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公路工程抗震设计规范_TJ004-89《公路工程抗震设计规范》(TJ00489)是中国为提高公路工程结构在地震作用下的安全性而制定的技术标准。该规范于1989年发布,主要针对公路桥梁、隧道及其他重要构筑物的抗震设计提出了具体要求和指导原则。以下是对该规范的简要介绍:
一、规范背景与目的随着中国公路建设的快速发展,地震灾害对公路工程的影响日益受到重视。为了减少地震对公路设施的破坏,确保交通生命线的安全畅通,《公路工程抗震设计规范》应运而生。其核心目的是通过科学合理的抗震设计方法,提高公路工程结构的抗震能力,降低地震造成的经济损失和社会影响。
二、主要内容1.适用范围规范适用于抗震设防烈度为6度及以上地区的各类公路工程,包括桥梁、涵洞、隧道及路基等构造物的设计与施工。
2.基本规定明确了抗震设防的基本原则大坝塑性混凝土防渗墙专项施工方案,强调“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计理念。根据地震烈度划分不同区域,并提出相应的抗震措施。要求综合考虑地质条件、场地类别以及结构形式等因素进行抗震设计。
3.地震作用分析提供了地震动参数(如峰值加速度、反应谱)的选取方法。规定了水平和竖向地震作用的计算公式及其组合方式。强调动力学分析的重要性,特别是对复杂结构或特殊桥梁采用有限元法进行精确计算。
4.结构抗震设计对桥梁墩台、梁体、支座等关键部位提出具体的抗震构造要求。要求设置必要的隔震装置或减震设施以增强结构韧性。针对隧道衬砌结构,提出了抗挤压变形和防止坍塌的设计准则。
5.材料与施工要求规范明确了建筑材料的质量标准,要求选用高强度、高韧性的材料以满足抗震需求。强调施工过程中必须严格按照设计图纸和技术规范执行,确保结构质量符合抗震要求。
三、特点与意义1.系统性与科学性TJ00489结合国内外先进经验和研究成果,形成了较为完整的公路工程抗震设计体系,具有较强的理论基础和实践指导价值。
2.针对性强针对中国地震多发区的地理特征和公路工程的实际需求,制定了切实可行的抗震措施,为工程设计提供了明确依据。
3.推动行业发展该规范的实施显著提升了我国公路工程的抗震性能,为保障交通运输安全、促进经济发展发挥了重要作用。
四、局限性与后续发展尽管TJ00489在当时具有重要意义,但随着科学技术的进步和工程建设需求的变化,其部分内容已显现出一定的局限性。例如,未充分考虑现代新型材料的应用、智能化监测技术的发展等。因此,近年来我国陆续修订和完善相关抗震设计规范,如《公路工程抗震设计规范》(JTGB022013),进一步提升了规范的适用性和前瞻性。
总之,《公路工程抗震设计规范》(TJ00489)是我国公路抗震领域的重要里程碑,为保障公路工程的安全性和耐久性奠定了坚实基础。
5.2.2设计加速度反应谱最大值S
设计加速度反应谱最大值Smax由下式确定
=2.5C·C·C·A
5.2设计加速度反应谱
表5.2.2场地系数的数值
强度 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 场地类型 I 1.2 1.0 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 II 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 IⅢI 1.1 1.3 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0 IV 1.2 1.4 1.3 1.3 1.2 1.0 0.9
5.2.3 阻尼系数
5.2.3 阻尼系数
拟直接引用建筑物抗震设计规范的规定
5.2.4地震动加速度
表5.2.3阻尼系数的数值
设计地震E1峰值加速度
注:明显以小震为主、明显以大震为主的含义见条文说明,其中分别逐省列出这两类县级以 上城镇名:场(桥)址周围城镇的特征相同,场(桥)址可以参照:不相同,取偏高的或由 场(桥)地址震安全性评价确定
场地特征周期T,按表5.2.5取值
表5.2.5设计加速度反应谱特征周期调整表
表5.2.5设计加速度反应谱特征周期调整表
竖向分量的设计加速度反应谱有水平分量的设计加速度反应谱乘以下式给出的修正谱 确定,含义见条文说明。
0<7<0.1 0.1
做过地震安全性评价的桥址,设计地震动时程要根据专门的工程场地地震安全性评价的 结果确定。 其他的桥梁,可以根据设计加速度反应谱,按随机合成的方法生成设计加速度时程,也 可以选用与设定地震的震级、距离大体相近,且反应谱与设计加速度反应谱接近的实际地震 动观测记录。 为了考虑地震动的随机性,每一组设计加速度时程要有三条以上,且要保证两时程间由 下式定义的相关系数的值小于0.3。
式中,N为时程的加速度幅值总个数,两个时程不一样时,取其中小的。
∑a;a2j ∑²·∑a;
做过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。 其他的桥梁,可以根据设定地震的震级、距离,选用适当的衰减关系推算;或根据设计 加速度反应谱,按下式估算
