JTGT 2231-01-2020 公路桥梁抗震设计规范

2.1.1抗震设防烈度seismicfortificationintensity 作为一个地区抗震设防依据的地震烈度，一般情况下取50年内超越概率10%（重 现期为475年）的地震烈度，依据现行《中国地震动参数区划图》（GB18306）或专 门的地震安全性评价工作确定

2.1.2抗震设防标准

衡量抗震设防要求高低的尺度，由抗震设防烈度或设计地震动参数及桥梁抗震设防 类别确定。

电动汽车标准规范范本2.1.3抗震设防水准seismicdesignleve

2.1.3抗震设防水准

为达到各类桥染抗震设防目标而确

2.1.4地震作用earthquakeaction

2.1.5E1地震作用earthquakeaction

2.1.6E2地震作用earthquakeactionE2

由地震作用引起的桥梁结构内力与变形等效应的总称。

2.1.8基本地震动峰值加速度

重现期475年的Ⅱ类场地地震动峰值加速

抗震设计规范（JTG/T2231

2.1.9特征周期characteristic perid

2.1.9特征周期characteristicperiod

设计加速度反应谱曲线下降段起始点对应的周期，取决于地震环境和场地类别。

2.1.10设定地震scenarioearthquake

根据桥梁工程场地地震危险性概率估计、区域地震动衰减关系确定的与设防地震动 办调一致的地震，用一对震级和距离的组合来表达

2.1.11多点非一致激励

为反映地震动场的空间变异性和空间相关性，表达地震中各个桥墩（台、塔） 的地震作用的差异，抗震分析中采用的各个桥墩（台、塔）处不完全相同的地震

2.1.12液化liquefaction

地表饱和土层在地震中孔隙水压急剧上升，一时难以消散，有效应力减小，导致 抗剪强度大幅降低的现象。多发生在饱和粉细砂中，常表现出喷水、冒沙以及构筑 陷、倾倒等现象。

侧向滑移lateralspr

液化导致的大范围地表土层的侧向滑动，往往引起桥墩、桥台的倾斜失稳和地表 开裂

2.1.14抗震概念设计

根据地震灾害和工程经验等归纳的基本设计原则和设计思想，进行桥梁结构总体布 置、确定细部构造的过程

2.1.15弹性抗震设讯

1.15弹性抗震设计elasticseismicdes

elastic seismic design

不允许桥梁结构发生塑性变形，用构件的强度作为衡量结构性能的指标，只需校核 勾件的强度是否满足要求的抗震设计

2.1. 16延性抗震设讯

2.1.16延性抗震设计ductilityseismicdesign

允许桥梁结构发生塑性变形，不仅用构件的强度作为衡量结构性能的指标，同时要 交核构件的变形能力是否满足要求的抗震设计。

2. 1. 17延性构件ductile member

抗震设计中有意设计的通过 生变形来耗散地震能量、能够承受E2地震作用 多个循环的弹塑性变形而强度没有显著退化的结构构件

1.18能力保护设计capacityprotection

2.1.18能力保护设计

为保证延性抗震设计桥梁在E2地震作用下，可能出现塑性铰的桥墩的非塑性 基础、盖梁和上部结构等构件不发生塑性变形和剪切破坏，同时桥墩的塑性铰区 发生剪切破坏，对上述部位、构件进行的加强设计

2.1.19能力保护构件capacityprotectedmember

用能力保护设计方法设计的构件。

1.20减隔震设计seismicisolationdesig

2. 1.20减隔震设讯

在桥梁上部结构和下部结构之间或下部结构与基础之间设置减隔震系统，以增大 勾体系阻尼和（或）周期，降低结构的地震反应和（或）减小输人到上部结构的 达到预期的防震要求

2. 1.21抗震措施 seismic measure

地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。抗震措施等级 根据桥梁抗震设防类别和抗震设防烈度确定

.1.22抗震构造措放

根据震害经验归纳总结的、对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求，一般 无须进行地震作用计算和抗力计算

2.1.24常规桥梁ordinarybridge

2.1.25特殊桥梁specialbridge

图拉桥、悬索桥、单跨跨径超过150m的梁

梁体与桥墩或桥台间的相对位移而设计的

A一一水平向基本地震动峰值加速度； E一地震主动土压力； E—作用于台身质心处的水平地震力； E一地震作用效应、永久作用效应和均匀温度作用效应组合后板式橡胶支座或固

