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JTG／T 2231-01-2020 公路桥梁抗震设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf简介：

JTG/T 2231-01-2020《公路桥梁抗震设计规范》是一个由中国交通行业发布的标准，它为公路桥梁的抗震设计提供了详细的指导和规范。该规范的全称是《公路桥梁抗震设计技术规范》，主要用于指导公路桥梁在地震等自然灾害中的安全设计，确保桥梁在遭受地震影响时能够维持结构稳定，减少人员伤亡和财产损失。

该版本为2020年发布，相较于之前的版本，它可能包含了最新的抗震设计理念、计算方法、抗震性能评判标准以及抗震构造措施等内容，以满足不断发展的科技和地震工程的需求。规范涵盖了桥梁结构的抗震分析、抗震设计、抗震性能评估以及抗震加固等各个方面，是公路桥梁设计、施工、维护和管理的重要参考依据。

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为承担水平向和竖向地震作用。 本条是在归纳总结历次地震震害教训基础上给出的规定，目的是避免地震作用下桥 梁结构出现整体破坏和倒，保证交通生命线不致中断

3.4.2对B类和C类梁桥，可采用下列两种抗震体系： 1类型I：地震作用下，桥梁的弹塑性变形、耗能部位位于桥墩。典型单柱 柱墩的耗能部位，即潜在塑性铰区域如图3.4.2所示。

图3.4.2连续梁、简支梁桥单柱墩和双柱墩的耗能部位（潜在塑性铰区域）示意图

GB∕T 23577-2009 道路施工与养护机械设备 基本类型 识别与描述（图中“网”代表潜在塑性铰区域）

2类型Ⅱ：地震作用下，桥梁的耗能部位位于桥梁上、下部结构的连接构件，包 括减隔震支座和耗能装置。

对钢筋混凝土桥梁，目前国内外采用的结构抗震体系主要有两类：一类是按延性抗 震设计的桥梁，地震作用下利用桥梁墩柱发生塑性变形，延长结构周期，耗散地震能 量。对这类结构，允许发生塑性变形的耗能部位一般选择在易于检查和修复的构件上 图3.4.2给出了单柱墩和双柱墩的适宜耗能部位示意图。对有系梁双柱墩，在墩柱和系

梁的节点部位也可能发生塑性变形，一般考虑塑性变形发生在系梁上。另一类为按减隔 震设计的桥梁，地震作用下，利用桥梁上、下部结构的连接构件（支座、耗能装置） 发生塑性变形或增大阻尼，延长结构周期，耗散地震能量，从而减小结构地震反应。据 此，本规范将桥梁结构抗震体系分为两类。 地震作用下，桥梁结构的耗能部位在抗震设计时预先确定，对结构的变形能力进行 校核，同时确保结构的其他部位不能比耗能部位更薄弱。 一般来讲，桥梁结构形式越规则，刚度和强度分布越均匀，其抗震性能越好。因 此，桥梁不同墩柱的高差尽量不要太大，斜桥的斜交程度和曲线桥的曲线程度也尽量 减小

3.4.3对采用抗震体系类型1的桥梁，抗震设计时，墩柱、系梁应作为延性构件设 计，桥梁基础、盖梁、支座、梁体和节点宜作为能力保护构件，墩柱的抗剪强度应按能 力保护原则设计。 条文说明 美国1971年发生的圣费尔南多地 度正价米抗 震设计理念和设计方法发展的转折点， 人们在震害调查和研 究基 础上认识到了结构延性能力对结构抗震的 重要性。经过数十年 的研究发展，目前国内 桥梁抗震设 十 规范都采用延性抗震设计方法取代了以前单纯依 靠强度的抗震设计方法 20世纪70 代，新西兰学者Park等提出 了结构抗震设计方法 中的一个重要原则 能力保护设 原则，并最早在新西兰 的混凝土结构设计规范 (NZS3101,1982) 中 得到应用。随后这个设计原则逐渐被世界各国的桥梁抗震设计规 范所采用。 能力保护设计原则的基本思想和电路设计中采用保险丝的原理是一样的，即在结构 设计中，使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异，确保结构损伤只 发生在延性构件预先选择的部位上， 同时确保结构不发生脆性破坏。一般来讲，基于能 力保护设计原则的结构设计过程如下： （1）选择合理的结构布局 （2）选择地震作用下结构预期出现弯曲塑性铰的合理位置，保证结构能形成一个 适当的塑性耗能机制，通过强度和延性设计，确保塑性铰区域截面的延性能力。 （3）确立适当的强度等级，确保预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性破坏（如 剪切破坏、黏结破坏等），并确保脆性构件和不宜用于耗能的构件（能力保护构件）处 于弹性反应范围。 具体到梁桥，按能力保护设计原则设计，需考虑以下几方面： （1）潜在塑性铰的位置一般选择在墩柱上，墩柱按延性构件设计，可以发生弹塑 性变形，耗散地震能量。 （2）墩柱的设计剪力值按能力保护设计原则进行计算，为与墩柱的极限弯矩（考 虑超强系数）所对应的剪力。在计算剪力设计值时，考虑所有塑性铰位置以确定最大

