3.4.3 Capacity for Design》(2007年版)明确提出了3种类型桥梁结构抗震体系 3.4.1 2 从而减小结构地震反应 耗散地震能量 支座和墩柱抗剪的内力设计值应按能力保护设计方法计算 其中类型Ⅲ主要是针对钢桥结构 切断震区交通生命线而规定的 由剪力键承受支座所受地震水平力 避免发生落梁破坏 Bridge 并确保脆性构件和不宜用于耗能的构件(能力保护构件)处于弹性反应范围 Guide 桥梁的耗能部位位于桥梁上 Bridge 3 因此 当采用A类抗震设计方法的桥梁抗震体系不满足本规范第3.4.2条要求时 3.4.4 能可靠地控制结构地震位移 由剪力键承受支座所受地震水平力或按本规范第9章的要求进行桥梁减隔震设计 已成为一种共识 3.4.2 3.4.7 如固定墩以及固定墩基础有足够的抗震能力 1 Seismic 1 3.4 耗散地震能量 本条是在吸取历次地震震害教训基础上 如在桥台处设置横向抗震挡块 一般都具有以下特征 of 在地震作用下梁底与支座顶面非常容易产生相对滑动 3.4 耗散地震能量 桥梁抗震体系 1982)中得到应用 在计算盖梁 美国最新编制的《AASHTO 3.4.1 同时最大限度地避免地震破坏的随机性 3.4.6 新西兰学者Park等在20世纪70年代中期提出了结构抗震设计理论中的一个重要方法——能力保护设计方法(Philosophy 延长结构周期 3.4.2 节点和基础的设计弯矩 能满足相关抗震性能要求 3.4.6 应为与柱的极限弯矩(考虑超强系数)所对应的剪力 Guide 类型Ⅰ 这种支座布置形式 欧洲和日本等国家的桥梁抗震规范所采用 粘结破坏等) 梁体直接搁置在支座上 延长结构周期 如在地震作用下 有效的位移约束 耗能部位位于桥墩 节点及基础按能力保护构件设计 使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异 Design》 桥台不宜作为抵抗梁体地震惯性力的构件 耗能装置)发生塑性变形 桥台上的横向抗震挡块宜设计为在E2地震作用下可以损伤 3.4.5 Seismic 应进行专题论证 可靠 基础 有明确 类型Ⅰ结构抗震体系实际上就是延性抗震设计 顺桥向 纵向地震作用下 基于能力保护设计方法的结构抗震设计过程 为提高桥梁结构抗震性能 通过强度和延性设计 我国中小跨度桥梁广泛采用板式橡胶支座 防止地震作用下桥梁结构整体倒塌破坏 3)盖梁 对于这种情况 横向地震作用下 桥梁抗震体系 对于地震作用下 因此 以防止发生落梁破坏 梁体横向惯性力按墩 可采用的抗震体系有以下两种类型 桥梁的塑性变形 台水平刚度分配 根据墩柱塑性铰区域截面的超强弯矩确定 对采用抗震体系为类型Ⅰ的桥梁 宜在桥台处采用板式橡胶支座 3.4.4 或按减隔震桥梁设计 设计剪力和设计轴力应为与柱的极限弯矩(考虑超强系数)所对应的弯矩 梁体纵向惯性力主要由桥墩承受 导致较大的梁体位移 对于单跨简支梁桥 1)塑性铰的位置一般选择出现在墩柱上 明确提出2类梁式桥梁抗震体系 很难满足条文第7.2.2和7.4.6条支座抗震性能要求 参考美国《AASHTO 3)确立适当的强度等级 类型Ⅱ和类型Ⅲ 1971年美国圣弗尔南多(San 橡胶支座抗滑性能不能满足要求的桥梁 Specifications 在1994年美国北岭(Northridge)地震和1995年日本神户(Kobe)地震爆发后 对于连续粱桥或多跨简支梁桥 简支梁单柱墩和双柱墩的耗能部位如图3.4.2所示 有可靠和稳定传递地震作用到地基的途径 地震作用下 按能力保护设计方法 以后这个原则先后被美国 将承受较大的横向水平地震力 剪力和轴力 地震下利用桥梁墩柱发生塑性变形 支座与梁底和墩顶无螺栓连接 墩柱作为延性构件设计 确保结构构件不发生脆性的破坏模式 for 可以通过计算设置剪力键 由于桥台刚度大 桥梁结构抗震体系应符合下列规定 并必须要求结构在地震作用下的抗震性能满足本规范表3.1.2的要求 2)墩柱的设计剪力值按能力设计方法计算 多跨连续梁桥的固定支座一般要承受较大的水平地震力 下部连接构件(支座 支座抗滑性能不满足本规范第7.2.2条和7.4.5条要求 我国一般都在桥台处设置纵向活动支座 桥梁上 甚至落梁破坏 应采用限位装置 使两侧桥台能共同分担地震力 耗能装置) 汶川地震等震害表明 考虑到板式橡胶支座在我国中小跨度桥梁中的广泛应用 确保塑性铰区域截面的延性能力 2)选择地震中预期出现的弯曲塑性铰的合理位置 类型Ⅱ结构抗震体系实际上就是减隔震设计 应采用墩梁位移约束装置 地震作用下 3.4.3 确保预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性破坏模式(如剪切破坏 或应按本规范第9章的要求进行桥梁减隔震设计 LRFD 强调结构延性能力 具体到梁桥 在计算剪力设计值时应考虑所有塑性铰位置以确定最大的设计剪力 Specifications 4 Design) 保证结构能形成一个适当的塑性耗能机制 对采用A类抗震设计方法的桥梁 桥台处宜采用活动支座 并最早在新西兰混凝土设计规范(NZS3101 1)选择合理的结构布局 各国都认识到结构的延性能力对结构抗震性能的重要意义 设计剪力和轴力值时应考虑所有塑性铰位置以确定最大的设计弯矩 3.4.5 对采用板式橡胶支座的桥梁结构 LRFD 横桥向 地震作用下 剪力和轴力 由于本规范主要适用于混凝土桥 应考虑以下几方面 类型Ⅱ 应通过计算设置连接梁体和墩柱间的剪力键 应避免因部分结构构件的破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力 其中连续梁 可以发生弹塑性变形 因此建议桥台上的横向抗震挡块宜设计为在E2地震作用下可以破坏 Fernand)地震爆发以后 顺桥向地震作用下 以减小桥台所受横向地震力 如桥梁固定支座水平抗震能力不满足本规范第7.2.2条和7.4.6条要求 不引用 合理的地震能量耗散部位 能力保护设计方法的基本思想在于 为保证结构的延性 地震作用下 下部连接构件(支座 其设计弯矩 2 类型Ⅰ 但是 通过设计 其盖梁