公路桥梁抗震设计细则（报批稿）

JTJ

中华人民共和国行业标准

JTJXXX-2008

公路桥梁抗震设计细则

Guidelines for Seismic Design of Highway Bridges

（报批稿）

2008-**-** 发布 2008-**-** 实施

中华人民共和国交通部发布

目 录

1 总则 ................................................................................................................. 1 2 术 语、符 号 ................................................................................................. 2

2.1 术语 ............................................................................................................................ 2 2.2 主要符号 .................................................................................................................... 3

3 桥梁抗震设计的基本要求 ............................................................................. 8

3.1 桥梁抗震设防分类和设防标准 ................................................................................ 8 3.2 确定地震作用的基本要求 ........................................................................................ 9 3.3 抗震设计流程图 ........................................................................................................ 9 3.4 荷载组合 .................................................................................................................. 10

4 场地和地基 ................................................................................................... 11

4.1 场地 .......................................................................................................................... 11 4.2 地基的承载力 .......................................................................................................... 13 4.3 地基的液化和软土地基 .......................................................................................... 14

5 地震作用 ....................................................................................................... 19

5.1 一般规定 .................................................................................................................. 19 5.2 设计加速度反应谱 .................................................................................................. 20 5.3 设计地震动时程 ...................................................................................................... 21 5.4 设计地震动功率谱 .................................................................................................. 22 5.5 地震主动土压力和动水压力 .................................................................................. 22

6 常规桥梁抗震分析 ....................................................................................... 24

6.1 一般规定 .................................................................................................................... 24 6.2 梁桥延性抗震设计 .................................................................................................. 27 6.3 建模细则 .................................................................................................................. 28 6.4 反应谱法 .................................................................................................................. 30 6.5 时程分析方法 .......................................................................................................... 31 6.6 功率谱法 .................................................................................................................. 31 6.7 规则性桥梁计算要点 .............................................................................................. 31 6.8 能力保护构件计算要点 .......................................................................................... 35

7 强度与变形验算 ............................................................................................. 38

7.1 一般规定 .................................................................................................................. 38 7.2 D类桥梁、圬工拱桥、重力式桥墩和桥台强度验算 .......................................... 38 7.3 B、C类桥梁抗震强度验算 .................................................................................... 39 7.4 B、C类桥梁墩柱的变形验算 ................................................................................ 40 7.5 B、C类桥梁的支座验算 ........................................................................................ 43

I

8 延性构造细节设计 ....................................................................................... 45

8.1 墩柱结构构造措施 .................................................................................................. 45 8.2 结点构造措施 .......................................................................................................... 46

9 特殊桥梁抗震设计 ....................................................................................... 49

9.1 一般规定 .................................................................................................................. 49 9.2 抗震概念设计 .......................................................................................................... 49 9.3 建模与分析原则 ...................................................................................................... 49 9.4 性能要求与抗震验算 .............................................................................................. 50 9.5 抗震措施 .................................................................................................................. 51

10 桥梁减隔震设计 ......................................................................................... 52

10.1 一般规定 ................................................................................................................ 52 10.2 减隔震装置 ............................................................................................................ 52 10.3 减隔震桥梁建模原则与分析方法 ........................................................................ 53 10.4 减隔震桥梁的强度与位移验算 ............................................................................ 53

11 抗震措施 ..................................................................................................... 54

11.1 一般规定 ................................................................................................................ 54 11.2 6 度区 .................................................................................................................... 54 11.3 7 度区 .................................................................................................................... 55 11.4 8 度区 .................................................................................................................... 57 11.5 9 度区 .................................................................................................................... 58

附录A 墩柱有效截面抗弯刚度计算 ............................................................. 59 附录B 圆形和矩形截面屈服曲率和极限曲率计算 ..................................... 60 附录C 功率谱法的实施原则 ......................................................................... 62

II

1 总则

1.0.1 为贯彻执行《中华人民共和国防震减灾法》,实行以预防为主的方针，减轻公路桥梁的地震破坏，保障人民生命财产的安全和减少经济损失，更好地发挥公路交通网的功能及其在抗震救灾中的作用，特制定本细则。

按本细则进行抗震设计的桥梁，依据本细则第3.1.1条进行分类，其抗震设防目标是： 当桥梁遭受重现期较短的E1地震作用时，各类桥梁一般不受损坏或不需修复可继续使用；当桥梁遭受重现期较长的E2地震作用时，A类桥梁可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用，B、C类桥梁应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经加固修复后仍可继续使用。

1.0.2 本细则主要适用于单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥、圬工或混凝土拱桥。斜拉桥和悬索桥、主跨径超过150m的特大跨径梁桥和拱桥，可参照本细则给出的抗震设计原则。 1.0.3 抗震设防烈度为6度及以上地区的公路桥梁，须进行抗震设计。

A、B和C类桥梁须进行地震效应E1和E2作用下的抗震设计。D类桥梁只须进行地震效应E1作用下的抗震设计。抗震设防烈度为6度地区的B、C、D类桥梁，可只进行抗震措施设计。 1.0.4 本细则适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区的公路桥梁抗震设计。抗震设防烈度大于9度地区的桥梁和有特殊要求的大跨度或特殊桥梁，其抗震设计应作专门研究，按有关专门规定执行。 1.0.5抗震设防烈度须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定。一般情况下，抗震设防烈度可采用《中国地震动参数区划图》规定的地震基本烈度。对桥址已作过专门地震安全性评价的桥梁，应按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。

1.0.6 公路桥梁的抗震设计，除应符合本细则的要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

1

2 术 语、符 号

2.1 术语

2.1.1 抗震设防烈度 seismic fortification intensity 按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 2.1.2 抗震设防标准 seismic fortification criterion

衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和公路桥梁使用功能的重要性确定。 2.1.3 地震作用 seismic(earthquake) action

作用在结构上的地震动，包括水平地震作用和竖向地震作用。 2.1.4 地震效应 seismic(earthquake) effect

由地震动引起的作用于桥梁结构上的惯性力、土压力、水压力以及地基液化、滑移、变形等效应的总称。

2.1.5 设计基本地震动加速度 design basic acceleration of ground motion 重现期为475年的地震动加速度的设计取值。

2.1.6 设计特征周期 characteristic period of design ground motion

抗震设计用的加速度反应谱曲线下降段起点对应的周期值，取决于地震环境和场地类别。 2.1.7 设定地震 scenario earthquake

根据场址地震危险性概率估计、区域地震动衰减关系确定的与设防地震动协调一致的地震，用震级和距离对表达。

2.1.8 非一致地震动输入 inhomogenours seismic input

特大跨径桥梁抗震分析，尤其是时程分析中各个桥墩的地震动输入有所不同，反映了地震动场的空间变异性和空间相关性。 2.1.9 液化 liquefaction

地震中覆盖土层内孔隙水压急剧上升，一时难以消散，导致土体抗剪强度大大降低的现象。多发生在饱和粉细砂中，常伴生喷水、冒砂以及房屋沉陷、倾倒等现象。 2.1.10 侧向滑移 lateral spreading

伴随液化作用发生的较大范围地基土水平方向移动的现象。 2.1.11 抗震概念设计 seismic concept design

根据地震灾害和工程经验等归纳的基本设计原则和设计思想，进行桥梁结构总体布置、确定细部构造的过程。

2

2.1.12 弹性抗震设计 elastic seismic design

不允许桥梁结构发生塑性变形，用构件的强度作为衡量结构性能的指标，只需校核构件的强度是否满足要求。

2.1.13 延性抗震设计 ductility seismic design

允许桥梁结构发生塑性变形，不仅用构件的强度作为衡量结构性能的指标，同时要校核构件的延性能力是否满足要求。允许发生塑性变形的构件称为延性构件。 2.1.14 能力设计 capacity design

为确保延性抗震设计的桥梁可能出现塑性铰的桥墩的非塑性铰区、基础和上部结构构件不发生塑性变形和剪切破坏，必须对上述构件、部位进行加强设计，以保证非塑性铰区的能力高于塑性铰区，这些构件称为能力保护构件。 2.1.15 减隔震设计 seismic isolation design

在桥梁上部结构和下部结构或基础之间设置减隔震系统，以增大原结构体系阻尼和（或）周期，降低结构的地震反应和（或）减小输入到上部结构的能量，达到预期的防震要求。 2.1.16 抗震措施 seismic measure

地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。 2.1.17 抗震构造措施 details of seismic measures

根据抗震概念设计原则，一般不需计算，对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。 2.1.18常规桥梁 ordinary bridge

常规桥梁包括单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥、圬工或混凝土和拱桥。 2.1.19特殊桥梁 special bridge

特殊桥梁包括斜拉1桥、悬索桥、跨度150m以上的梁桥和拱桥。

2.2 主要符号

作用和作用效应

A E1 E2 Eihp Ehtp

?? 地震动加速度峰值

?? 工程场地重现期较短的地震作用，对应于第一级设防水准 ?? 工程场地重现期较长的地震作用，对应于第二级设防水准 ?? 作用于梁桥桥墩质点i的水平地震荷载 ?? 作用于梁桥柔性墩支座顶面处的水平地震荷载

3

Eihs Ehp Ehau Eea Ew

Emax

?? 上部结构对第i号墩板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载 ?? 墩身所产生的水平地震荷载 ?? ?? ??

