《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》全面優(yōu)化抗震設(shè)計(jì) 大幅增強(qiáng)抗災(zāi)
2020-09-04 來(lái)源:中國(guó)交通報(bào) 

  為適應(yīng)公路橋梁建設(shè)技術(shù)和抗震設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,交通運(yùn)輸部于6月發(fā)布了《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(簡(jiǎn)稱《規(guī)范》),9月1日起施行,2008年10月頒布實(shí)施的《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(簡(jiǎn)稱《細(xì)則》)同時(shí)廢止。

  官方

  “此次修訂既考慮了當(dāng)前我國(guó)橋梁抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)需求及國(guó)內(nèi)外橋梁抗震設(shè)計(jì)技術(shù)的新進(jìn)展,也重點(diǎn)考慮了與《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的銜接。”橋梁工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、橋梁抗震技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任唐光武介紹,《規(guī)范》的體系更為完善、適用性和可操作性更強(qiáng),也彌補(bǔ)了《細(xì)則》的一些不足,對(duì)進(jìn)一步提升我國(guó)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)水平具有較強(qiáng)指導(dǎo)作用。

  對(duì)橋梁抗震設(shè)計(jì)提出更高要求

  《規(guī)范》在地震作用部分修訂了設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜,計(jì)算常數(shù)取值由2.25改為2.5,全面提高了設(shè)防水平。

  哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授陶夏新介紹:“參照現(xiàn)行《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》的規(guī)定,《規(guī)范》將設(shè)計(jì)反應(yīng)譜最大幅值與基本地震動(dòng)峰值加速度的系數(shù)值從2.25調(diào)整為2.5,保證了標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)一致,降低了公路橋梁的地震風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)對(duì)橋梁抗震設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。”

  “2015版《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》上已經(jīng)沒(méi)有不設(shè)防的區(qū)域了,所以《規(guī)范》規(guī)定全國(guó)所有的公路橋梁都必須作抗震設(shè)計(jì),抗震設(shè)防烈度大于Ⅸ度地區(qū)的橋梁和有特殊要求的橋梁還應(yīng)作專門(mén)研究,對(duì)抗震救災(zāi)以及在經(jīng)濟(jì)、國(guó)防上具有重要意義的橋梁或破壞后修復(fù)(搶修)困難的橋梁應(yīng)提高抗震設(shè)防類別。”陶夏新進(jìn)一步補(bǔ)充道。

  據(jù)悉,此次修編中,《規(guī)范》對(duì)豎向地震作用、地震動(dòng)水壓力都作出新的規(guī)定,體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外最新成熟的研究成果。

  細(xì)分橋梁類別 設(shè)定不同目標(biāo)

  “《規(guī)范》在總結(jié)汶川地震橋梁震害,并參考國(guó)內(nèi)外橋梁抗震規(guī)范的基礎(chǔ)上,明確提出了橋梁兩種抗震體系以及兩種體系在地震作用下的性能要求。”同濟(jì)大學(xué)教授李建中介紹。

  《規(guī)范》適用于單跨跨徑不超過(guò)150米的圬工或混凝土拱橋、下部結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)梁橋的抗震設(shè)計(jì)。斜拉橋、懸索橋、單跨跨徑超過(guò)150米的梁橋和拱橋的抗震設(shè)計(jì),除滿足本規(guī)范要求外,還應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)研究。根據(jù)我國(guó)的具體情況,考慮公路橋梁的重要性和在抗震救災(zāi)中的作用,本著確保重點(diǎn)和節(jié)約投資的原則,對(duì)不同橋梁要求不同的抗震安全度,將公路橋梁分為A、B、C、D四個(gè)抗震設(shè)防類別,A類抗震設(shè)防要求和類別最高,B類、C類和D類抗震設(shè)防類別依次降低。

  A類為單跨跨徑超過(guò)150米的特大橋;B類為單跨跨徑不超過(guò)150米的高速公路、一級(jí)公路上的橋梁,單跨跨徑不超過(guò)150米的二級(jí)公路上的特大橋、大橋;C類為二級(jí)公路上的中橋、小橋,單跨跨徑不超過(guò)150米的三、四級(jí)公路上的特大橋、大橋;D類為三、四級(jí)公路上的中橋、小橋。

