2023组合型桥梁减隔震结构技术规程.docx
《2023组合型桥梁减隔震结构技术规程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023组合型桥梁减隔震结构技术规程.docx(48页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、组合型桥梁减隔震结构技术规程目 次1 总则62 术语和符号72.1 术语72.2 符号83 分类及结构形式103.1 一般规定103.2 分类103.3 结构形式104 材料及构造要点124.1 滑动摩擦类支座124.2 叠层橡胶支座124.3 金属阻尼器135 计算分析方法165.1 一般规定165.2 计算模型165.3 分析方法236 抗震验算266.1 作用效应组合266.2 抗震验算267 技术要求与检验277.1 技术要求及试验方法277.2 检验278 施工与维护308.1 施工安装308.2 工程验收308.3 装置维护30附录 A 滑动摩擦类支座水平滞回性能试验方法31附录
2、B 叠层橡胶支座水平剪切刚度试验方法33附录 C 金属阻尼元件试验方法35本规程用词说明384Contents1 General Provisions62 Terms and Symbols72.1 Terms72.2 Symbols83 Classification and Structural Styles103.1 General Requirements103.2 Classification103.3 Structural Styles104 Materials and Structural Details124.1 Sliding Friction Bearings124.2 La
3、minated Rubber Bearings124.3 Metal Dampers135 Structural Analysis165.1 General Requirements165.2 Calculation Models165.3 Analytical Methods236 Seismic Check266.1 Combination of Actions266.2 Seismic Check267 Technical Requirements and Inspection277.1 Technical Requirements and test methods277.2 Inspe
4、ction278 Construction and Maintenance308.1 Construction Installation308.2 Acceptance308.3 Maintenance30Appendix A Test Methods for Horizontal Hysteretic Performance of Sliding Friction Bearings31Appendix B Test Methods for Horizontal Shear Stiffness of Laminated Rubber Bearings33Appendix C Test Meth
5、ods for Metal Damping Elements35Explanation of Wording in This Code38List of Quoted Standards39Addition: Explanation of Provisions401 总则1.0.1 为了规范和促进组合型减震耗能装置在桥梁工程中的应用,减小桥梁的地震灾害,制定本规程。1.0.2 本规程适用于抗震设防烈度为 6、7、8 和 9 度地区的新建、改建的公路及城市桥梁工程。1.0.3 采用组合型减震耗能装置的公路和城市桥梁抗震设计,除应符合本规程的要求外,尚应符合国家现行的有关标准规范的规定。372 术
