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1、技术交流公路桥梁震害与抗震设计公路桥梁震害与抗震设计二、二、公路桥梁抗震设计细则公路桥梁抗震设计细则 JTG/T B02-01-2008 中交桥梁技术有限公司中交桥梁技术有限公司鲍卫刚鲍卫刚2008年年8月月31日日 大连大连1 总则总则2 术术 语、符语、符 号号3 基本要求基本要求4 场地和地基场地和地基5 地震作用地震作用6 抗震分析抗震分析7 强度与变形验算强度与变形验算8 延性构造细节设计延性构造细节设计9 特殊桥梁抗震设计特殊桥梁抗震设计10 桥梁减隔震设计桥梁减隔震设计11 抗震措施抗震措施附录附录A 梁桥结构基本周期的近似公式梁桥结构基本周期的近似公式附录附录B 圆形和矩形截面
2、屈服曲率和极限曲率计算圆形和矩形截面屈服曲率和极限曲率计算附录附录C 功率谱法的实施原则功率谱法的实施原则附录附录D 粘性填土的地震土压力计算公式粘性填土的地震土压力计算公式根据交通部：根据交通部：“关于下达关于下达1999年度建设标准、规范、定额等编制、修订年度建设标准、规范、定额等编制、修订工作计划的通知工作计划的通知”（交通部公路发（交通部公路发199982号），由重庆交通科研号），由重庆交通科研设计院组织对设计院组织对公路工程抗震设计规范公路工程抗震设计规范（JTJ 004-89）桥梁抗震）桥梁抗震设计部分进行修订，编写设计部分进行修订，编写公路桥梁抗震设计细则公路桥梁抗震设计细则。修
3、订后的修订后的公路桥梁抗震设计细则公路桥梁抗震设计细则共有共有11章章4个附录。修订的主要内容个附录。修订的主要内容包括：包括：1 扩大了适用范围，增加了非规则桥梁的抗震设计内容；对斜拉桥、扩大了适用范围，增加了非规则桥梁的抗震设计内容；对斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过悬索桥、单跨跨径超过150m的特大跨径梁桥和拱桥给出了抗震设计的特大跨径梁桥和拱桥给出了抗震设计原则和有关规定；增加了减隔震桥梁的设计原则和有关规定。原则和有关规定；增加了减隔震桥梁的设计原则和有关规定。2 修订了相应的设防标准和设防目标，采用了两水平设防、两阶段设修订了相应的设防标准和设防目标，采用了两水平设防、两阶段设计的抗震
4、设计思想，由单一的强度抗震设计修改为强度和变形双重计的抗震设计思想，由单一的强度抗震设计修改为强度和变形双重指标控制的抗震设计。指标控制的抗震设计。3 补充、细化了场地和地基部分的有关规定。补充、细化了场地和地基部分的有关规定。4 修订了地震作用部分，修订了水平设计加速度反应谱，反应谱周期修订了地震作用部分，修订了水平设计加速度反应谱，反应谱周期由由5s增加到增加到10s，增加了场地系数、阻尼调整系数、竖向设计加速，增加了场地系数、阻尼调整系数、竖向设计加速度反应谱等内容，增加了地震作用分量组合、设计地震动时程等有度反应谱等内容，增加了地震作用分量组合、设计地震动时程等有关规定，取消了综合影响
5、系数。补充修订了地震土压力计算公式。关规定，取消了综合影响系数。补充修订了地震土压力计算公式。5 增加了桥梁延性抗震设计和能力保护原则的有关规定，增加了延性增加了桥梁延性抗震设计和能力保护原则的有关规定，增加了延性构造细节设计的有关规定。构造细节设计的有关规定。6 增加了抗震分析建模原则和抗震分析方法等有关规定。增加了抗震分析建模原则和抗震分析方法等有关规定。7 修订了抗震措施的有关规定。修订了抗震措施的有关规定。1 总则总则1.0.1 为贯彻执行为贯彻执行中华人民共和国防震减灾法中华人民共和国防震减灾法，实行，实行预防为主的方针，减轻公路桥梁的地震破坏，保障人民预防为主的方针，减轻公路桥梁的
6、地震破坏，保障人民生命财产安全，减少经济损失，更好地发挥公路交通网生命财产安全，减少经济损失，更好地发挥公路交通网的功能及其在抗震救灾中的作用，特制定本细则。的功能及其在抗震救灾中的作用，特制定本细则。1.0.2 本细则主要适用于本细则主要适用于单跨跨径不超过单跨跨径不超过150m的混凝土的混凝土梁桥、圬工或混凝土拱桥梁桥、圬工或混凝土拱桥。斜拉桥、悬索桥、单跨跨径。斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过超过150m的特大跨径梁桥和拱桥，可参照本细则给出的的特大跨径梁桥和拱桥，可参照本细则给出的抗震设计原则进行设计。抗震设计原则进行设计。1.0.3按本细则进行抗震设计的桥梁，依据本细则第按本细则进行抗震
