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文檔簡介
人人文庫專用
中華人民共和國國家標準
鐵路工程抗震設計規范
Codeforseismicdesignofrailwayengineering
GB50111-2006
(2009年版)
主編部門:中華人民共和國鐵道部
批準部門:中華人民共和國建設部
施行日期:2006年12月1日
人人文庫專用
中國計劃出版社
2009北京
書
中華人民共和國國家標準
鐵路工程抗震設計規范
GB50111-2006
(2009年版)
☆
中華人民共和國鐵道部主編
中國計劃出版社出版
(地址:北京市西城區木樨地北里甲11號國宏大廈C座4層)
(郵政編碼:100038電話:6390643363906381)
新華書店北京發行所發行
人人文庫專用世界知識印刷廠印刷
850×1168毫米1/325印張123千字
2009年11月第1版2009年11月第1次印刷
印數1—10100冊
☆
統一書號:1580177·248
定價:25.00元
中華人民共和國住房和城鄉建設部公告
第329號
關于發布國家標準《鐵路工程
抗震設計規范》局部修訂的公告
現批準《鐵路工程抗震設計規范》GB50111—2006局部修訂
的條文,自2009年12月1日起實施。其中,第3.0.1A、3.0.3、
4.0.1、6.1.1、6.1.2、7.1.2、7.2.4、8.1.1、8.1.2條為強制性條
文,必須嚴格執行。經此次修改的原文同時廢止。
本規范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發行。
中華人民共和國住房和城鄉建設部
二〇〇九年六月十七日
人人文庫專用
修訂說明
本次局部修訂系根據原建設部《關于印發〈2009年工程建設標
準規范制訂、修訂計劃〉的通知》(建標﹝2009﹞88號)的要求,由中鐵
第一勘察設計院集團有限公司會同有關單位對《鐵路工程抗震設計
規范》GB50111—2006進行修訂而成。
修訂主要內容說明如下:
1.修改了規范的適用范圍,增加了高速鐵路及客運專線(含城
際鐵路)的相關內容。
2.新增了關于鐵路工程抗震設防類別劃分的內容(將橋梁工程
劃分為A、B、C、D四類,路基工程劃分為C、D兩類,隧道工程劃分為
A、C、D三類),同時給出了各類工程抗震設防標準的相關內容。
3.新增了線路選線有關“無砟軌道選用”的內容。
4.新增了高烈度區路基采用輕型支擋的內容。
5.新增了關于地震區支座抗震設計和減隔震技術運用原則的
內容。
6.新增了B類橋梁、高速鐵路及客運專線(含城際鐵路)的C
類橋梁加強橋墩與承臺、承臺與樁的連接部位的配筋內容。
本規范中下劃線為修改的內容;用黑體字表示的條文為強制性
條文,必須嚴格執行人人文庫專用。
本次局部修訂的主編單位:中鐵第一勘察設計院集團有限
公司
本次局部修訂的參編單位:國家地震局工程力學研究所
鐵道科學研究院
中國中鐵二院工程集團有限責
任公司
·1·
鐵道第三勘察設計院集團有限
公司
中鐵第四勘察設計院集團有限
公司
北京交通大學
蘭州交通大學
本次局部修訂的主要起草人:
許振中廖蜀樵倪燕平高志偉蘇新民
李承根周神根閻貴平陳興沖朱東生
顧作琴李文卿
人人文庫專用
·2·
中華人民共和國建設部公告
第434號
建設部關于發布國家標準
《鐵路工程抗震設計規范》的公告
現批準《鐵路工程抗震設計規范》為國家標準,編號為GB
50111—2006,自2006年12月1日起實施。其中,第1.0.5、3.0.1、
3.0.3、3.0.6、4.0.1、6.1.1、6.1.2、7.1.2、7.2.4、8.1.1、
8.1.2、8.2.2條為強制性條文,必須嚴格執行。原《鐵路工程抗
震設計規范》GBJ111—87同時廢止。
本規范由建設部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發
行。
中華人民共和國建設部
人人文庫專用二〇〇六年六月十九日
前言
本規范是根據建設部建標[1998]244號文件《關于印發“1998
年工程建設國家標準制定、修訂計劃”的通知》及鐵道部鐵建設函
[1990]50號文件《1999年鐵路工程建設標準規范、標準設計定額
編制計劃》的要求,在原國家標準《鐵路工程抗震設計規范》GBJ
111—87基礎上修訂而成的。
本規范根據我國鐵路的技術發展方向,貫徹鐵路主要技術政
策,體現“解放思想,實事求是,與時俱進,以提高運輸能力和提升
技術裝備水平為主線,全面推進技術創新和體制創新”的原則。突
出了“以人為本、服務運輸、強本簡末、系統優化、著眼發展”的鐵路
建設理念。總結了我國鐵路工程抗震設計的經驗和教訓,吸取了
專題科研成果,借鑒了國內外有關標準的規定。在廣泛征求意見
的基礎上,經反復審查定稿。
本規范共分8章,主要內容包括:總則、術語和符號、抗震設計
的基本要求、場地和地基、線路、路基、橋梁、隧道等,另有6個附
錄。
本次修訂的主要內容如下:
1.規定了按“地震動峰值加速度”和“地震動反應譜特征周期”
進行抗震設計的要求人人文庫專用。
2.修改了場地評定、劃分標準,場地分類由過去的三類增加為
四類。
3.增加了“抗震設計的基本要求”一章,明確了鐵路構筑物應
達到的抗震性能標準、設防目標及分析方法。
4.增加了鋼筋混凝土橋墩進行延性設計的要求及簡化計算方
法。
·1·
5.取消了拱橋的抗震設計規定。
6.適度擴大了路基、擋土墻、橋梁、隧道等鐵路工程的抗震設
計范圍。
7.修改了隧道抗震驗算范圍的規定,將驗算范圍由按單、雙線
隧道劃分修改為按隧道襯砌內凈空最大跨度進行劃分。
本規范以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執行。
本規范由建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由鐵道部
負責日常管理,由鐵道第一勘察設計院負責具體內容的解釋。在
執行本規范過程中,希望各單位結合工程實踐,認真總結經驗,積
累資料。如發現需要修改和補充之處,請及時將意見和有關資料
寄交鐵道第一勘察設計院(地址:西安市西影路2號,郵編:
710043),并抄送鐵道部經濟規劃研究院(地址:北京市羊坊店路甲
8號,郵政編碼:100038),供今后修訂時參考。
本規范主編單位、參編單位和主要起草人:
主編單位:鐵道第一勘察設計院
參編單位:國家地震局工程力學研究所
鐵道科學研究院
鐵道第二勘察設計院
鐵道第三勘察設計院
鐵道第四勘察設計院
北京交通大學
蘭州交通大學
主要起草人人人文庫專用:許振中廖蜀樵倪燕平高志偉蘇新民
李承根周神根閻貴平陳興沖朱東生
顧作琴李文卿
·2·
目次
1總則…………………(1)
2術語和符號………………(2)
2.1術語……………………(2)
2.2符號……………………(3)
3抗震設計的基本要求……(5)
4場地和地基………………(9)
5線路…………………(13)
6路基…………………(14)
6.1抗震強度和穩定性驗算…………………(14)
6.2抗震措施………………(21)
7橋梁…………………(24)
7.1一般規定………………(24)
7.2橋墩抗震分析方法………(26)
7.3鋼筋混凝土橋墩延性設計………………(33)
7.4支座及橋臺……………(34)
7.5抗震措施………………(36)
8隧道…………………(40)
8.1抗震強度和穩定性驗算人人文庫專用…………………(40)
8.2抗震措施………………(42)
附錄A不同巖土剪切波速值………………(44)
附錄B液化土判定的試驗方法……………(45)
附錄C液化土力學指標折減系數…………(47)
附錄D梁式橋橋墩自振特性計算…………(48)
附錄E梁式橋多遇地震下橋墩抗震計算簡化方法………(51)
·1·
附錄F罕遇地震下鋼筋混凝土橋墩延性設計
簡化計算方法………(58)
本規范用詞說明………………(61)
附:條文說明…………………(63)
人人文庫專用
·2·
1總則
1.0.1為貫徹《中華人民共和國防震減災法》,統一鐵路工程抗震
設計標準,滿足鐵路工程抗震設防的性能要求,特制定本規范。
1.0.2本規范適用于設防烈度為6度、7度、8度、9度地區高速
鐵路、客運專線(含城際鐵路)及新建、改建標準軌距客貨共線Ⅰ、Ⅱ級
鐵路工程的線路、路基、橋梁、隧道等工程的抗震設計。
設防烈度大于9度的地區或有特殊抗震要求的工程及新型結
構,其抗震設計應做專門研究。
1.0.3抗震設防烈度應按國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB
18306—2001附錄D規定的地震基本烈度采用。
1.0.4一般情況下,抗震設計可按國家標準《中國地震動參數區
