JTG∕T 2231-02-2021 公路桥梁抗震性能评价细则.docx

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1、中华人民共和国行业推荐性标准公路桥梁抗震性能评价细则GuidelinesforAseismicPerformanceEvaluationofHighwayBridgesJTG/T2231-022021主编单位：交通运输部公路科学研究院批准部门：中华人民共和国交通运输部实施H期：2021年07月Ol日北京中华人民共和国交通运输部公告第19号交通运输部关于发布公路桥梁抗震性能评价细则的公告现发布公路桥梁抗震性能评价细则(JTG/T2231-02-2021),作为公路工程行业推荐性标准，自2021年7月1日起施行。公路桥梁抗震性能评价细则(JTGZT2231-02-2021)的管理权和解释权归交通运

2、输部.日常管理和解释工作由主编单位交通运输部公路科学研究院负责。请各有关单位注意在实践中总结经验，及时将发现的问题和修改建议由告交通运输部公路科学研究院(地址：北京市海淀区西土城路8号，邮政编码：I(X)O88),以便修订时研用。特此公告。中华人民共和国交通运输部2021年3月17日交通运输部办公厅2021年3月18日印发m*前言根据交通运输部关于下达2010年度公路I.程标准制修订项目计划的通知(厅公路字(2010)132号)的要求.由交通运输部公路科学研究院承拟公路桥梁抗震性能评价细则(JTG/T2231-02-2021)的编制工作。本细则在总结近年来工程实践经验和科研成果.并吸取汶川地震

3、及国内外其他地震桥梁震害和震后修复经脸的基础上，借鉴国外相关标准规池.依据中华人民共和国防震减灾法和现行中国地震动参数区划图)(GB18306)的晚定编制而成。其间.编制组广泛征求了业内外有关单位和专家的意见。本细则为既行公路桥梁抗震性能评价及之后的加固提供依据本细则共有5章.分别为：1总则、2术语和符号、3基本规定、4桥梁抗震性能定性评价、5桥梁抗震性能详细评价，提供了公路桥梁抗震性能评价流程和方法。请各通位在使用过程中注意总结经验.将发现的问8g与建议及时函告主编单位交通运输部公路科学研究院(地址：北京市海淀区西土城路8号.邮编：100088.联系电话：010-62025055.电子邮箱：

4、kh.wang(),以便修订时研用。主编单位：交通运输部公路科学研究院参编单位：中国地震局地球物理研究所四川省交通运输厅公路嫌划勘察设计研究院招商局重庆交通科研设计院有限公司同济大学安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司中交公路规划设计院有限公司主：王克海主要参编人员：张劲泉张盼盼高孟潭庄卫林唐光武王志强沈永林王胜斌赵君黎S次目次1总则12术语和符号42.1术语42.2符号43基本规定74桥梁抗震性能定性评价124.1般挑定124.2桥墩细部构造评价124.3支座性能评价154.4防落梁性能评价164.5场地地震地质灾害危险性评价185桥梁抗置性能详级评价225.1一般娩定225.2建模与分析

5、K（则235.3地震作用245.4分析方法295.5嘱础抗震性能评价315.6桥台抗震性能评价325.7桥域抗震性能评价355.8支座性能评价385.9梁部和节点区域抗震性能评价40本8则用词用语说明44忌则1总则1.0.1为贯彻执行中华人民共和国防震减灾法.规范和拒导既有公路桥梁抗震性能评价工作.保障公路桥梁抗震性能.制定本细则条文说明我国处于世界两大地震带即环太平洋地震带和无欧地震带之间，是一个地震多发BI家C我囚地震的特点是发生效率高、强度大.、分布范围广、伤亡大、灾害产立。根据中国地震动冬数区划困（GB18306-2015）,我国绝大部分地区位于地震烈度Vl度以上区域，58%的Ie土面