A一一水平向基本地震动峰值加速度； E.—地震主动土压力； Eu——作用于台身质心处的水平地震力 E一地震作用效应、永久作用效应利

梁抗震设计规范（JTG/T22

定盆式支座的水平力设计值； Ekti 顺桥向作用于活动支座顶面处的水平地震力； Ektp 顺桥向作用于固定支座顶面或横桥向作用于上部结构质心处的水平地震力： Emax 固定支座容许承受的最大水平力； G. 基础顶面以上台身重力； Mep 盖梁质量； M, 墩身质量； M.p 上部结构的质量或一联上部结构的总质量； 设计加速度反应谱最大值

[f.] 深宽修正后的地基承载力容许值； [fE] 调整后的地基抗震承载力容许值； Ga——板式橡胶支座动剪切模量； 土的重度； 支座动摩阻系数

2.2.5延性设计参数

2. 2. 6其他参数

抗震设计规范（JITG/T223)

3.1桥梁抗震设防分类和设防标准

3.1.1桥梁抗震设防类别应按表3.1.1确定。对抗震救灾以及在经济、国防上具 要意义的桥梁或破坏后修复（抢修）困难的桥梁，应提高抗震设防类别

表3.1.1桥梁抗震设防类别

为确保重点和节约投资，将公路桥梁分为A类、B类、C类和D类四个抗震设防类 别，A类抗震设防要求最高，B类、C类和D类抗震设防要求依次降低。 3.1.2A类、B类和C类桥梁应采用两水准抗震设防，D类桥梁可采用一水准抗震 设防。在E1和E2地震作用下，桥梁抗震设防目标应符合表3.1.2的要求。

为确保重点和节约投资，将公路桥梁分为A类、B类、C类和D类四个抗震设防 A类抗震设防要求最高，B类、C类和D类抗震设防要求依次降低

表3.1.2桥梁抗震设防目标

E1地震作用下，要求各类桥梁在弹性范围工作，结构强度和刚度基本保持不变。 E2地震作用下，A类桥梁局部可发生开裂，裂缝宽度也可以超过容许值，但混凝土保 护层保持完好，因地震过程的持续时间比较短，地震后，在结构自重作用下，地震过程 中开展的裂缝一般可以闭合，不影响使用，结构整体反应还在弹性范围。B类、C类桥 梁在E2地震作用下要求不倒塌，但结构强度不能出现大幅度降低，对钢筋混凝土桥梁 柱，其抗弯承载能力降低幅度不超过20%。 在E2地震作用下，斜拉桥和悬索桥如允许桥塔进入塑性，将产生较大变形，从而 使结构受力体系发生大的变化，例如，可能出现部分斜拉索或吊杆不受力的情况，甚至 导致桥梁塌等严重后果。采用减隔震设计的桥梁，通过减隔震装置耗散地震能量，就 能有效降低结构的地震响应，使桥梁墩柱不进入塑性状态。此外，若允许桥梁墩柱进入 塑性状态形成塑性铰，将导致结构的耗能体系混乱，还可能导致过大的结构位移和计算 分析上的困难。因此，规定B类、C类中的斜拉桥和悬索桥以及采用减隔震设计的桥梁 抗震设防目标应按A类桥梁要求执行

3.1.3桥梁的抗震措施等级和抗震重要性系数，应符合下列规定：

注：g为重力加速度，各等级抗震措施的具体规定见本规范第11章

本规范采用两水准设防、两阶段设计；D类桥梁，因规模小、路线等级低，一般采 用一水准设防、一阶段设计。对A类桥梁、B类和C类中的斜拉桥和悬索桥以及采用 减隔震设计的桥梁，第一阶段和第二阶段抗震设计均采用弹性抗震设计，但E1地震作 用下的抗震计算采用全截面刚度，E2地震作用下的抗震计算可采用开裂截面刚度。对 其他B类、C类桥梁，第一阶段的抗震设计，即对应E1地震作用的抗震设计，采用弹 性抗震设计，保证桥梁结构在E1地震作用下处于弹性状态。第二阶段的抗震设计，即 对应E2地震作用的抗震设计，采用延性抗震设计，并引入能力保护设计原则。确保在 E2地震作用下结构具有足够的延性变形能力，即结构的延性变形能力大于延性变形需 求并有适当的安全储备，通过能力保护设计，确保塑性铰只在选定的位置出现，并且不 出现剪切破坏等破坏模式。 08细则采用烈度表达抗震措施等级，易与抗震设防烈度混淆、产生歧义。为表述 更清晰，本次修订直接采用一至四级表达抗震措施等级，08细则中VI度区的抗震措施 称为一级，VI度区的为二级，VI度区的为三级，度区的为四级。各等级抗震措施的具 体规定详见本规范第11章。