劃圖》GB18306—2001規定的地震動參數執行。
對做過專門地震研究的地區,可按批準的抗震設防烈度或設
計地震動參數進行抗震設計。
對特別重要的鐵路工程,其場地所在位置應進行地震安全性
評價。
1.0.5鐵路工程應按多遇地震、設計地震、罕遇地震三個地震動
水準進行抗震設計。
1.0.6對位于地震區高速鐵路人人文庫專用、客運專線(含城際鐵路)及新建、
改建標準軌距客貨共線鐵路工程的線路、路基、橋梁、隧道有耐久
性要求的混凝土結構,除應符合本規范外,尚應符合《鐵路混凝土
結構耐久性設計暫行規定》鐵建設[2005]157號的有關要求。
1.0.7鐵路工程抗震設計除應符合本規范外,尚應符合國家現行
有關標準的規定。
·1·
2術語和符號
2.1術語
2.1.1抗震設計seismicdesign
抗御地震災害的工程設計,包括抗震驗算及抗震措施。
2.1.2抗震設防烈度seismicfortificationintensity
按國家規定的權限批準作為一個地區抗震設防依據的地震烈
度。
2.1.3地震動峰值加速度seismicpeakgroundacceleration
與地震動加速度反應譜最大值相應的水平加速度。
2.1.4多遇地震low-levelearthquake
地震重現期為50年的地震動。
2.1.5設計地震designearthquake
地震重現期為475年的地震動。
2.1.6罕遇地震high-levelearthquake
地震重現期為2475年的地震動。
2.1.7地震動反應譜特征周期characteristicperiodofthe
seismicresponsespectrum
地震動加速度反應譜曲線開始下降點的周期。
2.1.8隔震技術人人文庫專用isolationtechnology
在工程結構某些部位采用特殊元件改變結構的振動特性及耗
能機制,以減小地震時結構產生的地震力。
2.1.9延性設計ductilitydesign
利用工程結構本身的非線性變形能力,消耗地震能量,進行結
構抗震設計。
2.1.10抗震措施seismicfortificationmeasures
·2·
地震作用計算和抗力計算以外的抗震設計內容,包括抗震構
造措施。
2.1.11場地site
工程所在地,具有相似的反應譜特征。
2.2符號
2.2.1地震動參數
Tg———地震動反應譜特征周期;
Ag———地震動峰值加速度;
α———水平地震基本加速度。
2.2.2作用和作用效應
M0———橋墩基頂截面彎矩;
Mmax———橋墩在罕遇地震下線性響應的最大彎矩;
FiwE———作用于水中橋墩i點處單位墩高的水平地震動水壓
力;
V0———橋墩基頂截面剪力;
Ra———橋梁支座的反力。
2.2.3計算系數
η———水平地震作用修正系數;
———;
ηi水平地震作用沿高度的增大系數
Kc———抗滑動穩定安全系數;
K0———抗傾覆穩定安全系數;
β———人人文庫專用動力系數(加速度反應譜放大系數);
f———滑動摩擦系數;
ψ———地基土容許承載力的修正系數;
———。
ψl液化土的力學指標的折減系數
2.2.4幾何參數
dw———地下水的埋深;
ds———標準貫入或靜力觸探試驗點的深度;
·3·
du———液化土層上覆蓋非液化土層的厚度;
h———基礎置于地面或一般沖刷線以下的深度;
hw———橋墩處常水位至基礎頂面的高度;
ρ———基礎底面計算方向的核心半徑;
I0———換算截面的慣性矩。
2.2.5材料指標
C0———相應于基底處地基土的豎向地基系數;
E———材料的彈性模量;
m———土的地基系數的比例系數;
Ip———黏性土的塑性指數;
γ———材料的重力密度;
Vse———土層等效剪切波速;
φ———土的內摩擦角;
———;
φ0土的綜合內摩擦角
δ———擋土墻墻背或橋臺臺背與填土之間的摩擦角。
2.2.6其他
N———實測標準貫入錘擊數;
Ncr———液化臨界標準貫入錘擊數;
Pc———黏粒重量百分比;
Fi———液化土的抗液化指數;
T———結構的自振周期;
mb———橋墩墩頂處的計算質量;
———;
md人人文庫專用橋墩墩頂梁體計算質量
g———重力加速度。
·4·
3抗震設計的基本要求
3.0.1A鐵路工程應根據鐵路等級及其在路網中的重要性和修
復(搶修)的難易程度,分為A、B、C、D類四個抗震設防類別。各
類別鐵路工程的劃分應符合表3.0.1A的規定。
表3.0.1A鐵路工程抗震設防類別的劃分
結構類型
橋梁路基隧道
鐵路工程
劃分類別
跨越大江、大河,且技術復
A類—水下隧道
雜、修復困難的特殊結構橋梁
1.客貨共線鐵路混凝土簡
支梁跨度大于等于48m;簡支
鋼梁跨度大于等于64m;混凝
土連續梁主跨大于等于80m;
連續鋼梁主跨大于等于96m;
2.高速鐵路及客運專線(含
城際鐵路)跨度大于等于40m
B類——
的橋梁;
人人文庫專用3.墩高大于等于40m的橋
梁;
4.常水位水深大于8m的橋
梁;
5.技術復雜、修復困難的特
殊結構橋梁
·5·
續表3.0.1A
結構類型
橋梁路基隧道
鐵路工程
劃分類別
1.高速鐵路及
客運專線(含城際
鐵路)的隧道和明
洞;
1.修復2.通過活動斷
困難的陡裂帶、淺埋、偏壓、
1.高速鐵路及客運專線(含
坡、深挖、采空區及礦區、繁
城際鐵路)的普通橋梁;
高填路基;華城區、特大跨度
2.墩高大于30m小于40m
C類2.高速(b>15m)的隧道
的橋梁;
鐵路及客和明洞;
3.常水位水深5~8m的橋
梁運專線(含3.近距離交叉
城際鐵路)的隧道襯砌,高速
的路基鐵路及客運專線
(含城際鐵路)洞
口、淺埋、偏壓、明
洞地段及繁華城
區隧道襯砌
屬C類以屬A、C類以外
屬A、B、C類以外的其他鐵
D類外的其他路的其他鐵路隧道
路橋梁基工程工程
3.0.1B各類工程的抗震設防標準,應符合下列要求:
1各類工程的地震作用重要性系數Ci應按表3.0.1B-1確定。
表3.0.1B-1各類工程的重要性系數Ci
工程類別人人文庫專用多遇地震設計地震罕遇地震
A類———
B類1.51.01.0
C類1.11.01.0
D類1.01.01.0
2各類工程的抗震設防措施,應按表3.0.1B-2確定。
·6·
表3.0.1B-2各類工程的抗震設防措施等級
抗震設防烈度
6789
工程類別
A類789專門研究
B類7789
C類7789
D類—789
注:抗震設防烈度為6度的C類路基和隧道工程可不進行抗震設防。
A類工程的抗震設計應結合場地地震安全性評價結果進行專
題研究,其設防標準不得低于B類工程。
3.0.1按本規范進行抗震設計的鐵路工程,應達到的抗震性能要
求如下:
性能要求Ⅰ:地震后不損壞或輕微損壞,能夠保持其正常使用
功能;結構處于彈性工作階段;
性能要求Ⅱ:地震后可能損壞,經修補,短期內能恢復其正常
使用功能;結構整體處于非彈性工作階段;
性能要求Ⅲ:地震后可能產生較大破壞,但不出現整體倒塌,
經搶修后可限速通車;結構處于彈塑性工作階
段。
3.0.2鐵路工程所在地區可能遭受的地震影響程度,應用相應于
抗震設防烈度的地震動峰值加速度和地震動反應譜特征周期來表
述。抗震設防烈度和地震動峰值加速度值Ag的對應關系應符合
表3.0.2的規定人人文庫專用。
表3.0.2抗震設防烈度和地震動峰值加速度值Ag對應表
抗震設防烈度(度)6789
地震動峰值加速度值0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g
注:表中g為重力加速度。
3.0.3鐵路工程構筑物在不同地震動水準下的抗震設防目標及
分析方法應符合表3.0.3的規定。
·7·
表3.0.3鐵路工程構筑物抗震設防目標及分析方法
地震動水準多遇地震設計地震罕遇地震
路基,擋土墻,隧道,
采用鋼筋混凝土橋墩
構筑物橋梁橋臺,橋梁上、下部結
構連接構造的橋梁
抗震設防目標達到抗震性能要求Ⅰ達到抗震性能要求Ⅱ達到抗震性能要求Ⅲ
D類橋梁:采用反應簡支梁鋼筋混凝土橋
譜法;墩采用延性設計的簡化
采用靜力法;
B、C類橋梁及新結方法;
分析方法連續梁支座可采用
構橋梁:反應譜法或時反應譜法B類橋梁及新結構橋
程反應分析法梁:采用非線性時程反
應分析法
注:1橋梁上、下部結構連接構造含防止落梁、抗震擋塊等措施。
2采用減隔震設計的橋梁不適用本表規定。
3采用延性設計的鋼筋混凝土橋墩,其支座應按罕遇地震進行驗算。
3.0.4驗算鐵路工程的抗震強度、變形、穩定性時,一般情況下可
不計豎向地震的作用。
3.0.5鐵路工程的抗震設計方案,應符合下列原則:
1線路應選擇在設防烈度較低和對抗震有利的地段通過。
2構筑物體形簡單、受力明確、自重輕、剛度和質量勻稱、重
心低。
3采用有利于提高結構整體性的連接方式。
4條件允許時,可采用隔震、耗能裝置,減小構筑物的地震反
應。
5采用技術先進、經濟合理、便于修復加固的抗震措施。
