宜采用隔震支座，而且还应满足正常运营荷载的承载要求。减隔77.3.1计算模型应能准确表达桥梁结构的刚度、质量分布7.3.2对于采用天然橡胶支座的桥梁可采用反应谱法；对于采用铅芯橡胶支d)应具有较好的自复位能力，使震后桥7.1.3当墩高较高，不宜使用隔震设计时，可采用局部隔震体系，即在一联7.2.1常用的隔震支座有天然橡胶支座；常用的减隔震支座有高阻尼橡胶支b)高阻尼橡胶支座可简化为带有屈服力的两线性刚度特性，阻尼不高时也可简化为线性刚度采天然橡胶支座（GZP/RB）高阻尼橡胶支座（HDRB）铅芯橡胶支座（GZY/LRB）水平滞回特性剪切刚度简化模型87.3.3时程分析应按桥梁场地类别选用实际强震记录和人工模拟的加速度时录数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均加速抗震设防烈度设计基本地震加速度值0.10g0.15g0.20g0.30gE1地震355570E2地震220310400510），8.2.1常用的限位装置有钢拉杆式8.2.2当满足式（17）的要求时，可不设置限位Ds≤Db......................Ds－墩梁或台梁在地震作用下的纵向相对位移（m可按附录D.1.1D≤Dr (18)9限位钢拉杆限位钢拉杆A≥kmD/Fy.................................................................................(19)A－限位装置的最小截面积（m2Fykm-限位装置材料的强度（kN/m2 支座主梁 支座或钢链桥墩（台）8.3.2当满足式（20）的要求时，不需要D2s≤D2b (20)D2s－分联墩处左右梁端在地震作用下的纵向相对位移（m8.3.38.3.3连梁装置设计应满足式（21）及式（D2x≤DL (21)D2x－分联墩处左右梁端在地震作用下的相对位移（m可按附录D.2计算；DL－连梁装置的最大容许位移（m取分联墩处左右梁端支撑长度之和。B≥kLD/FL.................................................................................(22)B－连梁装置的最小截面积（m2FL－连梁装置材料的强度（kN/m2kL－连梁装置的抗拉刚度（kN/m8.4.1若墩梁横向位移满足式（23）的要求，挡块DHs≤DHb (23)DHs－地震作用下墩梁横向相对位移（m可按附录D.1.1计算；8.4.2若墩梁横向位移不满足式（23）的要求，挡块强度应满足式f≤acvftb(h-as)+fyvpsvb(h-as) (24)f－挡块的地震设计力（N可按附录B.3计算；acv－斜截面混凝土受剪承载力系数，一般取为0.70；ft－混凝土抗拉强度设计值（MPab－混凝土挡块宽度（mas－挡块中受力钢筋合力点到边缘的距离（mfyv－挡块中箍筋的抗拉强度设计值（MPapsv－挡块中的箍筋配筋率。8.4.3耗能型抗震挡块设计：将挡块中的部分竖向钢筋在挡块中部截断，形成人为薄顶部设计一个面向主梁侧的外突起，并在突起部位安放9.1主梁与挡块、梁端与桥台及梁端间应设置橡胶缓9.2柱式桥墩高度不宜超过30m，实体薄壁墩高度不9.7抗震设防烈度为8度及以上地区桥梁A结构形式跨径桥宽（m）基础类型先简支后连续预应力混凝土小箱梁2010~13圆柱形墩5~15-先简支后连续预应力混凝土小箱梁2510~13圆柱形墩10~20-先简支后连续预应力混凝土T梁2510~13圆柱形墩10~20-先简支后连续预应力混凝土小箱梁3010~13圆柱形墩10~20-10~13矩形墩20~30-先简支后连续预应力混凝土T梁3010~13圆柱形墩或矩形墩10~30-先简支后连续预应力混凝土小箱梁3510~13圆柱形墩15~25-10~13矩形墩25~35-先简支后连续预应力混凝土T梁4010~13圆柱形墩或矩形墩25~35-注1：表中所列均指直线正交桥。当桥梁位于平曲线半径≥1000m和斜交桥的右偏角在80度～100度之间，均可作为表中的典型桥梁进行设计。注2：表中典型桥梁按以下情况进行分析计算：（1）场地类别：Ⅱ类、Ⅲ类（2）支座：板式橡胶支座和四氟滑板式橡胶支座（3）混凝土等级：主梁C50，盖梁、墩身C30~C35，承台、系梁及桩基C25~C30。