抗3-4-典尚设计

3.4 重要程度的划分 重要程度按照道路类别及桥的功能、结构，如表-3.4.1所示做法划分。表-3.4.1 重要程度的划分重要程度的划分对象桥A种桥下述以外的桥B种桥l 高速机动车国道，城市高速路，指定城市高速路，本州四国联络公路，一般国道的桥l 都道府县(指东京都北海道大阪府京都府及各县：译者)道路，市町村道路，复式断面，跨线桥，跨道桥，及从地区防灾计划上的位置和该道路的利用状况来看特别重要的桥、高架路等解说： 重要程度如条文所示划分为A种桥和B种桥的2种。作为构成重要程度的主要因素要考虑道路类别和以下事项。 1) 地区防灾计划上的位置 桥在确保地震后的避难路和救护、救急、医疗、灭火及向避难者输送紧急物质的供给时所必须的程度。 2) 2次灾害的可能性 复式断面，跨线桥和跨道桥等，在桥受到震害时，它对其它结构物、设施产生影响的程度。 3) 利用状况与有无替代性 利用交通量和桥在失去通行功能时有无立即通过其它替代结构物、设施维持其功能的替代性 。 4) 功能恢复的难易 桥在遭受震害之后，其功能恢复所需要的时间和费用的大小。 以前的抗震设计篇(90年2月)，设计水平地震力系数是根据桥的重要程度而改变的，如第2章所规定的，为了按照重要程度确保抗震性能的目标，要让其反映到结构构件的地震时保有水平抗力和容许塑性率中。3.5 地区修正系数 地区修正系数按照地区划分取表-3.5.1的值。但是，建桥地点在地区划分的边界线上时，取系数大者。表-3.5.1 地区修正系数cz地区划分修正系数cz对象区域A1.0下述2个地区之外的地区B0.85“作为Z的数值，算出Rt及Ai的方法及地基明显软弱的区域，特定行政厅指定的标准”(80年11月27日建设省告示1793号）第1项(Z的数值)表中(二)所列举的地区C0.7“作为Z的数值，计算Rt及Ai的方法及地基明显软弱的区域，特定行政厅指定的标准”(80年11月27日建设省告示1793号)第1项(Z的数值)表中(三)及(四)所列举的地区解说： 设计水平地震系数的标准值，是在综合以往的惯例与经验事实的基础上，作为在发生大规模地震可能性高的地区中建设的桥应该适用的标准设计水平地震系数的值而制定的。因而，在与此不相符的地区，则要把设计水平地震系数的标准值按照地区修正系数修正。这样做的理由是，地震发生频度低的地区使用与地震频度高的地区相同的设计水平地震系数是不合理的。 以建筑基准法实施令第88条的规定为基础的“作为Z的数值，计算Rt及Ai的方法及地基明显软弱的地区，特定行政厅指定的标准”(80年11月27日建设省告示第1793号)第1项(Z的数值)中，规定了水平地震力系数减小的划分地区。这种地区划分是对77年3月完成的建设省新抗震设计法(草案)中地震动强度的地区划分中，考虑了行政划分并实行一些修改后而产生的，条文就是按照这种地区划分作的规定。 表-解3.5.1示出了表-3.5.1所示的地区划分的具体对象区域。同时，在图-解3.5.1示出了根据表-解3.5.1制成的地区划分图。 建设省的新抗震设计法(草案)所示的地震动强度的地区划分，示于图-解3.5.2。该图是对到目前为止发表的我国地震危险度的研究成果，从如下六个观点出发加以研究，找出了工程学上有实用性的地震危险度的地区特性后的结果，也是对平板边界产生的大规模地震和在内陆的活断层产生的地震等对我国有影响的地震中加入工程学上可利用的资料综合得出的结果。 1) 资料中包括的地震数据(震级，震源位置等)的精度。 2) 各地区所得情报的均质性。 3) 资料的数量(统计年数)。 4) 从震级与震中距离，看求出最大地震动计算式的准确性。 5) 从得到的最大地震动的值的频度分布，看预测任意再现期间的最大地震动方法的准确性。 6) 表现结果方法的准确性。 与地区划分A、B、C相对应的修正系数，是参考以前的公路桥的抗震设计的惯例，新抗震设计法(草案)等，设定A区域为1.0，B区域为0.85，C区域为0.7。3.6 抗震设计上的地基种类 抗震设计上的地基种类，原则上以用式(3.6.1)算出的地基特性值TG为基础，按照表3.6.1划分。