（2）选择地震作用下结构预期出现弯曲塑性铰的合理位置，保证结构能形成一个 适当的塑性耗能机制，通过强度和延性设计，确保塑性铰区域截面的延性能力。 （3）确立适当的强度等级，确保预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性破坏（如 剪切破坏、黏结破坏等），并确保脆性构件和不宜用于耗能的构件（能力保护构件）处 于弹性反应范围。 具体到梁桥，按能力保护设计原则设计，需考虑以下几方面： （1）潜在塑性铰的位置一般选择在墩柱上，墩柱按延性构件设计，可以发生弹塑 性变形，耗散地震能量。 （2）墩柱的设计剪力值按能力保护设计原则进行计算，为与墩柱的极限弯矩（考 虑超强系数）所对应的剪力。在计算剪力设计值时，考虑所有塑性铰位置以确定最大

的设计剪力。 （3）盖梁、节点及基础按能力保护构件设计，其设计弯矩、设计剪力和设计轴力 为与墩柱的极限弯矩（考虑超强系数）所对应的弯矩、剪力和轴力。在计算盖梁、节 点及基础的设计弯矩、设计剪力和设计轴力时，考虑所有塑性铰位置以确定最大的设计 弯矩、设计剪力和设计轴力

规范第7.5节的要求，可选择下列措施之一： 1采用其他类型支座，根据选择的支座类型确定抗震体系类型，并按本规范相关 见定进行抗震设计。 2通过专项设计设置梁体限位装置，根据是否允许支座产生相对滑动确定抗震体 系类型。 1）在确保支座不产生相对滑动的条件下，由限位装置和支座共同传递水平地震 力，可按抗震体系类型I进行抗震设计。 2）如允许支座和梁底产生相对滑动，在确保支座和墩（台）顶不产生相对滑动以 及不发生落梁破坏的条件下，应按抗震体系类型Ⅱ进行抗震设计。抗震分析应采用非线 生时程分析方法，考虑支座的滑动效应、限位装置的非线性特性的影响

我国中小跨径桥梁广泛采用板式橡胶支座，梁体直接搁置在支座上，支座与梁底和 敦（台）顶无螺栓连接。汶川地震震害表明，采用这种支座布置形式时，在地震作用 下，梁底与支座顶面容易产生相对滑动，导致较大的梁体位移，甚至出现落梁破坏。对 于板式橡胶支座，在E2地震作用下，其抗滑性能不能满足要求的情况下，可以采用其 他类型支座或梁体位移约束装置。 对于更换支座类型的方案，更换采用的支座类型不同，桥梁的抗震体系也可能不 同。如选用减隔震支座，则按抗震体系类型Ⅱ进行抗震设计，满足本规范第10章减隔 震设计的要求。 对采用梁体限位装置的方案，需要同时满足正常使用要求（即不影响正常使用） 和抗震要求，不同类型限位装置的特性也可能不同，计算分析也相对复杂，由于目前这 方面的设计经验还不够多，因此规定通过专项设计设置梁体限位装置，即根据实际情况 在开展一定研究的基础上进行设计。 如允许支座和梁底产生相对滑动，可有效降低桥梁墩柱承受的水平地震力，实际上 是一种减隔震体系，因此规定按抗震体系类型Ⅱ进行抗震设计，即桥梁墩柱、基础等的 设计满足减隔震设计的要求，不允许桥梁墩柱形成塑性铰，以避免耗能体系的混乱。支 座的滑动效应、限位装置的非线性特性对地震响应的影响较大，因此抗震分析时需 考虑。

