JTG T B02-01-2008公路桥梁抗震设计细则.pdf

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 置、确定细部构造的过程。

2.1.14弹性抗震设计elastic seismicdesign

不允许桥梁结构发生塑性变形装饰装修标准规范范本，用构件的强度作为衡量结构性能的指标，只 牛的强度是否满足要求。

2.1.15延性抗震设计ductilityseismic

2.1.16延性构件ductilemember

生抗震设计时，允许发生塑性变形的构件，

2.1.17能力设计capacitydesign

为确保延性抗震设计桥梁可能出现塑性铰的桥墩的非塑性铰区、基础和上部结构 发生塑性变形和剪切破坏，必须对上述部位、构件进行加强设计，以保证非塑性铰 单性能力高于塑性铰区。

2.1.18能力保护构件capacityprotected

能力保护构件capacityprotectedmemb 用能力保护设计原则设计的构件。

能力保护构件capacityprotectedmemb

2.1.19减隔震设计seismicisolationdesign

梁上部结构和下部结构或基础之间设置减隔震系统，以增大原结构体系阻尼和 降低结构的地震反应和（或）减小输入到上部结构的能量，达到预期的防震

抗震措施seismic

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。

2.1.21抗震构造措施detailsof seismicmeasures

根据抗震概念设计原则，一般不需计算，对结构和非结构各部分必须采取的 要求。

2.1.22常规桥梁ordinarybridge

单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥、工

2.1.23特殊桥梁specialbridge

2.2.1作用和作用效应

Smx设计加速度反应谱最大值； 8—E2地震作用下，采用截面有效刚度计算的墩顶水平位移，

do——液化土特征深度； d一基础埋置深度； d一纵向钢筋的直径； d.——上覆非液化土层厚度； d—一地下水位深度； H; 一 般冲刷线或基础项面至墩身各段重心处的垂直距离； 1ef 有效截面抗弯惯性矩； L 一梁的计算跨径； Sk 箍筋的间距； Zt 板式橡胶支座橡胶层总厚度； 0 斜交角； 曲线梁的中心角。

w——水的重度； Iμ:———支座动摩阻系数。

2.2.5延性设计参数

重力加速度； 8 Ner——土层液化判别标准贯人锤击数临界值； T—结构自振周期; T——特征周期; T,——梁桥桥墩基本周期; 一基本圆频率； 结构阻尼比。

3.1桥梁抗震设防目标及设防分类和设防标准

表3.1.1各设防类别桥梁的抗震设防目标

3.1.2一般情况下，桥梁抗震设防分类应根据各桥梁抗震设防类别的适用范围按表 3.1.2的规定确定。但对抗震救灾以及在经济、国防上具有重要意义的桥梁或破坏后修 复（抢修）困难的桥梁，可按国家批准权限，报请批准后.提高设防类别

表3.1.2各桥梁抗震设防类别适用范围

.1.3A类、B类和C类桥梁必须进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计。 梁只须进行E1地震作用下的抗震设计。抗震设防烈度为6度地区的B类、C类 梁，可只进行抗震措施设计。

3.1.4各类桥梁的抗震设防标准，应符合下列规定：

3.1.5立体交叉的跨线桥梁，抗震设计不应低于下线桥梁的要求。

3.2.1各类公路桥梁抗震设计要考虑的地震作用，应采用所在地区抗震设防烈度相应 的设计基本地震动加速度和反应谱特征周期以及本细则第3.1.4条第2款规定的抗震重 要性系数来表征。

