鐵路工程抗震設計規(guī)范ppt課件

1、鐵路工程抗震設計規(guī)范(新)新：GB 50111-2019舊：GBJ 111-87北京邁達斯技術適用范圍：新規(guī)范將6度區(qū)納入了抗震設防備圍(1.0.2條)延續(xù)剛構橋、斜拉橋，跨徑大于m的鋼梁或大于的梁式橋及拱橋，不包含在新規(guī)范中?？拐鹪O計要求：新規(guī)范添加了按多遇地震、設計地震、罕遇地震三個水準設計的要求1.0.5條。地震動峰值加速度 多遇地震：0.33Ag 設計地震：1.0Ag 罕遇地震：2.1Ag8度區(qū)1.9Ag，9度區(qū)1.6Ag3. 抗震性能要求3.0.1 性能要求I：地震后不損環(huán)或細微破壞，可以保證其正常運用，構造處于彈性任務階段 性能要求II: 地震后能夠損壞，經(jīng)修補，短期內(nèi)能恢復正常運

2、用功能，構造處于非彈性任務形狀 性能要求III: 地震后能夠產(chǎn)生較大破壞，但不出現(xiàn)整體倒塌，經(jīng)搶修后可限速通車，構造處于彈塑性任務階段。抗震設防烈度和地震動峰值加速度的對應表(3.0.2條，7.2.4條)：抗震設防烈度（度）6789多遇地震0.02g0.04g0.05g0.07g0.10g0.14g設計地震0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g罕遇地震0.11g0.21g0.32g0.38g0.57g0.64g抗震設防烈度（度）6789多遇地震19.639.249.068.698137.2設計地震4998147196294392罕遇地震107.8205.8313.6372

3、.4558.6627.2闡明：g取980 cm/sec2, 單位cm/sec2闡明：對重要橋梁，在多遇地震作用下，表中數(shù)值應乘重要性系數(shù)1.4鐵路工程構筑物在不同地震動水準下的抗震設防目的及分析方法(3.0.3條)：地震動水準多遇地震設計地震罕遇地震構筑物橋梁路基、擋土墻、隧道、橋臺、橋梁上、下部結構連接構造采用鋼筋混凝土橋墩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分析方法一般橋梁：反應譜法重要橋梁及新結構橋梁：反應譜法及時程反應分析法采用靜力法鋼筋混凝土橋墩采用延性設計的簡化方法；重要橋梁及新結構橋梁：采用非線性時程反應分析法注：橋梁上、下部構造銜

4、接構造含支座、伸縮縫、防止落梁、抗震擋塊等措施。重要橋梁結構形式鋼筋混凝土橋梁鋼結構橋梁簡支跨度 = 48 m跨度 = 64 m連續(xù)主跨 = 84 m主跨 = 96 m墩高 = 40 m其它技術復雜、修復困難的鐵路橋梁鐵路工程普通情況下可不計豎向地震的作用(3.0.4條)。場地土和場地：場地土類型劃分，是將地基土按其剛度劃分的。類型分為巖石或鞏固土、中硬土、中軟土、脆弱土。場地類別劃分，是按是按場地的地震效應劃分的。場地類別分為I、II、III、IV類。 多層土場地的地震效應取決于土層剪切波速隨深度的變化規(guī)律、土層厚度或基巖埋深。 規(guī)范采用計算深度內(nèi)的等效剪切波速評定場地類別。橋梁抗震設計驗算

5、內(nèi)容(7.1.2條)結構形式多遇地震設計地震罕遇地震簡支梁橋混凝土橋墩墩身及基礎：強度、偏心及穩(wěn)定性驗算驗算連接構造一般不驗算，但應增設護面鋼筋鋼筋混凝土橋墩墩身及基礎：強度及穩(wěn)定性驗算驗算連接構造可按簡化方法進行延性驗算其他梁式橋及重要橋梁墩身及基礎：強度、偏心及穩(wěn)定性驗算驗算連接構造鋼筋混凝土橋墩：按非線性時程反應分析方法進行下部結構延性驗算或最大位移分析。注：對于簡支或延續(xù)梁橋的上部構造可不進展抗震強度和穩(wěn)定性驗算，但應采取抗震措施。橋梁抗震設計驗算目的(7.1.5條)：1. 根底底面的合力偏心距e的驗算目的地基土e未風化至弱風化的硬質巖石= 2.0上項以外的其它巖石200kPa的土層=

6、 1.2基本承載力0=200kPa的土層= 1.0注：表中為根底底面計算方向的中心半徑。W/A，W-截面邊緣的抵抗矩，WIyy/(z/2)2. 砌體及混凝土墩身截面合力偏心矩e的驗算目的截面形狀e矩形及其他形狀= 0.8S圓形= 0.7S注：表中S為截面形心至最大拉應力邊緣的間隔。橋梁抗震設計驗算目的(7.1.5條)：3. 建筑資料的允許應力驗算目的(允許應力修正系數(shù)6.1.7-3條)材料名稱應力類別修正系數(shù)混凝土、片石混凝土和石砌體剪應力、彎曲拉應力1.0壓應力1.5鋼材剪應力、拉、壓應力1.54. 滑動穩(wěn)定系數(shù)不應小于1.1建筑資料的允許應力修正系數(shù)5. 傾覆穩(wěn)定系數(shù)不應小于1.3(舊規(guī)范