6、积位于H度以上的地京设防BL公路桥梁是生命伐系统工程中的关检节点在抗震救灾中，路同是捡就人民生命财产和尽快恢复生产、立建家园、或轻次生灾害的支要环节，近年来国内外桥梁抗篡性能评价、加固改造实践和震害经险表明，对既有公通坏梁进行抗震性能评价，并对需要进行抗震加固改造的桥梁采取相应措施.是或轻地拿灾害的支要途授2009年5月1日施行的中华人民共和W防震减灾法，对于防震减灾工作，实行预防为主、防抑与被助相站合的方针，对我国防震或灾工作提出了更为明及的要求和相应的具体规定。我国既有公喀桥梁由于建设年代不同.依据的技震设计规范不同，至有些来才启抗震设防.有些虽然考虑了於意，但依据2016年6月I日实施的

7、中因地震动参数区划图（GB18306-2015）需要对拼梁的抗篡姓能支新评价。为确保生命找工程中公路骄梁的抗蒙安全，以及篡后桥梁满足m期的抗篡性能要求，在广运吸收、消化国内外桥梁抗禀评价成熟技术基础上，主要借势美国联邦公路牙（局）域制的公济结构物抗震加固改造手册（上册：桥梁）（人民交通出版社，2008年7月）及2008年汶川地京桥梁震害与修复经验，将既有公路桥梁抗裒性能评价的要求和规定单独成册.制定本细则.作为对既有桥梁进行抗IuI能评价的依据1.0.2本细则适用于基本地震动峰值加速度不大于0.44地区（对应地震烈度IX度区）的跨径不超过15Om的既有公跻混凝土梁式桥的抗震性能评价，对斜拉桥、

8、悬索桥、拱桥、特殊复杂桥梁以及位于近断层附近桥梁，可按本细则的原财进行评价。条文说明我国现行地震动区划图是依据历史记录的地震情况.珀合有限的地震地质资料.以50年起越概率10%(相当于地震/现期475年)的概.率地震危险性分析为基础.并考虑该地区社会支要性及经济条件而碉定的.再加之地哀是偶然、随机的极端事件，可能出现实际发生的地震支现期远大于475年的情况，这样实除地震烈度就会远大于抗震设防用、度地震历史资料显示.W度区也存在发生在息地震(大震)的风险。近数十年来.我Snl度地震设防区*至1度地震设防区发生过校大地震*至特大地蒙事实上，中国地震动参数区划图)(GB18306-2015)给定的是

9、一个中震水平的地震动*敷虽然地震预测预报仍存在技术上的困难.但唐山地裒、汶川地震的地震经险表明：经过抗震设计和采取抗震措他的姑构具有一定的抗篡能力.震害相对校经.绝大多数结构基本上能达到大震不倒的设防目标，为此，本他用依据中国地震动参数区划图(CB18306-2015)的i制原则.将我国所有地区(包括Vl度区)的既有拚梁纳入抗震性微评价的范围.评价其在遭遇地震时的抗震性能。近四十多年来，承,因公路桥梁走设发展得非常快，修定了大量的什拉桥、悬索桥、拱桥以及桥型复杂桥梁，由于目前缺少相关系统深入的研究成果及成熟的技术.*1创拉桥、总索桥、拱桥、特殊复杂桥梁以及位于近断层附近桥梁的抗震性能评价仍需作

10、专门研究，本细则只给出这些类型桥梁的抗震评价原则,，1.0.3抗震设防地震动参数应采用现行中国地震动参数区划图(GB18306)的地震动参数.对同期已完成专门地震安全性评价的桥址.应采用批准的地震动参数值条文说明地震动多数区划图是为一般工程提供猛震设防要求，而抗宣谩防烈度大于IX度地区的桥梁以及行业有料殊要求的大跨度或料辣桥梁，应时其桥址进行专门的地震安全性评价.地宴作用大小不仅与地震动峰值加速度有关.还与场地土臭型有关，因此应按中国地震动拳敷区划图(CB18306-2015)给出的“两图两表”取值。-两图两表即中国地震动峰值加速度区划图”-中国地震动加速度反应通特征周期区划图”“场地地震动峰

