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文檔簡介
歐洲規(guī)范8結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
第二部分橋梁
中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司(譯)
目錄
前言...............................................................1
1.概況...........................................................5
1.1范圍.....................................................................5
1.1.1EN1998-2的范圍...................................................5
1.1.2更多EN1998部分..................................................6
1.2參考文件................................................................6
1.2.1使用...............................................................6
1.2.2一般參考標(biāo)準(zhǔn)......................................................6
1.2.3參考規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)....................................................6
1.2.4橋梁的附加一般和其他參考標(biāo)準(zhǔn).....................................6
1.3假定....................................................................6
1.4原則和應(yīng)用規(guī)則的區(qū)別....................................................7
1.5定義....................................................................7
1.5.1總貝!|...............................................................7
1.5.2所有歐洲規(guī)范通用的術(shù)語............................................7
1.5.3EN1998-2中使用的其他術(shù)語.........................................7
1.6符號....................................................................8
1.6.1總貝!|...............................................................8
1.6.2在EN1998-2第二和第三節(jié)中使用的其他符號.........................8
1.6.3在EN1998-2第四節(jié)中使用的其他符號...............................9
1.6.4在EN1998-2第五節(jié)中使用的其它符號..............................10
1.6.5在EN1998-2第六節(jié)中使用的其他符號..............................12
1.6.6在EN1998-2第七節(jié)和附錄J,JJ,K中使用的其他符號.................13
2.基本要求和實施規(guī)則............................................17
2.1設(shè)計地震作用...........................................................17
2.2基本要求...............................................................18
2.2.1通則..............................................................18
2.2.2不倒塌(最終極限狀態(tài))...........................................18
2.2.3損壞最小化(正常使用極限狀態(tài))..................................18
2.3實施準(zhǔn)則...............................................................18
2.3.1總則..............................................................18
2.3.2期望的地震行為...................................................18
2.3.3抗力驗算.........................................................20
2.3.4能力設(shè)計.........................................................20
2.3.5關(guān)于延性的規(guī)定...................................................20
2.3.6連接一控制位移一細(xì)節(jié).............................................22
2.3.7簡化準(zhǔn)則.........................................................25
2.4概念設(shè)計...............................................................25
3.地震作用......................................................27
3.1地震作用的定義.........................................................27
3.1.1總貝lj............................................................................................................................27
3.1.2運動分量的運用...................................................27
3.2分量的量化.............................................................27
3.2.1總貝!J............................................................................................................................27
3.2.2場地相關(guān)的彈性反應(yīng)譜.............................................27
3.2.3時程表示.........................................................28
3.2.4線性分析使用的場地有關(guān)的設(shè)計反應(yīng)譜..............................28
