中小跨徑梁橋抗震加固設(shè)計(jì)指南

1中小跨徑梁橋抗震加固設(shè)計(jì)指南本文件適用于山西省抗震設(shè)防類別為B類、C類和D類混凝土梁橋抗JTG/T2231-01公路橋梁抗JTG/T2231-02公路橋梁抗震性能3.1下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于3.23.3根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際尺寸和材料特性，經(jīng)計(jì)算分析得到或試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)在地震作用下承載能力和變形3.43.5抗震性能評(píng)價(jià)準(zhǔn)地震作用下的構(gòu)件和體系抗震性能及安全性進(jìn)3.623.7為限制橋梁梁體與橋墩或橋臺(tái)間的相對(duì)位移而設(shè)計(jì)3.8放置在主梁與主梁之間，用于限制主梁與主梁之間順橋向相對(duì)位3.9減隔震設(shè)計(jì)在橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間或下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置減隔震系統(tǒng)，以增大原結(jié)構(gòu)體系阻尼和（或）周期，降低結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和（或）減小輸入到上部結(jié)構(gòu)的能量，達(dá)到預(yù)期的防震4.1.1橋梁抗震性能評(píng)價(jià)應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)易損性、地震危險(xiǎn)性水平、地震地質(zhì)災(zāi)害、特殊地形地貌等4.1.2橋梁的抗震加固設(shè)計(jì)應(yīng)以提升公路橋梁抗震性能，減輕地震破壞，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，減4.1.3橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)路線等級(jí)、場(chǎng)地條件、橋梁的重要性和修復(fù)（搶修）的難易程度，確定適宜的4.1.4橋梁抗震加固按照橋梁資料收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和檢測(cè)—抗震性能評(píng)價(jià)—抗震加固設(shè)計(jì)—抗震加固4.2.1對(duì)既有公路橋梁進(jìn)行抗震性能評(píng)4.2.2我省主要城鎮(zhèn)的設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度和特征周期見(jiàn)附錄5.1.1進(jìn)行構(gòu)件的抗震檢算和評(píng)價(jià)時(shí)，構(gòu)件的抗震性能應(yīng)按能力需求比進(jìn)行判定。當(dāng)能力和需求比大5.1.3橋梁抗震性能評(píng)價(jià)中各計(jì)算參數(shù)宜以實(shí)測(cè)取值；無(wú)法進(jìn)行實(shí)測(cè)時(shí)，可按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取值。5.1.4對(duì)于跨線橋梁抗震性能評(píng)價(jià)時(shí)，上線橋梁抗震性能水平不應(yīng)低于下線線路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)。5.1.5對(duì)于河道沖刷條件發(fā)生變化的橋梁進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)考慮基礎(chǔ)因沖刷引起橋梁抗震性能5.1.6對(duì)于跨越深谷或建于深谷斜坡等特殊地形的橋梁，應(yīng)考慮地形變化引起的地震動(dòng)差動(dòng)效應(yīng)，應(yīng)3采用多點(diǎn)激勵(lì)方法分析特殊地形地貌引起橋梁抗震性能的5.2抗震性能評(píng)價(jià)流程5.2.1橋梁抗震性能評(píng)價(jià)分為兩級(jí)。