7、设计的桥梁，依据本细则第3.1.1条进行分类，其抗震设防目标是：条进行分类，其抗震设防目标是：当桥梁遭受当桥梁遭受E1地震作用时：各类桥梁一般不受损坏地震作用时：各类桥梁一般不受损坏或不需修复可继续使用。或不需修复可继续使用。当桥梁遭受当桥梁遭受E2地震作用时：地震作用时：A类桥梁可发生局部轻微类桥梁可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用；损伤，不需修复或经简单修复可继续使用；B类、类、C类桥类桥梁应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经加固修复后梁应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经加固修复后仍可继续使用。仍可继续使用。参照国外桥梁抗震设防的性能目标要求，同时考虑参照国外桥梁抗震设防
8、的性能目标要求，同时考虑了和原了和原公路工程抗震设计规范公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）中桥梁）中桥梁抗震设防性能目标要求的延续性和一致性，本细则规定，抗震设防性能目标要求的延续性和一致性，本细则规定，A类桥梁的抗震设防目标是中震（类桥梁的抗震设防目标是中震（E1地震作用，重现期地震作用，重现期约为约为475年）不坏，大震（年）不坏，大震（E2地震作用，重现期约为地震作用，重现期约为2000年）年）可修，可修，B、C类桥梁的抗震设防目标是小震类桥梁的抗震设防目标是小震（E1地震作用，重现期约为地震作用，重现期约为50-100年）年）不坏不坏，中震中震（重（重现期约为现期约为475年）
9、年）可修，大震可修，大震（E2地震作用，重现期约地震作用，重现期约为为2000年）年）不倒不倒，D类桥梁的抗震设防目标是小震（重类桥梁的抗震设防目标是小震（重现期约为现期约为25年）不坏。需要指出的是，对于年）不坏。需要指出的是，对于B、C类桥梁，类桥梁，其抗震设计只进行其抗震设计只进行E1地震作用下的弹性抗震设计和地震作用下的弹性抗震设计和E2地地震作用下的延性抗震设计，满足了这两个阶段的性能目震作用下的延性抗震设计，满足了这两个阶段的性能目标要求后，中震（重现期约为标要求后，中震（重现期约为475年）可修的目标即认为年）可修的目标即认为已隐含满足。因此，本细则实质上是采用已隐含满足。因此，
10、本细则实质上是采用两水平设防，两水平设防，两阶段设计两阶段设计。1.0.4 抗震设防烈度为抗震设防烈度为6度及以上地区的公路桥梁，须进度及以上地区的公路桥梁，须进行抗震设计。行抗震设计。A类、类、B类和类和C类桥梁须进行类桥梁须进行E1地震作用和地震作用和E2地震地震作用下的抗震设计。作用下的抗震设计。D类桥梁只须进行类桥梁只须进行E1地震作用下的地震作用下的抗震设计。抗震设计。抗震设防烈度为抗震设防烈度为6度地区的度地区的B类、类、C类、类、D类类桥梁，可只进行抗震措施桥梁，可只进行抗震措施设计设计。1.0.5 本细则适用于抗震设防烈度为本细则适用于抗震设防烈度为6、7、8和和9度地区度地区
11、的公路桥梁抗震设计。抗震设防烈度大于的公路桥梁抗震设计。抗震设防烈度大于9度地区的桥度地区的桥梁和有特殊要求的大跨径或特殊桥梁，其抗震设计应作梁和有特殊要求的大跨径或特殊桥梁，其抗震设计应作专门研究，按有关专门规定执行。专门研究，按有关专门规定执行。1.0.6 抗震设防烈度须按国家规定权限审批、颁发的文抗震设防烈度须按国家规定权限审批、颁发的文件（图件）确定。一般情况下，抗震设防烈度可采用现件（图件）确定。一般情况下，抗震设防烈度可采用现行行中国地震动参数区划图中国地震动参数区划图规定的地震基本烈度。对规定的地震基本烈度。对桥址已作过专门地震安全性评价的桥梁，应按批准的抗桥址已作过专门地震安全
12、性评价的桥梁，应按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。2 术术 语、符语、符 号号2.1.1抗震设防烈度抗震设防烈度 按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。烈度。2.1.2 抗震设防标准抗震设防标准 衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和公路桥梁使衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和公路桥梁使用功能的重要性确定。用功能的重要性确定。2.1.4 E1地震作用地震作用 工程场地重现期较短的地震作用，对应于第一级设防水准工程场地重现期较短的地震作用，对应于第一级设防水准2.1