3.3地震作用的空間變異.....................................................29
4.分析..........................................................32
4.1建模...................................................................32
4.2分析方法...............................................................37
4.2.2基本模態(tài)法.......................................................39
4.2.3其他分析方法.....................................................41
4.2.4非線性動力時程分析...............................................41
4.2.5靜力非線性分析(pushover分析)..................................43
5.強度驗算......................................................45
5.1總則...................................................................45
5.2材料和設(shè)計強度.........................................................45
5.2.1材料..............................................................45
5.2.2設(shè)計強度.........................................................45
5.3能力設(shè)計...............................................................45
5.4二階效應(yīng)...............................................................47
5.5地震作用和其他作用的組合..............................................47
5.6混凝土截面抗力驗算.....................................................48
5.6.1設(shè)計抗力.........................................................48
5.6.2有限延性行為的橋梁...............................................48
5.6.3結(jié)構(gòu)延性行為.....................................................48
5.7鋼和組合桿件的抗力驗算................................................55
5.7.1鋼橋墩............................................................55
5.7.2鋼或者組合主梁...................................................55
5.8基礎(chǔ)...................................................................55
5.8.1總貝!|..............................................................56
5.8.2設(shè)計作用效應(yīng).....................................................56
5.8.3抗力驗算.........................................................56
6構(gòu)造............................................................57
6.1總貝U.......................................................................................................................................57
6.2混凝土橋墩.............................................................57
6.2.1約束..............................................................57
6.2.2縱向受壓鋼筋屈曲.................................................60
6.2.3其他規(guī)定.........................................................61
6.2.4空心墩...........................................................62
6.3鋼橋墩.................................................................62
6.4基礎(chǔ)...................................................................62
6.4.1擴大基礎(chǔ).........................................................62
6.4.2樁基礎(chǔ)...........................................................62
6.5有限延性行為結(jié)構(gòu).......................................................63
6.5.1控制截面的延性驗算...............................................63
6.5.2防止特定非延性元件脆性破壞......................................63
6.6支座和地震連接.........................................................63
6.6.1一般要求..........................................................63
6.6.2支座..............................................................64
6.6.3地震連接,固定裝置,沖擊傳遞裝置................................65
6.6.4最小支承長度.....................................................66
6.7混凝土橋臺和約束墻.....................................................67
6.7.1一般要求.........................................................67
6.7.2與主梁柔性連接的橋臺.............................................67
6.7.3與主梁剛性連接的橋臺.............................................68
6.7.4承受大承重的涵洞.................................................69
6.7.5擋土墻...........................................................70