一級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)以宏觀控制和抗震構(gòu)造要求為主進(jìn)行定性評(píng)價(jià)；二級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)在一級(jí)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上以抗震驗(yàn)算為主，結(jié)合抗震構(gòu)造要求進(jìn)行定5.2.2中小跨徑梁橋應(yīng)按以下的流程進(jìn)行抗震性能評(píng)工維養(yǎng)情況等，包括運(yùn)營(yíng)以來(lái)歷次維修和改造資料、災(zāi)害事故報(bào)告、檢查c)根據(jù)橋梁類別、地震危險(xiǎn)性水平進(jìn)行既有橋梁的抗震性能定性評(píng)價(jià)；d)根據(jù)抗震設(shè)防分類、抗震性能目標(biāo)和地震危險(xiǎn)性水平進(jìn)行待評(píng)價(jià)中小跨徑梁橋各關(guān)鍵構(gòu)件強(qiáng)a)橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的比較；c)實(shí)測(cè)橋墩(臺(tái))材料實(shí)際的強(qiáng)度等級(jí)、特b)支座性能能評(píng)價(jià)；5.2.5中小跨徑梁橋抗震性能的二級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)在一級(jí)評(píng)價(jià)調(diào)查的基礎(chǔ)上，完成下列工作：b)在橋梁初步篩選的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，掌握結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的現(xiàn)狀。a)橋梁地基與基礎(chǔ)的強(qiáng)度；45.3中小跨徑梁橋抗震性能評(píng)價(jià)的方法評(píng)價(jià)。橋梁抗震性能二級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)包括結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載力和變形能5.3.2二級(jí)評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)依據(jù)詳細(xì)調(diào)查分析的資料和數(shù)據(jù)，建立可靠的橋梁結(jié)構(gòu)分析模型，采用適當(dāng)?shù)淖?：輕微損傷：橋臺(tái)無(wú)明顯移位、非承力構(gòu)件發(fā)生輕微損傷、主承力構(gòu)件保持彈性且未出現(xiàn)震后殘余變形，橋墩作，主梁從支座上滑落但尚未出現(xiàn)落梁；支座嚴(yán)重注4：完全破壞：橋墩折斷、橋臺(tái)失效、支座完全失效、限位裝置失5.3.3基于橋梁抗震性能評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)各類橋梁采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)加固對(duì)策，橋梁抗震性能評(píng)價(jià)等級(jí)與5.4橋址處場(chǎng)地條件評(píng)價(jià)5a)全新世活動(dòng)斷裂；b)抗震設(shè)防烈度在Ⅷ度及以上場(chǎng)地時(shí)，前第四紀(jì)基巖隱伏斷裂的土層覆蓋厚度分別小于60m和5.4.2.2對(duì)于近斷層效應(yīng)橋梁，其抗震性能分析需考慮以下兩種情形：a)臨近斷層時(shí)（斷層距小于20km），采用時(shí)程法進(jìn)行地震響應(yīng)分析，地b)活動(dòng)斷層穿越待評(píng)價(jià)橋梁時(shí)，其抗震性能分析須進(jìn)行專項(xiàng)研究。地震動(dòng)參數(shù)顯著不同。當(dāng)橋梁跨越河谷場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)對(duì)地形效應(yīng)的工程影響進(jìn)行5.5基礎(chǔ)抗震性能評(píng)價(jià)5.5.1應(yīng)評(píng)價(jià)擴(kuò)大基礎(chǔ)、柱式樁基礎(chǔ)對(duì)橋梁整體抗震性能的影響。