13、.5 E2地震作用地震作用 工程场地重现期较长的地震作用，对应于第二级设防水准工程场地重现期较长的地震作用，对应于第二级设防水准2.1.7 设计基本地震动加速度设计基本地震动加速度 重现期为重现期为475年的地震动加速度的设计取值。年的地震动加速度的设计取值。2.1.13 抗震概念设计抗震概念设计 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。计思想，进行桥梁结构总体布置、确定细部构造的过程。2.1.14 弹性抗震设计弹性抗震设计 不允许桥梁结构发生塑性变形，用构件的强度作为衡不允许桥梁结构发生塑性
14、变形，用构件的强度作为衡量结构性能的指标，只需校核构件的强度是否满足要求。量结构性能的指标，只需校核构件的强度是否满足要求。2.1.15 延性抗震设计延性抗震设计 允许桥梁结构发生塑性变形，不仅用构件的强度作为衡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，同时要校核构件的延性能力是否满量结构性能的指标，同时要校核构件的延性能力是否满足要求。足要求。2.1.22 常规桥梁常规桥梁 常规桥梁包括单跨跨径不超过常规桥梁包括单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥、圬工的混凝土梁桥、圬工或混凝土拱桥。或混凝土拱桥。2.1.23 特殊桥梁特殊桥梁 特殊桥梁包括斜拉桥、悬索桥、单跨跨径特殊
15、桥梁包括斜拉桥、悬索桥、单跨跨径150m以上的梁以上的梁桥和拱桥。桥和拱桥。3 基本要求基本要求3.1 桥梁抗震设防分类和设防标准桥梁抗震设防分类和设防标准3.1.1 公路桥梁应根据公路等级及桥梁的重要性和修复公路桥梁应根据公路等级及桥梁的重要性和修复（抢修）的难易程度，分为（抢修）的难易程度，分为A类、类、B类、类、C类、类、D类四个抗类四个抗震设防类别。震设防类别。A类桥梁是指单跨跨径超过类桥梁是指单跨跨径超过150m的特大桥，的特大桥，B类桥梁是指除类桥梁是指除A类以外的高速公路和一级公路上的桥梁类以外的高速公路和一级公路上的桥梁及二级公路上的大桥、特大桥等，及二级公路上的大桥、特大桥等
16、，C类桥梁是指类桥梁是指A类、类、B类、类、D类以外的公路桥梁，类以外的公路桥梁，D类桥梁是指位于三、四级公类桥梁是指位于三、四级公路上的中桥、小桥。路上的中桥、小桥。(长桥？长桥？互通及其桥梁？互通及其桥梁？降低了三级公路上桥梁的标准？降低了三级公路上桥梁的标准？跨径不大但结构复杂且重要的桥梁的抗震目标如何保证？跨径不大但结构复杂且重要的桥梁的抗震目标如何保证？唯一通道的抗震要求如何保证？唯一通道的抗震要求如何保证？)从总体上看，原从总体上看，原公路工程抗震设计规范公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）的抗震设防分类和设防标准是基本合理的。）的抗震设防分类和设防标准是基本合理的。具体来讲
17、，将公路桥梁分为具体来讲，将公路桥梁分为A、B、C、D四个抗震设防四个抗震设防类别，其中类别，其中A类为单跨跨径超过类为单跨跨径超过150米的特大桥，米的特大桥，B类涵盖了类涵盖了原规范的原规范的A、B类类，C、D类同原规范一致。设防标准基本维类同原规范一致。设防标准基本维持和原规范相当的水平。但本细则在抗震设计方法上有大的持和原规范相当的水平。但本细则在抗震设计方法上有大的改变，采用两水平设防，两阶段设计。第一阶段的抗震设计，改变，采用两水平设防，两阶段设计。第一阶段的抗震设计，采用弹性抗震设计，第二阶段的抗震设计，采用延性抗震设采用弹性抗震设计，第二阶段的抗震设计，采用延性抗震设计方法，并
18、引入能力保护设计原则。通过第一阶段的抗震设计方法，并引入能力保护设计原则。通过第一阶段的抗震设计，即对应计，即对应E1地震作用的抗震设计，可达到和原规范基本相地震作用的抗震设计，可达到和原规范基本相当的抗震设防水平。通过第二阶段的抗震设计，即对应当的抗震设防水平。通过第二阶段的抗震设计，即对应E2地地震作用的抗震设计，来保证结构具有足够的延性能力，通过震作用的抗震设计，来保证结构具有足够的延性能力，通过验算，确保结构的延性能力大于延性需求。通过引入能力保验算，确保结构的延性能力大于延性需求。通过引入能力保护设计原则，确保塑性铰只在选定的位置出现，并且不出现护设计原则，确保塑性铰只在选定的位置出