11、值加速度调整系数表”“场地基本地震动加速度反应通特征周期谓更表”扰震设防地震动参数应依据表1*1取值1-1抗IIift防地震动参数取值表桥址特征抗震设防胞K动参数MUt动区划图参政安评*震动，敷取大值从未做过安部V中河通11动分1!(区划图)(GBIJOOfr-2015)m布IN已做过越震安if.布后未做过地复安济总W续表I-I饼址特M抗It设防地发动叁效地震动区划图*H安评*凌动参敷取大值中阳*震动）1!（区划I8）CB18306-2015）箱布后做过地及安律1.0.4公路桥梁抗震性能评价除应符合本细则的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的晚定。公路桥8i!ft寰15能评价绵则I111G

12、11223I-O2-2O212术语和符号2.1术语2.1.1抗震性能评价aseismicperformanceevaluation通过检杳既有桥梁的设计、施工质量、运营维护记录和现状，按规定的抗Il设防要求.综合考虑结构构造、构件力学指标、变形等因素.对其在相应设防水准地震作用下的构件和体系抗震性能及安全性进行的评价.2.1.2抗震设防地震动参数gmuixlmotionparameterforaseismicFortiGcalion按国家规定的权限批准作为给定区域或场地抗震设防依据的地震动参数2.1.3地震危险性seismichazard在未来给定时间内（一般采用50年或100年），给定区域或

13、场地内地震动参数超过给定值的底率。2.1.4基本地震动basicgroundmotion相应于50年超越概率10%（相当于地震也现期为475年）11类场地的地震动。2.1.5振服贡献率modemassratio归一化的振型质量与总质量的比率。2.1.6El地震作用earthquakeactionEl地震取现期较短的地震作用C2.1.7E2地震作用earthquakeactionE2地震取现期较长的地震作用。2.2符号2.2.1作用和作用效应术语和符号4-O类场地基本地震动峰值加速度；E-计算方向总的最大地震作用效应；Ex-X向地震作用在计算方向产生的最大效应;EyY向地震作用在计算方向产生的最

14、大效应:EZ-Z向地震作用在计算方向产生的最大效应;.地震主动土压力；-作用于台身重心处的水平地震作用力；G.基础顶面以上台身的重力；Q.-地震作用效应；S-场地水平向加速度反应谱；Si场地水平向加速度反应请最大值。2.2.2计算参数G-阻尼调整系数；C1-挑震歪要性系数.即不同地震重现期地震动峰值加速度与基本地震动峰值加速度的比值；C.场地系数；C孤性填土的黏聚力；KA非地霆条件下作用于台背的主动土压力系数；K1-地震主动土压力系数；0桥台背面与翌直方向之间的夹角:填土表面与水平面的夹角22.3材料性能和几何特征4-核心混凝土面积；4毛我面面积；4同一箴面上箍筋的总面积；4-基础埋置深度；4

15、-上覆非液化土以厚度；.o.满足抗震性能要求赛1.0.不滴足抗震性能要求条文说明能力需求比包括承找力能力与需求比和变形能力与需求比，其中变彩又也括倬性变再和廷性变形C能力%求比值大于或等于1.0表明该构件在该水准地震作用下不会发生破坏.小于1.0表明该构件在该水沮地震作用下可能发生破坏。从结构体系中构件能力与需求的最低比值开始.调查其小于1.0的构件，并评价该构件的破坏对整体姑构抗衰性能的影响.根据评价姑果和地震损伤可能发生的风险水平，最终决定是否对该桥梁避行加固改造地震需求包括上部结构、堀柱、桥台、支座、A础等的才矩、剪力、4*力值以及支座、堆柱、寒础和伸缩缝等的位移、转角和延姓值等各构件时