5.5.2排架樁基礎(chǔ)應(yīng)依據(jù)承臺(tái)可能發(fā)生的各種破壞模式（彎曲破壞、剪切破壞和滑動(dòng)破壞等）計(jì)算各種破壞模式對(duì)應(yīng)的能力/需求比值，并評(píng)價(jià)其對(duì)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震5.5.3評(píng)價(jià)基礎(chǔ)破壞對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響時(shí)，結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析模型中應(yīng)適當(dāng)考慮基礎(chǔ)剛度及構(gòu)相互作用影響的合理計(jì)算模型，并采用不同的5.5.4對(duì)承臺(tái)和墩、柱間的節(jié)點(diǎn)抗震性能進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算其節(jié)點(diǎn)區(qū)域主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力。5.6橋臺(tái)抗震性能評(píng)價(jià)5.6.1評(píng)價(jià)橋臺(tái)抗震性能時(shí)，應(yīng)計(jì)算各種破壞模式對(duì)應(yīng)的橋臺(tái)強(qiáng)度及穩(wěn)定性的抗震能力/地震需求比5.6.2當(dāng)計(jì)算橋臺(tái)地震需求時(shí)，橋臺(tái)臺(tái)身地震慣性力可按靜力法計(jì)算。地震時(shí)作用在橋臺(tái)上的主動(dòng)和5.6.3對(duì)于場(chǎng)地基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.1g的山區(qū)橋梁，需進(jìn)行橋臺(tái)擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性5.6.4當(dāng)采用全橋動(dòng)力分析模型評(píng)價(jià)橋臺(tái)損傷對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響時(shí)，應(yīng)建立依據(jù)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式及臺(tái)后填土性質(zhì)等合理反映其地震作用下彈性與非彈性力學(xué)特性的橋5.7橋墩抗震性能評(píng)價(jià)5.7.1評(píng)價(jià)橋墩抗震性能時(shí)，應(yīng)考慮潛在破壞構(gòu)整體抗震能力的影響應(yīng)考慮按其出現(xiàn)的先后順序6個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響。橋墩的剪切強(qiáng)度計(jì)算參照J(rèn)T5.7.4墩頂蓋梁與橋墩節(jié)點(diǎn)、主梁與橋墩固結(jié)節(jié)點(diǎn)抗震性能計(jì)算參照J(rèn)T5.7.5應(yīng)對(duì)橋墩（柱）的延性變形能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，可參照現(xiàn)行JTG/T2231-01計(jì)5.8防落梁性能評(píng)價(jià)5.8.2梁端至墩、臺(tái)帽或蓋梁邊緣距離的實(shí)測(cè)值應(yīng)不小于按照J(rèn)TG/T2231-01規(guī)5.9支座抗震性能評(píng)價(jià)5.9.1評(píng)價(jià)支座的抗震性能應(yīng)檢查橋梁支座及錨栓連接等構(gòu)件是否完好、伸縮縫是否完好。5.9.3板式橡膠支座抗震能力應(yīng)根據(jù)JTG/T2231-01規(guī)定對(duì)其剪切變形、抗滑穩(wěn)b)乙：以現(xiàn)行JTG/T2231-01為依據(jù)，加固后到準(zhǔn)三級(jí)水平，充分降低地震作用下橋梁發(fā)生倒塌或嚴(yán)重養(yǎng)護(hù)和地震監(jiān)測(cè)，以降低地震作用下橋梁發(fā)生倒6.1.3當(dāng)進(jìn)行橋梁加固時(shí)，應(yīng)避免將過(guò)大的地震力傳遞給其它不容易檢查和加固的），過(guò)詳細(xì)分析比較來(lái)決定選取上述一種或二種結(jié)合的加7塑性鉸區(qū)橫橋向塑性鉸區(qū)順橋向塑性鉸區(qū)塑性鉸區(qū)塑性鉸區(qū)橫橋向 塑性鉸區(qū)順橋向6.2.1對(duì)于位于或接近不穩(wěn)定斜坡的橋梁，應(yīng)仔細(xì)評(píng)價(jià)斜坡的穩(wěn)定性，可采取清除岸坡、減輕重量、6.2.2對(duì)于飽和砂土或飽和粉土（不含黃土）等存在液化風(fēng)險(xiǎn)的地基，可采用加密法進(jìn)行加b)排水堅(jiān)井（普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶）。