19、现，并且不出现剪切破坏等破坏模式。通过抗震构造措施设计，确保结构具剪切破坏等破坏模式。通过抗震构造措施设计，确保结构具有足够的位移能力。有足够的位移能力。3.1.2 各类桥梁的设防标准，应符合下列要求：各类桥梁的设防标准，应符合下列要求：1 各类桥梁在不同设防烈度下的抗震设防措施等级按各类桥梁在不同设防烈度下的抗震设防措施等级按表表3.1.2-1 确定。确定。表表3.1.2-1 各类公路桥梁抗震设防措施等级各类公路桥梁抗震设防措施等级设设防烈度防烈度桥桥梁分梁分类类67890.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4gA类类7899更高，更高，专门专门研究研究B类类788999C类类67
20、7889D类类6778892 各类桥梁的抗震重要性系数，按表各类桥梁的抗震重要性系数，按表3.1.2-2确定。确定。表表3.1.2-2 各类桥梁的抗震重要性系数各类桥梁的抗震重要性系数桥桥梁分梁分类类E1地震作用地震作用E2地震作用地震作用A类类1.01.7B类类0.43（0.5）1.3（1.7）C类类0.341.0D类类0.23-注：高速公路和一级公路上的大桥、特大桥，其抗震重要性系数取注：高速公路和一级公路上的大桥、特大桥，其抗震重要性系数取B类括号内的值。类括号内的值。表表3-1 由原规范的重要性系数和综合影响系数计算出的地震动参数由原规范的重要性系数和综合影响系数计算出的地震动参数 综
21、综合影响系数合影响系数重要性系数重要性系数0.200.250.300.330.351.70.34A0.425A0.51A0.561A0.595A1.30.26 A0.325 A0.39 A0.429K A0.455 A10.20 A0.25 A0.30 A0.33 A0.35 A0.60.12 A0.15 A0.18 A0.198 A0.21 A注注:A为设计基本地震加速度峰值。为设计基本地震加速度峰值。表表3-2 对应表对应表3-1不同重要性系数和综合影响系数的重现期（年）不同重要性系数和综合影响系数的重现期（年）综合影响系数重要性系数0.200.250.300.330.351.750751
22、061291471.33146647685121294047520.61013172022表表3-3 只考虑重要性系数时，原规范各类桥梁设计地震的重现期（年）只考虑重要性系数时，原规范各类桥梁设计地震的重现期（年）从表从表3-13可以看出，对于原规范，可以看出，对于原规范，A类桥梁，考虑重要性类桥梁，考虑重要性系数和不同的综合影响系数，设计地震动参数在系数和不同的综合影响系数，设计地震动参数在0.34 0.595A,对应对应100年重现期的设计地震动参数为年重现期的设计地震动参数为0.493A，B类桥梁，考虑类桥梁，考虑重要性系数和不同的综合影响系数，设计地震动参数在重要性系数和不同的综合影响
23、系数，设计地震动参数在0.26 0.455A，对应，对应75年重现期的设计地震动参数为年重现期的设计地震动参数为0.426A，C类桥梁，考虑重要性系数和不同的综合影响系数，设计地震动类桥梁，考虑重要性系数和不同的综合影响系数，设计地震动参数在参数在0.2 0.35A，对应，对应50年重现期的设计地震动参数为年重现期的设计地震动参数为0.34A，D类桥梁，考虑重要性系数和不同的综合影响系数，设计地震类桥梁，考虑重要性系数和不同的综合影响系数，设计地震动参数在动参数在0.12 0.21A，对应，对应25年重现期的设计地震动参数为年重现期的设计地震动参数为0.226A。重要性系数重要性系数年超越概率
24、年超越概率重重现现期期1.70.048约约2000年年1.30.106约约1000年年1.00.214750.60.673148 由此可以看出，对于由此可以看出，对于E1地震作用，可通过引入不同重地震作用，可通过引入不同重要性系数来调整设计地震动参数，设计采用弹性设计并取要性系数来调整设计地震动参数，设计采用弹性设计并取消综合影响系数是恰当的。对于本细则消综合影响系数是恰当的。对于本细则A、B、C、D四类四类桥梁，桥梁，B、C、D类重要性系数分别取类重要性系数分别取0.43（0.5）、）、0.34和和0.23，对应的设计地震动重现期大约分别为，对应的设计地震动重现期大约分别为75（100）年、