6采用對抗震有利的延性結構或材料。
7對非巖石地基人人文庫專用,尤其是砂土液化地區,應對基礎采取加強
措施。
3.0.6跨越鐵路的跨線橋、天橋、立交明洞、渡槽等構筑物,應按
不低于該處鐵路工程的抗震設防要求進行抗震設計。
·8·
4場地和地基
4.0.1評定場地土和場地分類應符合下列規定:
1場地土類型劃分和剪切波速范圍應符合表4.0.1-1的規
定。
表4.0.1-1場地土類型劃分
場地土類型巖土名稱和性狀剪切波速Vs范圍(m/s)
巖石或堅硬土巖石、密實的碎石類土Vs>500
中密、稍密碎石類土,密實、中密礫、粗、中
,、
中硬土砂基本承載力σ0>250kPa的黏性土粉土和250<Vs≤500
老黃土(Q1、Q2)
稍密礫、粗、中砂,除松散外的粉細砂,基本
250kPa、
中軟土承載力σ0≤的黏性土粉土和可塑狀150<Vs≤250
(、),
黃土Q3Q4σ0≥140kPa的填土
淤泥和淤泥質土,松散的砂,新近沉積的黏
、,
軟弱土性土粉土和流塑狀黃土基本承載力σ0<Vs≤150
140kPa的填土
注:土的名稱和性狀應按現行行業標準《鐵路工程巖土分類標準》TB1007—2001
取用。人人文庫專用
2場地類別劃分應符合下列規定:
1)場地類別應根據場地計算深度內土層等效剪切波速
Vse值按表4.0.1-2劃分為四類。等效剪切波速Vse值
應按下式計算:
n
hi()
Vse=H/∑4.0.1
i=1Vsi
·9·
式中Vse———計算深度內的土層等效剪切波速(m/s);
H———計算深度(m),應取地面或一般沖刷線以下25m,并
不得小于基礎底面以下10m;
hi———計算深度內第i土層的厚度(m);
Vsi———第i土層的剪切波速(m/s);
n———計算深度內土層數。
表4.0.1-2場地類別
ⅠⅡⅢⅣ
Vse>500250<Vse≤500150<Vse≤250Vse≤150
2)跨度32m及以下的簡支梁橋,當無土層剪切波速實測資
料時,可根據巖土名稱和性狀,按本規范附錄A選用。
對于A類、B類橋梁,應采用現場實測土層的剪切波速進
行評定。
4.0.2飽和砂土和飽和粉土屬可液化土層。設計烈度為7度,地
面以下15m以內,設防烈度為8度或9度,地面以下20m以內,當
地基中存在可液化土層時,應按國家標準《中國地震動參數區劃
圖》GB18306—2001附錄C反應譜特征周期分區有關規定及本規
范附錄B進行試驗,并結合場地的工程地質和水文地質條件進行
綜合分析,判定其地震時是否液化。
4.0.3可液化土層符合下列條件之一時,可不考慮液化的影響,
并不再進行液化判定人人文庫專用。
1地質年代屬于上更新統及其以前年代的飽和砂土、粉土。
2土中采用六偏磷酸鈉作分散劑的測定方法測得的黏粒含
量百分比Pc,當設防烈度為7度時大于10%;為8度時大于
13%;為9度時大于16%。
3基礎埋置深度不超過2m的天然地基,應符合圖4.0.3的
要求。
·01·
圖4.0.3利用du和dw的液化初判圖
du—第一層液化土頂面至地面或一般沖刷線之間所有上覆非液化
土層厚度,不包括軟土、砂土與碎石土的厚度;
dw—常年地下水位埋深
4.0.4驗算基礎的地基抗震強度時,地基土抗震容許承載力可按
下式計算:
[σE]=ψ[σ](4.0.4)
式中[σE]———地基土抗震容許承載力;
ψ———地基土容許承載力修正系數,按表4.0.4采用;
[σ]———地基土容許承載力。
表4.0.4地基土容許承載力修正系數ψ值
地基土修正系數ψ值
人人文庫專用未風化至強風化的硬質巖石1.5
未風化至微風化的軟質巖1.5
基本承載力σ0>500kPa的巖石和土1.4
基本承載力150kPa<σ0≤500kPa的巖石和土1.3
基本承載力100kPa<σ0≤150kPa的土1.2
注:1軟質巖是指飽和單軸極限抗壓強度為15~30MPa的巖石。
,、、。
2100kPa<σ0≤150kPa的土不包括液化土軟土人工棄填土等
·11·
柱樁地基容許承載力修正系數可取1.5;摩擦樁地基容許承
載力修正系數根據土的性質可取1.2~1.4。
4.0.5地基內有液化土層時,液化土層的力學指標,可按本規范
附錄C進行折減。液化土層以下的土層容許承載力修正系數,應
符合本規范第4.0.4條的規定。液化土層以上的土層容許承載力
不應修正。
人人文庫專用
·21·
5線路
5.0.1線路應選擇在工程地質條件良好、地形開闊平坦或緩坡地
段,并宜避開近期活動的斷層破碎帶、易液化砂土、粉土及軟土等
地基、較厚的松散坡積層、嚴重的泥石流發育地區以及不穩定的懸
崖深谷、嚴重的山坡變形和易塌陷的地下空洞等對抗震不利的地
段。
5.0.2線路應避開抗震設防烈度為8、9度地震區的主要活動斷
裂帶,當難以避開時,應選擇在其較窄處通過;線路選擇時應綜合
考慮地震次生災害的影響。
5.0.3當線路通過可液化土與軟土等松軟地區時,宜選擇在地表
有較厚非液化土層或硬殼層處,并宜設置低路堤。
5.0.4土質松軟或巖層破碎、地質構造不利地段的線路不應做深
長路塹。
5.0.5線路應避開不穩定的懸崖陡壁地段,當難以避開時,應采
用隧道通過。
5.0.6隧道設在傍山地段時,隧道應內移;隧道洞口不應設在地
震時易產生崩塌、滑坡、錯落等震害的不良地質地區。高烈度地震
區不宜設傍山短隧道群。
5.0.7橋梁位置應選擇在良好的地基和穩定的河岸地段人人文庫專用。當難
以避開可液化土層和軟土地基時,橋梁中線宜與河流正交。高烈
度地震區應控制橋梁高度,采用簡單的結構形式通過。
5.0.8高烈度地震區的軌道設計宜采用有砟軌道;若采用無砟軌
道時,應選擇容易養護、維修的無砟軌道結構。
·31·
6路基
6.1抗震強度和穩定性驗算
6.1.1路基工程抗震強度和抗震穩定性的驗算范圍,應符合以下
的規定:
1路堤、路塹抗震穩定性的驗算范圍,應符合表6.1.1-1的規定。
表6.1.1-1路基抗震穩定性的驗算范圍
抗震設防類別C類工程D類工程
0.1g、0.1g、
Ag0.2g0.3g0.4g0.2g0.3g0.4g
路基類型路基填料0.15g0.15g
用不易風化的塊石土HHHH不驗HHH
≥12≥10>8>6≥15>12>10
非及C組細粒土填筑驗算驗算驗算驗算算驗算驗算驗算
浸用巨粒土(不易風化
巖石及HHHHHHH
水的塊石土除外)、不驗
非液化≥8>6>5>3>10>7>5
粗粒土(粉砂、算
土、非軟驗算驗算驗算驗算驗算驗算驗算
路土地基細砂除外)填筑
堤HwHwHw
上的路堤浸用滲水土(粉砂、不驗
驗算驗算驗算驗算>3>2.5>2
水細砂、中砂除外)填筑算驗算驗算驗算
粉砂、細砂填筑或地面驗算驗算驗算驗算不驗驗算驗算驗算
橫坡大于1:5的路堤算
液化土及軟土地基上的路堤人人文庫專用驗算驗算驗算驗算驗算驗算驗算驗算
HHHH一般HHH
路粉土、黏性土、黃土、碎石類土≥12>10>8>6不>15>12>10
塹驗算驗算驗算驗算驗算驗算驗算驗算
砂類土、膨脹土等驗算驗算驗算驗算驗算驗算驗算驗算
注:1表中H為路基邊坡高度(m);Hw為路堤浸水常水位的深度(m)。
2表中填料應符合現行行業標準《鐵路路基設計規范》TB10001的有關要求。
3表中鐵路工程抗震設防類別的劃分應符合本規范表3.0.1-1的有關規定。
·41·
2擋土墻抗震強度和穩定性的驗算范圍,應符合表6.1.1-2
的規定。
表6.1.1-2擋土墻抗震強度和穩定性的驗算范圍
抗震設防類別C、D類工程
Ag
0.1g、
地基土0.2g0.3g0.4g
0.15g
D類
巖石及非液化土、非軟土地基不驗算驗算驗算驗算
液化土及軟土地基驗算驗算驗算驗算
6.1.2路基的抗震穩定性和擋土墻的抗震強度及穩定性應按設
計地震進行驗算。荷載包括恒載、活載和水平地震作用。水平地
震作用可采用靜力法計算。
浸水擋土墻和水庫地區浸水路堤,以及濱河地區浸水路堤,尚
應計常水位的靜水壓力和浮力。
作用于路基和擋土墻上的力系可按表6.1.2所列進行組合計
算(圖6.1.2)。
表6.1.2作用于路基和擋土墻上的力系
工程名稱計算力系
1.滑動土體的重力及其上部的恒載(包括列車活載)作用于滑動圓弧
面上引起的下滑力和抗滑力;
路基2.滑動土體的重力及其上部的恒載所產生的水平地震力即作用于滑
動圓弧面上的下滑力和法向力;
人人文庫專用3.滑動圓弧面上的黏聚力;
4.常水位的水壓力和浮力
1.墻身自重及墻頂部的恒載;
2.作用于墻背的地震主動土壓力(包括列車活載的影響);
擋土墻3.墻身重力所產生的水平地震力;
4.墻底法向反力和摩擦力;
5.常水位的水壓力及浮力
·51·
圖6.1.2地震作用下路堤和擋土墻上的力系圖式
6.1.3路堤與地基抗震穩定性驗算時,應采用圓弧條分法,水平
地震力和穩定安全系數的計算,應符合以下規定(圖6.1.3):
1作用于各條土塊質心處的水平地震力應按下式計算:
FihE=η·Ag·mi(6.1.3-1)
式中:FihE———第i條土塊質心處的水平地震力(kN);
η———水平地震作用修正系數,取值0.25;
2
Ag———地震動峰值加速度(m/s);
mi———第i條土塊的質量(t)。
2穩定安全系數應按下式計算:
∑tanφi·Ni+∑cili
K=(6.1.3-2)
∑Ti+∑ti
式中K———穩定安全系數;
ci———第i土條滑裂面處土的固結快剪黏聚力(kPa);
φ———i(°);
i人人文庫專用第土條滑裂面處土的固結快剪摩擦角
Ni———第i土條自重在滑弧法線方向的總作用力(kN),Ni
=Wicosαi-ni;
ni———水平地震力對第i土條在滑弧法線方向產生的作用
力(kN),ni=FihEsinαi;
αi———第i土條滑裂面對水平面的夾角(°);
Wi———第i土條滑面以上土的自重(kN);
·61·
li———第i土條滑裂面的長度(m);
Ti———第i土條在滑弧切線方向產生的下滑力(kN),Ti=
Wisinαi;
ti———第i土條在滑弧切線方向產生的水平地震力(kN),
ti=FihE·(y/r);
r———滑弧半徑(m);
y———土條質心至滑弧圓心垂直距離(m)。
圖6.1.3驗算路基穩定性圖式
3液化土層的力學指標應符合本規范第4.0.5條的有關規
定。
6.1.4路基穩定安全系數K的取值應符合下列規定:
D類工程路基邊坡高度小于或等于15m時,K不應小于
1.10;C類工程和邊坡高度大于15m的D類工程,K不應小于
1.15;
當K人人文庫專用小于上述規定時,應采用土工合成材料加固路堤及
地基、地基處理或設置反壓護道等措施,以滿足路基的抗震穩
定性。
6.1.5作用于擋土墻上的地震主動土壓力,應按庫倫理論公式
。、
計算但土的內摩擦角φ或土的綜合內摩擦角φ0墻背摩擦角
δ、土的重度γ,受地震作用的影響,應根據地震角分別按下列公
式進行修正:
·71·
()
φE=φ-θ6.1.5-1
()
φ0E=φ0-θ6.1.5-2
δE=δ+θ(6.1.5-3)
γ
γ=(6.1.5-4)
Ecosθ
———();
式中φE修正后的土的內摩擦角°
———();
φ0E修正后的土的綜合內摩擦角°
δE———修正后的墻背摩擦角(°);
———(/3);
γE修正后的土的重度kNm
θ———地震角(°),應按表6.1.5采用。
表6.1.5地震角
Ag
0.1g、0.15g0.2g0.3g0.4g
地震角
水上1°30′3°4°30′6°
θ
水下2°30′5°7°30′10°
6.1.6擋土墻第i截面以上墻身質心處的水平地震力,應按下式
計算:
···()
FihE=ηAgηimi6.1.6
式中FihE———第i截面以上墻身質心處的水平地震力(kN);
η———水平地震作用修正系數,巖石地基取值0.20,非巖
石地基取值0.25;
mi———第i截面以上墻身的質量(t);
η———水平地震作用沿墻高增大系數,其數值應按表
i人人文庫專用
6.1.6采用(圖6.1.6);
2
Ag———地震動峰值加速度(m/s)。
表6.1.6水平地震作用沿墻高增大系數ηi
墻高(m)ηi
H≤121
H>121+hi/H
·81·
圖6.1.6水平地震作用增大系數圖式
hi—第i截面以上墻身質心至墻底的高度(m)
6.1.7擋土墻的抗震強度和穩定性驗算,應符合下列規定:
1基礎底面合力偏心距應符合表6.1.7-1的規定。
表6.1.7-1基礎底面合力偏心距
地基土偏心距
未風化至弱風化的硬質巖石≤b/3
上項以外的其他巖石≤b/4
基本承載力σ0>200kPa的土層≤b/5
基本承載力σ0≤200kPa的土層≤b/6
注:表中b為擋土墻底面的寬度(m)。
2混凝土、片石混凝土和石砌體墻身截面偏心距,不應大于
驗算截面處寬度的0.4倍。
3建筑材料的容許應力修正系數,應按表6.1.7-2的規定采
用。
表6.1.7-2建筑材料的容許應力修正系數
人人文庫專用材料名稱應力類別修正系數
剪應力、彎曲拉應力1.0
混凝土、片石混凝土和石砌體
壓應力1.5
鋼材剪應力、拉、壓應力1.5
4擋土墻基礎的穩定安全系數,應按下列公式計算(圖6.1.7)。
1)沿基礎底面的抗滑動穩定安全系數Kc:
·91·
[∑N+(∑Ex+∑FihE)tanα0]·f
Kc=(6.1.7-1)
∑Ex+∑FihE-∑N·tanα0
式中∑N———作用于基礎底面上的總垂直力(kN);
∑Ex———地震主動土壓力的總水平分力(kN);
∑Ey———地震主動土壓力的總垂直分力(kN);
———();
α0基礎底面傾斜角°
∑FihE———擋土墻墻身的總水平地震力(kN);
f———基礎底面與地基間摩擦系數。
圖6.1.7驗算擋土墻穩定性圖式
2)抗傾覆穩定安全系數K0:
∑My
K0=(6.1.7-2)
∑M0
式中∑My———穩定力系對墻趾的總力矩(kN·m);
∑M0———傾覆力系對墻趾的總力矩(kN·m)。
5擋土墻沿基礎底面的抗滑動穩定安全系數Kc不應小于
,。
1.1抗傾覆穩定安全系數人人文庫專用K0不應小于1.3
6.1.8受滑坡影響的工程應按本規范第6.1.3條計算滑體上的
水平地震力,其滑塊剩余下滑力的安全系數取值應根據滑坡的發
展階段、滑面巖土力學指標、地震影響程度、鐵路等級、工程的重要
性綜合確定,一般情況下可采用1.05~1.20。
6.1.9鐵路支擋結構物,均應考慮水平地震作用的影響,并進行
抗震強度及穩定性驗算。鐵路輕型支擋結構,應包括外部穩定性
·02·
檢算和內部穩定性計算兩部分。內部穩定性計算應計入非錨固
區、潛在破裂面與墻面間棱體重力所產生的水平地震力。其荷載
組合、地震主動土壓力、結構重力所產生的水平地震力等應符合現
行行業標準《鐵路路基支擋結構設計規范》TB10025的規定。
6.2抗震措施
6.2.1路堤填料的選擇,應符合下列規定:
1路堤填料應符合現行鐵路設計規范的有關規定,并應選用
抗震穩定性較好的填料。C類工程不應采用粉砂、細砂作填料,D
類工程不宜采用粉砂、細砂作填料,當條件限制必須采用時應采取
土質改良或加固措施。
2路堤浸水部分的填料,應采用滲水土填料。C類工程不應
采用粉砂、細砂、中砂作填料,D類工程不宜采用粉砂、細砂、中砂
作填料,當條件限制必須采用時應采取防液化措施。
6.2.2位于巖石和非液化土、非軟土地基上的路堤,邊坡高度大
于表6.2.2規定時,應將其邊坡坡率按現行行業標準《鐵路路基設
計規范》TB10001規定放緩一級或采用土工合成材料加筋等措施
加固邊坡。
表6.2.2路堤邊坡高度限值(m)
抗震設防類別
C類工程D類工程
A0.1g、
填料g0.2g0.3g0.4g0.2g0.3g0.4g
人人文庫專用0.15g
用不易風化的塊石土及C組細粒
土填筑1086412108
用巨粒土(不易風化的塊石土除
外)、粗粒土(粉砂、細砂、中砂除外)6432643
填筑
6.2.3路基位于半填半挖和路堤修筑在地面橫坡大于1∶5的穩
定斜坡上時,原地面應挖臺階,臺階寬度不應小于2.5m,并應做好
·12·
排水工程。必要時,尚應采取設置支擋構筑物等防滑措施。
6.2.4路堤地基中存在液化土層時,應進行抗震穩定性驗算。若
穩定安全系數小于允許值,應采取加固地基土或設置反壓護道等
措施。
6.2.5在可液化地區取土時,取土坑應遠離線路,并宜集中取土。
一般情況下取土坑頂部至路堤坡腳的距離不應小于15m。
6.2.6當軟土地基已采取加固處理措施并滿足穩定性和沉降要
求時,地基可不采取抗震措施。
6.2.7當軟土地基采用反壓護道措施時,護道和堤身的邊坡坡率
應按現行行業標準《鐵路路基設計規范》TB10001規定的坡率放
緩一級。
6.2.8軟土地基上的路堤基底采用砂石墊層時,墊層材料應采用
碎石或粗砂夾碎石(卵石),不得采用細砂;9度及以上地震區路堤
基底墊層不宜采用中、粗砂。
6.2.9黏性土路塹邊坡高度大于表6.2.9規定時,應按現行行業
標準《鐵路路基設計規范》TB10001規定邊坡放緩一級或采取加
固措施。
表6.2.9黏性土路塹邊坡采取抗震措施的高度(m)
(m)Ag
邊坡高度0.1g、
0.2g0.3g0.4g
抗震設防類別0.15g
C類工程1512108
D類工程人人文庫專用—151210
6.2.10當設防烈度為8度和9度時,土質路塹(黏性土路塹除
外)邊坡坡形和坡率,應根據土的密度、含水率和土層的成因,并結
合邊坡高度經穩定性分析計算確定。
6.2.11巖石路塹,當石質破碎或有軟弱夾層、山坡有危石或上部
覆蓋層受震易坍塌時,應采用清除、錨固、支擋等防護及加固措施
或設置明洞。護坡宜采用錨桿(索)框架梁等結構類型,不宜采用
·22·
掛網噴混、漿砌片石護坡等表面、淺層處理措施。
6.2.12巖石路塹可根據巖體結構、巖性、結構面產狀,并結合施
工影響范圍內既有建筑物的安全性要求,采用光面爆破、預裂爆破