作用于台身重心处的水平地震荷载

地震时作用于台背每延米长度上的主动土压力(kN/m) 地震时在水深1/2高度处，作用于桥墩的总动水压力

?? 固定盆式支座容许承受的水平地震力 Ehzb ?? Gsp ?? Gcp ?? Gp ?? Gtp ?? Gau ?? kitp ?? kis ?? kip

??

R ?? Smax ?? Xf

??

Xf1 ??

2Xe ?? δ

——

Ci ?? Cs ?? Ce ?? Cd ?? Cv

??

E2地震作用效应和永久荷载效应组合后板式橡胶支座或固定盆式支座的水平地震力

上部结构的重力或一联上部结构的总重力 盖梁重力 墩身重力

桥墩对板式橡胶支座顶面处的换算质点重力 基础顶面以上台身重力 第i号墩组合抗推刚度 第i号墩板式橡胶支座抗推刚度 第i号墩墩顶抗推刚度

竖向分量的设计加速度反应谱 设计加速度反应谱最大值

考虑地基变形时，顺桥向作用于支座顶面或横桥向作用于上部结构质量重心上的单位水平力在一般冲刷线或基础顶面引起的水平位移与支座顶面或上部结构质量重心处的水平位移之比值

考虑地基变形时，在顺桥向作用于支座顶面上的单位水平力在墩身计算高度H/2处引起的水平位移与支座顶面处的水平位移之比值

由水平地震作用引起的支座顶面相对于底面的水平位移

E2地震作用下，根据纵向和横向水平力地震力或根据多模态反应谱计算出的墩顶水平位移

计算系数

重要性系数 场地系数 液化抵抗系数 阻尼调整系数

地震剪应力随深度的折减系数

4

Cn ?? K ?? KA ?? Kc ?? Ko ?? Po ?? ξ ?? ε ?? β1 ?? β ?? γ1

??

d0 ?? db ??

ds ?? ds ?? du ?? dw ?? H ?? H ?? Hi ?? Ieff ?? L ——

L0 ??

L? ——

Sk ?? s ?? tg? ?? ∑t ?? W

??

?

—— ζh

??

? —— ?E

—— 标准贯入锤击数的修正系数 地基土抗震容许承载力提高系数

非地震条件下作用于台背的主动土压力系数 抗滑动稳定系数 抗倾覆稳定系数 粘粒含量百分率 粘粒含量修正系数 墩身重力换算系数

相应于桥墩顺桥向或横桥向的基本周期的动力放大系数 相应于某一振型的自振周期的动力放大系数 桥墩基本振型参与系数

几何特征

液化土特征深度(m) 基础埋置深度(m)

纵向钢筋的直径(cm) 标准贯入点深度 上覆非液化土层厚度(m) 地下水位深度(m)

路基边坡、挡土墙、桥墩或台身的高度 从地面或一般冲刷线算起的水深(m)

一般冲刷线或基础顶面至墩身各段重心处的垂直距离 有效截面抗弯惯性矩 梁的计算跨径（m） 横梁的净跨长度（m） 上部结构的跨径（m）

箍筋的间距(cm)； 箍筋竖向间距

橡胶片剪切角正切值，取1.0 板式橡胶支座橡胶层总厚度 基底截面的抵抗矩

斜交角(?) 曲梁桥轴线所对应的水平中心角

曲线梁的中心角(?)

上部结构端部向外侧的移动量的跨径（cm）

5

ρ

?? 基底截面的核心半径

材料指标

Ec Gd Gm Rg

?? ?? ??

桥墩的弹性模量 板式橡胶支座动剪切模量 场地土平均剪切模量

?? 箍筋的抗拉设计强度(Mpa)

[σ] ?? [σe] ?? [σ0] ?? σ0 ?? σe ?? γ ?? γd ?? γu ?? γw ?? μd ?? Φ ?? ζ

??

fyh ?? f’cc ?? K ?? LP ?? My ??

?u

?? ?μ ?? ? ?? ? 0 ?? ?y ?? ?μ ?? ?t ?? ?v

??

? Rsu ?? 地基土修正后的容许承载力或强度提高后的材料容许应力地基土抗震容许承载力 地基土容许承载力

标准贯入点处土的总上覆压力 标准贯入点处土的有效覆盖压力 土的容量

地下水位以下土的容量 地下水位以上土的容量 水的容量 支座动摩阻系数 土的内摩擦角 地震角

延性设计参数

箍筋标准强度

约束混凝土的峰值应力 延性安全系数，取2.0 等效的塑性饺长度 屈服弯矩

桥墩容许位移

塑性铰区域的最大容许转角 抗剪强度折减系数，取0.85

桥墩正截面抗弯承载能力超强系数，取1.2 屈服曲率 极限曲率 纵向配筋率 体积配箍率

约束钢筋的折减极限应变，取0.09

6

? lu ?? ?k

??

纵筋的折减极限应变，取0.1 轴压比

其它

G ?? g ?? N1 ?? Nc

??

N63.8 ?? Qd ?? T

?? Ｔd ?? Ｔg

?? T1 ?? ω1

??

μ1 ?? μ2 ??

非地震荷载效应 重力加速度

土层实测的修正标准贯入锤击数 土层计算的修正液化临界标准贯入锤击数 土层实测的标准贯入锤击数 地震荷载效应 结构自振周期 地震持续时间 场地特征周期

梁桥桥墩、单孔拱桥或连拱桥顺桥向基本周期梁桥桥墩或连拱桥顺桥向基本圆频率 场地的平均剪切模量对场地评定指数的贡献 覆盖土层厚度对场地评定指数的贡献

7

3 桥梁抗震设计的基本要求

3.1 桥梁抗震设防分类和设防标准

3.1.1公路桥梁应根据路线等级及桥梁的重要性和修复（抢修）的难易程度，分为A类、B类、C类、D类四个抗震设防类别。A类桥梁是指单跨跨径超过150m的特大桥，B类桥梁是指除A类以外的高速公路和一级公路上的桥梁及二级公路上的大桥、特大桥等，C类桥梁是指A、B、D类以外的公路桥梁，D类桥梁是指位于三、四级公路上的中桥、小桥。 3.1.2各类桥梁的设防标准，应符合下列要求：

1 各类桥梁在不同烈度下的抗震设防措施，应按表3.1.2-1 规定的标准采用

表3.1.2-1 各类公路桥梁抗震措施等级

地震基本烈度 桥梁分类 A B C D 注：g为重力加速度

6 0.05g 7 7 6 6 7 0.1g 8 8 7 7 0.15g 9 8 7 7 0.2g 9 9 8 8 8 9 0.3g 0.4g 更高，专门研究 9 ≥9 8 9 8 9 2 各类桥梁的抗震重要性系数Ci，按表3.1.2-2确定。

表3.1.2-2 各类桥梁的抗震重要性系数Ci

桥梁类别 A类 B类 C类 D类 E1地震 1.0 0.43（0.5） 0.34 0.23 E2地震 1.7 1.3（1.7） 1.0 --- 注：高速公路和一级公路上的大桥、特大桥，其重要性系数取B类括号内的值。

3.1.3 对于破坏后修复（抢修）困难的C、D类桥梁，应提高一类设防。对抗震救灾、经济或国防上具有重要意义的三、四级公路上的桥梁，按国家批准权限，报请批准后，可提高一类设防。 3.1.4 立体交叉的跨线桥梁，抗震设计不应低于下线桥梁的要求。

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3.2 确定地震作用的基本要求

3.2.1各类公路桥梁抗震要考虑的地震作用，应采用相应于所在地区设防烈度的设计基本地震加速度和反应谱特征周期以及本细则第3.1.2条第2款规定的重要性系数来表征。

3.2.2 公路桥梁抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系，应符合表3.2.2的规定。

表3.2.2 抗震设防烈度和水平向设计基本地震加速度值A

抗震设防烈度 设计基本地震动加速度值 注：g为重力加速度

3.2.3 对场址进行专门的地震安全性评价时，确定抗震设防标准及地震作用应按本细则规定执行。

3.3 抗震设计流程图

3.3.1 桥梁抗震设计应采用图3.3.1的抗震设计流程进行。

9

6 0.05g 7 0.10（0.15）g 8 0.20(0.3)g 9 0.40g

开始 结合抗震概念设计原则，进行恒载和活载下的结构设计，确定结构参数 是 是否特殊桥梁 是 是否减隔和震设计 否 常规桥梁设计流程图 (图6.1.2－1),(图6.1.2－2) 减隔震桥梁 （第10章） 否 斜拉桥、悬索桥、跨度150m 以上的梁桥和拱桥（第9章） 图 3.3.1 抗震设计总流程图

3.4 荷载组合

3.4.1 公路桥梁抗震设计应考虑以下荷载：

(1) 永久荷载，包括结构重力（恒载）、预应力、土压力、水压力； (2) 地震作用，包括地震动造成的地震作用、地震土压力、地震动水压力。

3.4.2 荷载组合应包括：永久荷载+地震作用，组合方式应包括各种效应的最不利组合.

