抗震No.8
抗震No8
采用减隔震技术的附加好处：
1）通过合理设计减隔震系统，可改善地震力在下部结构间的分 布，保护基础、墩台等，必要时还可保护上部结构。 2) 有些减隔震支座在正常使用条件下，由温度、收缩、徐变等 变形引起的抗力很小。（可在超多跨连续梁桥中采用）
二、 减隔震系统与装置
1、 减隔震系统的组成
完善的桥梁减隔震系统：
三种典型的钢阻尼器装置
钢阻尼器工作机理 a弯曲梁 b悬臂弯曲梁 c扭梁
5） 液体粘滞阻尼器
典型的阻尼器
阻尼器的工作机理
美国 Taylor公司开发的阻尼器
25 20
阻尼力 (kN)
常用值 : 0.3 1.0
15 10 5
F C sgn V V
FPI 支座的曲板
Million Dollar Bridge
1964 Earthquake Damage
3) 高阻尼橡胶支座
采用特殊配制的橡胶材料制作，形状及构造与天然橡胶支座相同。 橡胶材料粘性大，自身可以吸收能量。 滞回环的面积较大，恢复力模型可采用修正双线性模型。
高阻尼橡胶支座滞回曲线
4） 钢阻尼器 利用钢材的塑性变形来耗能。 滞回曲线：大多数钢阻尼器可由双线性来近似模拟。 应用：通常和隔震支座一起使用，如PTFE滑动隔震支座与悬 臂钢阻尼器一起使用。弧形钢板橡胶支座减震支座。
1、减隔震技术在桥梁工程中的应用
新西兰（最早） ：
几十座桥梁采用了减隔震技术，大部分采用铅芯橡胶支座， 钢悬臂梁阻尼器等也有采用。
意大利：
已建成 150座以上减隔震桥梁，采用多种形式的减隔震系统， 铅芯橡胶支座的应用比其他国家要少一些。
中 国： 较 少
美国：
上百座桥梁采用了减隔震技术，大部分装置为铅芯橡胶支座， 摩擦滑动型隔震装置（ FPI）、高阻尼橡胶支座等也有采用。
中华人民共和国国家标准建筑工程抗震设防分类标准(8级)
中华人民共和国国家标准建筑工程抗震设防分类标准（GB 50223—2008）1 总则1.0.1 为明确建筑工程抗震设计的设防类别和相应的抗震设防标准，以有效地减轻地震灾害，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于抗震设防区建筑工程的抗震设防分类。
1.0.3抗震设防区的所有建筑工程应确定其抗震设防类别。
新建、改建、扩建的建筑工程，其抗震设防类别不应低于本标准的规定。
1.0.4 制定建筑工程抗震设防分类的行业标准，应遵守本标准的划分原则。
本标准未列出的有特殊要求的建筑工程，其抗震设防分类应按专门规定执行。
2 术语2.0.1 抗震设防分类 Seismic fortification category for structures根据建筑遭遇地震破坏后，可能造成人员伤亡、直接和间接经济损失、社会影响的程度及其在抗震救灾中的作用等因素，对各类建筑所做的设防类别划分。
2.0.2 抗震设防烈度 Seismic fortification intensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
一般情况下，取50年内超越概率10%的地震烈度。
2.0.3 抗震设防标准 Seismic fortification criterion衡量抗震设防要求高低的尺度，由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定。
3 基本规定3.0.1 建筑抗震设防类别划分，应根据下列因素的综合分析确定：1建筑破坏造成的人员伤亡、直接和间接经济损失及社会影响的大小。