7.帶地震隔振的橋梁................................................71
7.1總則....................................................................71
7.2定義...................................................................71
7.3基本要求和附帶條款.....................................................72
7.4地震作用...............................................................72
7.4.1設(shè)計反應(yīng)譜.......................................................72
7.4.2時程表示.........................................................73
7.5分析過程和建模.........................................................73
7.5.1總貝!|..............................................................73
7.5.2隔振系統(tǒng)的設(shè)計特性...............................................73
7.5.3分析方法的應(yīng)用條件...............................................78
7.5.4基本模態(tài)分析.....................................................79
7.5.5多模態(tài)譜分析.....................................................82
7.5.6時程分析.........................................................83
7.5.7地震作用豎向分量.................................................83
7.6驗算...................................................................83
7.6.1地震設(shè)計情況.....................................................83
7.6.2隔振系統(tǒng).........................................................83
7.6.3下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)...............................................84
7.7隔振系統(tǒng)的特殊要求.....................................................85
7.7.1側(cè)向恢復(fù)能力.....................................................85
7.7.2隔振界面的側(cè)向約束...............................................87
7.7.3檢查和維修.......................................................87
附錄A和參考地震作用有關(guān)的概率。在建設(shè)階段選擇設(shè)計地震作用的指導(dǎo)…88
附錄B混凝土橋墩中位移延性和塑性較曲率延性系數(shù)之間的關(guān)系.........89
附錄C鋼筋混凝土延性桿件有效剛度估算.............................90
附錄D地震運動的空間變異性:模型和分析方法.......................92
附錄E非線性分析的材料性質(zhì)和塑性較變形能力........................98
附錄F水中橋墩水的附加質(zhì)量.......................................103
附錄G能力設(shè)計效應(yīng)計算..........................................105
附錄H靜力非線性分析(Pushover)................................106
附錄J地震隔振裝置設(shè)計特性的變異................................109
附錄JJ普通隔振類型的人系數(shù).....................................111
附錄K驗證地震隔振裝置設(shè)計特性的試驗............................113
前言
本歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1998-2,歐洲規(guī)范8:結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計:橋梁,是以技術(shù)委員會CEN/TC250
的名義編制的,其秘書處由BSI主持。CENfTC250對所有歐洲規(guī)范負(fù)責(zé)。
本歐洲標(biāo)準(zhǔn)通過統(tǒng)一文本出版或者背書方式,在2006年5月前取得國家標(biāo)準(zhǔn)的地位,
與之矛盾的國家標(biāo)準(zhǔn)最遲在2010年3月前廢除。
本文件取代ENV1998-2:1994o
根據(jù)CEN-CENELEC內(nèi)部規(guī)定,下列國家的國家標(biāo)準(zhǔn)組織機構(gòu)必須執(zhí)行本歐洲標(biāo)準(zhǔn):
奧地利、比利時、塞浦路斯、捷克共和國、丹麥、愛沙尼亞、芬蘭、法國、德國、希臘、匈
牙利、冰島、愛爾蘭、意大利、拉脫維亞、立陶宛、盧森堡、馬耳他、荷蘭、挪威、波蘭、
葡萄牙、斯洛伐克、斯洛文尼亞、西班牙、瑞典、瑞士和英國。
歐洲規(guī)范項目的背景
1975年,歐共體委員會基于條約的第95條款,決定在建筑領(lǐng)域開展一個行動項目。項
目目的是消除貿(mào)易的技術(shù)壁壘,協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范。
在行動項目中,歐共體委員會開始啟動建立一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范,它在第一
階段,作為各成員國現(xiàn)行規(guī)范的供選規(guī)范,并最終將替代各成員國規(guī)范。
15年來,歐共體委員會在成員國代表組成的指導(dǎo)委員會的幫助下,取得了歐洲規(guī)范項
目的發(fā)展,并在20世紀(jì)80年代推出了第一代歐洲規(guī)范。
1989年,歐共體委員會以及EU和EFTA成員國決定,在委員會與CEN協(xié)議的基礎(chǔ)上,
通過一系列命令,將歐洲規(guī)范的準(zhǔn)備和出版轉(zhuǎn)交給CEN,目的是賦予它們未來歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN)
的地位。這實際上將歐洲規(guī)范和所有理事會指導(dǎo)性準(zhǔn)則,以及委員會處理歐洲標(biāo)準(zhǔn)的決定(例
如理事會指導(dǎo)性準(zhǔn)則關(guān)于建筑產(chǎn)品的89/106/EEC-CPD-和理事會指導(dǎo)性準(zhǔn)則關(guān)于公共設(shè)施
和服務(wù)的93/97/EEC,92/50/EEC和89/440/EEC以及為了建立內(nèi)部市場而啟動的EFTA指導(dǎo)
性準(zhǔn)則)聯(lián)系在一起。
歐洲規(guī)范項目的標(biāo)準(zhǔn)包含下列部分內(nèi)容:
EN1990Eurocode:結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)