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4 场地和地基

4.1 场地

4.1.1 桥位的选择，应在工程地质勘察和专门工程地质、水文地质调查的基础上，按构造的活动性、边坡稳定性和场地的地质条件等进行综合评价。查明对公路桥梁抗震有利、不利和危险的地段。宜充分利用对抗震有利地段。

4.1.2 当在抗震不利地段布设桥位时，宜适当对地基采取抗震加固措施。在软弱粘性土层、液化土层和严重不均匀地层上，不宜修建大跨度超静定桥梁。

4.1.3 各级公路桥位宜绕避抗震危险地段，对于高速公路、一级公路必须通过抗震危险地段时，宜做地震安全性评价分析。

4.1.4 对河谷两岸在地震时可能因发生滑坡、崩塌而造成堰塞湖的地段，应估计其淹没和溃决的影响范围，合理确定路线的标高和选定桥位。当可能因发生滑坡、崩塌而改变河流流向、影响岸坡和桥梁墩台以及路基的安全时，应采取适当措施。

4.1.5 桥梁工程场地类别的划分，以土层平均剪切波速和场地覆盖土层厚度为准。测量土层剪切波速的钻孔数量，对于B类公路桥梁场地，工程可行性或初步勘察研究阶段，中桥不少于1个、大桥不少于2个、特大桥场地宜适量增加；对于A类桥梁场地可依据场地地震安全性评价工作要求确定。对于C类及以下的公路桥梁场地，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状按表4.1.5划分土的类型，结合当地的经验，在表4.1.5的范围内估计各土层的剪切波速。

表4.1.5 土的类型划分和剪切波速范围

土的类型 坚硬土或岩石 中硬土 岩土名称和性状 稳定岩石，密实的碎石土 中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，fa0>200的粘性土和粉土，坚硬黄土 稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fa0≤200的粘性土和粉土，fa0>130的填土，可塑黄土 淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，fa0≤130的填土，流塑黄土 土层剪切波速范围（m/s） ?s>500 500≥?s>250 中软土 250≥?s>140 软弱土 ?s≤140 注：fa0为由荷载试验等方法得到的地基承载力基本容许值（kPa）；?s为岩土剪切波速。

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4.1.6 工程场地覆盖层厚度的确定，应符合下列要求：

（1） 一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶面的距离确定。 （2） 地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速的2.5倍的土层，且其下卧岩土的剪切波速不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面距离确定。

（3） 剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。

（4） 土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。 4.1.7 土层平均剪切波速按下列公式计算：

?se?d0/t （4.1.7-1）

t???di?si? （4.1.7-2）

i?1n式中 ?se───土层平均剪切波速（m/s）；

d0 ───计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值；

t ───剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；

di ───计算深度范围内第i土层的厚度（m）；

?si───计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s）；

n ───计算深度范围内土层的分层数。

4.1.8 桥梁工程场地类别，根据土层平均剪切波速和场地覆盖土层厚度，按表 4.1.8的规定划分为四类。

表4.1.8 各类桥梁场地的覆盖土层厚度（m）

平均剪切波速 （m/s） 场 地 类 别 Ⅰ 0 ＜5 ＜3 ＜3 Ⅱ ≥5 3～50 3～15 Ⅲ ＞50 ＞15～80 Ⅳ ＞80 ?se＞500 500≥?se＞250 250≥?se＞140 ?se≤140

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4.1.9 桥梁工程场地范围内有发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价。当符合下列条件之一者，可不考虑发震断裂错动对桥梁的影响。 （1） 抗震设防烈度小于8度； （2） 非全新世活动断裂；

（3） 抗震设防烈度为8度和9度时，前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和90m。

当不能满足上述条件时，宜采取下列措施：

（1） 对于A类桥梁，应尽量避开主断裂，抗震设防烈度为8度和9度地区，其避开主断裂的距

离为桥墩边缘至主断裂带外缘分别不宜小于300m和500m； （2） 对于B类及B类以下的桥梁工程宜采用跨径较小便于修复的结构；

（3） 当桥位无法避开发震断裂时，宜将全部墩台布置在断层的同一盘（最好是下盘）上。

4.2 地基的承载力

4.2.1地基抗震验算时,应采用地震作用效应与永久荷载效应组合,且地基抗震承载力容许值应取地基承载力容许值乘以地基抗震承载力调整系数。 4.2.2 地基的抗震承载力容许值应按下式计算：

?faE??K?fa? （4.2.2）

式中 ?faE? ─── 调整后的地基抗震承载力容许值； K

─── 地基抗震容许承载力调整系数，应按表4.2.2采用取值；

?fa? ─── 深宽修正后的地基承载力容许值，应按现行国家标准《公路桥涵地基与基础设计规范》采用。

柱桩的抗震容许承载力调整系数可取1.5，摩擦桩的抗震容许承载力调整系数，可根据土的类别按表4.2.2取值。

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表4.2.2 地基土抗震承载力调整系数 岩 土 名 称 和 性 状 岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fa0≥300的粘性土和粉土 中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，150≤fa0＜300的粘性土和粉土，坚硬黄土 稍密的细、粉砂，100≤fa0＜150的粘性土和粉土，可塑黄土 淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土

4.3 地基的液化和软土地基

4.3.1存在饱和砂土或饱和粉土(不含黄土)的地基，除6度设防外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据桥梁的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应措施。

4.3.2 当在地面以下20m范围内有饱和砂土或饱和粉土（不含黄土），符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响：

1 地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，7、8度时可判为不液化。

2 粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别不小于10、13和16时，可判为不液化土。

注：用于液化判别的粘粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定，采用其他方法时应按有关规定换算。

3 天然地基的桥梁，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：

du＞d0?db?2 （4.3.2-1）

1.3 K 1.5 1.1 1.0 dw＞d0?db?3 （4.3.2-2）

du?dw＞1.5d0?2db?4.5 （4.3.2-3）

式中

dw───地下水位深度（m），宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高

水位采用；

du───上覆盖非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；

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db───基础埋置深度（m），不超过2m时应采用2m； d0───液化土特征深度（m），可按表4.3.2采用。

表4.3.2 液化土特征深度（m）

饱和土类别 粉 土 砂 土

4.3.3当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下15m深度范围内的液化；当采用桩基或埋深大于5m的基础时，尚应判别15～20m范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr时，应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。

在地面下15m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

7度 6 7 8度 7 8 9度 8 9 Ncr?N0?0.9?0.1?ds?dw??3?c（ds≤15） （4.3.3-1）

在地面下15～20m范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

Ncr?N0?2.4?0.1ds?3?c（15≤ds≤20） （4.3.3-2）

式中

Ncr───液化判别标准贯入锤击数临界值；

N0 ───液化判别标准贯入锤击数基准值，应按表4.3.3采用；

ds ───饱和土标准贯入点深度（m）；

?c ───粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3。

表4.3.3 标准贯入锤击数基准值

设计地震分区 1区 2、3区 7度 6（8） 8（10） 8度 10（13） 12（15） 9度 16 18 注：括号内数值用于设计基本地震动加速度为0.15g和0.30g的地区。

4.3.4 对存在液化土层的地基，应探明各液化土层的深度和厚度，按下式计算每个钻孔的液化指数，并按表4.3.4综合划分地基的液化等级：

15

IlE?式中 IlE─── 液化指数；

?Ni?1???Ni?1?crin???diWi （4.3.4） ?n ─── 在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；

Ni、Ncri─── 分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值

的数值；

di ─── i点所代表的土层厚度（m），可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯

入试验点深度差的一半、但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；

Wi ───

。若判别深度为15米，当i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（单位为m-1）

该层中点深度不大于5m时应采用10，等于15m时应采用零值，5～15m时应按线性内插法取值；若判别深度为20米，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，5～20m时应按线性内插法取值。

表4.3.4 液 化 等 级

液化等级 判别深度为15m的液化指数 判别深度为20m的液化指数

轻 微 0＜IlE≤5 0＜IlE≤6 中 等 5＜IlE≤15 6＜IlE≤18 严 重 IlE＞15 IlE＞18 4.3.5 抗液化措施，应根据桥梁重要性类别及液化等级，按表4.3.5选择。

表4.3.5 抗液化措施

桥梁重要性类别 A、B 类 地 基 的 液 化 等 级 轻 微 中 等 严 重 全部消除液化沉陷 全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理 基础和上部结构处理，或其他经济的措施 全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对对基础和上部结构处理 基础和上部结构处理 基础和上部结构处理，也可不采取措施 可不采取措施

基础和上部结构处理，或更高要求的措施 可不采取措施 C 类 D 类 16

4.3.6全部消除地基液化沉降的措施，应符合下列要求：

1 采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分），应按计算确定。 2 采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小于1m。 3 采用加密法（如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等）加固时，应处理至液化深度下界；

且处理后复合地基的标准贯入锤击数不宜小于按第4.3.3条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。

4 用非液化土替换全部液化土层。

5 采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。

4.3.7部分消除地基液化沉降的措施应符合下列要求

1 处理深度应使处理后的地基液化指数减少，其值不宜大于5。

2 加固后复合地基的标准贯入锤击数不宜小于按第4.3.3条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值；

3 基础边缘以外的处理宽度，应符合本节第4.3.6条5款的要求。 4.3.8减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用下列各项措施： (1)选择合适的基础埋置深度。 (2)调整基础底面积，减少基础偏心。 (3)加强基础的整体性和刚度。

(4)减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。

4.3.9 当地基内有液化土层时，液化土层的承载力（包括桩侧摩阻力）、土抗力（地基系数）、内摩擦角和内聚力等，可根据液化抵抗系数Ce予以折减。折减系数?应按表4.3.9采用。液化土层以下地基承载力的提高系数，应符合本细则第4.2.1条的规定；液化土层以上地基承载力不宜提高。在计算液化土层以下地基承载力时，应考虑其重力。