16、应喻应量的能力为根据构件的实际尺寸和材料性柜经计算分析得到或试验脸江所具有的能力值.计算构件的能力需求比.应明确其是否是可损伤构件，例如支座、拽块等，这类构件中震作用下允许产生捅伤，3.0.7地震烈度和U类场地基本地震动峰值加速度（八）的对应关系.见表3.0.7。3.0.7地震烈度与Il类场地基本地震动峰值加速度对照袅U类场地基本胞震动峰值MI速度0 0*4,0.090.09b0.19ff0. 19,V4, 0. 3“O. 38g4 IQfl!*应力（MPa）WItHK集性收K定义为：学窗向徽面的1.SfR.国过，大81性学矩75%的A域.大学蠢.自至反学点之何长度的0.25倍。if怪构件SO

17、件校长度版M内配置购箱或彩泊筋时.疏筋的体根配筋率IC照at-W.式中.4*NtMKMR:O-为外用笛中心税HI或Kt箧面尺寸,，为筋阿距.延性构件性校长度薇Nl内配置能影筋时.筋的体机配传率按照A，力计Wa式中.4为*直于学方向的f1筋面根总Rh,为外BB债中CttBl成名土裁尺寸:，为筋同师，矮性构件量性皎K度能Hl外的体程就嬉率不得小于性校长度匈IK内I筋的SM续表4-2*1筋的搭接8AIulKtt何件无接头N采用以下值的较大者：性校K度Io椅*的学Mi需求ilM的部分.MiMWK.箧筋和倒彩筋在一无接头区-内不允许4（接头.无按头区.外.修件梅件的筋接头的设，应足接去性他要求.力保护构

18、件的钢筋拚接应足正常使用阶段的要求，在1筋应变Il近屈*时.tt力保护构件的拼接件能应或由正常使用水IF-H升到.慢*承G水平一1MWMK或陶1传根不口小于0.01俗且不大于OL（M信毛裁*史值得注意的是：AASHTO规范和Cahran6:住H用的/：是圈柱体（I52mmx305mm）轴心it瓜飙度，而我国现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥:设计规范）（JTG3362）中北疆土单4抗瓜以度为枝柱体（150rnm150mm3mm）单*抗瓜强度.不同混世土技屋融度之间的换算关系可多照相关规范和教材:4.23对桥联纵向钢筋在烝梁和承台里的锚固长度进行评价时.墩柱的纵向钢筋应尽可能地延伸至/梁和承台的

19、另一例面.不应在1性校区域进行纵向钢筋的连接4,27对于处于某本地震动峰值加速度大于或等于0.Ik场地的侨梁，应对高度大于7m的柱式墩和无横系梁的排架域的构造细节进行评价。条文说明桥*构造也节评价内容包括次向例筋配就率、最小配髓率、嫁筋播接与慌困长度等:在一定搔度等嫌的地富作用下，桥梁结构总期部位出现我定长度的塑性校，是避免桥梁结构脆性破坏、控制拼梁篡害的有效方法。Wl筋配筋率不足会导致延性不足，不利于抗裳；但川筋配；率过畜不仅会彩响施工质量，还会再喻延也因此，次筋纪筋率应在合理范围内，根据本IWjH第4.2.1条的相关规定及定。最小配箱率、姒向饵筋|#KJ和格按长度应满足现行相关规危、标准和

20、加则等的最低要求.从而磷保区有足彩的运性变形能力，从桃峨延性变形的要求出发.客对侨堆（包括堆梁节点）量小配箍率、益筋布JL和拟向钢筋在承台和X梁中的幡因长度进行评价。4.3支座性能评价4.3.1评价支座、限位装置和防落梁装置的抗震性能，检查桥梁支座及锚栓连接等构件是否完好、伸缩缝是否完好。条文说明常见支度彩式有天然或合成椎胶支座.单向、双向清动欢式支座.图定童式支座与球型钢支座等；限位裳JI有钢技块、混凝土档块等；防落梁装置有拉杆、拉索等拚台和堀上的支度系统常JI震害有支座系统的何覆、滑毒.螺检剪坏或,松动，支座垫石破坏等。4.3.250年超越概率40%地震作用时.支座应正常工作.其驯切变形、