6、语和符号2.1 术语2.1.1 组合型减震耗能装置 combined seismic isolator组合型减震耗能装置由桥梁的竖向承载装置与水平减震耗能装置所组成,包括滑动摩擦类支座+叠层橡胶支座、滑动摩擦类支座+金属阻尼器、叠层橡胶支座+金属阻尼器等类型。2.1.2 竖向承载装置 vertical load bearing system在组合型减震耗能装置用来承受桥梁竖向荷载(自重和活载)的装置。2.1.3 水平减震耗能装置horizontal seismic isolated system在组合型减震耗能装置用来降低结构水平地震响应的装置。2.1.4 伸缩缝expansion and c
7、ontraction joint为适应桥梁结构变形的需要,在上部结构中设置的间隙。2.1.4 挡块retainer防止桥梁上部结构发生较大位移而设置的保证措施。2.1.4 滑动摩擦类支座 sliding friction bearing提供桥梁竖向支承且在地震作用下提供摩擦耗能的装置,包括盆式活动支座、球型活动支座、板式橡胶支座等。2.1.5 叠层橡胶支座 laminated rubber bearing提供桥梁竖向支承或在地震作用下提供水平恢复力的装置,由上下支座板、封钢板、加劲钢板、橡胶层等组成。2.1.6 金属阻尼器 metal damper在地震作用下提供水平恢复力和弹塑性滞回耗能的装
8、置,主要有 C 型、三角板、X 型和卡榫等类型。2.1.7 摩擦耗能friction energy dissipation利用界面间的滑动摩擦力耗散地震能量的效应。2.1.8 弹塑性滞回耗能 elastic plastic hysteretic energy dissipation利用材料的弹塑性性质耗散地震能量的效应。2.1.9 设计位移design displacement组合型减震耗能装置在最不利组合作用下所能达到的最大位移。2.1.10 等效刚度effective stiffness组合型减震耗能装置所承受的最大水平力与设计位移的比值。2.1.11 等效阻尼比effective dam
9、ping ratio组合型减震耗能装置在往复运动中,在设计位移处所耗散的能量相对应的等效阻尼与临界阻尼的比值。2.2 符号𝑦𝐹滑动摩擦类支座的临界摩擦力;md 滑动摩擦类支座的滑动摩擦系数; R 支座所承担的上部结构恒载反力; Kh滑动摩擦类支座的初始刚度; sy滑动摩擦类支座的临界滑动位移;Gd 叠层橡胶支座或板式橡胶支座的动剪切模量;Ar 橡胶支座的剪切面积;t 橡胶支座的橡胶层总厚度;Kj叠层橡胶支座的剪切刚度; Fyd金属阻尼器的屈服力; Xyd金属阻尼器的屈服位移; K1d金属阻尼器的初始刚度; K2d金属阻尼器的屈后刚度;a金属阻尼器的屈后刚度与初始
10、刚度的比;𝑦𝐹𝑖金属阻尼器的初始屈服力;Keff 双线性模型组合体系的等效刚度;xeff 双线性模型组合体系的等效阻尼比; Dd 双线性模型组合体系的水平设计位移; Qd 双线性模型组合体系的特征强度;Kd 双线性模型组合体系的屈后刚度; Fy双线性模型组合体系的屈服力; Ki双线性模型组合体系的初始刚度;Dy双线性模型组合体系的屈服位移;K1三线性模型组合体系的初始刚度、卸载刚度及再加载刚度; K2三线性模型组合体系的第二段线性刚度;K3三线性模型组合体系的第三段线性刚度;3Fu三线性模型组合体系的第一段线性终点对应的荷载;2Fu三线性模型组合
11、体系的第二段线性终点对应的荷载;1𝑋𝑢三线性模型组合体系的第一段线性终点对应的位移;2𝑋𝑢三线性模型组合体系的第二段线性终点对应的位移;E hp 墩身所承受的水平地震力;S相应于减隔震桥梁的等效周期,采用等效阻尼比修正的反应谱值; Mt 一联桥梁总质量,应包含梁体、盖梁换算质量、墩身换算质量; Teq 减隔震桥梁的等效周期;Keq,i 第i 个桥墩、桥台与其上部的减隔震装置等效刚度串联后的组合刚度;kp ,i 第i 个桥墩、桥台的抗推刚度;keff,i 第i 个桥墩、桥台上减隔震装置的等效刚度;Dd ,i 第i 个桥墩、桥台上减隔