Ce?N1 （4.3.9） Ncr式中 Ce ─── 液化抵抗系数；N1、Ncr分别为实际标准贯入锤击数和标准贯入锤击数临界值。

17

表4.3.9 土层液化影响折减系数 Ce Ce≤0.6 0.6 < Ce ? 0.8 0.8 < Ce ? 1.0 ds（m） ds≤10 10＜ds≤20 ds≤10 10＜ds≤20 ds≤10 10＜ds≤20 ? 0 1/3 1/3 2/3 2/3 1 18

5 地震作用

5.1 一般规定

5.1.1 各类桥梁结构的地震作用，应按下列原则考虑：

（1） 设防烈度为8度和9度时的拱式结构、长悬臂桥梁结构和大跨度结构，应同时考虑水平向顺桥向X、横桥向Y和竖向Z的地震作用。

（2） 一般情况下，公路桥梁可只考虑水平向地震作用，直线桥可分别考虑顺桥向X和横桥向Y的地震作用。

（3） 地震作用分量组合

采用反应谱法或功率谱法同时考虑顺桥向X、横桥向Y与竖向Z的地震作用时，取下述各分量的地震最不利组合作为设计地震作用：

EX?0.3EY?0.3EZ??0.3EX?EY?0.3EZ? （5.1.1） 0.3EX?0.3EY?EZ??其中，EX、EY和EZ分别为X、Y和Z方向上的地震作用。

（4） 采用时程分析法时，应按上述规定同时输入两个水平方向或三个方向的地震动。 5.1.2 地震作用可以用设计加速度反应谱、设计地震动时程和设计地震动功率谱表达。

5.1.3 A类桥梁、桥址地震基本烈度8度及以上的B类桥梁，要根据专门的工程场地地震安全性评价确定地震作用。

（1） 桥址存在地质不连续或地形特征可能造成各桥墩的地震动参数显著不同，以及桥梁总长超过600米时，一般宜考虑地震动的空间变化。当考虑地震动空间变化的影响时，应取场地包络反应谱。 （2） A类桥梁工程场地地震安全性评价中，考虑近断裂效应要包括上盘效应、破裂的方向性效应，尤其注意设计谱长周期段的可靠性。

（3） 距有发生6.5级以上地震潜在危险的地震活断层30km以内的B类桥梁桥址，在工程场地地震安全性评价中，要选定适当的设定地震，考虑近断裂效应。

其他桥梁的地震作用，按本章以下各节的规定确定。

19

5.2 设计加速度反应谱

5.2.1 水平设计加速度反应谱

阻尼比为5％的水平设计加速度反应谱（图5.2.1）由下式确定：

?Smax(5.5T?0.45),?S??Smax,??Smax(Tg/T)，Ｔg――为场地特征周期，单位为秒。

T――为结构自振周期，单位为秒。

T?0.1s0.1s?T?Tg (5.2.1)

T?Tg

图5.2.1 水平设计加速度反应谱 5.2.2 水平设计加速度反应谱最大值Smax

设计加速度反应谱最大值Smax由下式确定

Smax?2.25CiCsCdA (5.2.2)

式中，Ci为重要性系数、Cs为场地系数、Cd为阻尼调整系数、A为设计基本地震动加速度峰值，分别按表3.1.2－2、表5.2.2、式5.2.4、表3.2.2取值。

表5.2.2 场地系数Cs的数值

地震基本烈度 场地类型 6 0.05g 0.1g 1.0 1.0 1.3 1.4 7 0.15g 0.9 1.0 1.2 1.3 0.2g 0.9 1.0 1.2 1.3 8 0.3g 0.9 1.0 1.0 1.0 9 0.4g 0.9 1.0 1.0 0.9 I Ⅱ III IV 1.2 1.0 1.1 1.2

20

5.2.3 场地特征周期Tg

场地特征周期Tg，按场址位置在《中国地震动反应谱特征周期区划图》上读取后，根据场地类别，按下表5.2.3取值

表5.2.3 设计加速度反应谱特征周期调整表

区划图上的 特征周期 0.35 0.4 0.45 I 0.25 0.30 0.35 Ⅱ 0.35 0.40 0.45 场地类型划分 II 0.45 0.55 0.65

Ⅳ 0.65 0.75 0.90 注：本表引自国标18306-2001的表C1 5.2.4 阻尼调整系数

除有专门规定外，结构的阻尼比δ应取值0.05，式（5.2.2）中的阻尼调整系数Cd取值1.0。当结构的阻尼比按有关规定取值不等于0.05时，阻尼调整系数Cd应按下式取值。

Cd?1?0.05??

0.06?1.7? （5.2.4）

式中，当Cd小于0.55时，应取0.55。 5.2.5 竖向设计加速度反应谱

竖向分量的设计加速度反应谱由水平分量的设计加速度反应谱乘以下式给出的竖向/水平谱比函数R。

基岩场地的R取值为： R=0.65 土层场地的

?1.0?R??1.0?2.5(T?0.1)?0.5?式中，T是结构竖向的基本周期，单位为秒。

T?0.10.1?T?0.3T?0.3 (5.2.5)

5.3 设计地震动时程

5.3.1 做过地震安全性评价的桥址，设计地震动时程要根据专门的工程场地地震安全性评价的结果确定。

5.3.2 未做过地震安全性评价的桥址，可根据本细则设计加速度反应谱，合成与其兼容的设计加速度

21

时程；也可选用与设定地震震级、距离大体相近，且反应谱与本细则设计加速度反应谱兼容（全部幅值在0.5-2.0倍之间）的实际地震动观测记录。

为考虑地震动的随机性，设计加速度时程至少要有三组，且要保证任意二时程间由式（5.3.2）定义的相关系数ρ的值小于0.1。

1N?aj21j1j?a2j1N??1N?aj??aj22j (5.3.2)

式中，N为时程加速度幅值总数，取两个时程的小值。

5.4 设计地震动功率谱

5.4.1 做过地震安全性评价的桥址，设计地震动功率谱要根据专门的工程场地地震安全性评价的结果确定。

5.4.2 未做过地震安全性评价的桥址，可根据设计地震震级、距离，选用适当的衰减关系推算；或根据设计加速度反应谱按下式估算（单边功率谱）

Sa(?)?T?S2?1??T??ln???lnp??2T?d??????2 (5.4.2)

式中S为反应谱值，不超越概率p取0.5；Td为地震持续时间，一般可取20秒；?为阻尼比；

T?2?/?，??3.1416。

5.5 地震主动土压力和动水压力

5.5.1 E1地震作用抗震设计阶段，应考虑地震时动水压力和主动土压力的影响，在E2地震作用抗震设计阶段，一般不需考虑。

5.5.2 地震土压力按附录D规定计算。桥台（挡土墙）后填土无粘性时，地震时作用于桥台（挡土墙）背的主动土压力也可按下列简化公式计算：

Eea＝

Eea

——

3CA1?H2KA(1?itg?) （5.5.2-1） 2g地震时作用于台背每延米长度上的主动土压力（kN/m），其作用力为距

22

?

H KA

—— —— ——

台底0.4H处； 土的容重（kN/m）；

台身高度（m）；

非地震条件下作用于台背的主动土压力系数，按下式计算：

cos2?KA＝

(1?sin?)2

?

—— 台背土的内摩擦角（?）；

Ci —— 结构重要性系数；

当判定台(墙)址地表以下10m内，有液化土层或软土层时，桥台(档土墙)基础应穿过液化土层或软土层；当液化土层或软土层超过10m时，桥台(档土墙)基础应埋深至地表以下l0m处。其作用于台(墙)背的主动土压力应按下式计算：

Eea＝

1?H2（KA＋2CiA/g） 2（5.2.2-2）

在基本烈度为9度地区的液化区设计桥台时，宜采用桩基。其作用于台背的主动土压力可按式（5.2.2－2）计算。

5.5.3 地震时作用于桥墩上的地震动水压力应分别按下列各式进行计算： (1)

(2) 2.0<

(3)

b≤2.0时 hEw＝0.15(1?b)CiA?h?wb2h/g 4h（5.5.3-1）

b≤3.1时 hEw＝0.075CiA?h?wbh/g

2（5.5.3-2）

b>3.1时 hEw＝0.24 Ci A?wbEw

h2/g （5.5.3-3）

?h

—— —— —— ——

地震时在h/2处作用于桥墩的总动水压力（kN）； 断面形状系数。对于矩形墩和方形墩，取?h＝1；对于圆形墩，取?h＝0.8；对于圆端形墩，顺桥向取?h＝0.9～1.0，横桥向取?h＝0.8；

水的容重（kN/m3）；

与地震荷载方向相垂直到桥墩宽度，可取h/2处的截面宽度（m），对于矩形墩，横桥向时，取b＝a（长边边长）；对于圆形墩，两个方向均取b＝D（墩的直径）；

从一般冲刷线算起的水深（m）。

?w

b

h ——

23

6 常规桥梁抗震分析

6.1 一般规定

6.1.1 本章适用于主跨径不超过150m的混凝土梁桥、圬工或混凝土拱桥的抗震分析。 6.1.2 常规桥梁抗震计流程可参见图6.1.2-1和6.1.2-2。

6.1.3 根据在地震作用下动力响应特性的复杂程度，常规桥梁分为规则性桥梁和非规则性桥梁两类。表6.1.3限定范围内的梁桥属于规则性桥梁，不在此表限定范围内的梁桥属于非规则性桥梁，拱桥为非规则性桥梁。