EN1991Eurocode1:對結(jié)構(gòu)的作用
EN1992Eurocode2:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計
EN1993Eurocode3:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計
EN1994Eurocode4:鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計
EN1995Eurocode5:木結(jié)構(gòu)設(shè)計
EN1996Eurocode6:砌石結(jié)構(gòu)設(shè)計
EN1997Eurocode7:土工技術(shù)設(shè)計
EN1998Eurocode8:結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
EN1999Eurocode9:鋁結(jié)構(gòu)設(shè)計
歐洲規(guī)范承認(rèn)每個成員國權(quán)威管理部門的職責(zé),并保護他們制定與國家范圍安全水準(zhǔn)有
關(guān)的參數(shù)的權(quán)力,安全水準(zhǔn)情況隨國家的不同而不同。
歐洲規(guī)范地位和應(yīng)用領(lǐng)域
EU和EFTA成員國應(yīng)該認(rèn)識到,歐洲規(guī)范可作為下列目的而用的參考文件:
-作為一種方法來證明建筑和土木工程結(jié)構(gòu)滿足CouncilDirective89/106/EEC的基本要
求,特別是基本要求用1:力學(xué)強度和穩(wěn)定-和基本要求用2:在火災(zāi)下的安全性;
-作為編制建筑物及相關(guān)工程設(shè)施合同的基礎(chǔ);
-作為起草建筑產(chǎn)品統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范(ENs和ETAs)的框架。
由于歐洲規(guī)范涉及建筑物本身,它與CPD條款12中的解釋性文件有直接關(guān)系,盡管后
者的性質(zhì)不同于產(chǎn)品統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此,從歐洲規(guī)范產(chǎn)生的技術(shù)方面問題需要由CEN技術(shù)委
員會和/或從事產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工作的EOTA工作組充分研究,以便這些技術(shù)規(guī)程和歐洲規(guī)范達(dá)到
完全的協(xié)調(diào)。
歐洲規(guī)范為傳統(tǒng)和創(chuàng)新性整體結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)品的設(shè)計提供通用的設(shè)計法則,非常
規(guī)形式的建筑物或設(shè)計條件不包括在內(nèi),在這種情況下設(shè)計人員可要求進行附加的專門研
究。
使用歐洲規(guī)范的各國國家標(biāo)準(zhǔn)
國家標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容由CEN出版的歐洲規(guī)范全部條款(包括所有附錄)組成,前面寫上本
國標(biāo)題頁和本國前言,并可在后面加上國家標(biāo)準(zhǔn)的附錄(下簡“國家附錄”-庠注)(提供
資料的)。
國家附錄(提供資料的)只能包含歐洲規(guī)范中空著留給各國選用的部分參數(shù)信息,即由
各國確定的參數(shù),這些參數(shù)用于設(shè)計在各個國家內(nèi)建造的建筑和土木工程設(shè)施,如:
分項系數(shù)和/或類型的值,歐洲規(guī)范中提供了可供選擇的值;
-所使用的數(shù)值,在歐洲規(guī)范中只用一個符號表示;
-各成員國特定的氣象和地質(zhì)數(shù)據(jù),如降雪分布圖;
-所采用的流程,在歐洲規(guī)范中給出多種可供選擇的流程;
另外還包括
-關(guān)于附錄使用的規(guī)定;
-引用與歐洲規(guī)范不相互矛盾的補充信息,幫助使用者應(yīng)用歐洲規(guī)范。
歐洲規(guī)范和產(chǎn)品統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范(ENs和ETAs)的聯(lián)系
在建筑產(chǎn)品的協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范以及構(gòu)造物的技術(shù)規(guī)則之間要求具備一致性。進而對建筑產(chǎn)
品CE標(biāo)志中附帶的所有涉及歐洲規(guī)范的信息,應(yīng)明確指明使用了那個國家確定的參數(shù)。
關(guān)于EN1998-2的附加信息
本部分EN1998的范圍見1.1條款。
除非在本部分其他地方專門規(guī)定,地震作用參見EN1998-1:2004,第3節(jié)。
由于和建筑等其他結(jié)構(gòu)相比,橋梁抗震系統(tǒng)的特殊性,本部分的所有章節(jié)內(nèi)容一般不直
接和EN1998-1:2004有關(guān).但EN1998-1:2004的若干條款在本文中通過直接引用而使用。
由于地震作用主要通過橋墩抵抗,橋墩一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),本文重點是這種類型的
橋墩。
支座在多數(shù)情況下是橋梁抗震系統(tǒng)的重要部件,因此本文中相應(yīng)重點處理。地震隔振裝
置也是同樣情況。
EN1998-2的國家附錄
本標(biāo)準(zhǔn)給出了可擇流程、數(shù)值和等級建議,附上注,表明各個國家可以進行選擇。因此
執(zhí)行EN1998-2的國家標(biāo)準(zhǔn)還有一個國家附錄,包含所有由國家確定的用于在有關(guān)國家建造
建筑結(jié)構(gòu)和土木工程設(shè)施時使用的設(shè)計參數(shù)。
下列條款在EN1998:2-2005中允許國家選擇:
編號項目
1.1.1(8)附錄A,B,C,D,E,F,H和JJ
2.1(3)P橋梁不倒塌要求的地震作用重現(xiàn)期TNCR(或等效的,50年超越概率,PNCR)
2.1(4)P橋梁重要等級
2.1(6)橋梁重要性系數(shù)
2.2.2(5)地震作用可考慮為偶然作用的條件,且222(3)和222(4)的要求可以放松
2.3.53(1)塑性較長度的表達(dá)式
236.3(5)非重要結(jié)構(gòu)元件設(shè)計位移值
237(1)小震的情況
2.3.7(1)在小震情況下橋梁設(shè)計的簡化標(biāo)準(zhǔn)
3.2.2.3活動斷裂帶的定義
3.3(1)P連續(xù)主梁長度在多少以上需要考慮地震作用空間變異性
3.3(6)多少長度以上地震運動可以認(rèn)為完全不相關(guān)
3.3(6)考慮在相鄰支點發(fā)生反向地面位移值的系數(shù)
4.1.2(4)P假定和設(shè)計地震作用同時發(fā)生的活荷載-21值
4.1.8(2)作為不規(guī)則橋梁考慮的地震行為表達(dá)式(4.4)左手項的上限值
5.3(4)超強系數(shù)值yo
5.4⑴線性分析中考慮二階效應(yīng)的簡化方法
5.6.2(2)Pb剪切抗力的附加安全系數(shù)值PBdl
5.6.3.3(l)Pb確定塑性較外部延性桿件剪切抗力附加安全系數(shù)>Bd的可選方法
6.2.4.1(1)P約束鋼筋的類型
6.5.1(1)P在小震情況下有限延性行為橋梁的簡化驗算規(guī)則
6.6.23(3)地震作用可視為偶然作用,但不是完全由粘彈性支座抵抗時,橋梁粘彈性
支座損壞的允許范圍
6.6.3.2(1))P在設(shè)計地震作用下對支點的總豎向反力大于永久荷載時,要求的定位裝置
提供受壓(向下)反作用的比例
6.7.3(7)為限值土或者剛性連接到主梁的橋臺后的填土的破壞,設(shè)計地震位移的上
限值
7.4.1(1)P采用地震隔振的橋梁設(shè)計反應(yīng)譜控制周期TD值
7.6.2(1)P隔振裝置設(shè)計位移放大系數(shù)力s值
7.6.2(5)粘彈性支座的沏值
7.7.1(2)隔振系統(tǒng)側(cè)向復(fù)位能力的次和次系數(shù)值