25、）年、50年和年和25年，和年，和89规范的设防标准基本相当，对于本细则规范的设防标准基本相当，对于本细则A类桥梁，为保证较高的抗震设防水平，重要性系数取类桥梁，为保证较高的抗震设防水平，重要性系数取1，设计地震动重现期约为设计地震动重现期约为475年。需要指出的是，由于本细则年。需要指出的是，由于本细则的的B类桥梁涵盖了原类桥梁涵盖了原公路工程抗震设计规范公路工程抗震设计规范（JTJ 004-89）的）的A类桥梁和类桥梁和B类桥梁，类桥梁，为和原规范保持基本一致的设为和原规范保持基本一致的设防标准，本细则防标准，本细则B类桥梁中属于原规范中类桥梁中属于原规范中A类的桥梁，其重类的桥梁，其重要
26、性系数取括号内的值。要性系数取括号内的值。对于对于E2地震作用，本细则地震作用，本细则A、B、C三类桥梁，三类桥梁，B、C类类重要性系数取值和重要性系数取值和89规范一致，对应重要性系数为规范一致，对应重要性系数为1.7、1.3和和1.0，设计地震动的重现期大约分别为，设计地震动的重现期大约分别为2000年、年、1000年和年和475年。年。A类桥梁参考了近年来国内外特大跨径桥梁抗震设类桥梁参考了近年来国内外特大跨径桥梁抗震设计的设防标准的具体实施情况，国内外近年来设计的特大跨计的设防标准的具体实施情况，国内外近年来设计的特大跨径桥梁，其抗震设防标准大致是设计地震动的重现期为径桥梁，其抗震设防
27、标准大致是设计地震动的重现期为1000-2000年，因此本细则年，因此本细则A类桥梁重要性系数取类桥梁重要性系数取1.7，其设，其设计地震动重现期大约为计地震动重现期大约为2000年。由于原规范只采用一阶段年。由于原规范只采用一阶段设计，通过引入综合影响系数来折减地震力后采用弹性抗震设计，通过引入综合影响系数来折减地震力后采用弹性抗震设计，其隐含的意思是允许结构进入塑性，对结构的延性性设计，其隐含的意思是允许结构进入塑性，对结构的延性性能有相应的需求，但在设计上又没有进行必要的延性抗震设能有相应的需求，但在设计上又没有进行必要的延性抗震设计，其延性能力能否满足延性需求是不确定的，这也是原规计，
28、其延性能力能否满足延性需求是不确定的，这也是原规范存在的一个较大的缺陷。因此，本细则对范存在的一个较大的缺陷。因此，本细则对E2地震作用的地震作用的抗震设计阶段，对延性抗震设计作了明确的规定，弥补了原抗震设计阶段，对延性抗震设计作了明确的规定，弥补了原规范的不足。规范的不足。3.1.3 对于破坏后修复（抢修）困难的对于破坏后修复（抢修）困难的C类、类、D类类桥梁，应提高一类设防。对抗震救灾、经济或国桥梁，应提高一类设防。对抗震救灾、经济或国防上具有重要意义的三、四级公路上的桥梁，按防上具有重要意义的三、四级公路上的桥梁，按国家批准权限，报请批准后，可提高一类设防。国家批准权限，报请批准后，可提
29、高一类设防。3.1.4 立体交叉的跨线桥梁，抗震设计不应低于立体交叉的跨线桥梁，抗震设计不应低于下线桥梁的要求。下线桥梁的要求。3.2 确定地震作用的基本要求确定地震作用的基本要求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，应采用所在地区设防烈度相应的设计基本地震加速度和反应谱特征在地区设防烈度相应的设计基本地震加速度和反应谱特征周期以及本细则第周期以及本细则第3.1.2条第条第2款规定的抗震重要性系数来表款规定的抗震重要性系数来表征。征。3.2.2 公路桥梁抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的公路桥梁抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的
30、对应关系，应符合表对应关系，应符合表3.2.2的规定。的规定。表表3.2.2 抗震设防烈度和水平向设计基本地震加速度峰值抗震设防烈度和水平向设计基本地震加速度峰值A抗震设防烈度抗震设防烈度 6 7 8 9 A 0.05g 0.10(0.15)g 0.20(0.30)g 0.40g3.2.3 对场址进行专门的地震安全性评价时，除满足现行对场址进行专门的地震安全性评价时，除满足现行工程场地地震安全性评价技术规范工程场地地震安全性评价技术规范外，确定抗震设防外，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。标准及地震作用时还应满足本细则的相关规定。3.3 抗震设计流程图抗震设计流程图3.3.
