基于两种规范的轨道交通桥梁抗震设计

Ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｔｗｏ Ｋｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｒａ ｉ ｌ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ Ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｓ
Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｎａ， Ｙａ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｃ ｈ尺寸与 配筋通常是 由地震力荷载工况控 制的 。 ２ ０ １ ０年 以前 ， 轨 道 交通 桥梁 抗 震计 算依 据 Ｇ Ｂ ５ ０ １ ｌ １ — ２ ０ ０ ６ ４ 铁 路 桥 梁抗 震 规 范》 Ⅲ（ 以下 简称 《 铁规 》 ） 进 行设 计 计 算 。
梁 的抗 震 设 计 计 算 方 法 提 出 了具 体 建 议 关 键词： 桥梁 ； 抗震 ； 延 性设 计 ； Ｅ１ 、 Ｅ ２ ； 能 力 保 护 中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ４ ２ ． ５ ５ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ ６ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ６ ７ — ０ ３
混凝 土 桥墩 进行 延性 验算 ｌ ３ ｌ 或 最大 位移 分析 。 具体 要 求 和限制 ， 但 对其 提 出 了构 造 要求 见表 １ 。
Ｅ 地 震作 用下未 进 入塑性 ， 为避 免设计 过于保 守 ， 能力
即 可
《 铁 规》 未 对 罕遇 地震 下塑 性铰 区 的箍筋 计 算提 出 保 护 构 件 的设 计 强 度 高 于 地 震 作用 下 的设计 强 度
桥 梁 工 程 器
Ｂｒ ｉ ｄｇｅ Ｅｎ ｇｉ ｎ ｅｅ ｒ ｉ ｎｇ
基于两种规 范的轨道 交通桥 梁抗震 设计
张
（ １ ． 北 京 城 建设 计 研 究 总 院 ， 北京
娜 ， 杨 圣 超
１ ０ ０ ０ ４ ４ ； ２ ． 中交 路 桥 技 术 有 限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ １ １ ）
桥 梁 抗 震 设 计 是 桥 梁 下 部 结 构设 计 的重 要 组 成 部分 ， 根 据 以往设 计经 验 ， ７ 、 ８度 区的 常规 桥梁 下 部 结
表 １ 箍 筋或 横 向钢 筋布置构 造 要求【 － １
设防 磐箍筋或 横向钢 筋 （ 拉筋） 曩箍强姣鼯或横试 铺。 ｜
２ ｏ １ ４ 年 第 ２ 棚 （ ３ 一 ） Ｉ １ ￣ ３ ２ 巷 席荭 鼓求 ６ ７
器 桥 梁 工 程
Ｂｒ ｉ ｄｇ ｅ Ｅｎ ｇ｝ ｎｅ ｅｒ ｉ ｎ ｇ
１ ． ２ ． １ 求墩 柱等效 屈服 弯矩
持 弹性 。计算 中采 用墩柱 的屈服弯 矩及 对应 的水平 力
截 面的等效 屈服 曲率 和 等效 屈服 弯矩 可通 或 地 震作用 产生 的最 大弯 矩及水 平 力 中的较 小 值 ， 计 算桩 基强度 。 过 把 实 际 的 弯 矩 曲线 等 效 为 理 想 弹 塑 性 弯 矩 曲率 曲 考虑一 定 的超 强系数 作用 于墩底 ， 线 来求 得 。 笔 者 实例计 算 的钢筋 混 凝土 本构 模 型采用 ２ 工 程 实 例 ｍａ ｎ ｄ ｅ ｒ 模 型 Ｉ ． ｍ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ 模 型 充 分考 虑 了箍 筋 对 受压 构
汶川地 震 后 ， 国家组 织 修编 了 Ｃ Ｊ Ｊ １ ６ ６ — ２ ０ １ １ 《 城 市桥 梁
、 嘲 舔 ｍ 。｜ 一｜
抗震设计规范》 （ 以下 简 称 《 城 规》 ） 并 把 轨 道 交 通 桥
梁 纳入 其 中 ， 划 定 为丙 类桥 梁 。 笔 者探 讨 了两本 规 范对 于轨道 交 通常 规桥 梁抗 震 设 计 的异 同 ， 并 通过 具 体工程 实 例进行 了对 比分 析 。
１ 抗震 分 析方 法简 述
１ ． ２ 《 城 规》 桥 梁 抗震 设计
城市 桥梁 抗震 设计 分 两 阶段 设计 。
１ ） Ｅ 地 震作 用 ： 该 阶段 为弹 性计 算 。应 根 据计 算
地 震力 进 行墩 柱 、 盖梁 、 基础 强度 验算 。 ２ ） Ｅ ｚ 地震作用 ： 该 阶段 为 弹塑 性 计算 。 对 于矮 墩
１ ． １ 《 铁规 》 桥 梁抗 震设 计
《 铁 规》 桥梁抗 震 设计 分 为 ３个 性 能要求 。
（ 高 宽 比＜ ２ ． ５ ） ， 应 根 据计 算 地 震 力进 行 墩 柱 、 盖梁 、 基
１ ） 多 遇地震 ： 该 阶段 为弹性 阶段 。 地震后 不 损坏 或 础 强度 验算 。对 于其 他常 规桥 墩 （ 高宽比） ＝ ２ ． ５ ） ， 应 根 轻微 损 坏 ， 抗 震 设计 按 强 度理 论 进行 墩 身 及 基 础 的强 据计 算 地震 力进 行墩 柱 的变形 验算 。 度、 偏心 、 稳定 性验 算 。
３ ） 罕 遇地震 ： 该 阶段为 弹性 阶段 。 桥 墩处 于 弹性 阶 和桥 梁 基 础作 为 能 力保 护 构 件 。桩基 、 盖梁 等 能 力保
段， 允许 桥墩 出现 一定 程度 的破坏 ， 不致 倒 塌 。对钢 筋 护构 件 的设 计 强 度要 高 于墩 柱 的屈 服 强 度 ． 若墩 柱 在
摘
要： 目前 轨 道 交 通 桥 梁 抗 震 设 计 可依 据 Ｇ Ｂ ５ ０ １ １ １ － ２ ０ ０ ６ ￣ 铁 路 桥 梁 抗 震 设 计 规 范》 和Ｃ Ｊ Ｊ １ ６ ６ — ２ ０ １ １ 《 城 市桥 梁 抗 震 设
计 规范》 两本规范 ， 但 两 本 规 范 的抗 震 设 计 理 念 有 较 大 区别 。笔 者 基 于 工 程 实 例分 别 根 据 两 种 规 范对 轨 道 交 通 桥 梁 进 行 抗 震设计 ， 包 括对 墩 柱 主 筋 、 箍筋 的配置 ， 桩 基 基 础 主 筋 的 配 置 进 行 了对 比分 析 ， 并基于分析结果 ， 对 轨 道 交 通 规 范 中桥
《 城 规》 较《 铁 规》 较 大 的 区别 是 引入 了能力 保护 的
为延性构件 ， 塑性铰发生在墩顶或墩底 ， 墩 柱 的上 部
２ ） 设计地震 ： 该 阶段 为 非 弹 性 阶段 。按 设计 地 震 设 计 概 念 。为便 于地 震 发生 后 的维修 ， 通 常把 桥 墩 视 验算 上 、 下部 结构 连接 构造 的 强度 。