J.1(2)在地震設(shè)計情況下最小隔振裝置溫度值
J.2(l)對于普通使用的隔振裝置的z系數(shù)值
1.概況
1.1范圍
1.1.1EN1998-2的范圍
(1)歐洲規(guī)范8的范圍見EN1998-1:2004,1.1.1條款,本標(biāo)準(zhǔn)的范圍見1.1.1條款。歐
洲規(guī)范8的附加部分內(nèi)容,見EN1998-1:2004,1.1.3條款。
(2)在EN1998-1:2004中提出范圍的框架內(nèi),本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括橋梁抗震設(shè)計所適用的特
定性能要求、實施標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)則。
(3)本部分內(nèi)容主要涉及橋梁抗震設(shè)計,其中水平地震作用主要通過橋墩的受彎或橋臺
抵抗,例如,由支撐著上部結(jié)構(gòu)的垂直或幾乎垂直的橋墩系統(tǒng)構(gòu)成的橋梁。本部分內(nèi)容同樣
可用于斜拉橋和拱橋的抗震設(shè)計,雖然其中的條款并沒有完全涵蓋這些情況。
(4)懸索橋、木結(jié)構(gòu)和污工橋梁、可動橋梁和浮橋不包括在本部分的范圍內(nèi)。
(5)本部分內(nèi)容只包含地震區(qū)域橋梁設(shè)計時,除了其他相關(guān)歐洲規(guī)范或EN1998有關(guān)部
分外,需要所遵守的條款。在低地震情況中,可以采用簡化的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(見237(1))。
(6)本部分內(nèi)容涉及以下主題:
-基本要求和實施標(biāo)準(zhǔn)
-地震作用
-分析
-強度驗算
-構(gòu)造
本部分還包括一個關(guān)于地震隔振的專門章節(jié),其條款規(guī)定了如何應(yīng)用這種橋梁抗震保護
方法。
(7)附錄G給出了能力設(shè)計效應(yīng)的計算規(guī)則;
(8)附錄J給出了關(guān)于地震隔振裝置設(shè)計性能變異性以及這種變異性如何在設(shè)計中考
慮。
注1附錄A提供了關(guān)于參考地震事件概率的信息以及在施工階段選擇地震作用的建議。
注2附錄B提供了混凝土橋墩位移延性和塑性較曲率延性關(guān)系的確定方法。
注3附錄C提供了鋼筋混凝土延性桿件有效剛度估算的方法。
注4附錄D提供了地震運動空間變異性模擬和分析的方法。
注5附錄E提供了用于非線性分析的關(guān)于材料特性和塑性較變形能力的信息。
注6附錄F給出了確定水下橋墩水的附加質(zhì)量的方法和指導(dǎo)。
注7附錄H提供了靜力非線性分析(pushover)的指導(dǎo)和方法。
注8附錄JJ提供了關(guān)于一般隔振裝置/系數(shù)的信息
注9附錄K包含地震隔振裝置設(shè)計參數(shù)驗證的試驗要求。
1.1.2更多EN1998部分
參見EN1998-1:2004。
1.2參考文件
1.2.1使用
(DP下列規(guī)范性文件的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本歐洲標(biāo)準(zhǔn)的條款。對于已標(biāo)注
日期的文件,其隨后所有的修訂版本均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。然而,鼓勵根據(jù)本歐洲規(guī)范達(dá)成協(xié)
議的各方研究使用這些規(guī)范性文件最新版本的可能性。凡是不注明日期的規(guī)范性文件,其最
新版本(包括勘誤)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2一般參考標(biāo)準(zhǔn)
EN1998-1:2004,1.2.1適用。
1.2.3參考規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
EN1998-1:2004,1.2.2適用。
1.2.4橋梁的附加一般和其他參考標(biāo)準(zhǔn)
EN1990:附錄A2結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ):橋梁應(yīng)用
EN1991-2:2003結(jié)構(gòu)上的作用:橋梁上的交通荷載
EN1992-2:2005混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計:部分2一橋梁
EN1993-2:2005鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,部分2一橋梁
EN1994-2:2005(鋼一混凝土)組合結(jié)構(gòu)設(shè)計,部分2一橋梁
EN1998-1:2004結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計一般規(guī)則,地震作用和建筑規(guī)則
EN1998-5:2004結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計一基礎(chǔ),保留結(jié)構(gòu)和土工方面
EN1337-2:2000結(jié)構(gòu)支座一部分2:滑動元件
EN1337-3:2005結(jié)構(gòu)支座一部分3:粘彈性支座
prEN15129:200X抗震裝置
1.3假定
(1)除了EN1990:2002,1.3的基本假定外,使用下列假定。
(2)P假定在施工階段以及結(jié)構(gòu)后續(xù)生命期中結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化,除非有適當(dāng)?shù)淖C明和驗
算。由于地震響應(yīng)的特點,即使結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)桿件抗力提高,假定也同樣適用。
1.4原則和應(yīng)用規(guī)則的區(qū)別
(1)EN1990:2002,1.4條款的規(guī)則適用。
1.5定義
1.5.1總則
為了本標(biāo)準(zhǔn),下列定義適用。
1.5.2所有歐洲規(guī)范通用的術(shù)語
(1)EN1990:2002,1.5條款中的術(shù)語和定義適用。
1.5.3EN1998-2中使用的其他術(shù)語
能力設(shè)計
將結(jié)構(gòu)設(shè)計成延性行為,確保各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件實現(xiàn)強度分級,達(dá)到期望的塑性較分布和避
免脆性失效模式,而使用的設(shè)計流程。
延性桿件
可以通過形成塑性較耗散能量的桿件
延性結(jié)構(gòu)
在強地震動作用下能通過預(yù)期形成的塑性錢或通過其他機制耗散大量輸入能量的結(jié)構(gòu)。
有限延性行為
在設(shè)計地震作用下,在塑性較沒有大量耗散能量的橋梁地震行為。
正連接
通過地震連接實行的連接
地震隔振
橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)置特殊隔振裝置以減小地震響應(yīng)(內(nèi)力且/或位移)。
(地震作用的)空間變異性
在不同的橋梁支撐點地面運動不同,因而地震作用不能采用一點的運動特性
地震行為
在設(shè)計地震狀態(tài)下橋梁的行為,他取決于結(jié)構(gòu)總體力一變形關(guān)系的特點,分為延性或有
限延性/完全彈性。
地震連接
傳遞部分或者所有地震作用的約束裝置。和支座結(jié)合使用,他可以具有適當(dāng)?shù)乃神Y,使
得只有在超過設(shè)計地震位移時起作用。
最小支承長度
規(guī)定被支承桿件的內(nèi)緣和支承桿件的外緣之間最小距離的安全措施。最小支承長度目的
是確保在極限地震位移下能保持支承能力。
設(shè)計地震位移
由設(shè)計地震作用引起的位移。
在地震設(shè)計狀況下總的設(shè)計位移
用于確定所需空間以保護關(guān)鍵或主要結(jié)構(gòu)桿件的位移。他包含設(shè)計地震位移,由于長期
永久效應(yīng)和半永久作用引起的位移,以及由于溫度變化引起的適當(dāng)變形富余。
1.6符號
1.6.1總貝!!