31、1 桥梁抗震设计应采用图桥梁抗震设计应采用图3.3.1的抗震设计流程进行。的抗震设计流程进行。3.4 作用效应组合作用效应组合3.4.1 公路桥梁抗震设计应考虑以下作用：公路桥梁抗震设计应考虑以下作用：永久作用，包括结构重力（恒载）、预应力、土压力、水永久作用，包括结构重力（恒载）、预应力、土压力、水压力；压力；地震作用，包括地震动的作用和地震土压力、水压力等；地震作用，包括地震动的作用和地震土压力、水压力等；3.4.2 作用效应组合应包括：永久作用效应作用效应组合应包括：永久作用效应+地震作用效应，地震作用效应，组合方式应包括各种效应的最不利组合。组合方式应包括各种效应的最不利组合。4 场地
32、和地基场地和地基4.1 场地场地4.1.1 桥位选择应在工程地质勘察和专门工程地质、水文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抗震有利、不利和危险的地段，宜充分利用对抗震有利地段。地段。4.1.1 抗震有利地段一般系指：建设场地及其临近无晚近期活动性断抗震有利地段一般系指：建设场地及其临近无晚近期活动性断裂，地质构造相对稳定，同时地基为比较完整的岩体、
33、坚硬土或开裂，地质构造相对稳定，同时地基为比较完整的岩体、坚硬土或开阔平坦密实的中硬土等。阔平坦密实的中硬土等。抗震不利地段一般系指：软弱粘性土层、液化土层和地层严重抗震不利地段一般系指：软弱粘性土层、液化土层和地层严重不均匀的地段；地形陡峭、孤突、岩土松散、破碎的地段；地下水不均匀的地段；地形陡峭、孤突、岩土松散、破碎的地段；地下水位埋藏较浅、地表排水条件不良的地段。严重不均匀地层系指岩性、位埋藏较浅、地表排水条件不良的地段。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。土质、层厚、界面等在水平方向变化很大的地层。抗震危险地段一般系指：地震时可能发生滑坡、崩塌地段；地抗
34、震危险地段一般系指：地震时可能发生滑坡、崩塌地段；地震时可能塌陷、溶洞等岩溶地段和已采空的矿穴地段；河床内基岩震时可能塌陷、溶洞等岩溶地段和已采空的矿穴地段；河床内基岩具有倾向河槽的构造软弱面被深切河槽所切割的地段；发震断裂、具有倾向河槽的构造软弱面被深切河槽所切割的地段；发震断裂、地震时可能坍塌而中断交通的各种地段。地震时可能坍塌而中断交通的各种地段。4.1.2在抗震不利地段布设桥位时，在抗震不利地段布设桥位时，宜对地基采取适当抗宜对地基采取适当抗震加固措施。震加固措施。在软弱粘性土层、液化土层和严重不均匀在软弱粘性土层、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。地层上，不宜修建
35、大跨度超静定桥梁。4.1.3 各级公路桥位宜绕避抗震危险地段，对于高速公路、各级公路桥位宜绕避抗震危险地段，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。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，合理确定路线的标段应估计其淹没和溃决的影响范围，合理确定路线的标高，选定桥位。当可能因发生滑坡、崩塌而改变河流流高，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，应采取适向、影响岸坡和桥梁墩台以及路
36、基的安全时，应采取适当措施。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：桥梁工程场地土层剪切波速按下列要求确定：（1）A类桥梁，由工程场地地震安全性评价工作确定；类桥梁，由工程场地地震安全性评价工作确定；（2）B类桥梁，可通过现场实测确定。现场实测时钻孔类桥梁，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：中桥不少于数量应满足如下要求：中桥不少于1个、大桥不少于个、大桥不少于2个、个、特大桥宜适当增加；特大桥宜适当增加；（3）C类及以下的桥梁，当无实测剪切波速时，可根据类及以下的桥梁，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状按表岩土名称和性状按表4.1.5划分土的类型，并
37、结合当地的划分土的类型，并结合当地的经验，在表经验，在表4.1.5的范围内估计各土层的剪切波速。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：工程场地覆盖层厚度按下列要求确定：4.1.7 土层平均剪切波速按下式计算：土层平均剪切波速按下式计算：4.1.8 桥梁工程场地类别，根据土层平均剪切波速和场桥梁工程场地类别，根据土层平均剪切波速和场地覆盖土层厚度，按表地覆盖土层厚度，按表4.1.8的规定划分为四类。的规定划分为四类。4.1.9 桥梁工程场地范围内有发震断裂时，应对断裂的工桥梁工程场地范围内有发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价。当符合下列条件之一时，可不考