2 城镇的大小、行业的特点、工矿企业的规模。
3 建筑使用功能失效后，对全局的影响范围大小、抗震救灾影响及恢复的难易程度。
4 建筑各区段的重要性有显著不同时，可按区段划分抗震设防类别。
下部区段的类别不应低于上部区段。
5 不同行业的相同建筑，当所处地位及地震破坏所产生的后果和影响不同时，其抗震设防类别可不相同。
注：区段指由防震缝分开的结构单元、平面内使用功能不同的部分、或上下使用功能不同的部分。
抗震设防烈度为8度的地区高层剪力墙结构与主材指标的探讨
抗震设防烈度为8度的地区高层剪力墙结构与主材指标的探讨【摘要】随着我国经济发展水平的不断提高，在城市核心区住宅建设中，高层剪力墙结构已经成为一种越来越常见的结构型式。
在住宅的使用功能得以保障的前提下，广大结构工程师应该为如何做到结构安全又适用经济而不懈努力。
本文将通过对抗震设防烈度为8度的地区高层剪力墙结构以及主材指标进行探讨，以期对建设经济实用又安全的住宅发挥重要指导作用。
【关键词】抗震烈度；高层剪力墙；结构；主材指标1引言高层建筑是一项耗资规模巨大的建筑工程，因此，对其建造成本的控制是十分有必要的。
而建造成本控制过程中结构造价是—个非常重要的环节，我们可以通过对已经建成的建筑项目进行分析总结，从而得出更为有效的控制建造成本的方法。
高层建筑的主材用量是控制建造成本的一个重要因素。
高层建筑的主材通常是指建筑物的梁、板、柱、墙等主要构件里的钢筋以及混凝土，高层建筑主材的用量主要是受到建设场地、建筑体型、建筑层数等影响。
2剪力墙及其结构概述2．1剪力墙高层建筑的剪力墙，又称抗震墙。
剪力墙可以起到防止由于地震等而引起的高层建筑物受到破坏。
在我国的高层建筑物中，一般主要存在平面剪力墙和筒体剪力墙这两种剪力墙。
平面剪力墙是为了增加建筑物结构的刚度、强度及抗倒塌能力，平面剪力墙一般用于钢筋混凝土升板结构、框架结构、无梁楼盖体系中，在建筑物的某些特殊部位可采用现浇剪力墙或预制装配钢筋混凝土剪力墙，为了保持建筑物的整体结构良好，可以采用现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑的方法保证建筑结构的稳定性。
而在高层建筑、高耸结构和悬吊结构中则更多的是采用简体剪力墙，简体剪力墙一般是由楼梯间、电梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成，简体剪力墙的强度与平面剪力墙相比较而言会更高，可以承受更大的荷载。
可以根据建筑物的墙面受力特点的不同，将墙面分为承重墙和剪力墙两种，承重墙如砌体墙，主要是以承受竖向荷载为主；而剪力墙更多的是承受建筑物的水平荷载。
抗震No
表3.2.2 各类桥梁E1和E2地震调整系数
桥梁 分类 6度
E1地震作用 7度 8度
9度 6度
乙类 0.61 0.61 0.61 0.61 ―
丙类 0.46 0.46 0.46 0.46 ―
丁类 0.35 0.35 0.35 0.35 ―
E2地震作用
7度
8度 9度
2.2(2.05) 2.0(1.7) 1.55
63 (45~89)
6 (5~9)
125
13
《城市桥梁抗震设计规范》
表3.1.1 城市桥梁抗震设防分类
桥梁抗震 设防分类
桥梁类型
甲
悬索桥、斜拉桥以及大跨度拱桥
乙
除甲类桥梁以外的交通网络中枢纽位置的桥梁和城
市快速路上的桥梁
丙
城市主干路和轨道交通桥梁
丁
除甲、乙和丙三类桥梁以外的其它桥梁
桥梁抗震 设防分类
设防等级 重要性系数?