3.2.2公路桥梁抗震设防烈度和设计基本地震动加速度取值的对应关系，应符合表 3.2.2的规定

对场址进行专门的地震安全性评价时，除符合现行《工程场地地震安全性评 7741）的规定外，确定抗震设防标准及地震作用时还应满足本细则的相关规定

3.3.1桥梁抗震设计应采用图3.3.1的抗震设计流程进行。

3.3.1桥梁抗震设计应采用图3.3.1的抗震设计流程进行

4.1.1桥位选择应在工程地质勘察和专门工程地质、水文地质调查的基础上，按地质 构造的活动性、边坡稳定性和场地的地质条件等进行综合评价，应查明对公路桥梁抗震有 利、不利和危险的地段，宜充分利用对抗震有利地段。 4.1.2在抗震不利地段布设桥位时，宜对地基采取适当抗震加固措施。在软弱黏性土 层、液化土层和严重不均匀地层上，不宜修建大跨径超静定桥梁。 4.1.3各级公路桥位宜避绕抗震危险地段，对于高速公路、一级公路必须通过抗震危 险地段时，宜作地震安全性评价分析。 4.1.4对地震时可能因发生滑坡、崩塌而造成堰塞湖的地段，应估计其淹没和溃决的 影响范围，合理确定路线的高程，选定桥位。当可能因发生滑坡、崩塌而改变河流流向，影 响岸坡和桥梁墩台以及路基的安全时，应采取适当措施。 4.1.5桥梁工程场地土层剪切波速按下列要求确定： 1A类桥梁，由工程场地地震安全性评价工作确定。 2B类桥梁，可通过现场实测确定。现场实测时钻孔数量应满足如下要求：中桥不 少于1个，大桥不少于2个，特大桥宜适当增加。 3C类和D类桥梁，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状按表4.1.5划分 土的类型，并结合当地的经验，在表4.1.5的范围内估计各土层的剪切波速。 4.1.6工程场地覆盖层厚度按下列要求确定： 1一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶面的距离 确定。 2地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的土层，且其下卧岩 土剪切波速不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面距离确定。 3剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。 4土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。

表4.1.5土的类型划分和剪切波速范围

4.1.7土层平均剪切波速按下式计算：

4.1.7土层平均剪切波速按下式计算

Use =do/t t=含(d/va)

4.1.8桥梁工程场地类别，根据土层平均剪切波速和场地覆盖土层厚度，按表4.1.8 的规定划分为四类。

表4.1.8桥梁工程场地类别划分

注：表中数据为场地覆盖土层厚度（m）。

1当符合下列条件之一时，可不考虑发震断裂错动对桥梁的影响： 1）抗震设防烈度小于8度。 2）非全新世活动断裂。

1当符合下列条件之一时，可不考虑发震 1)抗震设防烈度小于8度。 2)非全新世活动断裂。

3)抗震设防烈度为8度和9度时，前第四纪基岩隐伏断裂 八 60m和90m。 2当不能满足上述条件时，宜采取下列措施： 1）A类桥梁应尽量避开主断裂，抗震设防烈度为8度和9度地区，其避开主断裂的距 离为桥墩边缘至主断裂带外缘分别不宜小于300m和500m。 2）A类以下桥梁宜采用跨径较小便于修复的结构。 3）当桥位无法避开发震断裂时，宜将全部墩台布置在断层的同一盘（最好是下盘）上。

4.2.2地基抗震承载力容许值应按下式计算

[f., ] = K[f.]

式中：[fae］一调整后的地基抗震承载力容许值； K——地基抗震容许承载力调整系数，应按表4.2.3取值； [f.]——深宽修正后的地基承载力容许值，应按现行《公路桥涵地基与基础设计规 范》（JTGD63）采用。

4.2.3柱桩的地基抗震容许承载力调整系数可 整系数可根据地基土类别按表4.2.3取值。

表4.2.3地基土抗震容许承载力调整系数

4.3地基的液化和软士地基

4.3.1存在饱和砂土或饱和粉土（不含黄土）的地基，除6度设防外，应进行液化判 别；存在液化土层的地基，应根据桥梁的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采 取相应措施。