38、虑发程影响进行评价。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。震断裂错动对桥梁的影响。（1）抗震设防烈度小于抗震设防烈度小于8度；度；（2）非全新世活动断裂；非全新世活动断裂；（3）抗震设防烈度为抗震设防烈度为8度和度和9度时，前第四纪基岩隐伏度时，前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和和90m。当不能满足上述条件时，宜采取下列措施：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，抗震设防烈度为类桥梁应尽量避开主断裂，抗震设防烈度为8度和度和9度地区，其避开主断裂的距离为桥墩边缘至主断裂带外度地区，其避开主断裂的距离为桥
39、墩边缘至主断裂带外缘分别不宜小于缘分别不宜小于300m和和500m；（2）A类以下桥梁宜采用跨径较小便于修复的结构；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。断层的同一盘（最好是下盘）上。4.2 地基的承载力地基的承载力4.2.1 地基抗震验算时，应采用地震作用效应与永久作用效应地基抗震验算时，应采用地震作用效应与永久作用效应组合。组合。4.2.2地基抗震承载力容许值应按下式计算：地基抗震承载力容许值应按下式计算：4.2.3 柱桩的地基抗震容许承载力调整系数可取柱桩的地基抗
40、震容许承载力调整系数可取1.5，摩擦桩，摩擦桩的地基抗震容许承载力调整系数可根据地基土类别按表的地基抗震容许承载力调整系数可根据地基土类别按表4.2.3取值。取值。4.2.1 4.2.2 由于地震作用属于偶然的瞬时荷载，地基土在短暂的瞬时由于地震作用属于偶然的瞬时荷载，地基土在短暂的瞬时荷载作用下，可以取用较高的容许承载力。世界上大多数国家的抗震规荷载作用下，可以取用较高的容许承载力。世界上大多数国家的抗震规范和我国其他规范，在验算地基的抗震强度时，对于抗震容许承载力的范和我国其他规范，在验算地基的抗震强度时，对于抗震容许承载力的取值，大都采用在静力设计容许承载力的基础上乘以调整系数来提高。取
41、值，大都采用在静力设计容许承载力的基础上乘以调整系数来提高。本条在原本条在原89规范基础上，参照规范基础上，参照建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范（GB500112001）的有关规定，对地基土的划分作了少量修订。）的有关规定，对地基土的划分作了少量修订。4.3 地基的液化和软土地基地基的液化和软土地基4.3.1 存在饱和砂土或饱和粉土存在饱和砂土或饱和粉土(不含黄土不含黄土)的地基，除的地基，除6度设防外，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。别、地基的液化等级，
42、结合具体情况采取相应措施。4.3.5 抗液化措施应根据桥梁重要性类别及液化等级按表抗液化措施应根据桥梁重要性类别及液化等级按表4.3.5确定。确定。表表4.3.5 抗液化措施抗液化措施桥桥梁分梁分类类地地 基基 的的 液液 化化 等等 级级轻轻 微微中中 等等严严 重重A类类、B 类类部分消除液化沉陷，部分消除液化沉陷，或或对对基基础础和上部和上部结结构构处处理理全部消除液化沉陷，全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷或部分消除液化沉陷且且对对基基础础和上部和上部结结构构处处理理全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷C 类类基基础础和上部和上部结结构构处处理，也可不采取措理，也可不采取措施施基基础础和
43、上部和上部结结构构处处理，理，或更高要求的措施或更高要求的措施全部消除液化沉陷，全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷或部分消除液化沉陷且且对对基基础础和上部和上部结结构构处处理理D 类类可不采取措施可不采取措施可不采取措施可不采取措施基基础础和上部和上部结结构构处处理，理，或其他或其他经济经济的措施的措施 4.3.6 全部消除地基液化沉降的措施，应符合下列要求：全部消除地基液化沉降的措施，应符合下列要求：1 采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中采用桩基时，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），应按计算确定。的长度（不包括桩尖部分），应按计算确定。2 采用深基础时，基础底
