1、铁路工程抗震设计规范(新),新:GB 50111-2006 旧:GBJ 111-87,北京迈达斯技术有限公司,适用范围:,新规范将6度区纳入了抗震设防范围(1.0.2条) 连续刚构桥、斜拉桥,跨径大于m的钢梁或大于的梁式桥及拱桥,不包含在新规范中。,抗震设计要求:,新规范增加了按多遇地震、设计地震、罕遇地震三个水准设计的要求(1.0.5条)。 地震动峰值加速度多遇地震:0.33Ag设计地震:1.0Ag罕遇地震:2.1Ag(8度区1.9Ag,9度区1.6Ag) 3. 抗震性能要求(3.0.1)性能要求I:地震后不损环或轻微破坏,能够保证其正常使用,结构处于弹性工作阶段性能要求II: 地震后可能损
2、坏,经修补,短期内能恢复正常使用功能,结构处于非弹性工作状态性能要求III: 地震后可能产生较大破坏,但不出现整体倒塌,经抢修后可限速通车,结构处于弹塑性工作阶段。,抗震设防烈度和地震动峰值加速度的对应表(3.0.2条,7.2.4条):,说明:g取980 cm/sec2, 单位cm/sec2,说明:对重要桥梁,在多遇地震作用下,表中数值应乘重要性系数1.4,铁路工程构筑物在不同地震动水准下的抗震设防目标及分析方法(3.0.3条):,注:桥梁上、下部结构连接构造含支座、伸缩缝、防止落梁、抗震挡块等措施。,铁路工程一般情况下可不计竖向地震的作用(3.0.4条)。,场地土和场地:,场地土类型划分,是
3、将地基土按其刚度划分的。类型分为岩石或坚硬土、中硬土、中软土、软弱土。,场地类别划分,是按是按场地的地震效应划分的。场地类别分为I、II、III、IV类。多层土场地的地震效应取决于土层剪切波速随深度的变化规律、土层厚度或基岩埋深。规范采用计算深度内的等效剪切波速评定场地类别。,桥梁抗震设计验算内容(7.1.2条),注:对于简支或连续梁桥的上部结构可不进行抗震强度和稳定性验算,但应采取抗震措施。,桥梁抗震设计验算指标(7.1.5条):,1. 基础底面的合力偏心距e的验算指标,注:表中为基础底面计算方向的核心半径。W/A,W-截面边缘的抵抗矩,WIyy/(z/2),2. 砌体及混凝土墩身截面合力偏
4、心矩e的验算指标,注:表中S为截面形心至最大拉应力边缘的距离。,桥梁抗震设计验算指标(7.1.5条):,3. 建筑材料的容许应力验算指标(容许应力修正系数6.1.7-3条),4. 滑动稳定系数不应小于1.1,建筑材料的容许应力修正系数,5. 倾覆稳定系数不应小于1.3(旧规范为1.2),桥梁的地震作用(7.1.4条):,1. 计入地基变形的影响:可用桥墩底部的水平和转动弹簧模拟。,2. 地震作用方向:分别计算顺桥向、横桥向水平地震作用。设防烈度为9度的悬臂结构和预应力混凝土刚构桥等,还应计入竖向地震作用的影响。从规范文字上看,地震作用与竖向地震作用应进行组合,顺桥向和横桥向地震作用不必组合。,
5、3. 计算上部结构的梁体和活载地震作用的质量取法:,注:作用于桥台的土压力应该考虑动土压力,即考虑地震角,破坏棱体上的列车荷载的土压力不计地震角,桥梁的地震作用(7.1.4条):,4. 荷载组合:可与地震作用组合的荷载如下表。,注: 因为程序中列车荷载是按照影响线加载的,活荷载的位置不固定,所以活荷载的质量需要用户按某个不利情况手动输入。 目前程序无法将同一个活荷载按不同的转换系数分别转换为X,Y,Z方向的质量,用户可以将自定义的活荷载定义为多个荷载工况,转换时用不同的荷载工况转换为不同方向的质量。 铁路桥涵设计基本规范4.1.1条中的桥涵荷载中的预加力、收缩和徐变、基础变位、列车竖向动力作用
6、、横向摇摆力、人行道荷载、所有附加力(包含风力、温度、制动力和牵引力、流水压力、冻胀力)、其它特殊荷载(如撞击力)等不参与与地震作用的组合。 收缩和徐变、基础变位不参与组合有待商榷,因为地震发生时收缩和徐变、基础变位已经发生的可能性比较大。,桥墩的抗震分析方法:,1. 模型:单墩模型、全桥模型,桥墩的抗震分析方法:,2. 分析方法:,3. 地震动力放大系数:(对I、II类场地新规范的放大系数较旧规范要大,III类场地稍小),旧规范的地震动力放大系数,旧规范的地震动力放大系数,桥墩的抗震分析方法:,4. 水平地震作用加速度:,说明:对重要桥梁,在多遇地震作用下,表中数值应乘重要性系数1.4,地震
7、反应谱特征周期Tg(Sec),桥墩的抗震分析方法:,5. 反应谱法水平地震力,新规范: FijE=jjxijmi,旧规范:FijE=cKhjjxijmig ,c一般为0.20.5,Kh在7、8、9度时分别为0.1、0.2、0.4,6. 振型组合采用SRSS方法(7.2.5-4),振型取前三阶。,钢筋混凝土桥墩的延性设计:,1. 罕遇地震下桥墩的地震作用,可不计活载影响(7.3.1条)。即不考虑活载的质量转换。,2. 钢筋混凝土桥墩应进行延性设计。(7.3.2条),3. 钢筋混凝土桥墩在罕遇地震作用下的延性验算应满足下列要求。,u max/y u,u: 非线性位移延性比,简支梁桥可使用附录F的简化方法计算。,max:桥墩的非线性响应最大位移,y:桥墩的屈服位移,u: 允许位移延性比,取值为4.8,程序中延性比的输出:,