7、為1.2)橋梁的地震作用(7.1.4條)：1. 計入地基變形的影響：可用橋墩底部的程度和轉動彈簧模擬。2. 地震作用方向：分別計算順橋向、橫橋向程度地震作用。設防烈度為9度的懸臂構造和預應力混凝土剛構橋等，還應計入豎向地震作用的影響。 從規(guī)范文字上看，地震作用與豎向地震作用應進展組合，順橋向和橫橋向地震作用不用組合。3. 計算上部構造的梁體和活載地震作用的質量取法： 地震方向上部結構恒載和活載的質量轉換計算簡圖備注橋墩順橋向不計入活荷載的影響梁體質量按一孔梁計，作用在支座中心按7.2.5(b)圖計算橫橋向計入活荷載的影響，將活荷載的50%做質量轉換，作用在軌頂以上2m處。梁體質量按一孔梁計，作

8、用在梁高的1/2處。按7.2.5(a)圖計算轉換的活荷載質量按7.2.5(a)圖，與橋梁質量作用高度一致，即1/2梁高處。豎向活荷載和梁體重量的7%作為豎向地震作用或者，按水平地震基本加速度的65%進行豎向動力分析采用與順橋向或橫橋向相同的模型簡圖按7%計算時，可將恒荷載和豎向荷載按7%轉換為豎向地震作用計算用的質量橋臺順橋向橋臺端為固定，橋墩端為簡支時，梁體質量按一孔梁計。其它情況按半孔梁計。按靜力法計算規(guī)范沒有明確規(guī)定如何考慮活荷載，可參考橋墩。橫橋向同橋墩按靜力法計算規(guī)范沒有明確規(guī)定如何考慮活荷載，可參考橋墩。豎向同橋墩按靜力法計算規(guī)范沒有明確規(guī)定如何考慮活荷載，可參考橋墩。注：作用于橋

9、臺的土壓力應該思索動土壓力，即思索地震角，破壞棱體上的列車荷載的土壓力不計地震角橋梁的地震作用(7.1.4條)：4. 荷載組合：可與地震作用組合的荷載如下表。荷載分類荷載名稱計算地震作用時應考慮的質量地震作用與其它荷載組合時的注意事項有車時無車時順橫豎順橫豎恒載結構自重100%100%7%100%100%7%1. 有車和無車時的計算地震作用的質量不同。2. 橫向和豎向的將荷載轉換為質量的系數(shù)不同。目前可手動給兩個方向輸入不同質量。3. 沒有活載參與的組合地震作用的質量也應不同。4.雙線橋只考慮單線活載。土壓力-靜水壓力及浮力-活載列車豎向靜荷載-50%7%-離心力-列車荷載產(chǎn)生的土壓力-注：由

10、于程序中列車荷載是按照影響線加載的，活荷載的位置不固定，所以活荷載的質量需求用戶按某個不利情況手動輸入。目前程序無法將同一個活荷載按不同的轉換系數(shù)分別轉換為X，Y，Z方向的質量，用戶可以將自定義的活荷載定義為多個荷載工況，轉換時用不同的荷載工況轉換為不同方向的質量。鐵路橋涵設計根本規(guī)范4.1.1條中的橋涵荷載中的預加力、收縮和徐變、根底變位、列車豎向動力作用、橫向搖擺力、人行道荷載、一切附加力(包含風力、溫度、制動力和牽引力、流水壓力、凍脹力)、其它特殊荷載(如撞擊力)等不參與與地震作用的組合。收縮和徐變、根底變位不參與組合有待商榷，由于地震發(fā)生時收縮和徐變、根底變位曾經(jīng)發(fā)生的能夠性比較大。橋

11、墩的抗震分析方法：1. 模型：單墩模型、全橋模型橋墩的抗震分析方法：2. 分析方法： 地震作用水準一般橋梁重要橋梁或加減震耗能裝置的橋梁多遇地震反應譜法反應譜法和時程分析分析方法罕遇地震非線性時程分析或附錄F簡化方法非線性時程分析或附錄F簡化方法3. 地震動力放大系數(shù)：(對I、II類場地新規(guī)范的放大系數(shù)較舊規(guī)范要大，III類場地稍小) 舊規(guī)范的地震動力放大系數(shù) 舊規(guī)范的地震動力放大系數(shù) 橋墩的抗震分析方法：4. 程度地震作用加速度： 抗震設防烈度6度7度8度9度多遇地震0.02g0.04g0.05g0.07g0.10g0.14g設計地震0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40

12、g罕遇地震0.11g0.21g0.32g0.38g0.57g0.64g闡明：對重要橋梁，在多遇地震作用下，表中數(shù)值應乘重要性系數(shù)1.4特征周期分區(qū)場地分類IIIIIIIV一區(qū)0.250.350.450.65二區(qū)0.300.400.550.75三區(qū)0.350.450.650.90地震反響譜特征周期Tg(Sec)橋墩的抗震分析方法：5. 反響譜法程度地震力 新規(guī)范： FijE=jjxijmi舊規(guī)范：FijE=cKhjjxijmig ，c普通為0.20.5，Kh在7、8、9度時分別為0.1、0.2、0.4 6. 振型組合采用SRSS方法(7.2.5-4)，振型取前三階。鋼筋混凝土橋墩的延性設計：1. 罕遇地震