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1、日本桥梁抗震设计规范：基础设计方法 日本桥梁抗震设计规范：基础设计方法（二） 二、主要国家桥梁抗震规范基础抗震设计的概况 本文将中国桥梁抗震规范与世界上的几种主要抗震规范（美国的AASHTO规范、Caltans 规范、ATC32美国应用技术协会建议规范，新西兰规范NZ，欧洲规范EC8，日本规范JAPAN）进行基础抗震设计方面的比较。 中国桥梁抗震设计规范有关基础设计的部分十分笼统，只以若干定性的条款，从工程选址方面加以考虑，而对基础本身的抗震设计，特别是对于桩基础等轻型基础抗震设计重视不够。这方面，日本的桥梁抗震设计规范和准则规定得比较详细，是我们应当学乱之处。基于阪神地震的经验，地震后桥梁上
2、部结构的修复和重建都比下部基础经济和省时、省力，因此桥梁基础的抗震能力的要求应比桥墩高。 三、日本桥粱基础抗震设计方法细节 1.按流程，先用震度法设计。震度法基本概念是把设计水平震度 Kh乘以结构Kh的计算方法如下： 其中Cz地区调节系数； Kh0设计水平震度的标准值。 其中，是把抗震设计所确定的地基面以上的下部结构质量的80或100和该下部结构所支承的上部结构质量的 100之和作为外力施加到结构上在上部结构惯性力作用点位置发生的位移。 2.用震度法设计以后，如果基础结构是桥台基础或者桥墩的扩大基础，不需要用地震时保有水平耐力法设计。这是因为设计桥台基础时，地震时动力压力的影响非常大，此外结构
3、背面存在的主体也使结构不容易发生振劾。而对于扩大基础来说一般地基条件非常好，因此，地震时基础某些部位转动而产生非线变形可以消耗许多地震能量。 3.用地震时保有水平耐力法设计时，首先要判断基础水平耐力有没有超过桥墩的极限水平耐力。这是因为地震时保有水平耐力法的基本概念是尽量使地震时在桥墩而不是在基础出现的塑性铰。如果在基础出现塑性铰，发生损伤后，修复很困难。所以，我们要把基础的行为控制在屈服范围内。 如果基础水平耐力小于桥墩的极限水平耐力，则要判断桥墩在垂直于桥轴方向的抗震能力是不是足够大（按式（3）。因为如果桥墩在垂直于桥轴方向具有足够大的抗震能力（例如壁式桥墩），而且基础的塑性反应在容许范围
4、以内，则基础的非线性行为能吸收大量的振动能量并且基础仍然是安全的。 桥墩的极限水平耐力Pu1.5KheW （3） Khco设计水平震度的标准值； Cz地区调节系数； a容许塑性率； W一等价质量（ W=Wu十CpWp）； Wu振动单位的上部结构质量； Wp振动单位的桥墩质量； Cp等价质量系数（剪断破坏时1.0，剪断破坏以外是0.5）。 4.桥墩的极限水平耐力满足Pu1.5KheW时，对基础塑性率进行对照检查。虽然基础的非线行为能吸收大量振动能量，但是对于有的基础部件来说，可能会遭受过大的损伤。所以要控制基础的反应塑性率，按如下要求： FRFL （4） 式中FR基础反应塑性率； FL基础反应塑性率的限度。 5.发生液化时，要降低土质系数。随后的计算（对照和检查）同上述方法基本一致。 6.在地震时保有水平耐力法的流程中，最后是对基础水平位移、转角的对照和检查。要求是基础水平位移为40cm左右，基础容许转角为0.025rad左右。 四、结语 本文对世界主要的桥梁抗震设计规范的基础设计方法进行了一定的比较，主要介绍了日本桥梁抗震设计规范的基础设计方法。总的来说，日本的基础设计方法规定比较细致，相对而言，中国现行公路工程抗震设计规范的基础设计方法比较笼统，对于扩大基础和桩基础没有分开规定。这一点，在新规范制定时应予以重视。 【