21、位移、抗滑柩定性应符合相关规范要求，即承栽能力需求比、变形能力需求比大于或等于1.0;50年超越慨率10%地震作用时.如果支座损伤.应综合考虑挡块等防落梁装置对结构整体抗震性能的影响。条文说明支座是传力路径中的关健连换构件.支度破坏也是历次地震中典型的京害形式。在小拿作用（50年趣越极率40%地震作用）下，支座应满足承我能力和变形能力需求:在中直水中（50年超超概.率10%地震作用）以上地震作用下，便于更换的板式模胶支度可以作为保险线式”单元产生摩擦清移或损伤，地震中中小跨径梁桥的板式悔胶支座的学探浒秒作用使仔传到桥狼的地拿力大大降低，应评价支座失效:是否会导致落梁的风险4.4防落梁性能评价4

22、.4.1梁端至墩、台相或盖梁边缘距肉的实溜值应不小于按照下列相关公式确定的最小支撑长度。1筒支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离（图4.4.l.1）,最小值a（Cm）按下式计算：N7O+O.5L（4.4.1-1）式中：a梁的计算路径（m）或：500.10.8/0.5Lk（4.4.1-2）式中：L联上部结构总长度（m）；H-支承一联上部结构桥墩的平均高度（m）,桥台的高度取值为0；1.k联上部结构的最大冷孔跨径（m）o2当满足式（4.4.1.3）的条件时.斜桥梁（板）端至墩、台帽或盖梁边缘的最小距离（CnI）（图4.4.1-2）应技式（4.4.1-1）和式（4.4.IY）计算.取大值。N5

23、0L.sin-ain(-r)(4.4. 1-4)式中：4上部结构总长度(m).对简支梁取其跨径;b上部结构总宽度(m);0斜交角();/-极限脱落转角(e),一般取5。图4.4.1.1塞*至联、白或*边嫁的小距*0图4.41制板堂(tt)*至.818成舞边的小距离。3当滴足式(4.4.1-5)的条件时.曲线桥梁端至墩、台帽或盖梁边缘的最小距离(Cm)(图4.4.1-3)应按式(4.4.1-6)和式(4.4.1-1)计算.取大值。1151-co6*17(4.4.1-6)&=0.5/+70(4. 4. 1-7)式中：4上部结构端部向外倒的移动瞅(cm)；3曲线梁的中心角(。)；1.-上部结构总孤线

24、长度(m)。m4.4.1-3Hhtt侨堂整至堂.日或累边修的小矛育O条文说明aN7O+O.5是公路桥梁抗贫设计细0(jTB02-0I-2008)的取依.来考虑墩存影响；a50+0.1+O.8+0.5t1公路桥梁抗震设计规范(JTG/T2231-01-2020)的取依，该公式适用于?5支梁、连扶梁等姑构形K,珞接长度作为构造措.满足其一即可C4.4.2对相邻主梁之间和主梁与桥台胸墙之间的构造措施进行评价时.应检杳其设置和使用状态.评价是否会因碰撞导致主梁或胸堵发生严日损伤，条文说明梁式挤中落梁典产立篡害，在1970年通海地震、1975年海域地震中，多数桥台胸5读技坏，对相邻梁之间和主梁与桥台及堵