我省主要城镇的抗震设防烈度、设计基本地表B.1给出了我省主要城镇的抗震设防烈度、设计基本地表B.1我省主要城镇的抗震设防烈度、设计基地区抗震烈度地震加速度地震特征周期位置太原0.20g0.40s太原（杏花岭、小店、迎泽、尖草坪、万柏林、晋源清徐、阳曲0.15g0.40s古交0.45s娄烦大同0.15g0.35s大同（城区、矿区、南郊大同县，广灵，灵丘0.40s浑源0.10g0.35s阳高，天镇0.40s大同（新荣左云朔州0.15g0.35s怀仁，应县0.40s朔州（朔城区山阴0.10g0.40s右玉0.45s朔州（平鲁区）忻州0.20g0.35s忻州，定襄，原平，代县0.15g0.35s繁峙，五台0.40s宁武*0.10g0.40s神池0.45s静乐0.05g0.45s偏关，河曲，保德，五寨，岢岚0.15g0.40s交城，文水，孝义，汾阳0.10g0.45s交口0.05g0.45s兴县，临县，方山，柳林，岚县，中阳，石楼，吕梁0.10g0.40s阳泉（城区、矿区、郊区寿阳，平定0.45s盂县晋中0.20g0.35s晋中、介休、灵石0.40s祁县，平遥，太谷地区抗震烈度地震加速度地震特征周期位置晋中0.10g0.40s寿阳，昔阳，和顺0.45s榆社0.05g0.45s左权长治0.15g0.40s沁源*0.10g0.40s长治（城区、郊区长治县，黎城，潞城，壶关0.45s平顺，武乡，沁县0.05g0.45s襄垣，屯留，长子0.20g0.35s汾西，霍州，古县，洪洞，临汾，襄汾，浮山0.15g0.35s翼城0.40s侯马，曲沃0.10g0.40s安泽，乡宁0.45s隰县，蒲县，吉县0.05g0.45s永和，大宁晋城0.10g0.45s陵川，沁水0.05g0.45s晋城，高平，阳城，泽州运城0.20g0.35s永济0.15g0.35s芮城0.40s新绛，稷山，绛县，河津，万荣，闻喜，临猗，夏县，运城，平陆0.10g0.40s垣曲注1：上标*号指该城镇的中心位于本设防区和较低设防区的分界线。注2：以上地震特征周期由《中国地震动反应谱特征周期区划图》上取得，设计时需根据桥址处场地类别按表B.2进行调整。区划图上的特征周期（s）场地类别ⅠⅡⅢⅣ0.350.250.350.450.650.400.300.400.550.750.450.350.450.650.90跨径(m)及主梁类型墩高(m)联位限位装置是否工作限位装置最小刚度(kN/m)限位装置受力(kN)钢绞线总截面积(mm2)20（箱梁）边联是4000是400020边联是3000否///25（箱梁）边联是4000是400025边联是4000否///25（T梁）边联是4420是442025边联是4420否///30（箱梁）20边联是23705000是400030边联是23705000是2370500030（T梁）20边联是27205740是2470460030边联是27205740是2720574035（箱梁）25边联是28706000否///35边联是28706000是2610500040（T梁）30边联是261022507000否///40边联是261022507000否///注1：表中的限位装置为钢筋式限位装置，安置在墩梁以及台梁之间。注2：三跨一联、五跨一联及六跨一联计算结果可分别取为表中数值的0.75、1.25及1.5倍。跨径(m)及主梁类型墩高(m)挡块工作单个挡块受力(kN)挡块尺寸（宽×厚×高）(m)箍筋最小配筋率(%)竖向钢筋最小面积Avf(mm2)20（箱梁）是20601.4×0.3×1.0620020是1.7×0.3×1.00.73455025（箱梁）是1.7×0.3×1.0569025是1.7×0.3×1.00.84498025（T梁）是1.7×0.3×1.0629025是1.7×0.3×1.00.93551030（箱梁）20是1.8×0.3×1.00.91558030是49501.9×0.3×1.02.8530（T梁）20是1.8×0.3×1.0641030是56901.9×0.3×1.03.2735（箱梁）25是20101.9×0.3×1.0602035是35401.9×0.3×1.040（T梁）30是50002.0×0.3×1.02.4440是38202.0×0.3×1.011480注1：表中挡块与盖梁采用同标号混凝土，钢筋采用HRB335的钢筋。注2：挡块与盖梁宜同时浇筑，且挡块竖向钢筋伸入到盖梁底面。DD.1.1墩梁或台梁在地震作用下的相对位Ds=mgS/kb (26)g－重力加速度；ks－一联桥梁桥墩与支座的组合抗推刚度（kN/m可按式（ks=klkb/（kl+kb） (28)当墩梁或台梁在地震作用下的纵向相对位移Ds大于支座纵向最大容许位移Db，则应考虑设置限位a)假定地震作用下墩梁或台梁的相对位移为Dti（Dti>Dbb)计算等效限位装置刚度krej：krj－限位装置抗拉刚度（kN/mc)考虑限位装置作用时结构等效抗推刚度c)考虑限位装置作用时结构等效抗推刚度kpj：kpj=klkrej/（kl+krej） (30)d)计算考虑限位装置作用的等效周期Ti：Te)计算墩梁或台梁在地震作用下的相对位移Dsi：Dsi=mgSi/krej.............................Si－与等效周期Ti对应时刻的水平设计加速度反应谱上的值；DtDs/Dsx100%<0.1%....................................