桥梁抗震基本要求、场地和地基

混凝土桥墩的抗震标准一、前言混凝土桥墩是公路、铁路、城市桥梁等交通建筑中常见的构件，其安全性能直接关系到交通行业的发展和人民的生命财产安全。

在地震灾害频繁的中国，混凝土桥墩的抗震性能更是备受关注。

因此，制定合理的混凝土桥墩抗震标准，对于提高桥梁的抗震能力具有重要的意义。

二、混凝土桥墩的抗震设计要求1.设计基本要求混凝土桥墩的抗震设计应满足以下基本要求：(1)满足设计载荷和强度要求；(2)满足位移限值要求；(3)满足抗震性能要求。

2.设计地震参数混凝土桥墩的抗震设计应根据地震区划、场地条件、地震动力学特征等因素确定地震参数，包括设计地震加速度、设计地震分组、设计地震烈度等。

3.设计荷载混凝土桥墩的抗震设计荷载应包括静力荷载和动力荷载。

其中，静力荷载包括自重、活荷载、温度荷载等；动力荷载包括地震作用、风荷载等。

4.设计强度混凝土桥墩的抗震设计应根据设计地震参数和设计荷载计算墩身和墩柱的受力状态，确定墩身和墩柱的强度等级和配筋形式。

5.设计位移限值混凝土桥墩的抗震设计应根据工程实际情况和设计地震参数，确定墩身和墩柱的位移限值。

一般来说，混凝土桥墩的位移限值应满足结构安全和使用要求。

三、混凝土桥墩的抗震设计规范1.国家标准《公路桥梁抗震设计规范》（GB 50011-2010）和《铁路桥梁抗震设计规范》（TB 10002-2013）是我国公路、铁路桥梁抗震设计的重要规范，其中包括了混凝土桥墩的抗震设计要求和规范。

2.行业标准交通行业还制定了一些行业标准，如《公路桥梁设计细则》、《铁路桥梁设计规范》等，这些标准对于混凝土桥墩的抗震设计也有一定的规范。

3.地方标准不同地区的地震状况和场地条件不同，因此一些地方政府和地震局也制定了一些地方标准，如《广东省公路桥梁抗震设计规范》、《四川省公路桥梁抗震设计规范》等。

四、混凝土桥墩的抗震检验方法1.静力弹塑性分析法静力弹塑性分析法是一种常用的混凝土桥墩抗震检验方法，其原理是在设计地震作用下，通过静力荷载作用下混凝土桥墩的弹塑性分析，确定墩身和墩柱的受力状态和变形情况，从而判断其抗震能力。

抗震设计规范1 总 则2 术语和符号2.1 术语2.2 主要符号3 基本规定3.1 建筑抗震设防分类和设防标准3.2 地震影响3.3 场地和地基3.4 建筑形体及其构件布置的规则性3.5 结构体系3.6 结构分析3.7 非结构构件3.8 隔震与消能减震设计3.9 结构材料与施工3.10 建筑抗震性能化设计3.11 建筑物地震反应观测系统4 场地、地基和基础4.1 场地4.2 天然地基和基础4.3 液化土和软土地基4.4 桩基5 地震作用和结构抗震验算5.1 一般规定5.2 水平地震作用计算5.3 竖向地震作用计算5.4 截面抗震验算5.5 抗震变形验算6 多层和高层钢筋混凝土房屋6.1 一般规定6.2 计算要点6.3 框架的基本抗震构造措施6.4 抗震墙结构的基本抗震构造措施6.5 框架-抗震墙结构的基本抗震构造措施6.6 板柱-抗震墙结构抗震设计要求6.7 筒体结构抗震设计要求7 多层砌体房屋和底部框架砌体房屋7.1 一般规定7.2 计算要点7.3 多层砖砌体房屋抗震构造措施7.4 多层砌块房屋抗震构造措施7.5 底部框架-抗震墙砌体房屋抗震构造措施8 多层和高层钢结构房屋8.1 一般规定8.2 计算要点8.3 钢框架结构的抗震构造措施8.4 钢框架-中心支撑结构的抗震构造措施8.5 钢框架-偏心支撑结构的抗震构造措施9 单层工业厂房9.1 单层钢筋混凝土柱厂房9.2 单层钢结构厂房9.3 单层砖柱厂房10 空旷房屋和大跨屋盖建筑10.1 单层空旷房屋10.2 大跨屋盖建筑11 土、木、石结构房屋11.1 一般规定11.2 生土房屋11.3 木结构房屋11.4 石结构房屋12 隔震和消能减震设计12.1 一般规定12.2 房屋隔震设计要点12.3 房屋消能减震设计要点13 非结构构件13.1 一般规定13.2 基本计算要求13.3 建筑非结构构件的基本抗震措施13.4 建筑附属机电设备支架的基本抗震措施14 地下建筑14.1 一般规定14.2 计算要点14.3 抗震构造措施和抗液化措施附录附录A 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组附录B 高强混凝土结构抗震设计要求附录C 预应力混凝土结构抗震设计要求附录D 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算附录E 转换层结构的抗震设计要求附录F 配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震设计要求附录G 钢支撑-混凝土框架和钢框架-钢筋混凝土核心筒结构房屋抗震设计要求附录H 多层工业厂房抗震设计要求附录J 单层厂房横向平面排架地震作用效应调整附录K 单层厂房纵向抗震验算附录L 隔震设计简化计算和砌体结构隔震措施附录M 实现抗震性能设计目标的参考方法。

