日文抗震规范(1-8章)

《日文抗震规范(1-8章)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《日文抗震规范(1-8章)（109页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第 1 章 总则 1.1 适用范围 本文章适用于桥梁的抗震设计。 明确抗震设计篇的适用范围。 适用的桥梁和操作与共通篇 1.1 适用的范围相同。 1.2 用语的定义 本文章中使用的用语的意义如下。 （1） 抗震性 桥梁承受地震影响的性能 （2） 界限状态 桥梁整体及各部分能满足抗震性的界限的状态 （3） 液状化 土壤间隙中的水压因地震运动急剧上升，导致饱和砂土层失去断裂强度， 对土壤的构造产生破坏 （4） 流动化 伴随着液状化产生，地基向水平方向移动 （5） 抗震设计上的地基类别 按照地震时地基的振动特性而进行的工程分类的地基类别 （6） 抗震设计上的地基面 在抗震设计上的地表面和假设的地基面

2、 （7） 抗震设计上的基础面 针对对象地点具有共同的宽度范围，处于在抗震设计中被看作是振动的地 基下方存在的非常坚硬的地基上方 （8） 地震烈度法 把由于地震的影响对结构物及地基产生的作用置换成用地震烈度表示的静 荷载，进行检查抗震性能的方法 （9） 地震时保有水平耐力法 在结构物的塑性范围内地震时的保有水平耐力和变形性能，考虑能量吸收 的静态抗震性能检查方法 （10） 静态检查法 用静态的分析进行检查抗震性能的方法 （11） 动态检查法 用动态的分析进行检查抗震性能的方法（12） 设计振动单位 在地震时被看作是做同一振动的结构系列 （13） 塑性化 部件由于地震力产生的变形超过了部件自身的弹

3、性界限 （14） 地震时保有水平耐力 结构部件在塑性范围内反复受到地震力时发挥出的水平耐力 （15） 塑性变形性能 结构部件在塑性范围内反复受到地震力时能够稳定地保持地震时保有水平 耐力而变形的性能 （16） 塑性铰 在钢筋混凝土部件里，受到正负交替的反复变形时限定发挥塑性变形性能 的部位。为算出最终水平变位而设定的塑性铰部件沿轴方向的长度称为塑性铰 的长，塑性铰长度内的断面范围称为塑性铰范围。 （17） 地震时水平力分散结构 地震时为了让量大的下部结构分担上部结构的惯性力，把上部结构和量大 的下部结构结合在一起的结构。作为上下结构相结合的方法，用在橡胶支撑， 免震支撑等弹性固定方式的场合和用

4、固定支撑的多点固定方式的场合等。 （18） 抗震桥 随着适度延长使用免震支撑的固有周期，具有以增大衰减性能，拥有预期 能够减轻地震时的惯性力的结构的桥梁。 （19） 防止上部构造掉落系统 以防止上部结构因地震而掉落为目的而设置的结构系统，由横梁连接、防 止上部构造掉落结构、限制移位结构及防止高度差结构组成。第 2 章 抗震设计的基本方针 2.1 抗震设计的基本 （1） 桥梁的抗震设计的目的在于，根据设计地震运动的级数和桥梁的重要性， 确保桥梁具有必要的抗震性能。 （2） 在进行抗震设计时，除了考虑地形、地质、地基条件、布局条件等，选 择抗震性能较好的构造形式外，还必须注意构成桥梁的各种部件以及

5、桥 梁的整个体系均须具备必要的抗震性。 （1）桥梁在地震后作为避难道路及通往救助、急救、医疗、消防活动及向受灾 区输送紧急物资的运输道路等担任了非常重要的作用。因此，在桥梁的抗震设 计上，必须有确保地震时的桥梁安全观念的同时，按照桥梁的重要度，尽可能 控制因桥梁的功能下降而导致的对地区社会生活造成的障碍。根据桥梁作用的 重要性，在桥梁的抗震设计中的基本在于根据设计地震运动的震级和桥梁的重 要性来确保桥梁必要的抗震性能。 （2）通过考虑地形、地质、地基条件、布局条件等后，选择具有适当地抗震性 的桥梁构造形式是很重要的。另外，必须以在增强构造部件强度的同时提高变 形性能，以建造桥梁整体可以抵抗地震