c)使用滲透性強(qiáng)的材料增加場(chǎng)地的壓6.3.1基礎(chǔ)加固應(yīng)考慮土的特性及各種可能8受壓斜桿C預(yù)應(yīng)力P螺栓氧混凝土（砂漿）等材料進(jìn)行修補(bǔ)，并采用石籠防護(hù)、板樁防護(hù)等方法6.3.4橋墩、臺(tái)及基礎(chǔ)加固困難時(shí)，可采用減隔震支座減少上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平地6.4橋臺(tái)加固6.4.1對(duì)于由填土破壞或過(guò)度沉降而導(dǎo)致的橋臺(tái)臺(tái)后不連續(xù)，可通過(guò)設(shè)置橋臺(tái)搭板進(jìn)行加固，搭板長(zhǎng)6.4.2平行于或垂直于橋軸方向的橋臺(tái)位移，可通過(guò)設(shè)置錨桿方式進(jìn)行加固，錨桿應(yīng)延伸到臺(tái)后足夠6.5橋墩加固6.5.1橋墩加固應(yīng)充分體現(xiàn)出能力保護(hù)思想，避免原有結(jié)構(gòu)薄弱部位6.5.2橋墩抗震加固可采用增大截面、外包鋼管、粘貼纖維復(fù)合材料、超高性能混凝土（UHPC）等方9 6.5.4當(dāng)橋梁穿過(guò)斷層或鄰近斷層時(shí)，可通過(guò)對(duì)橋墩塑性鉸區(qū)域增設(shè)箍筋的方式進(jìn)行加固以提高其延6.6蓋梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)加固6.6.1蓋梁及柱節(jié)點(diǎn)區(qū)加固應(yīng)充分體現(xiàn)出能力保護(hù)思想，避免原有結(jié)構(gòu)薄弱蓋梁預(yù)應(yīng)力銷(xiāo)釘6.6.3可通過(guò)在蓋梁下部增設(shè)柱系梁方式以改進(jìn)蓋蓋梁6.6.4對(duì)于蓋梁的抗扭性能，可通過(guò)從一排橋墩到另一排橋墩之間增設(shè)一個(gè)邊梁（平行于主梁）降低蓋梁扭矩來(lái)改善，并充分體現(xiàn)出能力保護(hù)思想，確保塑性鉸不發(fā)生6.6.5對(duì)于柱節(jié)點(diǎn)區(qū)，可通過(guò)在節(jié)點(diǎn)區(qū)兩側(cè)面增大截面或重新澆筑節(jié)點(diǎn)來(lái)6.7支座加固6.7.1E1作用下板式橡膠支座剪切應(yīng)變或抗滑穩(wěn)定性不低，既有板式橡膠支座橋梁可結(jié)合梁體限位裝置，減小支座失效落梁的6.7.3對(duì)于支座，其加固除應(yīng)符合JTG/T6.8防落梁加固a)應(yīng)沿著預(yù)期移動(dòng)的主方向設(shè)置。b)應(yīng)對(duì)稱設(shè)置以免引入偏心約束。c)當(dāng)設(shè)置伸縮縫時(shí)，還應(yīng)與墩臺(tái)連接，每個(gè)約束裝置必須能承擔(dān)兩跨的慣性力。d)可采用頻譜法運(yùn)用拉伸和壓縮模型確定限位裝置a)地震作用下伸縮縫處相對(duì)變形足夠小而不會(huì)發(fā)生落梁。b)其中一跨已與橋墩可靠連接。6.8.6橫橋向限位裝置和防落梁措施主要為擋塊，必要時(shí)可設(shè)置雙層擋塊或內(nèi)擋塊來(lái)對(duì)橫向位移進(jìn)行主梁砼內(nèi)擋塊砼外擋塊蓋梁主梁鋼內(nèi)擋塊鋼外擋塊蓋梁主梁鋼內(nèi)擋塊砼外擋塊蓋梁外擋塊外擋塊內(nèi)擋塊外擋塊外擋塊蓋梁6.8.7對(duì)于鄰近或跨越活動(dòng)斷層的橋梁，宜采用具有一定耗能能力和自復(fù)位能力的限位裝置和防落梁6.9減隔震加固a)柔性支承：用來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期，降低地震力；b)阻尼、耗能裝置：降低支承面處的相對(duì)變形，以便使位移在6.9.3對(duì)于在橋墩和橋臺(tái)處已經(jīng)采用a)基礎(chǔ)土層不穩(wěn)定；c)位于軟弱場(chǎng)地，延長(zhǎng)周期可能引起6.10.1為防止上部結(jié)構(gòu)發(fā)生縱向落梁，可通過(guò)施加縱橋向體外預(yù)應(yīng)力或設(shè)置縱橋向連梁來(lái)改善上部6.10.3當(dāng)需要對(duì)上部結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位進(jìn)行加強(qiáng)時(shí)，可采用超