12、震装置的水平设计位移;EId ,i 作用在第 i 个墩台顶的水平地震力;Keff ,i 第 i 个桥墩上减、隔震支座的有效刚度;D i 第 i 个桥墩上减隔震支座的地震水平位移。3 分类及结构形式3.1 一般规定3.1.1 组合型减震耗能装置的构造应简单、性能可靠且对环境温度变化不敏感, 应在其性能明确的范围内使用;组合型减震耗能装置应具有可更换性,并应进行定期维护和检查。3.1.2 组合型减震耗能装置应具有足够的初始刚度和屈服强度,以满足正常使用条件的要求。3.1.3 组合型减震耗能装置宜采用将桥梁结构的竖向承载装置(自重和活载)与水平减震耗能装置(地震作用)分离设计的理念。3.1.4 采用
13、组合型减震耗能装置桥梁相邻上部结构之间的伸缩缝、梁体和档块等处应设置足够的间隙,以满足梁体位移需求。3.2 分类3.2.1 组合型减震耗能装置由桥梁的竖向承载装置与水平减震耗能装置所组成。组合型减震耗能装置主要有以下几种类型:1 滑动摩擦类支座+叠层橡胶支座;2 滑动摩擦类支座+金属阻尼器;3 叠层橡胶支座+金属阻尼器。3.2.2 滑动摩擦类支座+金属阻尼器、叠层橡胶支座+金属阻尼器可用于桥墩的横桥向减震设计及固定墩的纵桥向减震设计。3.2.3 滑动摩擦类支座+叠层橡胶支座可同时用于桥墩的纵、横桥向减震设计。3.3 结构形式3.3.1 滑动摩擦类支座+叠层橡胶支座组合减震装置由滑动摩擦类支座与
14、叠层橡胶支座并联组成,滑动摩擦类支座提供竖向支承和摩擦耗能,叠层橡胶支座提供水平恢复力。3.3.2 滑动摩擦类支座+金属阻尼器组合减震装置由滑动摩擦类支座与金属阻尼器并联组成,滑动摩擦类支座提供竖向支承和摩擦耗能,金属阻尼器提供水平恢复力和弹塑性滞回耗能。3.3.3 叠层橡胶支座+金属阻尼器组合减震装置由叠层橡胶支座与金属阻尼器并联组成,叠层橡胶支座提供竖向支承和水平恢复力,金属阻尼器提供弹塑性滞回耗能。4 材料及构造要点4.1 滑动摩擦类支座4.1.1 滑动摩擦类支座主要有活动球型钢支座和活动盆式橡胶支座。球型钢支座材料及构造相关要求按桥梁球型支座(GB/T 17955)执行;盆式橡胶支座材
15、料及构造相关要求按公路桥梁盆式支座(JT/T 391)执行。4.1.2 当板式橡胶支座在地震作用下的抗滑性能不满足要求时,可视为滑动摩擦类支座,其材料及构造相关要求按公路桥梁板式橡胶支座(JT/T 4)执行。4.2 叠层橡胶支座4.2.1 叠层橡胶支座构造示意如图 4.2.1 所示。 1 2 3 4 5 61-上支座板,2-封钢板,3-加劲钢板,4-橡胶层,5-高强连接螺栓,6-下支座板图 4.2.1 叠层橡胶支座构造示意4.2.2 叠层橡胶支座的橡胶应采用天然橡胶,其性能符合表 4.2.2 要求。表 4.2.2 橡胶材料性能要求项目要求拉断伸长率(%)600拉伸强度(MPa)18橡胶与钢板粘
16、结剥离强度(N/mm)10脆性温度()-50热空气老化(70168h )(与未老化前数值相比发生的最大变化)硬度变化(IRHD)-5+10拉伸强度变化率(%)15扯断伸长率变化率(%)20恒定压缩永久变形(70,24h,压缩率为 25%)(%)30耐臭氧老化(50pphm,20%伸长率,4096h )橡胶保护层不出现龟裂4.2.3 叠层橡胶支座的加劲钢板、粘结剂相关要求按公路桥梁板式橡胶支座(JT/T 4)执行。其中,封钢板和连接钢板应满足碳素结构钢(GB/T 700)和低合金高强度结构钢(GB/T 1591)的要求。4.3 金属阻尼器4.3.1 金属阻尼器主要有 C 型、E 型、三角板、X