建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》于2001年颁布，2002年 1月1日实施，其抗震设防的目标是：小震不坏、中震可修、大震不倒。

一般情况下，抗震设防烈度可采用地震动参数区划图的地震基本烈度，对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。

建筑的抗震设计，除应符合抗震设计规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

一、建筑抗震设防分类和设防标准1、建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。

甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，包括：A、中央级、省级的电视调频广播发射塔建筑，国际电信楼、国际海缆登陆站、国际卫星地球站、中央级的电信枢纽（含卫星地球站）。

B、研究、中试生产和存放剧毒生物制品和天然人工细菌与病毒（如鼠疫、霍乱、伤寒等）的建筑。

C、三级特等医院的住院部、医技楼、门诊部。

乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。

2、建筑抗震设防类别的划分，应符合国家标准《建筑抗震设防分类标准》3、各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：3.1甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。

地基基础的抗震措施，应符合有关规定。

3.2乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。

地基基础的抗震措施，应符合有关规定。

3.3丙类建筑，地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。

3.4丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。

桥梁抗震体系内容摘要：在桥梁设计中，现行的通常做法是仅对桥粱进行简单抗震设防，桥粱结构设计工程师应努力掌握更多的结构抗震知识，提高抗震设防意识。

本文分析了桥梁的震害特征和原因，阐述了桥梁抗震设计的具体原则和方法。

关键词：抗震设计；桥梁；地基与基础一．概述我国是世界上地震活动最为强烈的国家之一，今年5月份的四川汶川大地震造成了令人触目惊心的损失，作为结构设计工程师，必须充分认识到自己的职责所在，尽可能得利用自己掌握的专业知识，合理提高结构物的抗震能力。

尽量减少地震带来的灾害。

二．桥梁的震害及特征对国内外震害的调查表明，在过去的地震中，有许多桥梁遭受了不同程度的破坏，其主要震害有以下几点。

1．桥台震害桥台的震害主要表现为桥台与路基一起向河心滑移，导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂：霞力式桥台胸墙开裂，台体移动、下沉和转动；桥头引道沉降，翼墙损坏、开裂，施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。

桥台的滑移与倾斜会进一步使主梁受压破坏，甚至使主梁坍毁。

2．桥墩震害桥墩震害主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位，墩身开裂、剪断，受压缘混凝土崩溃。

钢筋裸露屈曲，桥墩与基础连接处开裂、折断等。

3．支座震害在地震力的作用下，由于支座设计没有充分考虑抗震的要求，构造上连接与支挡等构造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，导致了支座发生过大的位移和变形，从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等．并由此导致结构力f专递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。

4．梁的震害桥梁最严重的震害现象是主梁坠落。

落梁主要是由于桥台、桥墩倾斜、倒塌，支座破坏．梁体碰撞，相邻墩间发生过大相对位移等引起的。

5．地基与基础震害地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌。

并在震后难以修复使用的蕈要原因。

地基破坏主要是指因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因数导致的地层水平滑移、下沉、断裂。

基础的破坏与地基的破坏紧密相关，地基破坏一般都会导致基础的破坏，主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳。