等控制爆破技術,不應采用大爆破施工。
6.2.13A設防烈度為8度和9度時,鐵路支擋結構宜采用樁板
墻或樁錨結構、加筋土擋土墻、土釘墻、錨桿擋土墻、預應力錨索等
輕型柔性結構。
6.2.14重力式擋土墻應采用片石混凝土或混凝土整體澆筑,其
強度等級不應低于C25。擋土墻高度應符合以下規定:
1路肩、路堤和土質路塹擋土墻高度,C類工程不宜大于
6m;D類工程不宜大于8m。
2石質路塹擋土墻高度,C類工程不宜大于8m;D類工程不
宜大于10m。
6.2.15混凝土擋土墻的施工縫或衡重式擋土墻的變截面處,必
須設置榫頭或采用短鋼筋加固,榫頭的面積不應小于截面面積的
20%。
6.2.16當設防烈度為8度和9度,鐵路護墻總高度大于10m
時,宜采用混凝土整體澆筑,強度等級不應低于C25。
6.2.17擋土墻應分段修筑,每段長度不宜大于15m;在分段處、
地基土層及墻高變化較大處,應設置沉降縫。
6.2.18位于可液化土層及軟土地基上的擋土墻,宜采用復合地
基、樁基等措施加固地基人人文庫專用,樁尖應伸入穩定土層。
·32·
7橋梁
7.1一般規定
7.1.1本章適用于跨度小于150m的鋼梁及跨度小于120m的鐵
路鋼筋混凝土和預應力混凝土等梁式橋的抗震設計。位于地震區
的各式鐵路涵洞,可不進行抗震設計。
7.1.2設防烈度為7、8、9度的橋梁和位于6度區的B類橋梁,以
及Ⅲ、Ⅳ類場地的C類橋梁均應按下列要求進行抗震驗算:
按多遇地震進行橋墩、基礎的強度、偏心及穩定性驗算;按設
計地震驗算上、下部結構連接構造的強度;按罕遇地震對鋼筋混凝
土橋墩進行延性驗算或最大位移分析。
不同結構橋梁的抗震設計內容應符合表7.1.2的規定。
表7.1.2橋梁抗震設計驗算內容
結構形式多遇地震設計地震罕遇地震
墩身及基礎:強度、偏一般不驗算,但應
簡混凝土橋墩驗算連接構造
支心及穩定性驗算增設護面鋼筋
梁
橋墩身及基礎:強度及可按簡化法進行延
鋼筋混凝土橋墩穩定性驗算驗算連接構造性驗算
人人文庫專用鋼筋混凝土橋墩:
按非線性時程反應
其他梁式橋及墩身及基礎:強度、驗算連接構造分析法進行下部結構
B類橋梁偏心及穩定性驗算延性驗算或最大位移
分析
注:對于簡支或連續梁橋的上部結構可不進行抗震強度和穩定性驗算,但應采取
抗震措施。
7.1.3橋梁抗震設計應結合地形、地質條件、構造特點、工程規模
·42·
及震害經驗等因素,確定橋型及墩臺、基礎型式。
當橋梁必須穿越地震斷層時,宜采用小跨度、低墩高的簡支梁
橋。
7.1.4計算橋梁的地震作用時,應符合下列規定:
1計入地基變形的影響。
2橋梁抗震驗算時,應分別計算順橋向和橫橋向的水平地震
作用。對于抗震設防烈度為9度的懸臂結構和預應力混凝土剛構
橋等,還應計入豎向地震作用的影響。豎向地震作用可按結構恒
載和活載總和的7%計入,或按水平地震基本加速度α值的65%
進行動力分析。
3橋梁抗震驗算的荷載,應采用地震作用與表7.1.4所列的
荷載進行最不利的組合。
表7.1.4橋梁荷載
荷載分類荷載名稱
結構自重
恒載土壓力
靜水壓力及浮力
列車豎向靜活載
活載離心力
列車活載產生的土壓力
注:1雙線橋只考慮單線活載人人文庫專用。
2驗算橋墩橋臺時,應采用常水位設計。常水位包括地表水或地下水。
4橋梁抗震驗算,應分別按有車、無車進行計算;當橋上有車
時,順橋向不計算活載引起的地震力;橫橋向計入50%活載引起
的地震力,作用于軌頂以上2m處,活載豎向力按列車豎向靜活載
的100%計算。
7.1.5橋梁下部結構抗震驗算應符合下列規定:
·52·
1基礎底面的合力偏心距e,應符合表7.1.5-1的規定。
表7.1.5-1基礎底面合力偏心距e
地基土e
未風化至弱風化的硬質巖石≤2.0ρ
上項以外的其他巖石≤1.5ρ
200kPa
基本承載力σ0>的土層≤1.2ρ
200kPa
基本承載力σ0≤的土層≤1.0ρ
注:表中ρ為基礎底面計算方向的核心半徑。
2砌體及混凝土墩身截面合力偏心距e,應符合表7.1.5-2
的規定。
表7.1.5-2砌石及混凝土墩身截面合力偏心距e
截面形狀e
矩形及其他形狀≤0.8S
圓形≤0.7S
注:表中S為截面形心至最大壓應力邊緣的距離。
3建筑材料的容許應力修正系數,應按本規范表6.1.7-2的
規定采用。
4滑動穩定系數不應小于人人文庫專用1.1。
5傾覆穩定系數不應小于1.3。
7.2橋墩抗震分析方法
7.2.1簡支梁橋墩抗震分析一般情況下,可采用單墩力學模型計
算,梁部應只計質量影響;也可采用圖7.2.1的全橋力學模型進行
計算,并應計入梁部及橋面系剛度影響。
·62·
圖7.2.1全橋力學模型
δ11—平動柔度系數;δ22—轉動柔度系數
7.2.2多遇地震作用下,橋墩抗震計算可采用反應譜法。對B
類橋梁或采用減隔震裝置的橋梁,宜按反應譜法計算,或選用符合
抗震設計要求的地震波,采用時程反應分析法進行分析。在罕遇
地震作用下,應采用非線性時程反應分析法,對鋼筋混凝土橋墩可
按附錄F的簡化方法進行延性驗算。
7.2.3當結構自振周期小于2s,且阻尼比ξ=0.05時,動力放大
系數β可按圖7.2.3取值,不符合上述條件時,應另行研究。結構
自振周期T的簡化計算可按本規范附錄D進行。
人人文庫專用
圖7.2.3動力放大系數β曲線
Tg—地震動反應譜特征周期
7.2.4不同水準地震作用下,水平地震基本加速度α取值應按
表7.2.4-1采用。地震動反應譜特征周期Tg應根據場地類別和
地震動參數區劃按表7.2.4-2取值。
·72·
表7.2.4-1水平地震基本加速度α值
設防烈度6度7度8度9度
設計地震Ag0.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g
多遇地震0.02g0.04g0.05g0.07g0.1g0.14g
罕遇地震0.11g0.21g0.32g0.38g0.57g0.64g
表7.2.4-2地震動反應譜特征周期Tg(s)
場地類別
特征周期分區
ⅠⅡⅢⅣ
一區0.250.350.450.65
二區0.300.400.550.75
三區0.350.450.650.90
7.2.5簡支梁橋墩的水平地震作用,應符合下列規定:
1橋墩各段的地震作用,應位于其質心。梁體的地震作用順
橋向應位于支座中心,橫橋向應位于梁高的1/2處。
2橋墩的地震作用應計入地基變形的影響。
3水平地震作用(圖7.2.5)應按下列公式計算:
FijE=Ci·α·βj·γj·xij·mi(7.2.5-1)
MijE=Ci·α·βj·γj·kfj·Jf(7.2.5-2)
··
∑mixij+mfxfj
i
γj=(7.2.5-3)
·2·2·2
∑mixij+mfxfj+Jfkfj
i
———();
式中FijE人人文庫專用j振型i點的水平地震力kN
Ci———橋梁的重要性系數;
α———水平地震基本加速度,按本規范第7.2.4條采用;
βj———j振型動力放大系數,按自振周期Tj,并按本規范
第7.2.3條采用;
γj———j振型參與系數;
xfj———j振型基礎質心處的振型坐標;
·82·
mf———基礎的質量(t);
xij———j振型在第i段橋墩質心處的振型坐標;
MijE———非巖石地基的基礎或承臺質心處j振型地震力矩
(kN·m);
kfj———j振型基礎質心角變位的振型函數(1/m);
2
Jf———基礎對其質心軸的轉動慣量(t·m)。
圖7.2.5橋墩水平地震作用計算圖式
δ11—平動柔度系數,當基底或承臺底作用單位水平力時,基礎底面產生的水平位
移(m/kN);巖石地基δ11=0;
δ22—轉動柔度系數,當基底或承臺底作用單位彎矩時,基礎底面產生的轉角(rad/
kN·m);巖石地基δ22=0;
mb—橋墩頂處換算質點的質量(t),順橋向:mb=md;橫橋向:mb=m1+md;
md—橋墩頂梁體質量人人文庫專用,等跨橋墩順橋向、橫橋向和不等跨橋墩橫橋向均為相鄰兩孔
梁及橋面質量之和的一半,不等跨橋墩順橋向為較大一跨梁及橋面質量之和;
m1—橋墩頂活荷載反力換算的質量(t),按本規范第7.1.4條規定計算;
lb—mb質心距橋墩頂的高度(m);
mi—橋墩第i段的質量(t)。
4地震作用效應彎矩、剪力、位移,一般情況下,可取前三階
振型耦合,并應按下式計算:
·92·
3
2()
SiE=∑SijE7.2.5-4
㊣j=1
式中SiE———地震作用下,i點的作用效應彎矩、剪力或位移;
SijE———在j振型地震作用下,i點的作用效應彎矩、剪力或
位移。
5橋墩地震作用的簡化計算方法可采用本規范附錄E。
7.2.6計算非巖石地基基礎的柔度系數δ11、δ22、δ12時,應計入土
的彈性抗力,并按下列公式計算:
1明挖、沉井基礎底面的地基柔度系數。
1)置于非巖石地基上的深基礎(包括基礎置于巖石風化層
內和置于風化層面上):
4
