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《公路橋梁抗震設計規范》解讀

近日,交通運輸部發(fā)布了《公路橋梁抗震設計規范》(JTG/T 2231-01—2020,以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》),作為公路工程行業(yè)標準,自2020年9月1日起施行。原《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/T B02-01—2008,以下簡(jiǎn)稱(chēng)原《細則》)同時(shí)廢止。為便于理解本次修訂的主要內容,切實(shí)做好貫徹實(shí)施工作,現將有關(guān)修訂情況解讀如下:
一、修訂背景
原《細則》自2008年實(shí)施以來(lái),在公路橋梁抗震設計方面發(fā)揮了重要的規范和指導作用。近年來(lái),我國公路橋梁建設技術(shù)發(fā)展迅速,橋梁抗震設計技術(shù)也取得了重要進(jìn)展,積累了大量設計經(jīng)驗和成熟的研究成果。原《細則》已不能全面反映我國目前公路橋梁抗震設計的技術(shù)水平,為適應公路橋梁建設技術(shù)和抗震設計技術(shù)的發(fā)展,交通運輸部組織完成了《規范》的修訂工作。
二、《規范》的定位
《規范》適用于單跨跨徑不超過(guò)150m的圬工或混凝土拱橋、下部結構為混凝土結構的梁橋的抗震設計。斜拉橋、懸索橋、單跨跨徑超過(guò)150m的梁橋和拱橋的抗震設計,除滿(mǎn)足本規范要求外,還應進(jìn)行專(zhuān)項研究?!兑幏丁芳瓤紤]了當前我國橋梁抗震設計的技術(shù)需求及國內外橋梁抗震設計技術(shù)的新進(jìn)展,也重點(diǎn)考慮了與《公路橋涵通用設計規范》《公路工程抗震規范》《鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》《中國地震動(dòng)參數區劃圖》等相關(guān)標準的銜接?!兑幏丁返捏w系更為完善、適用性和可操作性更強,對進(jìn)一步提升我國公路橋梁抗震設計水平具有指導作用。
三、特點(diǎn)及主要修訂內容
《規范》保持兩水準設防、兩階段設計,抗震設防標準(地震作用重現期)和性能目標與原《細則》一致。根據現行《中國地震動(dòng)參數區劃圖》(GB18306-2015)的規定將計算地震作用常數調整為2.5,對抗震設計提出了更高的要求。E1地震作用下,采用彈性抗震設計,要求墩、梁、基礎等橋梁主體結構保持彈性狀態(tài),主要驗算結構和構件的強度以及支座的抗震能力;E2地震作用下,對采用延性抗震設計的橋梁,主要驗算結構變形(位移)和能力保護構件的強度以及支座的抗震能力,對采用減隔震設計的橋梁,主要驗算結構強度以及減隔震裝置的能力。
《規范》主要吸收了近年來(lái)國內外在橋梁抗震概念設計、延性抗震設計、減隔震設計以及構造措施等方面的成熟研究成果,修訂和完善了相關(guān)設計規定和計算方法,增強了《規范》體系的完整性以及設計和計算方法的適用性和可操作性。
具體來(lái)講,《規范》的主要修訂內容包括:
(一)在基本要求方面:增加了橋梁結構抗震體系的內容,明確了B類(lèi)和C類(lèi)梁橋可采用的抗震體系包括延性抗震體系和減隔震體系兩類(lèi)。細化了抗震概念設計的內容,增加了梁式橋一聯(lián)內橋墩的剛度比要求和多聯(lián)梁式橋相鄰聯(lián)的基本周期比要求。
(二)在場(chǎng)地、地基和基礎部分:根據《建筑抗震設計規范》(GB50011—2010)的規定,將I類(lèi)場(chǎng)地細分為I0、I1兩個(gè)亞類(lèi)。對樁基礎驗算和承載能力調整系數進(jìn)行了修訂。
(三)在地震作用部分:對設計加速度反應譜進(jìn)行了修訂,計算常數取值由2.25改為2.5,取消了譜比函數的概念。對動(dòng)水壓力部分進(jìn)行了修訂。
(四)在抗震分析和驗算部分:對延性抗震設計計算方法做了較大幅度修訂,以達到更為合理和便于操作的目的。擴大了線(xiàn)彈性分析方法的適用范圍,修訂了規則橋梁抗震計算方法,抗震分析更為簡(jiǎn)便。修訂了E2地震作用下彈性計算方法的地震位移修正系數,增補了構件延性系數計算方法,修改了墩柱塑性鉸區域抗剪計算公式和能力保護構件計算方法,相關(guān)計算方法和公式更為合理。
(五)全面細化和完善了減隔震體系橋梁抗震設計的內容,《規范》從減隔震體系橋梁設計理念和方法、抗震分析方法、減隔震裝置的要求等方面給出了較全面系統的規定和說(shuō)明。和原《細則》只給出抗震設計原則相比,《規范》可操作性大幅增強。
(六)新增“抗震構造措施等級”的概念。修改了墩梁搭接長(cháng)度計算公式,公式的適用范圍擴大到簡(jiǎn)支梁橋和連續梁橋,并考慮了墩高、跨徑和聯(lián)長(cháng)的影響。
四、實(shí)施注意事項
(一)與相關(guān)規范配套使用?!兑幏丁肥褂眠^(guò)程中應與有關(guān)橋梁設計規范、中國地震動(dòng)參數區劃圖規范、工程場(chǎng)地地震安全性評價(jià)規范等配套使用。
(二)近年來(lái),公路橋梁抗震設計技術(shù)和相關(guān)減隔振產(chǎn)品的發(fā)展較快。今后,應加強新技術(shù)和新產(chǎn)品的可靠性研究,在應用新技術(shù)和新產(chǎn)品時(shí),應確保既有先進(jìn)性、又有可靠性。
(三)鑒于《規范》內容專(zhuān)業(yè)性強、技術(shù)要求高,《規范》發(fā)布后,各地應加強宣貫培訓,尤其是對一線(xiàn)橋梁設計人員,以期正確理解應用《規范》。同時(shí),應對各地各項目對《規范》的使用情況進(jìn)行跟蹤研究,進(jìn)一步收集相關(guān)意見(jiàn),為《規范》修訂完善提供支撐。