(l)EN1990:2002,1.6條款中表示的符號適用。對于材料相關(guān)的符號,以及不特別和地震
有關(guān)的符號,有關(guān)歐洲規(guī)范條款適用。
(2)和地震作用一起使用的其他的符號,為方便使用在文中出現(xiàn)的地方定義.另外
EN1998-2使用頻率最高的符號在下面章節(jié)中列出。
1.6.2在EN1998-2第二和第三節(jié)中使用的其他符號
“E(由于設(shè)計地震引起的)設(shè)計地震位移
如c通過線性分析確定的地震位移
dG由于永久和半永久作用引起的長期位移
會根據(jù)EN1998-1:2004,3.2.2.4的設(shè)計地面位移
4系列B在支撐點i的地面位移
drt相對參考支點0在支撐點i的地面位移
宓由于溫度變化引起的位移
du極限位移
dy屈服位移
AEd設(shè)計地震作用
FRd地震作用下抵抗力的設(shè)計值
Lg地面運動可以認(rèn)為完全不相關(guān)的距離
Li支點i到參考參考支點0的距離
z.M.i序列支撐點知至h的距離
R,在橋墩i基底處的反力
Sa場地平均反應(yīng)譜
S和場地有關(guān)的反應(yīng)譜
Teff隔振系統(tǒng)的有效周期
Y!重要性系數(shù)
△%中間支撐點i相對相鄰支點M和Z+1的地面位移
網(wǎng)位移延性系數(shù)
族2溫度作用半永久值的組合系數(shù)
1.6.3在EN1998-2第四節(jié)中使用的其他符號
義在橫向地震或者類似分布的橫向荷載作用下,墩頂?shù)臋M橋向平均位移
出第i個節(jié)點的位移
dm長周期第〃,階振型的反應(yīng)譜漸進值,表達(dá)成位移的形式
e備+4
ea偶然質(zhì)量偏心(=0.033或者0.038)
ed附加偏心,反映水平向和扭轉(zhuǎn)耦合振動的動力效應(yīng)(=0.05L,或者0.05B)
eo理論偏心
g重力加速度
h塑性較彎曲方向橫截面高度
km第機階振型的效應(yīng)
n延性構(gòu)件,?所要求的局部力折減系數(shù)
/,minn的最小值
rmaxD的最大值
AEd設(shè)計地震作用
AEXX方向的設(shè)計地震作用
AEyy方向的設(shè)計地震作用
AEZZ方向的設(shè)計地震作用
B橋面寬度
E作用效應(yīng)的可能最大值
Ei,階振型的響應(yīng)
F根據(jù)基本模態(tài)法確定的水平力
G結(jié)構(gòu)總有效重量,等于橋面重量加上一半的橋墩重量
G集中在i節(jié)點的重量
K系統(tǒng)剛度
L連續(xù)主梁的總長度
Ls塑性較到反彎矩點的距離
M總質(zhì)量
MM在地震設(shè)計情況下在延性桿件i預(yù)期塑性較位置的設(shè)計彎矩最大值
MRd,i延性桿件i塑性較截面設(shè)計彎矩抗力
M通過上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心繞垂直軸的等效靜力彎矩
Qkj交通荷載特征值
凡抗力設(shè)計值
5d(7)設(shè)計反應(yīng)譜的譜加速度
T所考慮方向上的基本振動模態(tài)周期
X橋梁水平縱軸
Y橋梁水平橫軸
Z豎軸
OU剪跨比
4所有墩頂在橫向地震或者類似分布橫向荷載作用下最大的位移差。
次標(biāo)準(zhǔn)化軸向力=(NEd/(A/k))
塑性轉(zhuǎn)角能力設(shè)計值
%.E塑性轉(zhuǎn)角要求
匕粘性阻尼比
曾J可變作用,?半永久值系數(shù)
1.6.4在EN1998-2第五節(jié)中使用的其它符號
出所考慮的延性桿件端部的相對橫向位移
Tck混凝土強度特征值
龍忖混凝土抗拉強度設(shè)計值
啟為限值開裂的鋼筋折減應(yīng)力
A節(jié)點鋼筋屈服強度設(shè)計值
Zb梁端截面內(nèi)部剛臂
Zc柱塑性較截面內(nèi)部剛臂
Ac(Vc,Mc,Nc)能力設(shè)計效應(yīng)
4混凝土截面面積
AEd設(shè)計地震作用(僅地震作用)
Asd在地震設(shè)計情況下的作用
Asx水平節(jié)點鋼筋的面積
Ed在地震設(shè)計情況下作用效應(yīng)的設(shè)計值
Gk永久荷載的特征值
%超強彎矩
MEO在地震設(shè)計情況下的設(shè)計彎矩
何Rd截面彎曲強度設(shè)計值
Md在地震設(shè)計情況下的軸力
MG在地震設(shè)計情況下,在永久和準(zhǔn)永久作用下柱的軸力
明節(jié)點中的豎向軸力
Qik交通荷載的特征值
Qi長期作用的準(zhǔn)永久值
R考慮所有損失后的預(yù)應(yīng)力特征值
&截面抗力設(shè)計值
滑動支座最大摩擦力設(shè)計值
TRC柱受拉鋼筋的力
VE.d剪力設(shè)計值
Vjx節(jié)點水平剪力設(shè)計值
蚱節(jié)點垂直剪力設(shè)計值
%bC柱受拉面相鄰的梁剪力值
材料分項系數(shù)
加超強系數(shù)
加f考慮老化效應(yīng)的摩擦放大系數(shù)
>Bd,》Bdl抵抗脆性失效模式的附加安全系數(shù)
px節(jié)點水平配筋率
Py節(jié)點面(正交于作用平面)垂直方向閉合箍筋的配筋率
Pz節(jié)點豎向鋼筋的配筋率
組合系數(shù)