6(b0mh+6C0aW)
δ11=24(7.2.6-1)
b0mh(b0mh+18C0aW)
36
δ22=4(7.2.6-2)
b0mh+18C0aW
-12h
δ12=4(7.2.6-3)
b0mh+18C0aW
2)置于非巖石地基上的淺基礎或嵌入巖層內較淺的基礎:
δ11=δ12=0(7.2.6-4)
12
δ22=4(7.2.6-5)
b0mh+6C0aW
式中b0———基礎側面土抗力的計算寬度(m),應按現行行業標
準《鐵路橋涵地基和基礎設計規范》TB10002.5的
人人文庫專用規定計算。明挖基礎側面土抗力的計算寬度應由基
礎的平均尺寸確定;
m———非巖石地基系數的比例系數(kN/m4),可按表7.2.6
采用;
h———基礎底面位于地面以下或一般沖刷線以下的深度(m);
3
C0———基礎底面豎向地基系數(kN/m),按現行行業標準《鐵
路橋涵地基和基礎設計規范》TB10002.5的規定計算;
·03·
a———基礎底面順外力作用方向的基礎長度(m);
W———計算方向基礎底截面抵抗矩(m3);
δ12———當基礎底或承臺底作用單位彎矩時,基礎底面產生
的水平位移(m/kN·m)。
表7.2.6非巖石地基系數的比例系數m值
序號土的名稱m(kN/m4)
1流塑黏性土IL>13000~5000
2軟塑黏性土1≥IL>0.5,粉砂5000~10000
3硬塑黏性土0.5≥IL>0,細砂、中砂10000~20000
4堅硬黏性土、粗砂20000~30000
5礫砂、角礫土、圓礫土、碎石土、卵石土30000~80000
6塊石土、漂石土80000~120000
注:IL為液性指數。
2樁基礎承臺底面的地基柔度系數,應按現行行業標準《鐵
路橋涵地基和基礎設計規范》TB10002.5規定的方法計算。
7.2.7梁式橋跨結構的實體橋墩,在常水位以下部分,當水深超
過5m時,應計入地震動水壓力對橋墩的作用。采用圓形或圓端
形橋墩時,其動水壓力(圖7.2.7)應按下列公式計算:
人人文庫專用
圖7.2.7圓形、圓端形橋墩地震動水壓力計算圖式
hw—常水位至基礎頂面的高度(m)
1水中墩高度hi處單位墩高的動水壓力,應按下列公式計算:
·13·
hi
FiwE=Ci·α··mw·γ1·1(7.2.7-1)
Hβ
A
當0<hi<0.8hw時,mw=γw·(7.2.7-2)
g
5(hw-hi)·γw·A
當0.8hw<hi<hw時,mw=(7.2.7-3)
hw·g
A=π·D2/4(7.2.7-4)
0.375γ·A1·H+mb·g
γ1=(7.2.7-5)
0.236γ·A1·H+mb·g
3(···)
·H0.236γA1H+mbg()
T1=2π··7.2.7-6
㊣3EIp′g
式中FiwE———水中墩高度hi處單位墩高的動水壓力(kN);
Ci———橋梁的重要性系數;
α———水平地震基本加速度,按本規范第7.2.4條采用;
mw———橋墩單位高度水的附加質量(t/m);
———(/3);
γw水的重力密度kNm
D———橋墩hw/2處垂直于計算方向的截面寬度(m);
γ1———橋墩計算方向的振型參與系數;
γ———墩身的重力密度(kN/m3);
2
A1———橋墩高度H的1/2處的截面面積(m);
β1———橋墩計算方向的動力放大系數,應按本規范第
7.2.3條確定。其基本周期應按式7.2.7-6計算;
E———墩身的彈性模量(kPa);
———/(4)。
Ip′人人文庫專用橋墩高度H的12處截面計算方向的慣性矩m
2橋墩動水壓力基礎頂面的剪力、彎矩應按下列公式計算:
0.4072
V0=·Ci·α·γ1·1·A·γw·hw(7.2.7-7)
H·gβ
M0=0.604V0·hw(7.2.7-8)
式中V0———基礎頂面的剪力(kN);
M0———基礎頂面的彎矩(kN·m);
·23·
Ci———橋梁的重要性系數;
α———水平地震基本加速度,按本規范第7.2.4條采用。
7.3鋼筋混凝土橋墩延性設計
7.3.1罕遇地震下橋墩的地震作用,可不計活載影響。
7.3.2鋼筋混凝土橋墩應進行延性設計,并應按下列要求采取構
造措施:
1墩身剛度變化均勻,避免出現突變。
2墩身主筋全截面配筋率不應小于0.5%,并不大于4%。
3橋墩塑性鉸區域應加強箍筋配置,加強區高度不應小于彎
曲方向截面高度的2倍,當塑性鉸區域位于橋墩底部時,加強區高
度為截面高度;墩高與驗算方向截面高度的比值小于2.5時,應對
所有截面進行加強,并按最不利變形階段進行抗剪強度驗算,必要
時設置抗剪鋼筋。
4箍筋直徑不應小于10mm,配箍率不應低于主筋配筋率的
1/4;且不應低于0.3%。
5設防烈度為8度及以下地區,加強區箍筋間距不應大于
10cm,其他部位不應大于15cm;設防烈度大于8度地區,加強區
箍筋間距不應大于5cm,其他部位不應大于10cm。
6圓形截面,箍筋可沿截面周邊布置;矩形截面,除在周邊布
置箍筋外,在加強區混凝土核心范圍應按表7.3.2要求布置箍筋
或橫向鋼筋(拉筋)。
人人文庫專用表7.3.2矩形截面箍筋或橫向鋼筋布置
箍筋或橫向鋼筋(拉筋)間的
設防烈度主筋根數箍筋肢距或橫向鋼筋(拉筋)間距
74不大于40cm
83不大于25cm
92每根縱向鋼筋均應提供縱、橫向水平約束
注:圓端形截面中間矩形部分應按表中要求布置,其他形狀的截面可按矩形截面
的方式布置。
·33·
7圓形箍筋的接頭必須采用焊接,焊接長度不應小于10倍
箍筋直徑;矩形箍筋端部應有135°彎鉤,彎鉤的直段長度不應小
于20cm。
7.3.3鋼筋混凝土橋墩在罕遇地震作用下的彈塑性變形分析,宜
采用非線性時程反應分析法,延性驗算應滿足下式的要求:
Δmax
μu=<[μu](7.3.3)
Δy
式中μu———非線性位移延性比;
[μu]———允許位移延性比,取值為4.8;
Δmax———橋墩的非線性響應最大位移;
Δy———橋墩的屈服位移。
對于簡支梁橋墩的延性設計,可按本規范附錄F的簡化方法
進行計算。
7.4支座及橋臺
7.4.1A地震區應采用構造簡單、便于更換的支座,支座本體抗
震能力應高于其連接構件,支座與梁部的連接應強于支座與橋梁
墩臺的連接,且支座易損部位宜采用可更換構件。
在高烈度地震區有條件時可采用減隔震設計;采用減隔震設
計的橋梁,應滿足正常使用功能的要求。
7.4.1驗算支座部件、梁與支座間連接、墩臺錨固螺栓、橡膠支座
支擋設施時,水平地震力應按下列公式計算:
1順橋向固定端的水平地震力人人文庫專用:
FhE=1.5Ag·md-∑μRa(7.4.1-1)
式中FhE———固定端的水平地震力(kN);
2
Ag———地震動峰值加速度值(m/s);
md———簡支梁為一孔梁和橋面的質量(t);
μ———活動支座的摩擦系數;鋼輥軸、搖軸支座及盆式橡
膠支座μ=0.05;板式弧形支座及板式橡膠支座μ
·43·
=0.1~0.2;
Ra———活動支座反力(kN);
∑μRa———活動支座摩阻力之和(kN),并應符合規定:∑μRa
≤0.75Ag·md。
2橫橋向由活動支座與固定支座共同承受。一個橋墩墩頂
處的水平地震力:
F′hE=1.5Ag·mb(7.4.1-2)
式中F′hE———一個橋墩墩頂處的水平地震力(kN);
2
Ag———地震動峰值加速度值(m/s);
mb———見本規范第7.2.5條。
7.4.2橋臺的地震作用按設計地震采用靜力法進行計算,并應符
合下列規定:
1不計基礎襟邊上土柱及錐體填土的水平地震力。
2作用于橋臺的地震主動土壓力應按本規范第6.1.5條計
算。作用點位置在計算截面以上計算高度的1/3處。計算橋臺前
地震土壓力時,應根據地震角按下式進行修正:
φE=φ+θ(7.4.2-1)
———();
式中φE修正后的土的內摩擦角°
φ———土的內摩擦角(°);
θ———地震角,應按表6.1.5采用。
3計算破壞棱體上列車活荷載產生的土壓力時,不計入地震
角。人人文庫專用
4橋臺身的水平地震力,應按本規范第6.1.6條規定計算,
其中H為橋臺頂面至基礎頂面間的高度,基礎水平地震作用沿橋
。
臺高度的增大系數ηi應取1
,
計算橫向活荷載引起的地震力時增大系數ηi值應與橋臺頂
面相同。
5梁體質量作用于橋臺的水平地震力應按下式計算:
·53·
FE=η·Ag·md(7.4.2-2)
式中FE———梁部作用于橋臺的水平地震力(kN);
η———水平地震作用修正系數,巖石地基取值0.20,非巖
石地基取值0.25。
當梁在橋臺端為固定支座時,md應以一孔梁計;當梁的兩端
為相同支座時,md應以半孔梁計。橫橋向md應以半孔梁計。
梁體質量的水平地震力,順橋向作用在支座中心處,橫橋向作
用在梁高的1/2處。
6計算橋臺穿過液化土層的地震土壓力時,內摩擦角折減系數
應符合本規范附錄C的規定。凡力學指標不同的土層,應分層計算。
7.5抗震措施