重现期调整 ？
决定工程抗震设防标准的诸因素
《公路桥梁抗震设计细则》（2008.10.1实施）
抗震设防原则： 抗震设防目标：
设防水准：
在工程设计中，根据客观的设防环境和已定的设防目标，并 考虑具体的社会经济条件来确定的设防地震概率水平，一般 用地震超越概率或地震重现期来表示。
桥梁
主航道桥
（主跨1088m的 双塔斜拉桥 ）
引桥、 专用航道桥
苏通大桥的抗震设防标准
抗震设防水准 P1：
重现期1000年
P2： 重现期2500年
P1： 重现期500年
P2: 重现期2500年
结构性能目标
结构处于弹性工作状态，震后不需要修理即 可正常通车
主塔允许出现不需修复的微小裂缝，边墩允 许局部损坏，支座等连接构件正常工作，其 它构件无损坏
我国与印尼建筑抗震设计地震基本参数的对比
ｂｔｅｎ ｏｎｔ ｎ ａｄｒｓ ｙｔ ｆ ｍｅ ｒｊ ｔｉ ｄ ｎｓ ， ｅ ｕ ｄ ｈｒ ｅ ｏ ｉｅ ｎｅ ｈｎｗ ｅ ｅ ｉ ’ｓ ｎａｄ ｓ ｍ，ｏ ｓ ｏ ｃ Ｉ ｏｅｉ ｗ ｎ ｅｅ ｍｅ ｆ ｒ ｃｓ ｅ ｅ ｗ ｗ ｔ ａｏ Ｓｔ ｓ ｅ ｒ ｏ ｐ ｅ ｓｎ ｎ ａ ｏ ｆ ｔ ａ ｓ ｄ ｅ ｒ ｗ
尼 比为００ 时 的不 同档 次 的动 峰值 加 速 度 值 与 ．５ 加速 度 反 应谱 特 征 周期 的空 间分 布 。而 由 中国 建筑 科 学 研 究 院主 编 的 《 建筑 物 抗 震设 计 规 范
・
Ｃ Ｅ Ｚ ｉｉ， ｉ Ｗｅ， Ｉ Ｑｉ ｓｅ ｇ Ｈ Ｎ ｈ－ｅ ＹＵＴｅ ｌ Ｊ ｊ － ｌ Ｎ ｎ ｈ ｎ —
（ ｅｔ ｌ ｏｔｅｎ ｈｎ ｌ ｔｃ ｏ ｒ ｅｉｎ ｎｔｕｅ Ｗｕ ａ ３０ Ｃ ｉａ Ｃ ｎｒ ｕｈｒ ｉａ ｅ ｒ ｗｅ Ｄ ｓ ｓｔｔ ａＳ Ｃ Ｅ ｃｉＰ ｇ Ｉ ｉ ， ｈｎ ４ ０ ７ ， ｈｎ ） １
＜ ｌ５ ７
Ⅳ ＜ １ ５
，
Ｓｕ ５ ＜ ０
２ ０ ） ，其 中 附录 了 《 国地 震 动 峰 值 加 速 ０ １》 中 度 区 划 图 》与 《 国地 震动 反 应谱 特 征特 征 周 中
期 （ ｇ 区划 图》 。 该 区划 图 意在 摒 弃 并 过渡 原 Ｔ） 先 一 直 沿用 的烈度 区划 的概 念 ，定义 并 反 映 了
３ 场地 类别
场 地 类 别 判 断 和 划 分 是 计 算 或 确 定 建 筑
（ 防地震） 响时 ，结 构的非 弹性变 形或 结构体 设 影
系 的损坏控制在 可修复 的范围 ；遭遇第三 水准烈 度—— 最 大预估 烈度（ 罕遇地 震） 影响 时 ，结 构 的
结构抗震设计中地震动参数选取的几个基本问题
第２３卷第１期２０２１年３月防灾科技学院学报Ｊ．ｏｆＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＶｏｌ．２３，Ｎｏ．１Ｍａｒ．２０２１结构抗震设计中地震动参数选取的几个基本问题郭 迅，何 福，周 洋（防灾科技学院 中国地震局建筑物破坏机理与防御重点实验室，河北三河 ０６５２０１）摘 要：以“小震”名义对设防烈度的折减与老规范用“结构系数”如何确定地震作用是抗震设计的重要环节。
自１９８９版抗震设计规范引入分级超越概率后，同一设防烈度对应多值描述，给正确理解和应用带来困难。
梳理了地震作用取值的发展沿革，展示了规范更新并未打破地震作用取值的连贯性，折减效果相当。
作为案例应用，指出地震模拟实验中振动台对容纳其厂房的地震作用幅值上限是明确的，不存在超越概率问题。
结合对实际震害的思考，指出抗震概念设计远比计算分析重要。
关键词：抗震设计；地震动参数；设防烈度；超越概率；结构系数中图分类号：Ｐ４２６ ６１６文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－８０４７（２０２１）０１－０００１－０５收稿日期：２０２０－１２－０９基金项目：国家重点研发计划项目（２０１８ＹＦＣ１５０４３０２－３、２０１６ＹＦＥ０２０５１００、２０１７ＹＦＣ１５００６０６）；中央高校基本科研业务费专项（ＺＹ２０１６０１０７）作者简介：郭迅（１９６７—），男，博士，教授，从事结构抗震及结构振动控制相关研究．０ 引言 我国现行建筑抗震设计规范确定的基本原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”［１］，具体操作时作为基本设防烈度的中震一般不直接表现出来；并且同一烈度对应多个表征地震动强度的加速度值或系数，这样的做法给工程师带来理解上的困难，实践中不便操作。