17、型和卡榫等类型。1 C 型钢阻尼器如图 4.3.1-1 所示:65432 1(a)立面(b)平面1-下板,2-C 型耗能件,3-边销,4-下预埋板(含套筒),5-上板,6-上预埋板(含锚筋)图 4.3.1-1 C 型钢阻尼器2 E 型钢阻尼器如图 4.3.1-2 所示:1-上板,2-E 型耗器,3-下板,4-预埋板图 4.3.1-2 E 型钢阻尼器3 三角板阻尼器如图 4.3.1-3 所示:减震向活动向121 3 42 3 4(a)侧立面(b)正立面1-上板,2-传力件,3-耗能三角板,4-下板图 4.3.1-3 三角板阻尼器4 X 型阻尼器如图 4.3.1-4 所示: 23减震向13(a)立
18、面图(b)X 形钢板1-顶板,2-滑槽,3- X 形钢板图 4.3.1-4 X 型阻尼器5 卡榫阻尼器如图 4.3.1-5 所示:4 3 2 1减震向1-下板,2-耗能卡榫,3-滑动导板,4-上板图 4.3.1-5 卡榫阻尼器4.3.2 金属阻尼器阻尼元件机械性能应符合表 4.3.2 的要求;阻尼元件用钢材主要化学成份应符合 GB/T 1591 的规定。表 4.3.2 金属阻尼器阻尼元件机械性能要求项目技术指标屈服强度 s(Mpa)200400伸长率 (%)17%抗拉强度 b(Mpa)1.5s冲击韧性按公路钢结构桥梁设计规范(JTG D64)3.1.3 节采用5 计算分析方法5.1 一般规定5
19、.1.1 采用组合型减震耗能装置的桥梁,可只进行 E2 地震作用下的抗震设计和验算。5.1.2 E2 地震作用下,桥墩、桥台、基础可发生局部轻微损伤,但仍处于弹性状态,震后不需修复或经简单修复可继续使用。5.2 计算模型5.2.1 计算采用组合型减震耗能装置桥梁的地震作用效应时,宜取全桥模型进行分析,并考虑伸缩装置、桩土相互作用等因素的影响。5.2.2 采用组合型减震耗能装置桥梁的计算模型需满足城市桥梁抗震设计规范(CJJ 166)或公路桥梁抗震设计规范(JTG/T 2231-01)的相关规定外,尚应正确反映组合减震耗能体系的力学特性。当环境温度历年最冷月平均温度的平均值低于 0oC 时,还应
20、考虑低温对组合型减震耗能装置力学特性的影响,对组合型减震耗能装置桥梁进行低温条件下的抗震分析和验算。FF hyKhx5.2.3 滑动摩擦类支座可采用双线性模型,其恢复力模型如图 5.2.3 所示。图 5.2.3 滑动摩擦类支座恢复力模型𝑦1 滑动摩擦类支座的临界摩擦力𝐹,按下式计算:𝐹 = m𝑅(5.2.3-1)𝑦𝑑式中: md 滑动摩擦系数。活动球型钢支座和活动盆式橡胶支座一般取 0.02;板式橡胶支座与混凝土表面的滑动摩擦系数一般取 0.25,与钢板的滑动摩擦系数一般取 0.20。R 支座所承担
21、的上部结构恒载反力(kN);2 滑动摩擦类支座的初始刚度 Kh,按下式计算:对于活动球型钢支座和活动盆式橡胶支座,𝐾 = 𝑦 𝐹 𝑠𝑦(5.2.3-2)式中:sy 滑动摩擦类支座的临界滑动位移(m)。活动球型钢支座和活动盆式橡胶支座一般取 0.003m。对于板式橡胶支座,𝐾 = 𝐺𝑑𝐴𝑟 𝑡(5.2.3-3)式中: Gd 板式橡胶支座的抗剪弹性模量(kN/m2),一般取 1200kN/m2;Ar 橡胶支座的剪切面积(m2
22、);t 橡胶层总厚度(m)。5.2.4 叠层橡胶支座可采用线弹性模型,其恢复力模型如图 5.2.4 所示。FK jx图 5.2.4 叠层橡胶支座恢复力模型叠层橡胶支座的初始刚度 Kj,按下式计算:𝑗𝐾 = 𝐺𝑑𝐴𝑟 𝑡(5.2.4)式中: Gd 叠层橡胶支座的抗剪弹性模量(kN/m2)。一般取 1000kN/m2;Ar 橡胶支座的剪切面积(m2);t 橡胶层总厚度(m)。5.2.5 金属阻尼器可采用双线性模型,其恢复力模型如图 5.2.5 所示。图 5.2.5 金属阻尼器恢复力模型1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2023 组合 桥梁 减隔震 结构 技术规程
限制150内