表 6.1.3 规则性桥梁的定义

参 数 单跨最大跨径 墩高 单墩高度与直径、或宽度比 跨数 曲线桥梁圆心角 跨与跨间最大跨长比 轴压比 跨与跨间桥墩最大刚度比 支座类型 4 3 2 3 参数值 ≤ 90米 ≤30米 大于2.5且小于10 4 5 6 90°???30°，曲梁半径 R≥20B（B为桥宽） 2 2 < 0.3 4 3 2 1.5 1.5 普通板式橡胶支座、盆式支座（铰接约束）等。使用滑板支座、减隔震支座等属于非规则性桥梁 下部结构类型 地基条件 桥墩为单柱墩、双柱框架墩、多柱排架墩。 不易液化、侧向滑移或易冲刷的场地，远离断层

6.1.4 根据6.1.3条的规则和非规则性桥梁分类, 各类桥梁的抗震分析计算方法见表6.1.4。

表6.1.4桥梁抗震分析可采用的计算方法

B类 地震作用 E1 E2 规则 SM/MM SM/MM 非规则 规则 C类 非规则 规则 D类 非规则 MM ---- MM/TH SM/MM MM/TH SM/MM TH SM/MM TH ---- 表中：TH—代表线性和非线性时程计算方法； SM—单振型反应谱或功率谱方法； MM—多振型反应谱或功率谱方法；

6.1.5 地震作用下，桥台台身地震惯性力可按静力法进行分析计算。

24

抗震概念设计 桥梁结构重要性分类(3.1.1条) 各类桥梁地震重要性系数(3.1.2条) 场地划分(4.1.8条) 6度及以下地区 B、C和D类桥梁 抗震构造措施 （3.1.2条） 设计加速度反应谱(5.2节) 、功率谱 （5.4节）、加速度时程（5.3节） 规则与非规则桥梁划(6.1.3条) 规则桥梁 确定墩柱的有效抗弯刚度(6.1.6条) E2地震作用下水平 地震力计算 (6.7.2、6.7.3、6.7.4、6.7.5条 ) E1地震作用下水平 地震力计算 (6.7.2、6.7.3、6.7.4、6.7.5条) E2地震作用下水平 位移计算 （6.7.6、6.7.7条） 基础、盖梁、桥墩抗剪、支座等能力保护构件的地震力计算 (6.8.1、6.8.2、6.8.3、6.8.4、6.8.5条) 结构构件设计强度与变形验算 满足否 结束

图6.1.2-1 常规桥梁总体设计流程

25

非规则桥梁 梁桥 拱桥 确定墩柱的有效抗弯刚度 (6.1.6条) 桥梁线性和非线性动力模型 的建立(6.3节) 计算方法的选用(6.1.4条) 确定E1地震作 用下结构受力 确定E2地震作用 下结构受力与变形 结构构件设计 强度与变形验算 B、C类桥梁 D类桥梁、圬工拱桥、重 力式桥墩和桥台 梁桥 拱桥 E1地震作用 验算墩台、基础、 系杆拱的墩、 主拱和支座的强度E2地震作用下 拱上立柱、 （7.2节） 支座和基础 主拱圈强度验算 (7.3.2条) 能力保护构件E1地震作用下 E2地震作用 （6.8节） 矮墩 规则桥梁 非规则桥梁 桥面系验算 (7.3.2条) 验算塑性饺 验算强渡 验算墩顶位移 转动能力 (7.3.2条) (7.3.6条) (7.3.2条) 支座验算 验算桥墩的抗弯桥墩抗剪验 盖梁设计 (7.4.1、7.4.2条) 算强度(7.2.1条) （7.2.2条） (7.6.1条) 基础设计 (7.5.1条) 构造细节设计 桥墩箍筋构造 桥墩纵筋构造 结点配筋构造 (8.1节) (8.1节) （8.2节） 图6.1.2-2常规桥梁构件抗震设计流程

6.1.6在进行桥梁抗震分析时， E1地震作用下，常规桥梁的所有构件抗弯刚度均按毛截面计算；E2

26

地震作用下，延性构件的有效截面抗弯刚度应按式（ 6.1.6 ）或附录A选取，但其他构件抗弯刚度仍按毛截面计算。

Ec?Ieff?式中：

My?y (6.1.6)

Ec，Ieff分别为桥墩的弹性模量和有效截面抗弯惯性矩；My，?y分别为屈服弯矩和屈服

曲率，计算可参见7.4.4条。

6.1.7 D类桥梁、圬工拱桥、重力式桥墩和桥台，可只进行E1地震作用下结构的地震反应分析。 6.1.8对于上部结构连续的桥梁，各桥墩高度宜尽可能相近。相邻桥墩高度相差较大导致刚度相差较大的情况，宜在刚度较大的桥墩处设置活动支座或板式橡胶支座。

6.1.9不宜在梁桥的低墩设置固定支座，低墩宜设置活动支座或板式橡胶支座。

6.1.10框架墩柱在横向地震作用下，应注意在横梁（盖梁）结点处可能会出现正负弯矩。

6.2 梁桥延性抗震设计

6.2.1钢筋混凝土墩柱桥梁，抗震设计时，墩柱宜作为延性构件设计，桥梁基础、盖梁、梁体、结点以及墩柱的抗剪宜作为能力保护构件。 6.2.2沿纵桥方向，连续梁桥、简支梁桥墩柱的底部区域，连续刚构桥墩柱的端部区域为塑性铰区域；沿横桥方向，单柱墩的底部区域、双柱墩或多柱墩的端部区域为塑性铰区域；典型墩柱塑性铰区域见图6.2.2。 横桥向 纵桥向 (a) 单柱墩 27

横桥向 纵桥向 （b）双柱墩 图中 代表塑性铰区域

图6.2.2 墩柱塑性铰区域

6.2.3横梁（盖梁）、基础的设计弯矩和设计剪力值按能力设计方法计算时，应为与墩柱的极限弯矩（考虑超强系数）所对应的弯矩、剪力值；在计算上下横梁、结点的设计弯矩、设计剪力值时应考虑所有潜在塑性铰位置以确定最大设计弯矩和剪力。

6.2.4墩柱的设计剪力值按能力设计方法计算时，应为与墩柱的极限弯矩（考虑超强系数）所对应的剪力，在计算设计剪力值时应考虑所有潜在塑性铰位置以确定最大的设计剪力。

6.3 建模细则

6.3.1在E1和E2地震作用下，一般情况下应首先建立桥梁结构的空间动力计算模型，计算模型应反映实际桥梁结构的动力特性。

6.3.2桥梁结构动力计算模型应能正确反应桥梁上部结构、下部结构、支座和地基的刚度、质量分布及阻尼特性，从而保证在E1和E2地震作用下引起的惯性力和主要变形振型能得到反映；一般情况下桥梁结构的动力计算模型应满足下列要求：

(1) 计算模型中的梁体和墩柱可采用空间杆系单元模拟，单元质量可采用集中质量代表；墩柱和梁体的单元划分应代表结构的实际动力特性；

(2) 支座应采用支座连接单元；

(3) 混凝土结构的阻尼比可取为5%；进行时程分析时，可采用瑞利阻尼； (4) 计算模型应考虑相邻结构和边界条件的影响。

6.3.3在E1地震作用下，宜采用总体空间模型计算桥梁的地震反应；在E2地震作用下，可采用局部空间模型计算。总体和局部空间模型应满足以下要求：

28

(1) 总体空间模型宜包括所有桥梁结构及其连接方式，通过对总体空间模型的分析，确定结构的空间耦联地震反应特性和地震最不利输入方向。

(2) 局部空间模型应根据总体模型的计算结果，取出部分桥梁结构进行计算，局部模型应考虑相邻结构和边界条件的影响。

6.3.4规则桥梁可按本细则第6.7节的要求选用简化计算模型。

6.3.5进行直线桥梁地震反应分析时，应分别考虑沿纵桥向和横桥向两个水平方向地震输入；进行曲线桥梁地震反应分析，应分别沿相邻两桥墩连线方向和垂直于连线水平方向进行多方向地震输入，以确定最不利地震水平输入方向。

6.3.6进行非线性时程分析时，桥梁支座的非线性可按6.3.7 条考虑；墩柱应采用钢筋混凝土弹塑性空间梁柱单元。

6.3.7分析时应考虑支座的影响，板式橡胶支座可用线性弹簧连接单元模拟，活动盆式支座可用双线性理想弹塑性弹簧连接单元代表，其恢复力模型见图6.3.7。板式橡胶支座的剪切刚度按式6.3.7－1计算；活动盆式支座的临界滑动摩擦力按式 6.3.7－2计算。 (1) 板式橡胶支座剪切刚度 k:

k? 式中 Gd?板式橡胶支座的动剪切模量； Ar?橡胶支座的剪切面积；

GdAr (6.3.7-1) t??t?橡胶层的总厚度。

(2) 活动盆式支座临界滑动摩擦力Fmax

Fmax??dR (6.3.7－2)

初始刚度为：

k?Fmax (6.3.7-3) xy 式中 ?d ?? 滑动摩擦系数； R

?? 支座所承担的上部结构重力。

xy??活动盆式支座屈服位移，一般取2?5mm

29

图6.3.7 活动盆式支座恢复力模型

6.3.8墩柱的计算长度与矩形截面短边尺寸之比大于8时，或墩柱的计算长度与圆形截面直径之比大于6时，应考虑P??效应。

6.4 反应谱法

6.4.1 反应谱法包括单振型反应谱法和多振型反应谱法，单振型反应谱法和多振型反应谱法的选用可参见表6.1.4，对于规则桥梁的抗震计算可采用6.7节给出的单振型反应谱法。

6.4.2采用多振型反应谱法计算沿纵桥向和横桥向结构的内力和变形时，反应谱应按本细则5.2.1条规定确定。

6.4.3进行多振型反应谱法计算时，所考虑的自由度数和振型阶数应在纵桥向和横桥向获得90％以上的质量参与系数。应按下列规定计算地震作用效应：

(1) 进行反应谱振型分解法计算时，地震作用效应（内力, 位移），可按SRSS方法得到，即按下式确定：

F?式中 F Si

?? 结构的地震作用效应 ?? 结构第i阶振型地震作用效应

?Si (6.4.3-1)

2(2) 当结构相邻两阶振型的自振周期Ti和Tj(Tj?Ti)接近时，即Ti和Tj满足式(6.4.3-2)时，应采用CQC方法进行地震作用效应计算，按式(6.4.3-3)计算；

?? 式中: ?