7.5.1橋孔宜按等跨布置,橋墩應避免承受斜向土壓力,橋臺宜
采用T形或U形橋臺。
7.5.2位于常年有水河流的可液化土層或軟土地基上的橋梁墩
臺,應采用樁和沉井等深基礎,且樁尖及沉井底埋入穩定土層內不
應小于2m。當水平力較大時樁基橋臺宜設置斜樁或采取其他加
固措施。
7.5.3特大橋、大中橋橋頭路堤的地基為可液化土層或軟土,并
同時具備下列條件時,應對臺后15m范圍內路堤基底以下的可液
化土層或軟土,采取振密、砂樁、砂井、碎石樁、換填等加固措施。
1橋頭路堤高度大于3m。
2設防烈度為人人文庫專用8度或9度。
7.5.4位于可液化土層或軟土地基上的特大橋、大中橋應將橋臺
設置在穩定的河岸上。不宜在主河槽與河灘分界的地形突變處設
置橋墩。
7.5.5當橋梁跨越斷層帶時,墩臺基礎不應設置在嚴重破碎帶上。
7.5.6位于地震區的橋梁,其上部結構應采取防止落梁、設置擋
塊等抗震措施;有條件時可采用鉛芯橡膠支座或其他減震、耗能裝
·63·
置,以減小梁部的地震作用。
7.5.7橋梁墩臺的建筑材料,應按表7.5.7采用。
無護面鋼筋的混凝土墩臺應減少施工縫。施工縫處應設置接
頭鋼筋。
表7.5.7橋墩橋臺的建筑材料
設防烈度789
墩臺高度H(m)≤30>30≤20>20≤15>15
上段混凝土上段混凝土上段混凝土
材料名稱混凝土下段鋼筋混凝土混凝土下段鋼筋混凝土混凝土下段鋼筋混凝土
注:下段鋼筋混凝土區段高度不小于2D且不小于10m(D為墩底截面短邊尺寸)。
7.5.8采用明挖基礎的橋臺,當基礎底面摩擦系數小于或等于
0.25時,宜采用砂卵石換填,其厚度不應小于1.0m。橋臺后沿線
路方向的地面坡度大于1∶5時,路堤基底應挖成臺階,其寬度不
應小于2.5m。
橋頭路堤的填筑和墩臺明挖基坑回填,應分層夯填密實,其壓
實系數不應小于0.90。
7.5.9位于地震區的橋梁應按表7.5.9采取防落梁裝置及抗震
措施。防止落梁措施應滿足下列要求:
1具備適當的強度及變形能力。
2不影響橋梁支座等其他構件的正常使用及維護。
3正常使用時,對梁端轉角及位移不產生附加約束。
4構造簡單,便于更換。
表7.5.9防落梁裝置及抗震措施
設防人人文庫專用
烈度7度8度9度
除滿足7度要求外,
防落尚應滿足下列要求:除滿足8度要求外,尚
1.梁體應設置橫向
梁裝1.橋梁的墩臺頂帽應滿足下列要求:
支擋。
置及及支承墊石宜適當加1.橋梁上部應采用橫
2.在支擋結構與梁
抗震寬。向連接可靠、整體性能良
體間宜設置緩沖材料。
措施2.梁體應設置縱向好的結構形式。
支擋。
·73·
續表7.5.9
設防
烈度7度8度9度
防落
梁裝3.墩(臺)與基礎連3.加強梁與梁之間
置及接、截面突變、施工縫的橫向連接。2.上部結構應采用豎
抗震等部位應采取提高抗4.橋梁支座不宜采向限位措施
措施剪能力的措施用搖軸、錕軸支座
注:抗震設防烈度為6度的A類、B類和C類橋梁按7度采取防落梁裝置及抗震
措施。
采用鉛芯橡膠支座時,順橋向可不設連接或支擋,橫橋向梁端
處應設支擋結構,支擋與梁體間應填塞緩沖材料。其水平地震力
應按本規范第7.4.1條計算。
7.5.10當需要驗算防止落梁措施的結構強度時,除橡膠支座外,
一個橋墩墩頂的水平地震力可按下式計算:
FhE=Ag·md(7.5.10)
式中FhE———橋墩墩頂的水平地震力(kN);
2
Ag———地震動峰值加速度值(m/s);
md———簡支梁為一孔梁(含橋面)的質量(t)。
7.5.11位于液化土地基上橋長20m及以下的橋梁,應采取換填
砂卵石、打樁等措施,并宜在橋墩、橋臺基礎間設置支撐。
7.5.12地震作用下可能形成泥石流溝谷時,橋梁涵洞的孔徑與
凈高應按泥石流溝谷確定。
7.5.13地震區的水文及地質條件允許時,橋涵設置宜采用涵洞。
涵洞出入口應采用翼墻式人人文庫專用。
7.5.147度及以上地區橋墩宜設置護面鋼筋,豎向鋼筋直徑不
宜小于16mm,間距不宜大于20cm,豎向鋼筋應伸入承臺并留有
足夠的錨固長度;箍筋配置不應低于表7.5.14的要求,圓形箍筋
的接頭必須采用焊接,焊接長度不應小于10倍箍筋直徑;矩形箍
筋端部應有135°彎鉤,彎鉤伸入核心混凝土的直段長度不應小于
20cm。
·83·
表7.5.14橋墩箍筋配置
設防烈度789
圓形箍筋直徑(mm)121212
橋墩箍筋間距(cm)202015
矩形箍筋直徑(mm)101012
橋墩箍筋間距(cm)202015
7.5.157度及以上地區的鉆孔樁基礎,在樁頂2.5d~3.0d(d為
設計樁徑)長度范圍內,應適當加強箍筋配置。
7.5.16當設防烈度大于7度時,橋臺錐體順線路方向的坡度,應
采用表7.5.16規定值。
表7.5.16橋臺錐體順線路方向坡度
設防烈度
89
填土高度(m)
0~61∶1.251∶1.5
6~121∶1.51∶1.75
7.5.17B類橋梁、高速鐵路及客運專線(含城際鐵路)的C類橋
梁,對橋墩與承臺、承臺與樁的連接應采取以下加強措施:
1墩身與承臺的連接:墩身的豎向鋼筋伸入承臺應有足夠的
錨固長度,并與承臺頂面鋼筋連接,有條件時,可與承臺底部鋼筋
連接。人人文庫專用
2承臺采用六面配筋,底面鋼筋的設置應根據受力計算確
定;頂面鋼筋的直徑不應小于16mm、間距不應大于15cm;其余四
面按構造要求配筋。
3承臺與樁的連接:鉆(挖)孔樁樁頭2.5~3.0倍樁徑長度
范圍內應加密箍筋,其間距不應大于10cm,直徑不應小于10mm,
樁身縱向鋼筋的配筋率不宜小于0.5%。
·93·
8隧道
8.1抗震強度和穩定性驗算
8.1.1隧道的抗震強度和穩定性驗算范圍應符合表8.1.1的規定。
表8.1.1隧道的抗震驗算范圍
Ag0.1g、0.2g、
0.4g
工程類別0.15g0.3g
洞門墻及洞口擋土墻(翼墻)不驗算驗算驗算
Ⅲ~Ⅰ級圍巖不驗算不驗算不驗算
b≤8m
Ⅵ~Ⅳ級圍巖不驗算驗算驗算
Ⅱ、Ⅰ級圍巖不驗算不驗算不驗算
洞口、淺埋和
D偏壓地段8m<b≤12mⅣ、Ⅲ級圍巖不驗算驗算驗算
類隧道襯砌
隧Ⅵ、Ⅴ級圍巖驗算驗算驗算
道Ⅱ、Ⅰ級圍巖不驗算不驗算不驗算
b>12m
Ⅵ~Ⅲ級圍巖驗算驗算驗算
明洞或區域性b≤8m不驗算驗算驗算
斷層破碎帶地
段隧道襯砌b>8m驗算驗算驗算
通過采空區、b≤8m不驗算驗算驗算
礦區及近距
離交叉結構8m<b≤12m驗算驗算驗算
C的隧道襯砌
類人人文庫專用12m<b≤15m驗算驗算驗算
隧通過活動斷裂帶驗算驗算驗算
道高速鐵路及客運專線(含城際鐵路)淺埋、
偏壓洞口段及繁華城區隧道襯砌驗算驗算驗算
特大跨度隧道洞口襯砌(b>15m)驗算驗算驗算
注:表中圍巖級別按現行行業標準《鐵路隧道設計規范》TB10003的規定執行;b
為隧道或明洞襯砌的內凈空最大跨度。
·04·
8.1.2隧道的地震作用應按設計地震采用靜力法計算。驗算隧
道結構的抗震強度和穩定性時,地震作用只與恒載和活載組合,其
控制條件應符合下列規定:
1隧道襯砌和明洞的結構強度,按破壞階段驗算時其安全
系數不應小于表8.1.2的規定。
表8.1.2結構強度安全系數
材料種類鋼筋混凝土混凝土
受力特征
混凝土達到抗壓極限強度—1.8
混凝土達到抗拉極限強度—2.5
鋼筋達到計算強度或混凝土達到抗壓或
抗剪極限強度1.5—
混凝土達到抗拉極限強度(主拉應力)1.8—
注:對抗震設防類別為C類的隧道襯砌和明洞,結構強度安全系數可根據地形、地
質條件適當加大。
2洞門墻、洞口擋土墻(翼墻)、半路塹拱形明洞外墻和棚式
明洞邊墻的偏心距、穩定系數及材料容許應力修正系數,應符合本
規范第6.1.7條的規定。
3地基土抗震容許承載力修正系數,應符合本規范第4.0.4
條的規定。
8.1.3隧道襯砌和明洞上任一質點的水平地震力,應按下式計
算:人人文庫專用
FihE=η·Ag·mi(8.1.3)
式中FihE———計算質點的水平地震力(kN);
η———水平地震作用修正系數,巖石地基取值0.20,非巖
石地基取值0.25;
2
Ag———地震動峰值加速度(m/s);
mi———計算質點的構筑物質量或計算土柱質量(t)。
·14·
8.1.4地震主動土壓力的計算,應按本規范第6.1.5條的規定執
行。洞門墻和洞口擋土墻(翼墻)的水平地震作用,應按本規范第
6.1.6條的規定計算。
8.2抗震措施
8.2.1地震區隧道洞口位置的選擇,應結合洞口段的地形和地質
條件確定,并應采取控制洞口邊坡和仰坡的開挖高度以及其他防
止坍塌震害的措施。位于懸崖陡壁下的洞口,宜采取接建明洞或
其他防止落石的措施。
8.2.2隧道必須修建洞門,洞門形式不應采用端墻式結構。洞門
應采用混凝土或鋼筋混凝土材料,其強度等級不應低于表8.2.2
的規定。
表8.2.2洞門的材料種類及強度等級
設防烈度
8度9度
工程部位
洞門端墻混凝土C25混凝土C25或鋼筋混凝土C30
洞口擋土墻或H≤10m混凝土C25
翼墻H>10m混凝土C30