3.1.4立体交叉的跨线桥梁的抗震设防标准应不低于其跨越的下线工程的抗震设防 标准。

立体交叉的跨线桥梁一旦遭受地震破坏，不仅会影响到上线交通，还会影响到下线 交通，因此，按上、下两线中较高的抗震设防标准来进行抗震设计。如果跨越其他通道 或构筑物（如铁路），也按本条要求执行。

3.2地震作用的基本要求

3.2.1公路桥梁抗震设计的地震作用，应采用桥梁所在地区的基本地震动峰值加速 度和反应谱特征周期，按场地条件和本规范第3.1.3条第2款规定的抗震重要性系数调 整确定。

对未做专门的地震安全性评价的桥梁工程场地，地震作用只能根据《中国地震动 参数区划图》（GB18306一2015）的附录C确定，但《中国地震动参数区划图》（GB 18306一2015）中只给出了Ⅱ类场地的基本地震动峰值加速度和特征周期，其他类别场 地需根据Ⅱ类场地的参数进行调整，详见本规范第5.2.2条和第5.2.3条。本规范引入 抗震重要性系数，对不同设防类别的桥梁，赋予不同的抗震重要性系数来调整地震作 用，表达抗震设防水准的差别。做过专门的地震安全性评价的桥梁工程场地，地震作用 根据评审通过的地震安全性评价结果确定

3.2.2公路桥梁抗震设防烈度与现行《中国地震动参数区划图》（GB

3.2.2公路桥梁抗震设防烈度与现行《中国地震动参数区划图》（GB18306）基 震动峰值加速度的对应关系，应按表3.2.2的规定确定

2.2抗震设防烈度和基本地需动峰值加速度A

表3.2.2是根据《中国地震动参数区划图》（GB18306一2015）中表G.1确定的， 表G.1中A是用Ⅱ类场地的地震动峰值加速度5个范围表达的，本规范A值直接采用 《中国地震动参数区划图》（GB18306一2015）上Ⅱ类场地的基本地震动峰值加速度分 区值，与《中国地震动参数区划图》（GB18306一2015）中表F.1是一致的，具体取 值可在《中国地震动参数区划图》（GB18306一2015）的附录C中查取，因此表3.2.2 的对应关系也采用基本地震动峰值加速度分区值表达。此外，区划图上没有A不小于 0.75g的区，因此表3.2.2只保留4个抗震设防烈度。根据定义，烈度表达的是一般场 地上地震动强烈程度的平均特征，即与Ⅱ类场地对应。其他场地类别的地震动峰值加速 度是依据相应Ⅱ类场地的值调整得到的，表达的是同一烈度下场地条件对地震动的影 响，并不对应另外的抗震设防烈度，

梁工程场地进行专门的地震安全性评价时，除应符合现行《工程场地地 （GB17741）的规定外确定抗需设防标准及地需作用时尚应符合本规

3.2.3对桥梁工程场地进行专门的地震安全性评价时，除应符合现行

3.3抗震设计方法分类及流程图

11类，应进行E1和E2地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足本规范第 3.4节的要求以及相关构造和抗震措施的要求。 22类，应进行E1地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足相关构造和抗震 措施的要求。

为确保桥梁结构的抗震安全性，同时尽可能减小计算工作量，本规范对各抗震设防 类别、抗震设防烈度的桥梁规定了相应的抗震设计要求和抗震设计内容。总的原则是要 求抗震设防类别、抗震设防烈度高的桥梁做更精细的抗震设计。根据抗震设计要求和抗 震设计内容的不同，本规范将抗震设计方法分为三类