TjTi?0.1 (6.4.3-2)

0.1???? 结构阻尼比

F???SrSijiijj （ i , j =1,2, …, n ) (6.4.3-3)

式中: rij

?? 相关系数，按式（6.4.3-4）确定

30

8?(1??)?2 rij? （6.4.3-4）

(1??2)2?4?2?(1??)2

6.5 时程分析方法

6.5.1 地震加速度时程应按本细则第 5.3节的规定选取。

6.5.2 在E1地震作用下，可采用线性时程分析方法计算沿纵桥向和横桥向结构的内力和变形。时程分析最终结果，当采用3组时程波时，应采用各输入的地震加速度时程计算结果的最大值，当采用7组时程波时，可采用各输入的地震加速度时程计算结果的平均值。时程分析结果应不小于反应谱法或功率谱法结果的80%。

6.5.3 在E2地震作用下，可采用非线性时程分析方法计算沿纵桥向和横桥向结构的内力和变形,时程分析最终结果，当采用3组时程波时，应采用各输入的地震加速度时程计算结果的最大值，当采用7组时程波时，可采用各输入的地震加速度时程计算结果的平均值。

6.6 功率谱法

6.6.1反应谱法适用的结构抗震分析，一般也可以用功率谱法实施，或用功率谱法作检验，由二法算得的需求相差一般不应超过20％（以小者为100％）。

6.6.2当不考虑地面输入的空间效应时，由随机地面加速度引起的结构响应自功率谱可按附录C.1计算。当考虑地面输入的行波效应时。由地面加速度引起的结构响应的自谱可按附录C.2计算。

236.6.3结构响应的需求可根据其自谱Sy(?)按附录C.3计算。

6.7 规则性桥梁计算要点

6.7.1规则性桥梁水平地震力的计算，采用反应谱分析方法计算时，分析模型中应考虑上部结构、支座、桥墩及基础等刚度的影响。

6.7.2地震作用下，规则梁桥重力式桥墩纵桥向和横桥向的水平地震力，采用反应谱方法计算时，可按下列公式计算。其结构计算简图如图6.7.2-1所示。

Eihp?Sh1?1X1iGi/g (6.7.2-1)

式中 Eihp—— 作用于桥墩质点i的水平地震力；

Sh1—— 相应水平方向的加速度反应谱值，按5.2.1和5.2.2条确定

31

?1 —— 桥墩纵桥向或横桥向的基本振型参与系数；

?1??X?Xi?0i?0nn1i21iGiGi

(6.7.2-2)

X1i—— 桥墩基本振型在第i分段重心处的相对水平位移。对于实体桥墩，当HB?5时，

X1i?Xf?1?XfH?H?Hi（一般适用于纵桥向）；当HB?5时，X1i?Xf??i??1?Xf?（一般

?H?13适用于横桥向）；

Xf —— 考虑地基变形时，纵桥向作用于支座顶面或横桥向作用于上部结构质量重心上的单

位水平力在一般冲刷线或基础顶面引起的水平位移或支座顶面或上部结构质量重心处的水平位移之比值；

Hi —— 一般冲刷线或基础顶面至墩身各分段重心处的垂直距离（m）；

H—— 桥墩计算高度，即一般冲刷线或基础顶面至支座顶面或上部结构质量重心的垂直距离

（m）；

B —— 纵桥向或横桥向的墩身最大宽度（m）（见图6.7.2-2）；

X1,0?1 G0 G1 Gi X1,i B HB Gi?1 Gn Hi Xf

a) 横桥向

b) 纵桥向

图6.7.2-1 结构计算简图

图 6.7.2-2 墩身最大宽度B

Gi?0—— 桥梁上部结构重力，对于简支梁桥，计算纵桥向地震力时为相应于墩顶固

32

支座的一孔梁的重力；计算横桥向地震力时为相邻两孔梁重力的一半；

Gi?1,2,3? —— 桥墩墩身各分段的重力。

6.7.3 规则性桥梁的柱式墩，采用反应谱方法计算时,其纵桥向水平地震力可采用下列简化公式计算。其计算简图如图6.3.3所示。

Ehtp?Sh1Gtp/g （6.7.3）

式中 Ehtp—— 作用于支座顶面处的水平地震力；

Gtp—— 支座顶面处的换算质点重力； Gtp?Gsp?Gcp??Gp

Gsp—— 桥梁上部结构的重力，对于简支梁桥，为相应于墩顶固定支座的一孔梁的

力；对于连续梁桥，为相邻两孔梁重力之和的一半；

Gcp—— 盖梁的重力；

Gp—— 墩身重力，对于扩大基础，为基础顶面以上墩身的重力；对于桩基础，为

一般冲刷线以上墩身的重力；

? —— 墩身重力换算系数；

?2?2? ??0.16?Xf?2X1?XfX1?X1?1?? fff222??Xf1——

2考虑地基变形时，纵桥向作用于支座顶面上的单位水平力在墩身计算高度H2处引起的水平位移与支座顶面处的水平位移之比值。

6.7.4采用板式橡胶支座的

Xf121.0 H 2H Xf 图 6.7.3柱式墩计算简图

33

规则性桥梁，用反应谱方法计算时，其纵桥向水平地震力一般应分别按下列情况计算：

1 全联均采用板式橡胶支座的连续梁桥或桥面连续、纵桥向具有足够强度的抗震联结措施（即纵向联结措施的强度大于支座抗剪极限强度）的简支梁，其水平地震力可按下述简化方法计算：

? 上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震力：

Eihs?kitp?kitpi?1nSk1Gsp/g （6.7.4-1）

式中，Eihs—— 上部结构对第i号墩板式橡胶支座顶面处产生的水平地震力； kitp—— 第i号墩组合抗推刚度；kitp?kiskipkis?kip；

kis—— 第i号墩板式橡胶支座抗推刚度；kis? Gd—— 板式橡胶支座动剪切模量；； Ar—— 板式橡胶支座面积；

?i?1nsGdAr； t??t—— 板式橡胶支座橡胶层总厚度；

n —— 相应于一联上部结构的桥墩个数；

kip—— 第i号桥墩墩顶抗推刚度；

?1—— 相应于纵桥向基本周期的动力放大系数； Gsp—— 一联上部结构的总重力； ns—— 第i号墩上板式橡胶支座数量。

? 墩身水平地震力

（1） 实体墩由墩身自重在墩身质点i的水平地震力

Eihp?Sk1?1X1iGi/g （6.7.4-2）

（2）柱式墩由墩身自重在板式橡胶支座顶面产生的水平地震力

Ehp?Sk1Gtp/g （6.7.4-3）

2 采用板式橡胶支座的多跨简支梁桥，对刚性墩可按单墩单梁计算；对柔性墩应考虑支座与上、下部结构的偶联作用（一般情况下可考虑3-5孔），按图6.7.4进行计算。

34

G1tp K1s K1p G1sp G2tp K’1s K2s K2p G2sp G3tp K’2s K3p K3s G2sp G4tp K’3s K4p

图 6.7.4 板式橡胶支座简支梁桥计算简图

6.7.5 采用板式橡胶支座的规则性简支梁桥和连续梁桥，当横桥向设置有限制横桥向位移的抗震措施时，桥墩横桥向水平地震力可按式（6.7.2）计算。

6.7.6 在设计地震E2作用下，可按下式计算墩顶的纵桥向和横桥向水平位移：

?d?c? (6.7.6)

式中 ? —— 地震E2作用下，根据纵向和横向水平地震力或根据多模态反应谱计算出的墩顶水平

位移；

c —— 考虑结构周期的调整系数，按下表取值：

表6.7.6 调整系数c

结构周期 T ? 0.1s 调整系数 1.5 1.0 按线性插值求得 T?Tg 0.1s?T?Tg时 其中：T为结构的自振周期，Tg 为反应谱的特征周期，可参见表5.2.3

6.7.7 采用非线性时程方法计算规则桥梁的变形和内力时，可参照本细则 6.5节的有关条文。

6.8 能力保护构件计算要点

6.8.1桥梁墩柱的剪力设计值、桥梁基础和盖梁的内力设计值可用E2地震作用的计算结果和能力保护设计方法得出结果的较小值。

6.8.2墩柱沿纵桥向和横桥向剪力设计值Vc0可按下列规定计算：

（1） 墩柱沿纵桥向剪力设计值 ? 墩柱的底部区域为塑性铰区域

Vc0xMzc?? (6.8.2-1)

Hn0 ? 墩柱的顶、底部区域均为塑性铰区域

35

Vc0 （2）墩柱沿横桥向剪力设计值

xsMzc?Mzc?? (6.8.2-2)

Hn0 ?墩柱的底部区域为潜在的塑性铰区域

xMhc Vc0?? (6.8.2-3)

Hn0 ?墩柱的顶、底部区域均为潜在的塑性铰区域

Vc0sxxsMhc?Mhc?? (6.8.2-4)

Hn0式中 Mzc、Mzc ?? 为墩柱上、下端截面按实配钢筋,采用材料标准强度值和轴压 力

计算的沿纵桥向的正截面受弯承载力所对应的弯矩值；

sxMhc、Mhc ?? 为墩柱上、下端截面按实配钢筋，采用材料标准强度值和轴压

力计算的沿横桥向正截面受弯承载力所对应的弯矩值；

Hn ?? 一般取为墩柱的静长度，但是对于单柱墩横桥向计算时应取

梁体截面形心到墩柱底截面的垂直距离；

?