AAx放置在節(jié)點外側(cè)的節(jié)點水平鋼筋面積
AASZ放置在節(jié)點外側(cè)的節(jié)點豎向鋼筋面積
1.6.5在EN1998-2第六節(jié)中使用的其他符號
ag場地類型A的設(shè)計地面加速度(參見EN1998-1:2004,3.2.2.2)
b垂直于約束方向的混凝土核心截面尺寸,從周邊環(huán)箍中心線開始度量
bmin混凝土核心的最小尺寸
dbL縱向鋼筋的直徑
deg由于地震地面位移的空間變化引起的有效位移
4s由于結(jié)構(gòu)變形引起的有效支撐點地震位移
4EN1998-1:2004,3.2.2.4條款規(guī)定的設(shè)計地面位移峰值
/;抗拉強度
fy屈服強度
fys縱向鋼筋的屈服強度
扭拉桿的屈服強度
確保豎向反力安全傳遞的最小支撐長度
/ov最小重疊長度
S中心拉桿的間距
SL最大(縱向)間距
ST環(huán)箍筋或者附加交叉拉鋼筋間的間距
仇橫向間距
Ug設(shè)計地面速度
Us以小剪應(yīng)變的土中剪切波速
Ac混凝土截面毛截面積
Acc截面的約束混凝土橫截面積
Asp螺旋筋或者箍筋的橫截面積
箍筋或者一個約束方向系筋的總橫截面積
4一個系筋的橫截面積
Di內(nèi)徑
Dsp螺旋或者箍筋直徑
瓦如EN1998-5:2004規(guī)定的在地震條件下作用在橋臺上的總土壓力
&d設(shè)計抗力
Ah塑性鐵設(shè)計長度
Leff主梁有效長度
2d被連接到橋墩或者橋臺的主梁節(jié)段重量,或者在中間分割節(jié)點任意一側(cè)兩個
主梁節(jié)段的最小重量
SEN1998-1:2004,第3.2.2.2條款規(guī)定的土系數(shù)
■EN1998-1:2004,第3.2.2.2條款規(guī)定的彈性反應(yīng)譜拐點周期
ag類型A場地設(shè)計地面加速度
”重要性系數(shù)
人自由場地土的地震剪切變形
3取決于工偽的參數(shù)
Me要求的曲率延性系數(shù)
XAs被系筋約束的縱向鋼筋截面積的和
PL縱向鋼筋配筋率
"w橫向鋼筋配筋率
約束鋼筋的力學(xué)比例
1.6.6在EN1998-2第七節(jié)和附錄中使用的其他符號
&場地類型A地面運動的設(shè)計地面加速度
?g.R類型A場地參考峰值加速度
d設(shè)計位移
小隔振裝置位移
dbd和隔振系統(tǒng)設(shè)計位移相應(yīng)的隔振裝置設(shè)計位移
心隔振裝置i的位移
Jbi.a隔振裝置i增加的設(shè)計位移
"bi,d隔振裝置,?的設(shè)計位移
&d隔振系統(tǒng)的設(shè)計位移
de(由基本模態(tài)法確定的隔振系統(tǒng)的設(shè)計位移
dd.m分析確定的剛度中心位移
就下部結(jié)構(gòu)和隔振系統(tǒng)i位置的上部結(jié)構(gòu)位移
dm隔振系統(tǒng)的位移能力
"max最大位移
dn,dv試驗確定的最小正和負(fù)位移
dm隔振系統(tǒng)的殘余位移
dy屈服位移
縱橋梁縱向的偏心
r主梁繞質(zhì)量中心的轉(zhuǎn)動半徑
sign(Jb)速度向量為的符號
te總的彈性墊厚度
v粘滯隔振裝置的運動速度
Vnux粘滯隔振裝置的最大運動速度
Xiji橋墩i的平面坐標(biāo)
4b粘彈性支座的有效橫截面積
ED隔振系統(tǒng)在設(shè)計位移4d下每周耗散的能量
EDI隔振系統(tǒng)i在設(shè)計位移&d下每周耗散的能量
EE設(shè)計地震力
EEA通過分析確定的地震內(nèi)力
尸max相應(yīng)于設(shè)計位移的最大力
Fn,Fp對具有粘滯或摩擦行為的元件試驗的最大正力和最小負(fù)力,或者對于具有粘彈
性行為的元件相應(yīng)于下的試驗正和負(fù)力
Fy單調(diào)荷載作用下的屈服力
Fo在往復(fù)荷載時位于0位移時的力
G,粘彈性支座的剪切模量
Gg根據(jù)EN1337-3:2005的粘彈性支座外觀傳統(tǒng)剪切模量
HDRB高阻尼橡膠支座
乩橋墩i的高度
KH隔振裝置i的有效剛度
Ko在單調(diào)荷載作用下雙線性滯回隔振裝置的彈性剛度
KL鉛芯橡膠支座的鉛芯剛度
辭雙線性滯回隔振裝置屈服后彈性剛度
Keff隔振系統(tǒng)在主水平方向,等于設(shè)計位移下的有效剛度。
Kg隔振裝置及對應(yīng)橋墩i的組合剛度
治橋墩基礎(chǔ)i的轉(zhuǎn)動剛度
KR鉛芯橡膠支座的橡膠剛度
Kn橋墩基礎(chǔ)i的轉(zhuǎn)動剛度
《橋墩,?墩身的位移剛度
任橋墩基礎(chǔ)i的平動剛度
Kxi,Kyi隔振裝置和橋墩,?的有效組合剛度
LRB鉛芯橡膠支座
Mi上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量
Md作用在隔振裝置上的軸力
PTFE聚四氟乙烯
2G隔振裝置的永久軸力
感球形滑動面的半徑
S根據(jù)EN1998-1:2004中3.2.2.2條款的彈性反應(yīng)譜的土系數(shù)
7c,TD根據(jù)EN1998-1:2004中3.2.2.2條款以及7.4.1(1)P的彈性反應(yīng)譜拐點周期
7W隔振系統(tǒng)的有效周期
Tmimb抗震設(shè)計的最小支座溫度
匕通過隔振接觸面?zhèn)鬟f的最大剪力