3.3.2桥梁抗震设计方法应按表3.3.2

桥梁抗震设计方法应按表3.3.2选用

表3.3.2桥梁抗震设计方法选用

注：亏工拱桥、重力式桥墩和桥台的抗震设计方法可选2类

梁的节点部位也可能发生塑性变形，一般考虑塑性变形发生在系梁上。另一类为按减隔 震设计的桥梁，地震作用下，利用桥梁上、下部结构的连接构件（支座、耗能装置） 发生塑性变形或增大阻尼，延长结构周期，耗散地震能量，从而减小结构地震反应。据 此，本规范将桥梁结构抗震体系分为两类。 地震作用下，桥梁结构的耗能部位在抗震设计时预先确定，对结构的变形能力进行 校核，同时确保结构的其他部位不能比耗能部位更薄弱。 一般来讲，桥梁结构形式越规则，刚度和强度分布越均匀，其抗震性能越好。因 此，桥梁不同墩柱的高差尽量不要太大，斜桥的斜交程度和曲线桥的曲线程度也尽量 减小。

3.4.3对采用抗震体系类型I的桥梁，抗震设计时，墩柱、系梁应作为延性构件设 计，桥梁基础、盖梁、支座、梁体和节点宜作为能力保护构件，墩柱的抗剪强度应按能 力保护原则设计

美国1971年发生的圣费尔南多地震是桥梁抗震设计理念和设计方法发展的转折点， 人们在震害调查和研究基础上认识到了结构延性能力对结构抗震的重要性。经过数十年 的研究发展，目前国内外桥梁抗震设计规范都采用延性抗震设计方法取代了以前单纯依 靠强度的抗震设计方法。20世纪70年代，新西兰学者Park等提出了结构抗震设计方法 中的一个重要原则一一能力保护设计原则，并最早在新西兰的混凝土结构设计规范 （NZS3101，1982）中得到应用。随后这个设计原则逐渐被世界各国的桥梁抗震设计规 范所采用。 能力保护设计原则的基本思想和电路设计中采用保险丝的原理是一样的，即在结构 设计中，使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异，确保结构损伤只 发生在延性构件预先选择的部位上，同时确保结构不发生脆性破坏。一般来讲，基于能 力保护设计原则的结构设计过程如下： （1）选择合理的结构布局。 （2）选择地震作用下结构预期出现弯曲塑性铰的合理位置，保证结构能形成一个 适当的塑性耗能机制，通过强度和延性设计，确保塑性铰区域截面的延性能力。 （3）确立适当的强度等级，确保预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性破坏（如 剪切破坏、黏结破坏等），并确保脆性构件和不宜用于耗能的构件（能力保护构件）处 于弹性反应范围。 具体到梁桥，按能力保护设计原则设计，需考虑以下几方面： （1）潜在塑性铰的位置一般选择在墩柱上，墩柱按延性构件设计，可以发生弹塑 性变形，耗散地震能量。 （2）墩柱的设计剪力值按能力保护设计原则进行计算，为与墩柱的极限弯矩（考 虑超强系数）所对应的剪力。在计算剪力设计值时，考虑所有塑性铰位置以确定最大

的设计剪力。 （3）盖梁、节点及基础按能力保护构件设计，其设计弯矩、设计剪力和设计轴力 为与墩柱的极限弯矩（考虑超强系数）所对应的弯矩、剪力和轴力。在计算盖梁、节 点及基础的设计弯矩、设计剪力和设计轴力时，考虑所有塑性铰位置以确定最大的设计 弯矩、设计剪力和设计轴力

规范第7.5节的要求，可选择下列措施之一： 1采用其他类型支座，根据选择的支座类型确定抗震体系类型，并按本规范相关 规定进行抗震设计。 2通过专项设计设置梁体限位装置，根据是否允许支座产生相对滑动确定抗震体 系类型。 1）在确保支座不产生相对滑动的条件下，由限位装置和支座共同传递水平地震 力，可按抗震体系类型I进行抗震设计。 2）如允许支座和梁底产生相对滑动，在确保支座和墩（台）顶不产生相对滑动以 及不发生落梁破坏的条件下，应按抗震体系类型Ⅱ进行抗震设计。抗震分析应采用非线 性时程分析方法，考虑支座的滑动效应、限位装置的非线性特性的影响。