3.2当在地面以下20m范围内有饱和砂土或饱和粉土（不含黄），符合下列条

4.3.2当在地面以下20m范围内有饱和砂土或饱和粉土（不含黄王），

之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响： 1地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，7度、8度时可判为不液化。 2粉土的黏粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别不小 于10、13和16时，可判为不液化土。 3天然地基的桥梁，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时， 可不考虑液化影响：

式中：dw 地下水位深度（m），宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内 年最高水位采用； d.——上覆非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除； db—基础埋置深度（m）,不超过2m时应采用2m; do—一液化土特征深度(m）,可按表4.3.2采用。

表4.3.2液化土特征深度（m）

4.3.3当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯人试验判别法判别地 面下15m深度范围内土的液化；当采用桩基或埋深大于5m的基础时，尚应判别15~20m 范围内土的液化。当饱和土标准贯人锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯人锤 击数临界值N时，应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。 在地面下15m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算

在地面下15~20m范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算，

表4.3.3液化判别标准贯入锤击数基准值N.

抗震设计细则(JTG/TB02

4.3.4对存在液化土层的地基，应探明各液化土层的深度和厚度，按下式计算每个钻 孔的液化指数并按表4.3.4综合划分地基的液化等级。

表4.3.4地基的液化等级

重要性类别及地基的液化等级按表4.3.5确定 表4.3.5抗液化措施

全部消除地基液化沉降的措施，应符合下列规定： 2用桩其时桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分），应按

4.3.6全部消除地基液化沉降的措施，应符合下列规定：

1采用桩基时，桩端伸人液化深度以下稳 计算确定。

于1m。 3采用加密法（如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等）加固时，应处理至液化深度 下界，且处理后复合地基的标准贯人锤击数不宜小于按第4.3.3条确定的液化判别标准 贯人锤击数临界值。 4用非液化土替换全部液化土层。 5采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处 理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。 4.3.7部分消除地基液化沉降的措施应符合下列规定： 1处理深度应使处理后的地基液化指数减小，其值不宜大于5。 2加固后复合地基的标准贯入锤击数不宜小于按第4.3.3条确定的液化判别标准 贯人锤击数临界值。 3基础边缘以外的处理宽度，应符合第4.3.6条第5款的规定。 4.3.8减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用下列各项措施： 1选择合适的基础理置深度。 2调整基础底面积，减少基础偏心。 3加强基础的整体性和刚度。 4减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，避免采用对不均匀沉降敏感 的结构形式等。

4.3.7部分消除地基液化沉降的措施应符合下列规定： 1处理深度应使处理后的地基液化指数减小，其值不宜大于5。 2加固后复合地基的标准贯入锤击数不宜小于按第4.3.3条确定的液化判别 人锤击数临界值。 3基础边缘以外的处理宽度，应符合第4.3.6条第5款的规定。

4.3.9当地基内有液化土层时，液化土 层的承载力（包括桩侧摩阻力）、土抗力（地 基系数）、内摩擦角和黏聚力等，可根据液 化抵抗系数C。予以折减。折减系数α应按 表4.3.9采用。液化土层以下地基承载力 的提高系数，应符合本细则第4.2节的规 定；液化土层以上地基承载力不宜提高。在 计算液化土层以下地基承载力时，应考虑其 重力。

表4.3.9土层液化影响折减系数

式中：C。一液化抵抗系数； Ni、Ner 分别为实际标准贯入锤击数和标准贯入锤击数临界值。

5.1.1各类桥梁结构的地震作用，应按下列原则考虑： 1一般情况下，公路桥梁可只考虑水平向地震作用，直线桥可分别考虑顺桥向X和 横桥向Y的地震作用。 2抗震设防烈度为8度和9度的拱式结构、长悬臂桥梁结构和大跨度结构，以及竖 向作用引起的地震效应很重要时，应同时考虑顺桥向X、横桥向Y和竖向Z的地震作用。 3地震作用分量组合。 采用反应谱法或功率谱法同时考虑三个正交方向（水平向X、Y和竖向Z）的地震作 用时，可分别单独计算X向地震作用产生的最大效应Ex、Y向地震作用产生的最大效应 E、与Z向地震作用产生的最大效应Ez。总的设计最大地震作用效应E按下式求取：