Vf通過基本模態(tài)法估算的最大剪力
UBDP隔振裝置設(shè)計性質(zhì)的上限
LBDP隔振裝置設(shè)計性質(zhì)的下限
ab粘滯阻尼器的速度指數(shù)
”橋梁的重要性系數(shù)
AFw由于地震顛覆效應(yīng)引起的附加豎向力
AFm位移dJ2和4m之間的力提高
M動態(tài)摩擦系數(shù)
&等效阻尼比
益隔振裝置對有效阻尼的貢獻
Off隔振系統(tǒng)的有效阻尼
Mi組合系數(shù)
2.基本要求和實施規(guī)則
2.1設(shè)計地震作用
(1)P本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計理念是在設(shè)計地震作用(AEJ)下,以一定的可靠度達(dá)到2.2.2和EN1998-1:2004,
2.1(1)P的不倒塌要求。
(2)P除非在本部分中另外規(guī)定,可采用EN1998-1:2004,3.2.2.2,3.2.2.3和3.224規(guī)定的彈性反
應(yīng)譜的設(shè)計地震作用。對于應(yīng)用4.1.6的等效線性方法(使用行為系數(shù)q),應(yīng)采用EN1998-1:2004,
3.2.2.5中的設(shè)計反應(yīng)譜。
(3)P設(shè)計地震作用,4?,表達(dá)成以下形式:(a)50年或參考重現(xiàn)期TNCR下,一個參考超越概
率PNCR下的地震作用AEk(參見EN1998-1:2004,2.1(1)P和321(3))(b)重要性系數(shù)”(參見EN1990:
2002和EN1998-1:2004.2.1(2)P,2.1(3)P和(4))以考慮可靠度差異:
AEd="4Ek(2.1)
注1一個國家所使用的參考地震作用有關(guān)的參考重現(xiàn)周期TNCR值,可在它的國家附錄中找到,推薦值是
TNCR=475年;
注2附錄A給出了參考地震作用以及在施工階段選擇設(shè)計地震作用的信息。
(4)P橋梁應(yīng)根據(jù)失效后對人類生命的后果,震后維持交通的重要性以及倒塌的經(jīng)濟后果進行重
要等級分類。
注:一個國家中橋梁的重要性等級的定義可在國家附錄中找到,推薦的分類是三個重要性等級,分別是:
通常公路和鐵路橋梁屬于重要等級n(平均重要性),下列注明的除外
重要性等級HI包含對維持交通非常重要的橋梁,尤其在震后期間,橋梁的倒塌意味著大量可能的設(shè)施失效,或
者橋梁要求的設(shè)計壽命大于一般橋梁。
當(dāng)下列兩個條件滿足時,橋梁可歸類于重要性等級1(低于平均重要性)
-橋梁對交通不是關(guān)鍵的
-設(shè)計地震作用50年采用參考超越概率PNCR,或者采用標(biāo)準(zhǔn)橋梁設(shè)計壽命50年并不經(jīng)濟
重要性等級I,II和III近似相應(yīng)于EN1990:2002,B3.1定義的系列等級CCI,CC2和CC3。
(5)P重要性等級用2.1(3)P和EN1998-1:2004,2.1(3)P中規(guī)定的不同的重要性系數(shù)”來區(qū)分。
(6)重要性系數(shù)”=1和具有2.1(3)P和EN1998-1:2004,3.2.1(3)中規(guī)定的參考重現(xiàn)期地震作用相
聯(lián)系
注:在一個國家中所使用的”系數(shù)可在它的國家附錄中找到。取決于地震危險性條件和公共安全考慮(參見EN
1998-1:2004,2.1(4)中的注),在國家的不同地震區(qū)域外系數(shù)可以不同。重要性等級I,II和川推薦的yi值等于0.85,
1和3。
2.2基本要求
2.2.1總貝J1
(DP設(shè)計應(yīng)以達(dá)到下列兩個基本要求的目標(biāo)
2.2.2不倒塌(承載能力極限狀態(tài))
(DP設(shè)計地震作用發(fā)生后,橋梁應(yīng)保持期結(jié)構(gòu)完整和具有足夠的剩余抗力,盡管在橋梁的一些
部位可能發(fā)生顯著的破壞。
(2)橋墩中允許發(fā)生特定截面的彎曲屈服(例如形成塑性較)。強震地區(qū)當(dāng)沒有設(shè)置隔振裝置時,
這種彎矩屈服通常是必要的,相比沒有進行抗震設(shè)計的橋梁,以相應(yīng)于一個合理的附加建設(shè)費用增
加,減小地震作用到一個水平。
(3)橋梁上部結(jié)構(gòu)除了局部的二次構(gòu)件,如伸縮縫,連續(xù)板(參見232.2(4))或欄桿,通常應(yīng)
設(shè)計避免破壞。
(4)當(dāng)設(shè)計地震作用在橋梁設(shè)計生命期內(nèi)有較大的超越概率發(fā)生,設(shè)計目標(biāo)應(yīng)是允許結(jié)構(gòu)破壞
的。在設(shè)計地震作用下可以損壞以提供能量耗散的橋梁部分構(gòu)件,應(yīng)設(shè)計成橋梁在設(shè)計地震作用后
允許緊急交通使用,并且可以較容易修復(fù)。
(5)當(dāng)設(shè)計地震作用在橋梁設(shè)計生命期內(nèi)具有較低的超越概率,按照EN1990:2002,153.5和
4.1.1(2)
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