实际上，地震动参数的内涵非常丰富，包括设防烈度、超越概率、地震动持时、频谱特性、断层影响等，结构设计时不同的验算内容对应不同的选择。
１９８９年之前，我国几个版本的抗震设计规范均采用确定性理论，只要场地的设防烈度确定，地震作用就随之确定，结构抗震性能的好坏用结构系数来体现。
构筑物抗震设计
构筑物抗震设计1 总则1.0.1为贯彻预防为主的地震工作方针，减轻构筑物的地震破坏程度，避免人员伤亡，减少经济损失，制订本规范。
1.0.2按本规范进行抗震设计的构筑物，当遭受低于本地区设防烈度的地震影响时，一般不致损坏或不需修理仍可继续使用；当遭受本地区设防烈度的地震影响时，可能损坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区设防烈度一度的地震影响时，不致倒塌或发生危及生命或导致重大经济损失的严重破坏。
1.0.3 本规范适用于抗震设防烈度为6度至9度地区的构筑物抗震设计。
设防烈度为10度地区和行业有特殊要求的构筑物抗震设计，应进行专门研究并应按有关规定执行。
1.0.4 抗震设防烈度可采用现行的《中国地震烈度区划图》规定的地震基本烈度；对做过抗震设防区划的地区或厂矿，可按经批准的抗震设防区划确认的设防烈度或抗震设计地震动参数进行抗震设计。
1.0.5构筑物应按其重要性分为下列四类：甲类构筑物——特别重要或有特殊要求的构筑物，遇地震破坏会导致极严重后果；乙类构筑物——重要的构筑物，遇地震破坏会导致人员大量伤亡、严重次生灾害、重要厂矿较长期中断生产等严重后果；丙类构筑物——除甲、乙、丁类以外的构筑物；丁类构筑物——次要的构筑物，遇地震破坏不易造成人员伤亡和较大经济损失。
1.0.6各类构筑物的抗震设计，应符合下列要求：1.0.6.1甲类构筑物的地震作用，应按专门研究的抗震设计地震动参数计算；其它各类构筑物的地震作用，应按本地区设防烈度计算，但设防烈度为6度时，除本规范另有规定者外，可不进行地震作用计算。
1.0.6.2 甲类构筑物，应采取特殊的抗震措施；乙类构筑物可按设防烈度提高一度采取抗震措施，但设防烈度为9度时可适当提高；丙类构筑物应按设防烈度采取抗震措施；丁类构筑物可按设防烈度降低一度采取抗震措施，但设防烈度为6度时不宜降低。
注：①本规范将“设防烈度”简称为“烈度”；“烈度为6度、7度、8度、9度”简称为“6度、7度、8度、9度”；②本规范中有关降低一度采取抗震措施的规定，当有多种有利因素时，仅降低一次。
中外抗震设计规范关于钢柱板件宽厚比限值的比较
ａ ｃ ，ｂ ｔａｓ ｓａ ｍ ｐ ｒａ ｔｉｄ ｘ ｏ ｔｅ ｏ ｓ ｍ ｐ ｉｎ ｆ ｒｓｅ ｌｓｒ ｃｕ ｅ ． Ａｔｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ｅ ｕ ｌｏ ｉ ｎ ｉ ｏ ｔｎ ｎ ｅ ｆ ｓｅ ｌｃ ｎ ｕ ｔｏ ｏ ｔｅ ｔｕ ｔ ｒ ｓ ｒ ｓｎ ， ｍａ ｙｄ ｍ ｅ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｒｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｉ ｉ ｎ ｄ ｈ ｔ ｉｋ ｅ ｓｒｔｏ ｎｏ ｒｃ ｕ ｔｙｓ ｎ ｏ ｓｉ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅｌ ｔ ｇｗｉ ｔ －ｈ ｃ ｎ ｓ ａｉｓｉ ｕ ｏ ｎ ｒ ＇ ｃ ｍ ｉ
