公路桥梁抗震设防要求

公路桥梁抗震设防要求1 公，将公路工程划分为五个档次：第一档次为高速公路和一级公路上的抗震重点工程（系指特大桥、大桥、隧道和破坏后修复或抢修困难的路基、中桥和挡土墙等工程）。此类工程地震破坏后会引起严重后果，经济上造成重大损失，国防上有特别重要的影响。其抗震等级定为一级，设计基准期为80年。第二档次为高速公路、一级公路的一般工程（系指非重点的路基、中小桥和挡土墙等工程）和二级公路的抗震重点工程以及二三级公路路工程抗震设防目标 公路工程对政治、经济、国防和抗震救灾具有特别重要的意义，地震时一旦发生破坏，将造成交通中断，后果非常严重。进行公路工程抗震设计时，应根据不同等级公路的重要性程度，考虑重要性系数来计算水平地震作用。重要性系数的取值与工程类别有关，公路抗震规范根据工程的重要性和修复（抢修）难易程度上桥梁的支座。此类工程抗震设防要求高，具有特别重要的政治、经济意义。其抗震等级定为二级，设计基准期为60年。第三档次为二级公路上的一般工程和三级工路上的抗震重点工程以及四级公路上的梁端支座、梁端连接、支挡措施。此类工程具有比较重要的政治、经济意义。其抗震等级定为三级，设计基准期为40年。第四档次为三级公路上的一般工程和四级公路上的抗震重点工程。此类工程的抗震等级定为四级，设计基准期为20年。第五档次为四级公路上的一般工程。此类工程的年平均昼夜交通量在200辆以下，一般可以不进行抗震强度和稳定性验算。我国根据地震的不确定性、现有的技术条件和国家的经济条件及公路工程的特点和用途，在考虑国家经济力量可以承受并保障人民生命财产的安全和公路工程设施基本完好的前提下，提出了公路工程抗震设计总目标：按规范要求进行抗震设计的公路工程在发生与之相当的基本烈度地震影响时，位于一般地段的高速公路、一级公路工程，经一般整修即可正常使用；位于一般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层上的高速公路、二级公路工程，经短期抢修即可恢复使用；三四级公路工程和位于地震危险地段（指发震断层及其邻近地段；地震时可能发生大规模滑坡、崩塌、岸坡滑移等地段）、软弱粘土层或液化土层上的二级公路以及位于抗震危险地段的高速公路、一级公路工程，保证桥梁、隧道及重要的构造物不发生严重破坏。2 桥梁抗震设计一般规定 （1）选择对抗震有利地段选择公路工程建设场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况和工程地质的有关资料，作出综合评价，宜选择有利地段，避开不利地段及危险地段。对抗震有利的地段，一般是指坚硬土或开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等地段；不利地段，一般是指孤突的山梁、高差较大台地边缘、软弱粘性土及可液化土层等地段；危险地段，是指发震断层及其邻近地段和地震时可能发生大规模滑坡、崩塌等不良地质地段。路线与桥位宜绕避下列地段：地震时可能发生滑坡、崩塌地段；地震时可能陷塌的暗河、溶洞等岩溶地段和已采空的矿穴地段；河床内基岩具有倾斜河槽的构造软弱面被深切河槽所切割的地段；地震时可能倒塌而严重中断公路交通的各种构造物。对河谷两岸在地震时可能发生滑坡、崩塌而造成堵河成湖的地方，应估计其淹没和堵塞体溃决的影响范围，合理确定路线的标高和选定桥位。当可能因发生滑坡、崩塌而改变河流方向、影响岸坡和桥梁墩台以及路基的安全时，应采取适当的防护措施。（2）确定合理的桥梁结构方案在确定路线的总走向和主要控制点时，应尽量避开基本烈度较高的地区和震害危险性较大的地段；在路线设计中，要合理利用地形，正确掌握标准，尽量采用浅挖低填的设计方案以减少对自然平衡条件的破坏。对于地震区的桥型选择，宜按下列几个原则进行：尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构物的地震作用和内力，提高稳定性；力求使结构物的质量中心与刚度中心重合，以减小在地震中因扭转引起的附加地震力；应协调结构物的长度和高度，以减少各部分不同性质的振动所造成的危害作用；适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形能力，从而减少地震作用；加强地基的调整和处理，以减小地基变形和防止地基失效。（3）震害调查表明，梁桥的震害主要发生在下部结构，桥墩在纵、横向水平地震力作用下，会发生剪切破坏或弯曲破坏，使得墩身错位倾斜，导致落梁现象，引起桥面垮塌。桥台背后土体易在地震作用下失稳，推动桥台向河心滑移，并伴有沉陷和倾斜，梁体沿纵向挤压桥台，重则支座剪坏桥台断裂，造成边跨落梁桥面坍塌。桥梁支座在地震力作用下，破坏形式主要表现为支座锚栓剪断、活动支座脱落、支座连接破坏等，支座破坏常常导致落梁。震害资料同时显示，梁桥上部结构一般具有良好的抗震性能，震害主要是梁端撞损、梁片分离等，不影响梁的承载能力，震后也不难修复。因此，按照公路抗震规范规定，在梁桥抗震验算时，应分别考虑顺桥和横桥两个方向的水平地震作用注计算墩台和支座承受的水平力以及地震动力水压力，并应考虑顺桥方向桥台的水平地震力和地震土压力。而对于简支梁和连续梁桥上部结构的抗震能力一般不予验算，但应采取抗震构造措施。桥梁结构动力分析方法，一般情况下桥墩应采用反应谱理论计算，桥台采用静力法。对于结构特别复杂，桥墩高度超过30m的特大桥梁，可采用时程分析法。3 公路桥梁设计反应谱 一般梁桥抗震计算仍采用反应谱理论，桥梁抗震设计反应谱与建筑抗震设计反应谱的基本原理和导出方式均相同，但有着不同的表达方式，谱的形状及参数取值也有微小差别。运用反应谱法计算地震作用时，需要知道反应谱曲线，公路抗震规范以动力系数为参数给出了反应谱。曲线按四类场地分别绘出，阻尼比取为0.05。谱曲线分成三段，短周期部分为斜直线，周期T=0时=1，T=0.1时=2.25；平台段起点不分场地类别均取为0.1s，平台段终点周期Tg对于I、类场地分别取0.2s、0.