0?? 为桥墩正截面抗弯承载能力超强系数， ?＝1.2。

06.8.3 盖梁和横梁的弯矩设计值Mp0，可按下式计算：

Mp0??Mhc?MG (6.8.3)

式中：Mhc ?? 墩柱顶端截面按实配钢筋，采用材料标准强度值和轴压力计算的横 向正截面受弯承载力所对应的弯矩值； ? ?? 桥墩正截面抗弯承载能力超强系数， ?＝1.2; MG ?? 由结构重力产生的弯矩； 6.8.4 盖梁和横梁的设计剪力值可按下式计算：

Vco??0RLs0s00RLMpc?MpcL0 (6.8.4)

式中：Mpc，Mpc ?? 横梁左右端截面按实配钢筋，采用材料标准强度值计算的正截面受弯承

载力所对应的弯矩值；

36

L0 ?? 横梁的净跨长度。

6.8.5梁桥基础沿纵桥向、横桥向的弯矩、剪力和轴力设计值应根据墩柱底部可能出现塑性铰处沿纵桥向、横桥向的弯矩承载能力（考虑超强系数?），剪力设计值和相应的墩柱轴力来计算。 6.8.6桥台的水平地震力可按下式计算：

0Ehau?CiCsCdAGau/g式中，

（6.8.6）

Ci 、Cs和Cd――分别为重要性系数、为场地系数和阻尼调整系数，分别按表3.1.2－2、

表5.2.2、式5.2.4取值；

A――为相应设计烈度的地震加速度值峰值，按表3.2.2取值；

Ehau――为作用于台身重心处的水平地震作用力；

Gau――为基础顶面以上台身的重力。

(1) 对于修建在基岩上的桥台，其水平地震力可按式（6.8.6）计算值的80%采用。

（2）验算设有固定支座的梁桥桥台时，还应计入由上部结构所产生的水平地震力，其值按式（6.8.6）计算，但Gau取一孔梁的重力。

37

7 强度与变形验算

7.1 一般规定

7.1.1 E1地震作用下,结构在弹性范围内工作,基本不损伤； E2地震作用下，延性构件 (墩柱)可发生损伤,产生弹塑性变形，耗散地震能量，但延性构件（墩柱）的塑性饺区域应具有足够的塑性转动能力。

7.1.2梁桥基础、盖梁、横梁、梁体以及墩柱的抗剪作为能力保护构件时，在E2地震下基本不发生损伤。

7.1.3 E2地震下，拱桥的主拱圈和基础基本不发生损伤；对系杆拱桥，其桥墩、支座和基础的抗震性能可按梁桥的要求进行抗震设计。

7.1.4 对于D类桥梁、圬工拱桥、重力式桥墩和桥台，可只进行E1地震作用下结构的强度验算。

7.2 D类桥梁、圬工拱桥、重力式桥墩和桥台强度验算

7.2.1纵桥向和横桥向E1地震作用效应和永久荷载效应组合后，应按现行的公路桥涵设计规范相应的规范验算重力式桥墩、桥台、圬工拱桥主拱、基础的强度、偏心及稳定性。

7.2.2纵桥向和横桥向E1地震作用效应和永久荷载效应组合后，应按现行的公路桥涵设计规范相应的规范验算D类桥梁桥墩、盖梁、横梁和基础的强度。

7.2.3 D类桥梁和重力式桥墩桥梁支座抗震验算可按以下方法验算； 1 应按下列要求进行板式橡胶支座的抗震检算：

(1） 支座厚度检算

XE??dXD?XH 式中:

?t?XE?XE (7.2.3-1) tg??t ── 橡胶层的总厚度;

tg?── 橡胶片剪切角正切值，取tg?＝1.0； XD ── 地震E1作用下橡胶支座的水平位移；.

XH── 永久荷载效应产生的橡胶支座的水平位移；

?d──支座调整系数，一般取2.3

38

(2）支座抗滑稳定性检算

?dRb?Ehzh (7.2.3-2)

Ekzh??dEkze?Ekzd

式中： ?d ── 支座的摩阻系数，橡胶支座与混凝土表面的动摩阻系数采用0.15；与钢板的动摩阻

系数采用0.10；

Rb── 上部结构重力在支座上产生的反力； Ehze──E1地震作用下橡胶支座的水平地震力

Ehzd──永久荷载效应产生的橡胶支座水平力。

?d──支座调整系数，一般取2.3

2 盆式支座的抗震检算，可按下列规定进行：

(1）活动盆式支座

XE?Xmax (7.2.3-3)

(2）固定盆式支座

Ehzh?Emax (7.4.3-4)

式中： XE── E1地震作用效应乘以支座调整系数?d(?d=2.3)后和永久荷载效应组合的盆式支座

滑动的水平位移；

Xmax ── 活动盆式支座容许滑动的水平位移；

Ehzk ── E1地震作用效应乘支座调整系数?d(?d=2.3)后和永久荷载效应组合

的固定盆式支座的水平地震力；

Emax ── 固定盆式支座容许承受的水平地震力。

7.3 B、C类桥梁抗震强度验算

7.3.1纵桥向和横桥向E1地震作用效应和永久荷载效应组合后，应按现行的公路桥涵设计规范相应的规范验算桥墩的强度。

7.3.2对于计算长度与矩形截面计算方向的尺寸之比小于2.5(或墩柱的计算长度与圆形截面直径之比小于2.5)的矮墩，纵桥向和横桥向E2地震作用效应和永久荷载效应组合后，应按现行的公路桥涵设计规范相应的规范验算桥墩的强度。

7.3.3纵桥向和横桥向E2地震作用效应和永久荷载效应组合后，应按现行的公路桥涵设计规范相应

39

的规范验算拱桥主拱圈、联接系和桥面系的强度。

7.3.4 墩柱塑性铰区域沿纵桥向和横桥向的斜截面抗剪承载能力应按下列公式验算：

Vc0??(0.0023?fc'?Ae?Vs)（kN） (7.3.4)

式中 Vc0 ??为按能力保护原则计算出的沿纵桥向或横桥向剪力设计值或E2地震作用下的纵桥向

或横桥向剪力（KN）的较小值。

fc ?? 为混凝土抗压标准强度(Mpa) Vs?0.1'AkbRg(KN) 为箍筋提供的抗剪能力，要求：Vs?0.67?Skfc'Ae；

Ae ?? 为核芯混凝土的面积(cm2)； Ak ?? 为同一截面上箍筋的总面积(cm2)； Sk ?? 箍筋的间距(cm)；

Rg ?? 箍筋的抗拉设计强度(Mpa)； b ?? 沿计算方向墩柱的宽度(cm)； ? ?? 抗剪强度折减系数，?＝0.85。

7.3.5应根据6.8节计算出的弯矩、剪力和轴力设计值和永久荷载效应组合后，按现行《公路桥涵地基与基础设计规范》验算基础的承载能力。

7.3.6应根据本细则第6.8节计算出的盖梁（横梁）弯矩设计值、剪力设计值和永久荷载效应组合后，按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》验算横梁的正截面抗弯和斜截面抗剪强度。 7.3.7应根据本细则第6.8节计算出桥台的地震效应和永久荷载效应组合后，按现行公路桥涵设计规范相应的规范验算桥台的承载能力。

7.4 B、C类桥梁墩柱的变形验算

7.4.1 E2地震作用下, 一般情况下,应按式7.4.2验算潜在塑性铰区域沿纵桥向和横桥向的塑性转动能力，但对于规则性桥梁，可按式7.4.6验算桥墩墩顶的位移，对于矮墩（高宽比小于2.5）的桥墩，可不验算桥墩的变形，但应按7.3.2条验算强度。

7.4.2 E2地震作用下，应按下式验算桥墩潜在塑性铰区域沿纵桥向和横桥向的塑性转动能力：

?p??u （7.4.2）

式中 ?p ── 在E2地震作用下，潜在塑性铰区域的塑性转角；

40

?u── 塑性铰区域的最大容许转角，?u应按本章第7.4.3条计算。 7.4.3塑性铰区域的最大容许转角应根据极限破坏状态的曲率能力，按下式计算：

?p??u??y (7.4.3-1)

?u?Lp?p/K (7.4.3-2)

式中 ?y ── 截面的屈服曲率，一般情况下，可按本章7.4.4条计算；但对于矩形截面和圆形截面

桥墩，可按本细则附录B计算

?u ── 极限破坏状态的曲率能力,一般情况下，可按本章第7.4.5 条计算；但对于矩形截面和

圆形截面桥墩，可按本细则附录B计算

K ── 延性安全系数，取2.0；

Lp ── 等效塑性饺长度，可取下两式计算结果的较小值：

Lp?0.08H?0.022fyds?0.044fyds

(cm) (7.4.3-3)