ｓ ｉｍｉ ｅ ｉｎ ｃ ｄ ｒ ｏ ｄ ｑ ａｅ ｏ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅａ ｄ ｈ ｖ ｒ ｓ ｎ ｅ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄｎ ｅ ｉｎ ｅｓ ｃｄ ｓｇ ｏ ｅａ ｅｎ ｔａ ｅ ｕ ｔ ｒｒ ａ ｏ ａ ｌ ｎ ａ ｅｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉｇ ｄ ｓｇ ｒ ｃ ｍｍ ｅ ｄ ｔ ｎ Ｔｈ ｉ ｉ ｎ ｄ ｈ ｔ ｉｋ ｅ ｓｒ ｔ ｓｉ ｈ ｅａ ｅ ｉｅ ｅ ｃ ｄ ｅｏ ｎ ａｉ ． ｏ ｅｌ ｔ ｇ ｗｉ ｔ －ｈ ｃ ｎ ｓ ａｉ ｎ ｔ ｅｒｌｔ ｄＣｈ ｎ ｓ ｏ ｅＧＢ５ ０ ｍ ｉ ｏ ０ １ １－
２０ ， ０ １ Ａｍｅｉａ ｏ ｅＡＮＳ ／ Ｓ ４ ～ ０ ， ａ ａ ｅ ｅ ｏ ｅＢ Ｊａ ｄＥ ｒｐ ａ ｏ ｅ ｕ ｏ ｏ ｅ ｒｃｎｃｄ ＩＡＩ Ｃ ３ １ ５ Ｊｐ ｎ ｓ ｄ Ｃ ｎ ｕｏ ｅｎｃ ｄ ｒｃ ｄ ｃ Ｅ
８ ａ ｅｃ ｍｐ ｒ ｄ ａ ｄ ａ ａｙ ｅ ｒ ｏ ａ ｅ ｎ ｎ ｌｚ ｄ，ｗｈ ｃ ｒ ｖｄ ｓａｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆ ｒｔ ｅｒ ｌｖ ｎ ｔ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ｅ ｉｈ ｐ ｏ ｉｅ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｈ ｅｅ ａ ｔｓｅ ｌｓｒ ｃ ｕ ｅ ｄ —
8级抗震标准范文
8级抗震标准范文八级抗震标准是指建筑物在地震发生时所能承受的最大振动强度。
抗震设计是建筑工程中非常重要的一环，其目的是为了保障建筑物在地震中的安全性能和人员财产的安全。
八级抗震标准要求建筑物在地震发生时必须具备一定的抗震能力，主要包括以下几个方面：1.结构设计：建筑物的结构设计应该经过严格的抗震计算和优化，采用抗震设计参数来控制结构的变形和受力。
结构应该具有足够的刚度、强度和稳定性，能够抵抗地震力的作用，保障建筑物的整体完整性。
2.建材选用：建筑物的主要结构材料应具有一定的抗震性能。
一般来说，钢筋混凝土和钢结构是抗震能力较好的材料，能够有效地吸收和分散地震能量。
此外，还应考虑材料的使用寿命和耐久性，以确保建筑物在长时间使用中仍然保持良好的抗震性能。
3.连接和构造细节：建筑结构的连接和构造细节应进行细致的设计和计算，以确保连接的可靠性和构造的稳定性。
例如，在柱与梁和梁与墙体之间的连接处，应采用适当的加固措施，如加装钢筋箍等，以增加结构的整体强度和刚度。
4.地基处理：地基是建筑物的基础，对其抗震性能起着重要的作用。
地基的处理应考虑到地面的土质、稳定性和承载能力，必要时进行地基加固，提高地基的抗震能力。
八级抗震标准的要求比较高，要求建筑物在中等强度的地震中依然具备较好的抗震能力，能够保障人员财产的安全。
但需要注意的是，抗震标准只是为了提高建筑物的抗震能力，而并不能完全避免地震的破坏，因此在实际设计中仍然需要考虑地质条件、地震区域特点等因素，进行适当的地震安全评估和设计。
抗震设计是一个综合工程，需要工程师深入研究，并根据具体情况采取相应的措施，确保建筑物在地震中能够尽量减少损失和危险，保障人员的生命安全。
建筑场地地震安全评价
Blaster
Pump
Amp
A
B
B
C
Plank
S-wave
P-wave
Geophones for time break
A – Falling weight B – Striking Horizontally C – Blasting
Receiver
Borehole
Time break
measuring the travel time of P- and S-waves, the distance from the source to the receivers, along the wall of a single borehole. Determining the elastic wave velocity distribution in the borehole direction.