6、构造系统为目标。据此观点，将抗震设 计上较好的构造形式与抗震设计上欠妥的构造形式记述如下。 1）为确实防止上部构造的掉落，最好选择尽可能大的跨度连续构造的桥梁构造 形式。大跨度连续构造的支承条件有单点固定方式和地震时水平力分散构造等， 通常在单点固定方式的大跨度连续构造中，因为支撑固定支承的下部构造的负 担容易变得过大，所以这时最好选择地震时水平力分散构造。另外，若有山丘 部的高桥墩的桥梁等、桥台部的地基条件良好时，因位从此时的构造来看，由 桥墩负担地震时水平力比使用桥台负担更为合理，所以为了提高桥梁整体的抗 震性，最好根据桥梁的构造条件和基础地基的支撑条件等恰当地选择支承条件。 2）在可能产

7、生软质粘性土层的滑动性和沙质地基的液状化、及其伴随液状化的 流动化等地基变化的填埋地基和冲积地基上，选择水平刚性较高的基础、和多 点固定方式和 Rahmen 桥形式等，上部构造和下部构造的接点尽可能多的构造 体系。 3）地基条件良好、固有周期短的大跨度连续形式的桥梁最好采用抗震设计。 4）在可能因部分的损坏导致整个体系崩溃的构造系统中，必须考虑如何限定该 部分的损坏。 5）对大的地震而言，必须区分容许非线形反应的构造部件和即使在其状况下仍 限制在基本弹性域的必要构造部件，适当地构成构造系统。另外，最好不要采 用受几何学的非线形性影响较大的构造和因死载荷而受到大的偏心力矩的构造这样的在受到大的地

8、震运动时容易变得不稳定的构造。 6）在地基条件和构造条件有明显变化的地方，必须充分探讨将上部构造从桥墩 处切离更有利还是采用连续构造更有利。 2.2 抗震设计的原则 （1） 在桥梁的抗震设计中，一般将设计地震运动区分为桥梁的使用期间发生 概率较高的地震运动（以下称“1 级地震运动” ）和桥梁的使用期间发生概 率较低但强度较大的地震运动（以下称“2 级地震运动” ）这两个级别。在 此，2 级地震运动包含预计的板块部位型大规模地震类型 I 的地震运动以 及预计内陆直下型地震的类型 II 的地震运动这两种。 （2） 根据道路类别和桥梁的功能、构造桥梁的重要度分为重要度一般的桥梁 和重要度特别高的桥梁

9、（以下分别称为“A 类桥梁”和“B 类桥梁”）这两种， 其区分方式请参考 2 、3 。 （3） 基于桥梁整体的状态，桥梁的抗震性能如下。 1） 抗震性能 1 即使有地震，桥梁仍然可以完好无损的性能。 2） 抗震性能 2 地震仅仅会造成一定程度的损伤，桥梁能够被快速修复的性能。 3） 抗震性能 3 地震不会对桥梁造成致命性损伤的性能。 （4） 根据设计地震运动的级别和桥梁的重要度，桥梁的抗震设计如下： 1） 请进行抗震设计，确保对于 1 级地震，A 类桥梁和 B 类桥梁均为抗震 性能 1。 2） 请进行抗震设计，确保对于 2 级地震，A 类桥梁为抗震性能 3 ，B 类桥 梁为抗震性能 2 。 （

10、5） 请注意，应当采取一定措施，保证即使因抗震设计中未预料到的举动和 地基破坏等造成构造系统破坏，也可以防止上部构造的掉落。 （1）抗震设计中考虑的地震运动可分为桥梁使用期间生概率较高的地震运动 （以下称“1 级地震运动”）和桥梁的使用期间发生概率较低但强度较大的地震运 动（以下称“2 级地震运动”）这两个阶段的地震运动。经此次修订后，将这两个 阶段的设计地震运动称为 1 级地震运动及 2 级地震运动为。在此，1 级地震运 动指，发生可能性较高的中等规模程度的地震导致的地震运动。另外，2 级地 震运动指，发生频率较低的板块境界型大规模地震造成的地震运动（类地震 运动）和 1995 年兵库县南部

11、地震那样，发生频率极低的内陆直下型地震造成 的地震运动（类地震运动）这两种类型的地震运动。相对而言，类地震运 动为较大振幅在长时间反复作用的地震运动，类地震运动则是持续时间极短但地震强度极大的地震运动。因地震运动的特性不同，在地震设计中应考虑两 种地震运动。 （2）鉴于在地震后桥梁的社会作用和在灾害防范上的所在位置，桥梁失去功能 造成的影响度大小等，遵从于传统的道路桥梁的抗震设计惯例，按照道路种类 和桥梁的功能构造将抗震设计桥梁区分设定为 2 种重要度。再者，这里所说 的重要度是从抗震设计上的观点评价的重要度。 （3）作为桥梁抗震设计目标的抗震性能，根据抗震设计上的安全性、抗震设计 上的使用性