2Lp?b3式中: H ── 悬臂墩的高度或塑性铰截面到反弯点的距离(cm)； b ── 矩形截面的短边尺寸或圆形截面直径; fy── 纵向钢筋的标准强度(Mpa)； ds── 纵向钢筋的直径(cm)。

7.4.4屈服曲率?y定义为理想弹塑性轴力－弯矩－曲率（P?M??）曲线的等效屈服曲率，如图7.4.4所示，可根据图中两个阴影面积相等求得。

M

Mu

My

? 受拉钢筋首次屈服 My

混凝土开裂 EIeff

???u? y?y EI 图7.4.4 等效屈服曲率定义

7.4.5极限破坏状态的曲率能力?u应通过P-M―?曲线确定，定义为混凝土应变达到极限压应变?cu，

41

或约束钢筋达到折减极限应变?su，或纵筋达到折减极限应变?lu时相应的曲率。混凝土的极限压应变?cu可按下式计算：

?cu?0.004?R1.4?s?fyh??su'fccR (7.4.5-1)

式中 ?s ── 约束钢筋的体积含筋率，对于矩形箍筋；

?s??x??y； (7.4.5-2)

fyh── 箍筋的标准强度；

f'cc── 约束混凝土的峰值应力，见图7.4.5 ?RRsu── 约束钢筋的折减极限应变，?su=0.09。 ?lu── 纵筋的折减极限应变，?lu=0.1。

图 7.4.5 普通约束混凝土的应力—应变曲线

7.4.6在E2地震作用下，规则桥梁可按下式验算桥墩墩顶的位移:

???u 式中: ? ── E2地震作用下墩顶的位移反应；

?u── 桥墩容许位移，按7.4.7或7.4.8 条文计算;

7.4.7单柱墩容许位移可以下公式计算:

?12Lpu?3H??y?(H?2)??u (7.4.7)

42

(7.4.6)

式中: H ── 悬臂墩的高度或塑性铰截面到反弯点的距离； ?y ──截面的屈服曲率;

?u── 塑性铰区域的最大容许转角；

Lp ── 等效塑性饺长度。

7.4.8 对于双柱墩、排架墩，其纵桥向的容许位移可按式 7.4.7 计算，横桥向的容许位移可在盖梁处施加水平力，进行非线性静力分析，当墩柱的任一塑性铰达到其容许转角时，相应于盖梁处的横向水平位移既为容许位移。

F?u图 7.4.8 双柱墩的容许位移

7.5 B、C类桥梁的支座验算

7.5.1 E2地震作用下，应按下列要求进行板式橡胶支座的抗震验算：

(1） 支座厚度验算

?t?X0?X0 (7.5.1-1) tg?式中:

?t ── 橡胶层的总厚度;

tg?── 橡胶片剪切角正切值，取tg?＝1.0;

X0 ── 地震E2作用效应和永久荷载效应组合后橡胶支座的水平位移. (2）支座抗滑稳定性验算

?dRb?Ehzb (7.5.1-2)

式中： ?d ── 支座的摩阻系数，橡胶支座与混凝土表面的动摩阻系数采用0.15；与钢板的动摩阻

系数采用0.10；

Rb── 上部结构重力在支座上产生的反力；

43

Ehzb──E2地震作用效应和永久荷载效应组合后橡胶支座的水平地震力。 7.5.2 E2地震作用下，盆式支座的抗震验算，可按下列规定进行：

(1）活动盆式支座

X0?Xmax (7.5.2-1)

(2）固定盆式支座

Ehzb?Emax (7.5.2-2)

式中：X0

──E2地震作用效应和永久荷载效应组合后盆式支座的滑动水平位移；

Xmax ── 活动盆式支座容许滑动的水平位移；

Ehzb ── E2地震作用效应和永久荷载效应组合后固定盆式支座的水平地震力； Emax ── 固定盆式支座容许承受的水平地震力。

44

8 延性构造细节设计

8.1 墩柱结构构造措施

8.1.1对于7度及以上地区，墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的配置，应符合下列要求：

(1) 加密区的长度不应小于弯曲方向截面墩柱高度的1.0倍或墩柱上弯矩超过最大弯矩80％的范围；当墩柱的高度与横截面高度之比小于2.5时，墩柱加密区的长度应取全高。

(2) 加密箍筋的最大间距不应大于10cm或6ds或b/4；其中ds为纵筋的直径，b为墩柱弯曲方向的截面宽度；

(3) 箍筋的直径不应小于10mm；

(4) 螺旋式箍筋的结头必须采用对接，矩形箍筋应有135?弯勾，并伸入混凝土核心之内6ds以上； (5) 加密区箍筋肢距不宜大于25cm。

8.1.2 对于7度、8度地区，圆形、矩形墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的最小体积含箍率?smin，按以下各式计算： （1）圆形截面

?v?[0.14?k?5.84(?k?0.1)(?t?0.01)?0.028] （2）矩形截面

?s?[0.1?k?4.17(?k?0.1)(?t?0.01)?0.02]式中 ?k ?? 轴压比；

fc?0.004fyhfc?0.004fyh （8.1.2-1）

（8.1.2-2）

?t ?? 纵向配筋率；?v?4Ab/sDs为圆形截面螺旋箍筋或圆形箍筋的 体积

配箍率；

Ab ?? 螺旋箍筋或圆形箍筋的面积；

s ?? 箍筋竖向间距；

Ds ?? 圆形截面的直径;

?s?4Ash/sb，矩形箍筋计算方向的最低含箍率；

Ash?? 计算方向箍筋总截面面积；b为垂直计算方向的构件截面尺寸。

8.1.3墩柱潜在塑性铰区域以外的箍筋的体积配箍率不应小于塑性铰区域加密箍筋体积配箍率的

50%。

8.1.4墩柱的纵向配筋宜对称配筋，纵向钢筋的面积不宜小于0.006Ah；不应超过0.04Ah，其中Ah为墩柱截面面积。

8.1.5墩柱纵向钢筋之间的距离不应超过20cm，至少每隔一根宜用箍筋或拉筋固定。

45

8.1.6 箱型截面墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的配置，应符合下列要求:

(1)应配置内外两层环形箍筋，在内外两层环形箍筋之间应配置足够的拉筋，如8.1.6所示； （2）加密箍筋的配置应满足8.1.1条和8.1.2条的规定。

图9.1.6 常用空心截面类型

8.1.7墩柱的纵筋应尽可能地延伸至盖梁（横梁）和承台的另一侧面，纵筋的锚固和搭接长度应在按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的要求基础上增加10ds，ds为纵筋的直径，不应在塑性铰区域进行纵筋的连接。

8.1.8塑性铰加密区域配置的箍筋应延续到盖梁（横梁）和承台内，延伸到盖梁（横梁）和承台的距离不应小于墩柱长边尺寸的1/2或50cm。

8.1.9 柱式桥墩和排架桩墩的柱(桩)与盖梁、承台连接处的配筋不应少于柱(桩)身最大配筋。柱式桥墩和排架桩墩的截面变化部位，宜做成坡度为2:1~3:1的喇叭形渐变截面或在截面变化处适当增加配筋。

8.1.10 排架桩墩加密区段箍筋布设应符合以下要求。

(1) 扩大基础的柱式桥墩和排架桩墩应布置在柱(桩)的顶部和底部，其布置高度取柱(桩)的最大横截面尺寸或1/6柱(桩)高，并不小于50cm。

(2) 桩基础的排架桩墩应布置在柱(桩)的顶部(布置高度同上)和柱(桩)在地面或一般冲刷线以上1倍柱(桩)径处延伸到最大弯矩以下3倍柱(桩〉径处，并不小于50cm。排架桩墩加密区段箍筋配置及箍筋接头应符合8.1.1条的要求。

8.2 结点构造措施

8.2.1结点的主拉应力和主压应力可按下式计算： ?c,?t?fv?fhf?fh2?(v)?v2jh (8.2.1) 22 式中?t，?c ?为结点的名义主拉应力和名义主压应力;

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vjh?结点的名义剪应力， vjh?Vjhbjehbt?vjv

b Vjh?Tc?Cc

Vjh?为结点的名义剪力，见图8.2.1

Tc?考虑超强系数?（? =1.2）的混凝土墩柱纵筋拉力，见图8.2.1

Cc?考虑超强系数?（? =1.2）的混凝土墩柱受压区压应力合力，见图8.2.1 fv，fh?为结点沿垂直方向和水平方向的正应力

btPcb?Pct fv?

2?bbhcPb fh? bjehb bje,hb?分别为横梁横截面的宽度和高度; bb,hc?分别为上立柱横截面的宽度和高度; Pc,Pc?分别为上下立柱的轴力; Pcbbt Pb?为横梁的轴力（包括预应力产生的轴力）. McoVcobbbas1CcVjhTcbMbVjvCbas2PbTcbMcotPctCcttVcoVb 图8.2.1 结点受力图 8.2.2如主拉应力?t?0.275RMPa， ?s,min??x??y? 0.275R (8.2.2-1) Rg 式中：Rg?箍筋的设计强度

8.2.3如主拉应力?t?0.275R(MPa)，应按以下要求进行结点的水平和竖向箍筋配置：

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