3
对于丁类建筑及层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按场地土的类型划分表划分土的类型，再利用当地经验，按表中所列剪切波速范围估计各土层的剪切波速。
土层剪切波速的测量要求
Seismic testing within borehole Seismic testing within a borehole Seismic testing between boreholes
工程场地地震安全性评价
工程场地地震安全性评价
场地地段划分
地段类别
地质、地形、地貌
有利地段
稳定基岩、坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等。
不利地段
软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等。
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与构件抗震能力相关的材料特性
构件抗震能力设计过程 梁柱节点抗震设计
锚固、搭接等细部构造设计
基础和桩基承台抗震设计 伸缩缝部位抗震设计
一、桥梁抗震设计思想：
1、基本概念
强度设计和弹性设计
验算应力
验算承载能力
延性与耗能
延性的定义：
材料、构件或结 构的延性，通常 定义为在初始强 度没有明显退化 情况下的非弹性 变形能力:
允许覆盖层混凝土剥落、但核心混凝土完好
一般规则桥： 3 6
C。不倒塌极限状态（ Survival limit state）
较少关注，不易确定
2、能力设计思想
防止非延性破坏模式的出现。
能力设计思想
基本思想：
脆性链子，强度为
Pib
延性链子 强度为Pd
脆性链子，强度为
Pib
假设延性链子的设计 P 强度为Pd，其可能发 挥的最大强度（超强） 为 0 Pd ，其中， 0 为超强因子。
延性对桥梁抗震的意义 强度
* 纯粹依靠强度抗 震不经 济 ， 利用延性抗震可减小地震力， 降低初始投入。
能量
*地震输入能量 =结构的动能+弹 性应变能+阻尼耗能+滞回耗能 通过延性构件在地震下发生反 复的弹塑性变形循环，耗散掉 大量的地震输入能量，保证结 构的抗震安全！
滞回耗能与弹性应变能示意图
延性抗震必须以结构出现一定程度的损坏为代价！
承受较大非弹性变 形，同时强度没有明 显下降的能力 利用滞回特性吸收 能量的能力
30
模型2
20
横向力(KN)
10
截面尺寸：10cm*10cm 墩高：100cm 保护层厚度：1.5cm
·轴压比：15% ·含箍率：0.40% ·配筋率：1.13% ·砼强度：19.4
0
-10
-20
-30 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5
强度定义（轴力、剪力、弯矩…….）
A。强度需求 Sr
（ Required strength ）
地震反应分析得到 B。名义（标准）强度 Sn
（ Nominal strength ）
由标准材料强度得 到，具有95％的保 证率
C。期望（平均）强度 SE
（ Expected strength ）
பைடு நூலகம்
D。可靠（设计）强度 SD
pg ss
ss
1
K sg Csg
y
pg
R Kss K sg
1
P t M R y
ss pg
拟静力函数矩阵 每一列表示某一单位支承位移引起的非支承自由度的位移，即拟静力位移函数
例子
苏通大桥
之间建立强度安全等级差异，以确保结构不会发生脆性的 破坏模式。
塑性铰位置选择：
使结构获得最优的耗能
在易于发现和易于修复的结构部位。
墩柱中！
单柱墩
双柱墩
MD＝0.75 1066＝800
墩梁固结 圆形截面
纵向抗弯强 度需求：
反应谱 折减系数5
名 义 强 度
横向抗弯强 度需求：
反应谱 折减系数5
非支承处 自由度
支承处 自由度
相对位移法（适用于线性地震反应分析） 绝对位移法
可以同时考虑多点激振和非线性因素的地震反应分析 方法，地震振动方程以体系绝对位移的形式表达。
动力位移
拟静力位移
Ys Yvs Yps Yg 0 Ypg
ratio(%)
-10 -20 -30 -40 -50 1
基岩一致输入
V=3000m/s V=1500m/s
北/南 北/南 北 /南 剪力/弯矩 剪力/弯矩 塔顶位移 梁端位移 塔梁间位移 北塔内力 南塔内力
2
3
4
5
基岩行波效应对千米级斜拉桥纵向地震反应的影响
第九课 桥梁抗震设计
桥梁抗震设计思想
重要，刚 度变化， 与双线性 模型有关
美国加州Caltrans 抗震设计规范中， 采用的理论屈服曲 率定义：
Mi ' y ' y Mi
理论屈服曲率定义
C。保护层混凝土剥落极限状态