12、、抗震设计上的可修复性的各种观点，设定了 3 个阶段的级别，如 同条文所述的被定义。在这里，抗震设计上的安全性是指，为了保证不会因地 震导致的上部构造掉落时造成人员伤亡的功能；抗震设计上的使用性是指，地 震后的桥梁依然维持了其原来的通行功能和避难路、求助、救急、医疗、消防 活动及紧急物资的运输道路的功能；抗震设计上的可修复性是指，能修复因地 震产生的损伤的功能。 首先，抗震性能 1 的定义为即使有地震，桥梁仍然可以完好无损的性能。 抗震性能 1 中，当然可以确保对桥梁掉落的安全性，即使在地震后也不必进行 任何修复即能确保桥梁具有与地震前相同的桥梁功能。另外，可一些稍微修复 即可对应其长期的必要

13、修复。 抗震性能 2 的定义为地震仅仅会造成一定程度的损伤，桥梁功能能够被快 速修复的性能。即抗震性能 2 可以确保对桥梁掉落的安全性的同时，在地震后， 也能通过应急修复快速地恢复桥梁功能。另外，也能够比较容易进行长期的必 要修复。 抗震性能 3 的定义为地震不会对桥梁造成致命性损伤的性能。即抗震性能 3 确保桥梁掉落安全性的必要，但必要功能不包含抗震设计上的使用性和抗震 设计上的可修复性的观点。 表-解 2.2.1 就抗震性能 13 有关的事项从抗震设计上的安全性、抗震设 计上的使用性、抗震设计上的可修复性的观点分别考虑后加以整理并显示。而 且，抗震性能 1 和抗震性能 2 ，若满足从使用性

14、和可修复性的观点求得的抗震 性能，则能明确确保桥梁掉落的安全性，所以桥梁掉落的安全性一般不属于抗 震设计上的支配性的要求项目。 表- 解 2.2.1 抗震性能的观点 抗震设计上的可修复性 桥梁的抗震性能 抗震设计上的 安全性 抗震设计上的 使用性 短期可修复 性 长期可修复 性 抗震性能 1 ： 即使有地震，桥梁仍 然可以完好无损的性能 确保桥梁掉落 的安全性 确保具有地震 前相同的桥梁 功能 不必做功能 恢复的修复 稍微修复即 可 抗震性能 2 ： 地震仅仅会造成一定 程度的损伤，桥梁能够被 确保桥梁掉落 的安全性 地震后的桥梁 功能能得到快 速恢复 功能恢复的 修复有相应 的应急修复 能够

15、比较容 易的进行恒 久修复快速修复的性能 抗震性能 3 ： 地震不会对桥梁造成 致命性损伤的性能 确保桥梁掉落 的安全性 （4）如同条文中那样，规定按照（1 ）中规定的设计地震运动的震级和（2） 中规定的 2 种桥梁的重要度，求桥梁的抗震性能。如表-解 2.2.2 中所示。 表-解 2.2.2 以桥梁的抗震性能为目标的设计地震运动 设计地震运动 A 类桥梁 B 类桥梁 1 级地震运动 即使有地震，桥梁仍然可以完好无损的性能（抗震性能 1） 类地震运动 （板块境界型的大规模 地震） 2 级 地 震 运 动 类地震运动 （兵库县南部地震类型 的内陆直下型地震） 地震不会对桥梁造成致命性 损伤的性能

16、（抗震性能 3） 地震仅仅会造成一定程度的 损伤，桥梁能够被快速修复 的性能（抗震性能 2） （5）即使因抗震设计中未预料到的举动和地基破坏等造成构造系统破坏，也应 以努力确保抗震设计上的安全性为目的，如条文中考虑到的那样防止上部构造 的掉落。在抗震设计中，从给予构造物的影响这一观点看来，即使至今观测到 的世界最强的地震运动为兵库县南部地震，也不能否认在将来发生比之更强的 地震运动的可能性。这是因为，以现有的知识还不能充分明白有关强烈地震运 动发生的作用过程和将来发生地震的断层等的不确定性。另外，在现阶段，进 行强震观测的历史很短，没有充分地积累这样强烈的地震运动的观测记录，所 以对于正确估计此类地震运动的特性并将之反映在桥梁的抗震设计上还残留了 多处未明了之处。另外，因周围地基的破坏和构造部件中未预料的复杂振动， 可能产生在设计上没想到的作用和变位，使桥梁存在变形。因此，即使对此类 事态，也要以在一定程度上确保桥梁掉落的安全性为目标。但是，在 1999 年 发生的土耳其地震和台湾集集地震中，我们看到了因 5m 到 10m 及更大的断层 变位引起的桥梁掉落