地表面与基岩面一致时为I类地基。 (3.6.1)式中 TG：地基的特性值(s)； Hi：第i层地层的厚度(m)； Vsi：第i层地层的平均剪切弹性波速度(m/s)。但无实测值时根据式(3.6.2)得到。 粘土层 砂土层 (3.6.2) Ni：依据标准贾入试验第i层地层的平均N值。 i：该地基从地表面至基岩面划分为n层时，从地表面开始的第i层地层的编号。所谓基岩面是指对粘土层N值为25以上，对砂土层N值为50以上的地层的上面，或剪切弹性波速度约为300m/s以上的地层的上面。表-3.6.1 抗震设计上的地基种类地基种类地基的特性值TG(s)I类TG0.2II类0.2TG0.6III类0.6TG解说： 地基种类是，于选定4.1节中规定的用于地震系数法的设计水平地震系数的标准值kh0、5.3.2节中规定的用于地震时保有水平抗力法的设计水平地震系数的标准值Khc0、6.3节中规定的用于动态分析的地震输入的。 作为大概的标准可以认为I类地基是良好的洪积地基及岩基， III类地基是冲积地基中的软弱地基，II类地基则是既不属于I类也不属于III类的洪积地基及冲积地基。此外所说冲积层，包含山崖坍塌形成的新堆积层，表土、填理土及软弱层，洪积层则包括冲积层中的砂层、砂砾层、卵石层可作为洪积层处理。 地基类别以式(3.6.1)求出的地基特性值TG为基础原则上按照表-3.6.1来划分。同时，TG是原来微小应变振幅范围中表层地基的基本固有周期，这里称为地基的特性值。Vsi最好通过弹性波深查和PS地层探测来测定，无实测值的情况下可根据式(3.6.2)从N值推定。这时N值用各层的平均N值来代表，计算不必过分繁杂。 式(3.6.2)是对粘土层N=125的范围，对砂土层N=150的范围的实验值导出的式子。此外，N值为0的情况下，可以取Vst=50m/s。 作为基岩面，在建设地点要有共同的分布，应是存在于抗震设计上看作振动的地基之下的十分坚固的地基顶面。因此，规定高刚性地层的上面为地基面，在其下面的地层要有剪切弹性波速度为约300m/s以上的值(根据式(3.6.2)，对粘性土层，N值取25，对砂质土层，N值取50)。 堤体、堆土等地表面不平坦，如图-解3.6.1(a)所示那样在堤体内设基础的场合，由于下部结构的振动对堤体的振动有影响，可把堤体的顶端看作地表面，根据式(3.6.l)求地基的特性值。如图-解3.6.1(b)所示把基脚设置于堤体下的地基内的场合，则将周围平均的地表看作地表面，求地基的特性值。 根据以许多地基为对象的计算结果，TG与冲积层厚HA及洪积层厚HD相关，通过图-解3.6.2可近似地划分地基种类。从而TG用式(361)难以求得时(虽进行了相当深的标准贯入试验，仍不出现基岩面的场合)也可以根据图-解3.6.2进行地基种类分类。 3.7 抗震设计上的地基面 抗震设计上的地基面，为一般通常设计中的地基面。但是，在7.6节规定的抗震设计上有土质常数为零的土层存在的情况下，抗震设计上的地基面设定在该层之下。解说： 抗震设计上的地基面就是地震力作用于地基面上方的结构部分，而不作用于地基面的下方结构部分这样一种抗震设计上假设的地基面。 抗震设计上的地基面如图-解3.7.1及图-解3.7.2所示，一般为下部结构篇7.4节中规定的通常设计上的地基面。但是，极软粘性土层及粉质土层或液化沙质土层等抗震设计上有土质常数为零的土层时，抗震设计上的地基就要设定在该层之下。这是因为从现地基面开始至10米深的地基的好差对基础的侧向抗力有很大的影响，所以抗震设计上有土质常数为零的土层的情况下，就把抗震设计上的地基面设定在了该层之下。而且，地震时的地基与结构物的动态相互作用等需要今后搞清的问题还不少，从安全设计的观点出发才这样规定的。 土质常数为零的土层以互层状态存在的情况下，如图-解3.7.3所示，抗震设计上的地基面至少是在层厚3米以上、土质常数不为零、没有砂质土层或液化可能性的土层的上面。目前土质常数为零的土层对其之上的土质常数不为零的土层产生的影响还不能进行定量的评价，上述设定是基于以往震灾事例而做的。