注:表中H為擋土墻或翼墻的高度。
8.2.3隧道的洞口、淺埋和偏壓地段以及斷層破碎帶地段應按表
8.1.1進行抗震設防,其襯砌結構應予以加強。活動斷層破碎帶
地段,必要時可根據實際情況預留斷面凈空人人文庫專用。洞口設防段的長度
可根據地形、地質條件及設防烈度確定,并不得小于2.5倍的結構
跨度。
抗震設防段的隧道宜采用復合式襯砌結構,并采用帶仰拱的
曲墻式襯砌斷面。設防段襯砌應設變形縫。
8.2.4抗震設防段的隧道襯砌和明洞應采用混凝土或鋼筋混凝
土材料,其強度等級不應低于表8.2.4的規定。
·24·
表8.2.4隧道襯砌和明洞的材料種類及強度等級
隧道或明洞圍巖級別材料種類及強度等級
Ⅳ、Ⅲ混凝土C25或鋼筋混凝土C30
隧道襯砌
Ⅵ、Ⅴ鋼筋混凝土C30
Ⅵ~Ⅳ拱圈用鋼筋混凝土C30
拱形明洞Ⅲ、Ⅱ拱圈用混凝土C25或鋼筋混凝土C30
Ⅵ~Ⅱ單壓明洞外墻采用混凝土C25
棚式明洞頂梁用鋼筋混凝土C25或C30
外支承結構混凝土C25或鋼筋混凝土C30
注:棚式明洞的衡重式邊墻,在設防烈度為8度及9度地震區采用混凝土C25。
8.2.5當設防烈度為8度和9度時,在洞門端墻與襯砌環框間,
端墻與洞口擋土墻或翼墻連接處應整體灌注或在其連接縫處加設
短鋼筋等抗震措施,對耳墻式明洞的耳墻與拱部結構間的空隙,宜
采用漿砌片石或混凝土回填密實。
8.2.6地震區棚式明洞,應采取防止落梁的措施。設防烈度為8
度和9度時,不宜采用懸臂式棚洞。
8.2.7對淺埋、偏壓以及位于斷層破碎帶等不良地質地段的隧
道,其襯砌背后應做壓漿處理。
人人文庫專用
·34·
附錄A不同巖土剪切波速值
A.0.1不同巖土的剪切波速,可按表A.0.1取用。
表A.0.1不同巖土的剪切波速值
巖土性質或基本承載力
巖土名稱剪切波速值Vs(m/s)
σ0(kPa)
填土100~200
淤泥、淤泥質土或軟土σ0<10090~140
黏土、粉質黏土100≤σ0≤400120~400
粉質黏土、粉土100≤σ0≤400100~380
黃土、黃土質土130~300
稍松100~130
粉砂、細砂
中等密實130~200
稍松110~160
中砂、粗砂
中等密實160~250
粗砂、礫砂200~350
松散200~300
粗、細圓礫土,粗、
中等密實300~400
細角礫土,卵石土,碎石土
密實>400
弱風化500~1000
巖石人人文庫專用
未風化、微風化>1000
注:1本表系深度10m以內的值,深度大于10m時,應適當加大。
2根據土層深度、標貫擊數、平均粒徑、孔隙比、液性指數等綜合分析選擇表
中所列的剪切波速值。
3黏土、粉質黏土、粉土可按σ0內插取值。
·44·
附錄B液化土判定的試驗方法
B.1標準貫入試驗法
B.1.1當實測標準貫入錘擊數N值小于液化臨界標準貫入錘擊
數Ncr時,應判為液化土。Ncr值應按下列公式計算:
Ncr=N0α1α2α3α4(B.1.1-1)
α1=1-0.065(dw-2)(B.1.1-2)
2
α2=0.52+0.175ds-0.005ds(B.1.1-3)
α3=1-0.05(du-2)(B.1.1-4)
()
α4=1-0.17㊣PcB.1.1-5
式中N0———當ds為3m,dw和du為2m,α4為1時土層的液化
臨界標準貫入錘擊數,應按表B.1.1-1取值;
α1———地下水埋深dw(m)修正系數,應按式B.1.1-2計
算,當地面常年有水且與地下水有水力聯系時,dw
為零;
α2———標準貫入試驗點的深度ds(m)修正系數,應按式
B.1.1-3計算;
α3———上覆非液化土層厚度du(m)修正系數,應按式
B.1.1-4計算,對于深基礎取α3為1;
———,
α4人人文庫專用黏粒重量百分比Pc修正系數應按式B.1.1-5計
算,也可按表B.1.1-2取值。
表B.1.1-1臨界錘擊數N0值
地震動峰值加速度
0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g
特征周期分區
一區68101316
二區、三區810121518
·54·
表B.1.1-2Pc修正系數α4值
粉土
土性砂土
塑性指數Ip≤7塑性指數7<Ip≤10
α4值1.00.60.45
B.2單橋頭靜力觸探試驗法
B.2.1當實測的計算貫入阻力Psca值小于液化臨界貫入阻力P′s
值時,應判為液化土。
1P′s值應按下列公式計算:
P′s=Psoα1α3(B.2.1)
式中Pso———當dw為2m,du為2m時,砂土的液化臨界貫入阻
力Pso(MPa)值應按表B.2.1取值。
表B.2.1臨界貫入阻力Pso值
Ag0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g
Pso(MPa)5611.51318
2Psca的確定應符合下列規定:
1)砂層厚度大于1m時,應取該層貫入阻力P′s的平均值作為
該層的Psca值。當砂層厚度大于1m,且上、下層為貫入阻力P′s值
較小的土層時,應取較大值作為該層的Psca值。
2)砂層厚度較大,力學性質和P′s值可明顯分層時,應分別計
。
算分層的平均人人文庫專用Psca值
·64·
附錄C液化土力學指標折減系數
C.0.1液化土的彈性抗力、摩擦力和摩擦角、抗剪強度等力學指
標的折減系數,應符合表C.0.1的規定。
表C.0.1液化土力學指標折減系數ψ1值
ds(m)
ψ1
ds≤1010<ds≤20
Fi
Fi≤0.600.33
0.6<Fi≤0.80.330.66
0.8<Fi≤1.00.661.0
注:表中ds為標準貫入、靜力觸探試驗點的深度;Fi為抗液化指數。
C.0.2液化土的抗液化指數Fi值,應按下列公式計算:
1采用標準貫入試驗時:
Fi=N/Ncr(C.0.2-1)
2采用靜力觸探試驗時:
Fi=Psca/P′s(C.0.2-2)
人人文庫專用
·74·
附錄D梁式橋橋墩自振特性計算
D.1簡支梁橋一般計算方法
D.1.1巖石、非巖石地基梁式橋橋墩的自振特性,應按下列公式
計算:
1特征方程:
([K]-ω2[M]){x}=0(D.1.1-1)
式中[M]———橋墩體系質量矩陣;
ω———自振圓頻率;
[K]———橋墩體系的剛度矩陣;
{x}———振型函數向量。
2自振周期:
2π
Tj=(D.1.1-2)
ωj
式中ωj———橋墩體系j振型自振圓頻率(rad/s);
Tj———橋墩體系j振型自振周期(s)。
D.2實體、空心橋墩或剛架橋墩簡化計算方法
D.2.1本規范附錄人人文庫專用E.1、E.2橋墩體系的基本周期可按下式計
算:
*[()]20.5
㊣mp+mbkf1H+hf+1㊣
·2()
T1=2π㊣*kf1㊣D.2.1
Kp+
㊣δ22㊣
*
式中mp、kf1———可按本規范附錄E.1、E.2采用;
*
Kp———墩身廣義剛度(kN/m),可按表D.2.1計算。
·84·
表D.2.1橋墩墩身廣義剛度
*
墩形振動方向Kp
縱
E(432234)
圓形0.149c-0.178cC+0.117cC-0.041c2C+0.006C
橫H3222
E
縱[0.149(c4-d4)-0.178(c3C-d3D)+0.117(c2C2-d2D2)
空心H3222222
圓形3344
橫-0.041(c2C-d2D)+0.006(C-D)]
E32322
[0.254b2c-0.075(3b2cC+Bc)+0.099(c2b2C+BCc)
縱H32222
233
矩形-0.018(3c2BC+b2C)+0.01BC]
E32322
[0.254c2b-0.075(3c2bB+Cb)+0.099(c2b2B+BCb)
橫H32222
233
-0.018(3b2CB+c2B)+0.01CB]
**
縱Kpc+Kprl
E[332(22)
圓端形30.254bc2-0.075bC+b0.598c-0.356c2C+0.078C
橫H2222
3223*
+b2(0.507c-0.452cC+0.199c2C-0.035C)]+Kc
22p
注:1附錄E.1橋墩和附錄E.2橋墩單根柱均可按本表計算。
*
2單排柱順橋向計算時,以Np乘一根柱的廣義剛度Kp值,即為全墩的墩身
的廣義剛度。
*
3單排柱橫橋向或多排柱順、橫橋向計算,用4Np乘一根柱的Kp值,即為全
墩的墩身的廣義剛度。
*
4表中c2、C、d2、D、b2、B、E、H符號說明見附錄E.1,Kpc為圓形墩身廣義剛
*
度;Kprl為矩形墩身縱向廣義剛度。
人人文庫專用D.3地基土較柔的低橋墩簡化計算方法
D.3.1本規范附錄E.3橋墩的自振特性可按下列公式計算:
1頻率方程:
242
mp·Jp(δ′11·δ′22-δ′12)·ωj-(Jp
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