  “按《規(guī)范》設(shè)計(jì)的橋梁,對(duì)A類橋梁,可達(dá)到中震(重現(xiàn)期475年)不壞、大震(重現(xiàn)期2000年)有限損傷的目標(biāo),地震后能立即對(duì)所有交通開(kāi)放;對(duì)采用延性抗震設(shè)計(jì)的B類、C類橋梁,能達(dá)到小震(重現(xiàn)期小于等于100年)不壞、大震不倒的目標(biāo),經(jīng)臨時(shí)加固后可供維持應(yīng)急交通使用;對(duì)采用減隔震體系設(shè)計(jì)的橋梁以及B類、C類中的斜拉橋和懸索橋,能達(dá)到小震不壞,大震有限損傷的目標(biāo),地震后能立即對(duì)所有交通開(kāi)放;對(duì)D類橋梁,可達(dá)到小震不倒的目標(biāo)。”唐光武介紹。

  修訂計(jì)算方法 增強(qiáng)可操作性

  在修訂過(guò)程中,《規(guī)范》還吸納了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在橋梁抗震概念設(shè)計(jì)、延性抗震設(shè)計(jì)、減隔震設(shè)計(jì)以及構(gòu)造措施等方面的成熟研究成果,修訂和完善了相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定和計(jì)算方法,增強(qiáng)了《規(guī)范》體系的完整性以及設(shè)計(jì)和計(jì)算方法的適用性和可操作性。

  《規(guī)范》進(jìn)一步簡(jiǎn)化了延性抗震設(shè)計(jì)和減隔震設(shè)計(jì)的計(jì)算方法,增加了防落梁措施。現(xiàn)有研究表明,在場(chǎng)地條件比較穩(wěn)定的情況下,可使用減隔震技術(shù),特別是在橋梁基本周期較短時(shí)采用減隔震支座,或者在各橋墩高度相差較大時(shí)在矮墩上采用減隔震支座,能夠起到良好的減隔震作用。

  今年6月建成通車的云南大(理)永(勝)高速公路二期金雞達(dá)旦河大橋全長(zhǎng)688米,主跨265米,主橋?yàn)橄鲁惺戒撓湎禇U拱橋,是目前國(guó)內(nèi)跨度最大的下承式拱橋。該橋抗震設(shè)防等級(jí)為A類,緊鄰程海賓川大斷裂帶,抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度,地質(zhì)條件極為復(fù)雜。

  該橋主墩最大高度僅為10米,整體結(jié)構(gòu)剛度大,橋墩、樁基承受了上部傳遞的巨大地震力。該橋設(shè)計(jì)單位云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司在設(shè)計(jì)時(shí)采用減隔震的抗震設(shè)計(jì)方法,主墩墩頂設(shè)置4個(gè)70000千牛超大噸位摩擦擺式減隔震支座,同時(shí)配套使用橫向變形量為正負(fù)30厘米的特殊伸縮縫,以適應(yīng)大橋縱橫向減隔震耗能引起的變形。

  減隔震技術(shù)的應(yīng)用降低了對(duì)該橋工程結(jié)構(gòu)的地震能量輸入,減少了災(zāi)后橋梁修復(fù)加固費(fèi)用,保證了在設(shè)防地震下大橋的安全。

  《規(guī)范》從減隔震體系橋梁設(shè)計(jì)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(tǒng)的規(guī)定和說(shuō)明,和《細(xì)則》只給出抗震設(shè)計(jì)原則相比,《規(guī)范》可操作性大幅增強(qiáng)。

  唐光武介紹:“《規(guī)范》中還修改了墩梁搭接長(zhǎng)度計(jì)算公式,公式的適用范圍擴(kuò)大到簡(jiǎn)支梁橋和連續(xù)梁橋,并考慮了墩高、跨徑和聯(lián)長(zhǎng)的影響。”此外,《規(guī)范》中還擴(kuò)大了反應(yīng)譜分析方法的適用范圍,量大面廣的普通橋梁抗震分析得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化。



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