《公路桥梁抗震设计规范》解读交通运输部发布了《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T 2231-01—2020，以下简称《规范》），作为公路工程行业标准，自2020年9月1日起施行。

原《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008，以下简称原《细则》)同时废止。

为便于理解本次修订的主要内容，切实做好贯彻实施工作，现将有关修订情况解读如下：一、修订背景原《细则》自2008年实施以来，在公路桥梁抗震设计方面发挥了重要的规范和指导作用。

近年来，我国公路桥梁建设技术发展迅速，桥梁抗震设计技术也取得了重要进展，积累了大量设计经验和成熟的研究成果。

原《细则》已不能全面反映我国目前公路桥梁抗震设计的技术水平，为适应公路桥梁建设技术和抗震设计技术的发展，交通运输部组织完成了《规范》的修订工作。

二、《规范》的定位《规范》适用于单跨跨径不超过150m的圬工或混凝土拱桥、下部结构为混凝土结构的梁桥的抗震设计。

斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过150m的梁桥和拱桥的抗震设计，除满足本规范要求外，还应进行专项研究。

《规范》既考虑了当前我国桥梁抗震设计的技术需求及国内外桥梁抗震设计技术的新进展，也重点考虑了与《公路桥涵通用设计规范》《公路工程抗震规范》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《中国地震动参数区划图》等相关标准的衔接。

《规范》的体系更为完善、适用性和可操作性更强，对进一步提升我国公路桥梁抗震设计水平具有指导作用。

三、特点及主要修订内容《规范》保持两水准设防、两阶段设计，抗震设防标准（地震作用重现期）和性能目标与原《细则》一致。

根据现行《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的规定将计算地震作用常数调整为2.5，对抗震设计提出了更高的要求。

E1地震作用下，采用弹性抗震设计，要求墩、梁、基础等桥梁主体结构保持弹性状态，主要验算结构和构件的强度以及支座的抗震能力；E2地震作用下，对采用延性抗震设计的桥梁，主要验算结构变形（位移）和能力保护构件的强度以及支座的抗震能力，对采用减隔震设计的桥梁，主要验算结构强度以及减隔震装置的能力。

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，其中有52条为强制性条文，必须严格执行。

现将该52条强制性条文摘录如下：一．第一章“总则”部分第 1.0.2 条：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。

第 1.0.4条：抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定。

二．第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条：建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。

甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑；丁类建筑应属于抗震次要建筑。

第3.1.3条：各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：1：甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当抗震设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。

2：乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当抗震设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。

另外，对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。

3：丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。

4：丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但当抗震设防烈度为6度时不应降低。

第3.3.1条：选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。

对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时，应采取有效措施；不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。

场地、地基及基础的抗震计算13.3.1 场地的概念场地是指工程群体所在地，其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。

场地土则是指在场地范围内的地基土。

一般规律是：土质愈软，覆盖层愈厚，建筑物震害愈重。

因此，场地条件对建筑物震害影响的主要因素是：场地土的刚性和场地覆盖层厚度。

建筑场地的类别划分以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准，共分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类。

13.3.2 地基及基础的抗震计算一、不进行天然地基及基础抗震承载力验算的建筑根据我国多次强地震中建筑遭受破坏资料的分析，下列建筑在天然地基上极少产生地基破坏从而引起结构破坏的，故可不进行地基抗震承载力的验算：1．砌体房屋；2．地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房、单层空旷房屋和不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房。

所谓软弱粘性土层主要是指7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别小于80、100和120KPa的土层；3．抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。

二、天然地基在地震作用下的抗震验算1．地基土的抗震承载力《抗震规范》规定，天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准值组合，且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算。

地基抗震承载力按下式计算：(13—1)式中：——调整后的地基抗震承载力；一一地基抗震承载力调整系数，按表13—1采用；——深宽修正后的地基承载力特征值，按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用。

2．地震作用下天然地基的抗震验算当验算天然地基作用下的竖向承载力时，按地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下式要求：(13-2)(13-3)式中：p—地震作用效应标准组合的基础底面平均压力；p max—地震作用效应标准组合的基础边缘的最大压力。

为保证建筑物的抗震稳定性，对高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间的零应力区面积不应超过基础底面面积的15％。