3.4.5地震作用下，连续梁桥固定支座水平抗震能力不满足本规范的要求时，可通 过计算设置连接梁体和墩柱间的剪力键，由剪力键承受支座所受水平地震力，或按本规 范第10章的要求进行减隔震设计

纵向地震作用下，多跨连续梁桥的固定支座一般要承受较大的水平地震力，可能出 现支座不能满足抗震验算要求的情况。对于这种情况，如固定墩及固定墩基础具有足够 的抗震能力，能满足相关的抗震性能要求，可以通过计算设置剪力键，由剪力键承受支 座所受水平地震力

3.4.6一般情况下，多跨桥梁的桥台不宜作为抵抗梁体地震惯性力的构件，桥台处 宜采用活动支座，桥台上的横向抗震挡块宜设计为在E2地震作用下可以损伤。如需利 用桥台承担部分梁体地震惯性力，则应进行专门研究和设计

顺桥向，对于连续梁桥或多跨简支梁桥，我国一般都在桥台处设置纵向活动支座。 因此，顺桥向地震作用下，梁体纵向地震惯性力主要由桥墩承受。横桥向，如在桥台处 没置横向抗震挡块，横桥向地震作用下，梁体地震惯性力按墩、台水平刚度分配，由于 刚度大，桥台将承受较大的横向地震惯性力。因此桥台上的横向挡块宜设计为在E2地 震作用下可以破坏，以减小桥台所受横向地震力。对于单跨简支梁桥，通常在桥台处采 用板式橡胶支座，使两侧桥台共同承担水平地震力

3.4.7当B类和C类梁

4.7当B类和C类梁桥抗震体系不能满足本规范第3.4.2条对结构抗震体系的 应进行专门研究，结构在地震作用下的性能必须满足本规范表3.1.2的要求

5.1根据工程场地条件，应按本规范第4章的相关要求，选择合适的桥位。在 质条件不连续、地震时地基可能产生较大相对位移的地段，不宜修建拱桥。在液 或软弱土层场地，桥梁基础应穿过液化土层或软土层

震害经验表明，拱桥对地基的相对位移很敏感，地震时如地基产生较大相对位移， 可能导致桥梁整体垮塌，因此，在这种地段，不宜选择修建拱桥。在液化场地或软弱土 层场地，为避免地震时因地基失效而导致桥梁倾斜或塌，桥梁基础应穿过液化土层或 软土层。

公路桥梁抗震设计规范

3.5.2一般情况下，桥梁应采用对称的结构形式和均匀的布置方案T∕CGAS 010-2020 城镇燃气管道非开挖修复更新工程技术规程，

采用对称的结构形式和均匀的布置方案，使桥梁结构刚度和质量对称、均衡分布， 有利于桥梁结构各部分共同承担水平地震力。

3.5.3梁式桥一联内桥墩的刚度比宜满足下列要求

1任意两桥墩的水平向抗推刚度比

刚度和质量均衡分布是桥梁抗震设计理念中最重要的一条。对于上部结构连续的桥 梁，各桥墩高度宜尽可能相近。对于相邻桥墩高度相差较大导致刚度相差较大的情况， 水平地震力在各墩间的分配一般不理想，刚度大的墩将承受较大的水平地震力，同时， 刚度小的墩将会有较大的墩顶位移，从而使上部结构产生偏转并导致墩柱承受扭矩，因 此将严重影响结构的整体抗震能力。美国在20世纪90年代，通过对实际桥梁震害的调 查和分析研究，认识到了刚度和质量均衡分布的重要性，并开展了系统研究，相关研究 成果写进了CALTRANS桥梁抗震设计规范和AASHTO桥梁抗震设计规范。本条引用了 CALTRANS（2013版）桥梁抗震设计规范的相关条款

3.5.4多联梁式桥相邻联的基本周期比宜满足式（3.5.4）的要求。

式中：T，T一分别为第i联和第j联的基本周期（含顺桥向和横桥向）闽2005J02 坡屋面构造，T≤T

5.7双柱墩或多柱墩在横桥向地震作用下，盖梁的抗震设计应考虑盖梁可能会 负弯矩交替作用的情况

现正负弯矩交替作用的情况