44、面应埋入液化深度以下的采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小于稳定土层中，其深度不应小于1m。3 采用加密法（如振冲、振动加密、挤密碎石桩、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入锤击数不宜小于按第合地基的标准贯入锤击数不宜小于按第4.3.3条规定的液条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。化判别标准贯入锤击数临界值。4 用非液化土替换全部液化土层。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采用加密法或换土法处理时，在基础
45、边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础且不小于基础宽度的宽度的1/5。4.3.7 部分消除地基液化沉降的措施应符合下列要求：部分消除地基液化沉降的措施应符合下列要求：1 处理深度应使处理后的地基液化指数减少，其值不宜处理深度应使处理后的地基液化指数减少，其值不宜大于大于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条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。3 基础边缘以外的处理宽度，应符合本节第基础边缘以外的处理宽度，应符合本节第4.3.6条第条
46、第5款的要求。款的要求。4.3.8 减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用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：下列各项措施：(1)选择合适的基础埋置深度。选择合适的基础埋置深度。(2)调整基础底面积，减少基础偏心。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。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，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。避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。5 地震作用地震作用5.1 一般规定一般规定5.1.1 各类桥梁结构的地震作用，应按下列原则考虑：各
47、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线桥可分别考虑顺桥向X和横桥向和横桥向Y的地震作用。的地震作用。2 设防烈度为设防烈度为8度和度和9度时的拱式结构、长悬臂桥梁结度时的拱式结构、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，构和大跨度结构，以及竖向作用引起的地震效应很重要时，应同时考虑顺桥向应同时考虑顺桥向X、横桥向、横桥向Y和竖向和竖向Z的地震作用。的地震作用。3 地震作用分量组合地震作用分量组合 采用反应谱法或功率谱法同时考虑三个正交方向（水平采用反应
48、谱法或功率谱法同时考虑三个正交方向（水平向向X、Y和竖向和竖向Z）的地震作用时，可分别单独计算）的地震作用时，可分别单独计算X向地震向地震作用产生的最大效应、作用产生的最大效应、Y向地震作用产生的最大效应与向地震作用产生的最大效应与Z向向地震作用产生的最大效应，总的设计最大地震作用效应地震作用产生的最大效应，总的设计最大地震作用效应E按按下式求取下式求取:(平方和之开根平方和之开根)（5.1.1）4当采用时程分析法时，应同时输入三个方向分量的一当采用时程分析法时，应同时输入三个方向分量的一组地震动时程计算地震作用效应。组地震动时程计算地震作用效应。5.1.2 地震作用可以用设计加速度反应谱、设
49、计地震动时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。程和设计地震动功率谱表征。5.1.3 A类桥梁、桥址设防烈度为类桥梁、桥址设防烈度为9度及以上的度及以上的B类桥梁，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。应根据专门的工程场地地震安全性评价确定地震作用。桥址设防烈度为桥址设防烈度为8度的度的B类桥梁，宜根据专门的工程场地类桥梁，宜根据专门的工程场地地震安全性评价确定地震作用。地震安全性评价确定地震作用。当考虑地震动空间变化影响时，对给定的自振周期当考虑地震动空间变化影响时，对给定的自振周期Ti，各桥台和桥墩，各桥台和桥墩的反应谱或功率谱值可能不同，
50、此时，当采用反应谱法分析时，由的反应谱或功率谱值可能不同，此时，当采用反应谱法分析时，由于考虑多点非一致激励方式的复杂性和困难，可近似采用等效一致于考虑多点非一致激励方式的复杂性和困难，可近似采用等效一致激励方式处理，但反应谱每一点的值应取各桥台和桥墩的反应谱值激励方式处理，但反应谱每一点的值应取各桥台和桥墩的反应谱值的最大值，这样得到的反应谱即为包络反应谱，计算结果才能保证的最大值，这样得到的反应谱即为包络反应谱，计算结果才能保证偏于安全。当采用功率谱分析时，可直接采用多点非一致激励方式偏于安全。当采用功率谱分析时，可直接采用多点非一致激励方式进行分析。进行分析。5.2 设计加速度反应谱设计