我国中小跨径桥梁广泛采用板式橡胶支座，梁体直接搁置在支座上，支座与梁底和 墩（台）顶无螺栓连接。汶川地震震害表明，采用这种支座布置形式时，在地震作用 下，梁底与支座顶面容易产生相对滑动，导致较大的梁体位移，甚至出现落梁破坏。对 于板式橡胶支座，在E2地震作用下，其抗滑性能不能满足要求的情况下，可以采用其 他类型支座或梁体位移约束装置。 对于更换支座类型的方案，更换采用的支座类型不同，桥梁的抗震体系也可能不 同。如选用减隔震支座，则按抗震体系类型Ⅱ进行抗震设计，满足本规范第10章减隔 震设计的要求。 对采用梁体限位装置的方案，需要同时满足正常使用要求（即不影响正常使用） 和抗震要求，不同类型限位装置的特性也可能不同，计算分析也相对复杂，由于目前这 方面的设计经验还不够多，因此规定通过专项设计设置梁体限位装置，即根据实际情况 在开展一定研究的基础上进行设计。 如允许支座和梁底产生相对滑动，可有效降低桥梁墩柱承受的水平地震力，实际上 是一种减隔震体系，因此规定按抗震体系类型Ⅱ进行抗震设计，即桥梁墩柱、基础等的 设计满足减隔震设计的要求，不允许桥梁墩柱形成塑性铰，以避免耗能体系的混乱。支 座的滑动效应、限位装置的非线性特性对地震响应的影响较大，因此抗震分析时需 老虑

3.4.5地震作用下，连续梁桥固定支座水平抗震能力不满足本规范的要求时，可通 过计算设置连接梁体和墩柱间的剪力键，由剪力键承受支座所受水平地震力，或按本规 范第10章的要求进行减隔震设计

纵向地震作用下，多跨连续梁桥的固定支座一般要承受较大的水平地震力，可能出 现支座不能满足抗震验算要求的情况。对于这种情况，如固定墩及固定墩基础具有足够 的抗震能力，能满足相关的抗震性能要求，可以通过计算设置剪力键，由剪力键承受支 座所受水平地震力

3.4.6一般情况下，多跨桥梁的桥台不宜作为抵抗梁体地震惯性力的构件，桥台处 宜采用活动支座，桥台上的横向抗震挡块宜设计为在E2地震作用下可以损伤。如需利 用桥台承担部分梁体地震惯性力，则应进行专门研究和设计。

顺桥向，对于连续梁桥或多跨简支梁桥，我国一般都在桥台处设置纵向活动支座。 因此，顺桥向地震作用下，梁体纵向地震惯性力主要由桥墩承受。横桥向，如在桥台处 没置横向抗震挡块，横桥向地震作用下，梁体地震惯性力按墩、台水平刚度分配，由于 刚度大，桥台将承受较大的横向地震惯性力。因此桥台上的横向挡块宜设计为在E2地 震作用下可以破坏，以减小桥台所受横向地震力。对于单跨简支梁桥，通常在桥台处采 用板式橡胶支座，使两侧桥台共同承担水平地震力

3.4.7当B类和C类梁桥抗震体系不能满足本规范第3.4.2条对结构抗震体系的要

3.4.7当B类和C类梁桥抗震体系不能满足本规范第3.4.2条对结构抗震体系的 时，应进行专门研究，结构在地震作用下的性能必须满足本规范表3.1.2的要求。

3.5.1根据工程场地条件，应按本规范第4章的相关要求，选择合适的桥位。在场 地地质条件不连续、地震时地基可能产生较大相对位移的地段，不宜修建拱桥。在液化 汤地或软弱土层场地，桥梁基础应穿过液化土层或软土层

震害经验表明，拱桥对地基的相对位移很敏感，地震时如地基产生较大相对位移， 可能导致桥梁整体垮塌，因此，在这种地段，不宜选择修建拱桥。在液化场地或软弱土 层场地，为避免地震时因地基失效而导致桥梁倾斜或垮塌，桥梁基础应穿过液化土层或 软土层。

公路桥梁抗震设计规范

3.5.2一般情况下电气设备标准规范范本，桥梁应采用对称的结构形式和均匀的布置方案。

3.5.2一般情况下，桥梁应采用对称的结构形式和均匀的布置方案。

采用对称的结构形式和均匀的布置方案，使桥梁结构刚度和质量对称、均衡分布， 有利于桥梁结构各部分共同承担水平地震力

3梁式桥一联内桥墩的刚度比宜满足下

药品标准1任意两桥墩的水平向抗推刚度比： 桥面等宽：

任意两桥墩的水平向抗推刚度比： 桥面等宽：

相邻桥墩的水平向抗推刚度比： 桥面等宽