（Spalling limit state）
强度下降 无约束混凝土截面：接近破坏状态 D。最终破坏极限状态
（Ultimate limit state）
2.4 2.2
2.5
最 大绝对加速度（ m/s^2）
2.0
最 大绝对加速度（ m/s^2）
1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2.0
1.5
1.0
2500-1h 2500-2h 2500-3h
0.5
4#1h(均匀） 2500-1h（ 一致） 2500-1h（ 1500） 2500-1h（ 3000）
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45
40
墩顶横向位移(mm)
模型3
30 20
横向力(KN)
10 0 -10 -20 -30 -40 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5
·轴压比：20% ·含箍率：0.57% ·配筋率：1.54% ·砼强度：19.4
实测恢复力曲线
有：
M ss yvs Css yvs Kss yvs M ss y ps Css y ps Csg y pg
P t M K
ss ss 1
K sg
P t y C K
静力平衡条件：
Kss y ps Ksg y pg 0
vs y ps Csg y pg K ss y vs y ps K sg y pg 0 y vs y ps Css y M ss
节点总位移
代入：
M ss 0 0 y s Css M gg y g Cgs
地面位移
s K ss Csg y Cgg y g K gs
K sg y s K gg y g
0 0
有：
vs y ps Csg y pg K ss y vs y ps K sg y pg 0 y vs y ps Css y M ss
纵向控制
Qi r＝ 130 QD Qr＝ 1.43 266.6＝381.238 Qe r＝5 130＝650
墩柱抗剪强度需求：
MD＝0.75 1600＝ 1200
表5.3 结构抗震性能比较 结构抗震性能 塑性铰出现位置 塑性铰的布局 局部延性需求 结构整体抗震性能 防止结构倒塌破坏概率 常规设计方法 不明确 随机 难以估计 难以预测 有限 能力设计方法 预定的构件部位 预先选择 与整体延性需求直接联系 可以预测 概率意义上的最大限度
为保证整个链接破坏 时是延性的，要求所 有脆性链子的设计强 度满足：
P
' Pib Pib
Pd
1
△
2y
△
(a) 脆性链子
(b)延性链子
能力设计方法的原理示意图
0 Pd Pib
能力设计方法的基本原理：
在结构体系中的延性构件（预期出现塑性铰的构件）和能力保
护构件（脆性破坏模式、脆性构件以及不希望发生非弹性变形的构件）
（ Dependable strength ）
SD＝sSn Sr
E。极限强度 S（超强）
（ Extreme strength ）
S ＝ Sn
F。理想强度 Si
（ Ideal strength ）
由实测材料强度求 得的名义强度
强度的系统使用！
设计与反应极限状态
构件极限状态
A。开裂极限状态（ Cracking limit state） 关注不多 B。钢筋首次 屈服极限状 态（FirstYield limit state）
0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
桥墩号
桥墩号
20 15 10
No.1 No.2 No.3
ratio(%)
5 0 -5 -10
1
北/南 塔顶位移
2
北/南 梁端位移
3
4
5
北/南 剪力/弯矩 剪力/弯矩 塔梁间位移 北塔内力 南塔内力
多点激振对千米级斜拉桥纵向地震反应的影响
20 10 0
主筋或约束箍筋断裂
临界截面的抗弯能力下降到 最大弯矩值的80～85%。
结构极限状态
A。正常使用极限状态（ Serviceability limit state） 允许不需修复的 微小开裂
一般规则桥：
一般规则桥
小震不坏
＝2
中震可修
大震不倒
B。可修极限状态（ Damage-control limit state）
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45
墩顶横向位移(mm)
延性指标：
位移延性系数：
构件或结构的最大位 移与屈服位移之比：
u y
曲率延性系数
塑性铰区截面的最大曲 率与屈服曲率之比： 材料的延性 构件的延性：局部延性 结构的延性：整体延性
u y
延性需求和延性能力！！
多点激振下的桥梁地震反应分析
桥梁在多点激励下的运动方程可写成