式中,p取0.85,T为持续时间。
5.5.1在弹性抗震设计阶段,应考虑地震时动水压力和动土压力的影响,在延性抗震设计 阶段,一般不需考虑
2地面以下10米范围内存在有液化土层时
5.6 大跨桥梁抗震设计对地震作用的特殊要求
5.6大跨桥梁抗震设计对地震作用的特殊要求
大跨桥梁抗震设计用的地震作用,要根据专门的工程场地地震安全性评价的结果确定 此处只给出一般的要求
5.6.1多分量设计地震动
墩高超过30米的桥,抗震验算中应在考虑平动地震作用的基础上,进一步考虑地震作
5.6.2设计地震动的多点输入
5.6.3近断裂桥址设计地震动的工程特征
大跨桥梁工程场地地震安全性评价中,考虑近断裂效应要包括上盘效应、破裂的方向性 效应,尤其注意设计谱高频段的可靠性
5.6.4大型沉积盆地的地震动特征
处于大型沉积盆地内,尤其是盆地边缘的大跨桥梁桥址,工程场地地震安全性评价中 要考虑盆地对地震动的影响
6.1.1允许桥梁结构各构件间发生对抗震性能有利的相对运动,以减小构件内部的地震力。 6.1.2对于进行隔震、耗能设计的桥梁,必须保证隔震、耗能装置发挥作用所需的位移量、 6.1.3任何桥梁抗震措施的使用不应导致桥梁主要构件设计的大的改变。 6.1.4本章规定的抗震措施在地震烈度为7度区参考执行,在8度区参照执行,在9度区 严格执行。 6.1.5可以使用前面各节以外的用于减轻地震影响的构造或装置,但应对加装这些构造和 装置的桥梁的抗震性能进行全面和细致的研究,保证这些装置功能的发挥,并且不应减弱其 立证上的华力
普格执行。 5.1.5 可以使用前面各节以外的用于减轻地震影响的构造或装置,但应对加装这些构造和 装置的桥梁的抗震性能进行全面和细致的研究,保证这些装置功能的发挥,并且不应减弱其 它抗震设计的能力。
α ≥70+ 0.5
式中:L是梁的计算跨径(m)
6.2.5曲线桥梁端至墩、台帽或盖梁边缘的最小的距离(如图6.2.5)应满足 Sin a>OE +30,式中8E=0.5Φ+70,是上部结构端部向外侧的移动量的跨径 cosΦ/2) (m),是曲线梁的中心角。
6.2.6在软弱粘性土层、液化土层和严重不均匀地层上,不宜修建大跨度超静定桥梁。 注:严重不均匀地层系指岩性、土质、层厚、界面等在水平方向变化很大的地层。 6.2.7在软弱粘性土层、液化土层和不稳定的河岸处建桥时,对于大、中桥,可适当增加 桥长,合理布置桥孔,使墩、台避开地震时可能发生滑动的岸坡或地形突变的不稳定地段。 否则,应采取措施增强基础抗侧移的刚度和加大基础埋置深度;对于小桥,可在两桥台基础 之间设置支撑梁或采用浆砌片(块)石满铺河床。
(1)换土或采用砂桩。 (2)减轻结构自重、加大基底面积1477.县特教学校教学楼施工组织设计,减少基底偏心 (3)增加基础埋置深度、穿过液化土层。 (4)采用桩基础或沉井基础
必须设置防落梁系统以防止当结构体系伴随结构构件或地基的破坏而发生无法预测 的破坏时,上部结构的跌落。典型的防落梁措施见图6.3.1。
6.3.2防落梁构造必需满足如下要求
.2 防落梁构造必需满足如下要求:
5.3.4 桥面不连续的简支梁(板)桥和吊梁,宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵
面不连续的简支梁(板)桥和吊梁,宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵 措施。连续梁和桥面连续简支梁(板)桥,应采取防止横向产生较大位移的措施
6.4.18度区的抗震措施,除应符合本节第I部分的规定外,尚应符合本部分的规定。 6.4.2大跨径拱桥的主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体性较好的断面型式,如箱形拱、板 拱等。当采用钢筋混凝土肋拱时,必须加强横向联系。 6.4.3拱上建筑的立柱或立墙顶端宜设饺,允许这些部位有些变形。 6.4.4双曲拱桥应采取措施加强拱圈的整体性,如减少接头的数量;适当增设横隔板;加 强拱波与拱肋之间的连接强度;增设拱板横向钢筋网并与拱肋锚固钢筋联成整体;将主拱圈 的纵向钢筋锚固于墩台拱座内,适当加强主拱圈与墩台的连接等。 6.4.5桥墩、台高超过3m的多跨连拱,不应采用双柱式桥墩或排架桩墩;当多跨连拱桥 跨数过多时,不宜超过5孔,且总长不宜超过200m设一个制动墩。 6.4.6梁桥活动支座,不应采用摆柱支座。当采用辊轴支座时,应采取限制其位移的措施高低压配电柜及元器件知识基础培训,105页, 6.4.7连续梁桥宜采取使上部构造所产生的水平地震荷载能由各个墩、台共同承担的措施 以免固定支座墩受力过大。 6.4.8连续曲梁的边墩和上部构造之间宜采用铺栓连接,防止边墩与梁脱离。 6.4.9高度大于7m的柱式桥墩和排架桩墩应设置横系梁。为了提高柱式桥墩和排架桩墩 的纵向刚度,宜根据具体情况适当加大柱(桩)直径或采用双排的柱式桥墩和排架桩墩。 6.4.10柱式桥墩和排架桩墩的柱(桩)与盖梁、承台连接处的配筋不应少于柱(桩)身的最大配
6.4.11 1M 柱式桥墩和排架桩墩的截面变化部位,宜做成坡度为2:1~3:1的喇叭形渐变截面或在 截面变化处适当增加配筋