4当采用时程分析法时，应同时输人三个方向分量的一组地震动时程计算 效应。

5.1.2地震作用可以用设计加速度反应谱、设计地震动时程和设计地震动功率谱 表征。

5.1.3A类桥梁、桥址抗震设防烈度为9度及9度以上的B类桥梁，应根据专门的工 程场地地震安全性评价确定地震作用。桥址抗震设防烈度为8度的B类桥梁，宜根据专 门的工程场地地震安全性评价确定地震作用。工程场地地震安全性评价应满足以下 要求： 1桥址存在地质不连续或地形特征可能造成各桥墩的地震动参数显著不同，以及桥 梁一联总长超过600m时，宜考虑地震动的空间变化，包括波传播效应、失相干效应和不 同塔墩基础的场地差异。对反应谱法或功率谱法应取场地包络反应谱或包络功率谱。 2桥址距有发生6.5级以上地震潜在危险的地震活断层30km以内时，A类桥梁工 程场地地震安全性评价应符合以下规定：考虑近断裂效应要包括上盘效应、破裂的方向性 效应；注意设计加速度反应谱长周期段的可靠性；给出顺断层方向和垂直断层方向的地震 动2个水平分量。B类桥梁工程场地地震安全性评价中，要选定适当的设定地震，考虑近 断裂效应。

5.2.4阻尼调整系数，除有专门规定外，结构的阻尼比$应取值0.05，式(5.2.2)中的 组尼调整系数Ca取值1.0。当结构的阻尼比按有关规定取值不等于0.05时，阻尼调整 系数C.应按下式取值

5.2.5竖向设计加速度反应谱。

匕函数R。 基岩场地：

式中.T一结构自振周期(s）。

5.3.1已作地震安全性评价的桥址，设计地震动时程应根据专门的工程场地地震 评价的结果确定。

5.3.2未作地震安全性评价的桥址，可根据本细则设计加速度反应谱，合成与其兼容 的设计加速度时程；也可选用与设定地震震级、距离大体相近的实际地震动加速度记录， 通过时域方法调整，使其反应谱与本细则设计加速度反应谱兼容。 为考虑地震动的随机性，设计加速度时程不得少于三组，且应保证任意两组间同方向 时程由式（5.3.2）定义的相关系数p的绝对值小于0.1。

5.4设计地震动功率谱

aij ·azj Ea·Ea

5.4.1已作地震安全性评价的桥址，设计地震动功率谱要根据专门的工程场地地震安 全性评价的结果确定。

未作地震安全性评价的桥址，可根据设计地震震级、距离，选用适当的衰减关系

5.4.2未作地震安全性评价的桥址，可根据设计地震震级、距离，选用

照明设计标准推算；或根据设计加速度反应谱按下式估算（单边功率谱）：

s.(w)= S T TInp In| ( 2t

式中：S—i 设计加速度反应谱值； P——不超越概率，取0.5； ta——地震持续时间(s); S 阻尼比； T 周期（s）,T=2π/w; w 圆频率（rad/s）。

5.5地震主动土压力和动水压力

5.5.2地震土压力按附录D规定计算。桥台后填土无黏性时，地震时

.5.2地震土压力按附录D规定计算。桥台后填土无黏性时，地震时作用于桥台 主动土压力也可按下列简化公式计算：

3C;A tangp

p一一台背土的内摩擦角（°）； C抗震重要性系数。 当判定桥台地表以下10m内有液化土层或软土层时，桥台基础应穿过液化土层或软 土层；当液化土层或软土层超过10m时，桥台基础应埋深至地表以下10m处。其作用于 桥台台背的主动土压力应按下式计算：

闸阀标准Eca =H(KA +2C,A/g)