25、之间的构造优节(如弹性些块、城冲装JL和Al位结构)进行评价.判定是否设工糠肢倏或.其他弹性村垫等.以避免因碰投导致相铎主梁或梁与桥台胸廿发生产支损伤，4.5场地地震地质灾害危险性评价4.5.1对于建造在抗震不利地段和危险地段的桥梁.应进行场地地震地质灾害危险性评价一I根据场地勘察和火他相关信息对场地液化、沉降、地表断裂危险性进行初步评估。条文说明抗震不利地段一般指：软44黏姓土层、液化土层和有产立不均匀地层的地段；地形陡峭、孤史、岩土松散、破碎的地段；地下水位埋藏枝浅、地表排水条件不良的地段。尸立不均匀地星指岩性、土质、层厚、界面等在水平方向变化很大的地层抗震危险地段一般指：地震时可能发生清

26、收、JW塌的地段；地震时可能塌陆的地18段、汽洞等岩注地段和已采空的于穴地段；河床内基岩具有倾向河椅的构it软4田.被深切河槽所切刈的地段；发震断裂、地震时可能坍塌而中断交通的方种地段,4.5.2在地面以下20m池闹内存在饱和砂土或饱和粉土（不含黄土）的地基.应对地基液化的可能性进行评价。当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：I当地质年代为第四纪晚更新世（QJ）及以前时.W度、度时可判为不液化；2粉土的黏粒（粒径小于0005mm的颖粒）含最自分率.H度、唱度和IX度分别不小于10、13和16时.可判为不液化土；3天然地基的桥梁.当上覆作液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件

27、之一时.可不考虑液化影响：d.+4+4-3（4.5.2）4+d.5rf+M-4.5式中：-地卜水位深度（m）,宜按设计基准期内年平均最尚水位采用，也可按近期内年最高水位采用；d.-上BHE液化土层厚度（m）.计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；4-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4.5.2采用、#4.5.2液化土特征深度d.（m）MMlJQNW度W度IX度678砂土789条文说明经初步判定可能发生液化的桥址场地，宜通过现场勘探对场地的潜在液化可能性和程度学进行详制的评价.评价场地地基液化对桥梁结构可能造成的伤桓度4.5.3基础下主要受力层存在情和砂土或

28、抱和粉土时.对下列情配可不进行液化影响的评价：I对液化沉陷不峨感的桥梁；2符合本细则第4.5.2条规定不发生液化初步判别要求的桥梁条文说明地基基础的定也评价包括他和砂土、能和粉土的液化初判、软土震陆等。对基&沉Fa不敏雳的桥梁结构.即基0沉陷时结构杖震性能彩响不显著的情况，可不进行基d液化和沉衿的评价。4.5.4同时满足下列条件时，可不进行基础沉降的注价：1基础和地下水位以下的上层不会液化；2基础下方且Jft下水位以上土层为下述一种或多种情况时：D更新世（地质年代大于11OOO年）；2）坚硬的黏上或黏质粉土；3）无黏性砂土、粉土和砂砾.其最小修正标准贯入锺击数（V1）w2Oy.3mb条文说明本

29、条引日公路结构物抗震加固改造手册（上时：桥梁）第3*关于沉降危险41的初步籍逸条件C4.5.5漓足卜列条件之一时，I评价为不会发生地表断裂：I没有穿过桥梁场地的断层迹线.或有断乂迹线穿过但断层不是话动断是；2桥址在、1度及1度以卜场地：3桥址在Ml度及唱度以上场地时.前第四纪基岩隐伏断裂的上层at盖厚度分别大于60m和90mc条文说明本条第I段*考了公路找构物抗震加固改造手册（上册：拚梁）第3章关于地表断层破裂危险性的初步行逸内容。4.5.6基础下主要受力瓜饱和砂土与饱和粉土符合下列条件时.可不进行地震作用下地基沉陷的估算：1桥址在调度以上场地时.地基上*承我力特征值分别大于80kPa和IoOkPM2桥址在调度场地时.基础底面以下的软弱土瓜厚度不大于5m。4.5.7对于不能满足第4.5.2条、第4.5.44.5.5条或无法进行定性评价的场地.应开展