全国一、二级注册结构工程师抗震措施指南

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：提示：取梁的计算跨径为17.5m。图7.8-8 梁与梁之间的缓冲设施图7.8-9 梁与桥台之间的缓冲设施4）桥梁宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施。3）连续梁桥宜采取使上部构造所产生的水平地震荷载能由各个墩、台共同承担的措施。9度区 9度区的抗震措施，除应符合8度区的规定外，尚应符合下面的规定：1）梁桥各片梁间应加强横向联系。2）梁桥支座应采取限制其竖向位移的措施。

1.地震区桥梁布置的一般要求和原则

桥梁通过地震区时，应尽量避开易液化层、断层破碎带、不稳定的悬崖和易塌陷的地下空洞等地区，特别应保证墩台基础的稳定。

在非岩石地基，特别是松软地基土上，桥梁上部结构最好采用简支梁结构，而不采用连续梁桥、刚构桥等超静定结构，以免遭基础不均匀沉陷的影响，而在岩石地基上，则宜采用连续梁结构。此外，松软地基上的高桥震害严重，但坚实地基上有时低桥的震害也很严重。

地震区可以采用无推力拱式结构，但不宜采用无铰拱桥。地震区桥梁最好采用钢梁，其次采用抗裂性能好的预应力混凝土梁或钢筋混凝土梁。

必须指出，在地震烈度较高的地区，不宜设置长桥，特别是多跨单排桩式墩的长桥，以防桥梁受地面运动相位差的影响。如果无法避开，则应每隔一定长度设置一个刚性墩，或把全桥分为几座短桥。

从设计原则角度来看，为了减小地震力及其影响，桥梁的上部结构和墩台均应采用自重轻、重心低、刚度匀称的结构，结构力求简单，墩台不宜带孔和具有突变部分，且重力式墩台优于耳墙式墩台。

为了提高桥梁各部件的抗震能力，应加强各部件之间的连接，提高结构的整体性。

在设计时可借降低结构的刚度，使结构具有较大的变形能力，以柔克刚，来减小地震力。

基础采用桩基比沉井和明挖基础要好，沉井基础比明挖基础要好，深基础比浅基础要好。

2.桥梁的抗震构造措施

（1）一般规定

应采用有效的防落梁措施；桥梁抗振措施的使用不宜导致桥梁主要构件的地震反应发生较大改变，否则，在进行抗震分析时，应考虑抗震措施的影响，抗震措施应根据其受到的地震作用进行设计；过渡墩及桥台处的支座垫石不宜高于10cm，且顺桥向宜与墩、台最外的边缘平齐。

（2）6度区

1）简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离（图7.8-5）。其最小值a（cm）按下式计算：

a≥40+0.5L （7.8-27）

式中 L——梁的计算跨径（m）。

图7.8-5 梁端至墩、台帽或盖梁边缘的最小距离a

2）斜交桥梁（板）端至墩、台帽或盖梁边缘的最小距离a（cm）（见图7.8-6）应按式（7.8-28）和式（7.8-27）计算，取较大值。

a≥50L_θ[sinθ+sin（θ-α_E）] （7.8-28）

式中 L_θ——计算长度，对简支梁桥取其跨径（m）；

θ——斜交角（°）；

α_E——极限脱落转角（°），一般取5°。

图7.8-6 斜交桥最小边缘距离

3）曲线桥梁端至墩、台帽或盖梁边缘的最小距离a（cm）（如图7.8-7）应按式（7.8_-29）和式（7.8-27）计算，取较大值。

式中 δ_E——上部结构端部向外侧的移动量（cm）；

φ——曲线梁的圆心角（°）。

（3）7度区 7度区的抗震措施，除应符合6度区的规定外，尚应符合下面的规定：

1）简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离，其最小值a（cm）按下式计算：

a≥70+0.5L （7.8-31）

【例7.8-1】某桥位于7度地震区（地震动峰值加速度为0.15g）。结构为多跨18m简支预应力混凝土空心板梁，中墩盖梁为单跨双悬臂矩形结构，支座采用氯丁橡胶板式支座，伸缩缝宽度为80mm。试问，该桥中墩盖梁的最小宽度（mm），与下列何项数值最为接近？

提示：取梁的计算跨径为17.5m。

图7.8-7 曲线桥最小边缘距离

（A）1160 （B）1590 （C）1110 （D）1010

答案：（A）

解答：《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ 166—2011），第64页，第11.3.2条规定，7度地震区，简支梁梁端至盖梁边缘，防止地震时落梁的最小尺寸应保证a（cm），a≥（70+0.5L），式中L为梁的计算跨径（m）。据此得，盖梁宽度B=2×（70+0.5×17.5+8/2）=164.5cm≈1660mm。所以答案应选（A）。

2）拱桥基础宜置于地质条件一致。两岸地形相似的坚硬土层或岩石上。实腹式拱桥宜减小拱上填料厚度，并宜采用轻质填料，填料应逐层夯实。

3）在梁与梁之间，梁与桥台胸墙之间应加装橡胶垫或其他弹性衬垫，其构造示意如图7.8-8、图7.8-9所示。