公路结构物抗震加同改造手册 上 第1部分 桥梁PDF格式文档图书下载

第1章 公路桥梁抗震加固 1

1.1概述 1

1.2背景 2

1.3抗震理念 3

1.4抗震性能准则 5

性能水平 5

地震地面运动水平 5

桥梁重要性 6

预期服役年限 7

性能水平的选择 7

两个地震动水平的加固流程 8

免于加固的桥梁 9

1.5地震危险性水平 9

地面运动表示方法 9

地质因素 9

设计反应谱的确定 11

确定地震危险性水平 12

1.6基于性能的抗震加固类别 12

1.7地震动水平Ⅰ下桥梁的加固过程 13

地震动水平Ⅰ下抗震加固的筛选和优先原则 14

地震动水平Ⅰ下的桥梁抗震评估 15

地震动水平Ⅰ下的桥梁加固 15

1.8地震动水平Ⅱ下桥梁的加固过程 15

1.9地震动水平Ⅱ下的最低要求 17

1.10在地震动水平Ⅱ下的桥梁筛选和加固优先顺序 18

概述 18

需要考虑的因素 19

地震易损性分级方法 19

指数法 21

预期损伤方法 22

1.11针对地震动水平Ⅱ的评估方法 23

1.12针对地震动水平Ⅱ的加固策略 25

概述 25

选择加固策略 26

抗震加固的方法 29

1.13针对地震动水平Ⅱ的抗震加固措施 31

概述 31

抗震加固列表 31

第2章 地震危险性分析 35

2.1概述 35

2.2确定水平地震动特征的基本方法 37

2.3确定谱加速度Ss和S1 38

USGS（美国地质调查局）基于概率统计的地震动区划图 38

USGS（美国地质调查局）CD-ROM中基于概率统计的地震动数据文件 42

2.4场地类别和场地系数 47

场地类别和场地系数说明 47

F类场地的注意事项 48

场地类别沿桥长变化的影响 51

运动深度对场地类别划分和场地系数的影响 51

2.5使用美国地震动区划图和场地系数来生成水平地面运动的反应谱 52

采用两点法生成反应谱 52

多点法生成反应谱 53

不同阻尼比下的弹性谱需求的修正 54

用于地基失效评估的地面峰值加速度 54

2.6通过场地地震安全评价得到水平地震动反应谱 54

2.7构造竖向地震动反应谱 56

2.8构造加速度时程 57

时程的一般要求 57

选用和构造时程波的方法 58

与设计反应谱匹配的时程要求 59

时程的数量 59

2.9地震动的空间变化效应 60

第3章 地质灾害 61

3.1概述 61

3.2场地土液化 61

液化危险性描述 61

液化危险性的初步评估 62

用于液化分析的地震地面运动 64

详细液化评估方法概述 64

3.3场地沉降 65

沉降危险性概述 65

沉降危险性的初步筛选 65

详细估算沉降量方法概述 66

3.4地表断层 66

地表断层危险性描述 66

地表断层破裂危险性的初步筛选 66

详细评价地表断层方法的概要 66

3.5洪灾 67

洪灾危险性概述 67

洪灾危险性的初步筛选 67

洪灾危险性评估方法简述 67

第4章 用于筛选和优先排序的地震分级法 68

4.1概述 68

4.2基于优先指数的地震分级方法 68

桥梁等级的计算 68

基于多种参数计算优先指数 76

4.3基于预期损伤的地震分级法 76

背景 76

数据库需求 80

参考桥梁的脆弱性曲线 80

考虑斜角和空间效应缩放参考桥梁的脆弱性曲线 83

经济损失 84

基于预期损伤计算桥梁等级 85

基于预期损伤计算优先指数 85

第5章 既有桥梁的评估方法 89

5.1概述 89

评估方法综述 89

需求分析 89

5.2方法A：只检查连接单元细部和支承宽度 91

方法A1 91

方法A2 92

5.3方法B：构件承载力检查 92

方法B的评估过程 92

方法B的适用条件 93

5.4方法.C：构件能力／需求法 94

概述 94

弹性分析方法的选择 95

方法C的步骤 97

方法C的适用条件 97

实例 98

5.5方法D1：能力谱法 98

引言 98

桥梁承载力 98

地震需求 101

能力／需求谱 102

方法D1的步骤 103

方法D1的适用条件 105

5.6方法D2：结构的能力／需求（pushover）法 105

引言 105

位移能力评估 105

需求 106

方法D2的步骤 106

方法D2的适用条件 107

5.7方法E：非线性动力方法 107

引言 107

方法E的过程 107

方法E的适用条件 107

第6章 地基与基础的建模和能力评估 108

6.1概述 108

6.2基础模型 108

土—基础—结构相互作用 108

基础构件的刚度和承载力 110

6.3针对基础的地面位移需求 131

位移需求的来源 131

第7章 结构建模和能力评估 1

7.1总则 135

7.2侧向力的荷载传递路径 135

7.3桥梁结构建模的建议 137

质量的分布 137

刚度和强度的分布 138

跨内铰 139

阻尼 139

场地永久位移 140

7.4地震效应组合 140

单向地震作用 140

两个或三个正交方向的地震作用 140

适用于双向设计的响应组合方法 141

竖向加速度效应 141

7.5构件强度 142

7.6能力法确定桥墩构件作用 143

独柱式桥墩 143

多柱式桥墩 143

7.7桥梁构件的强度承载能力 144

钢筋混凝土墩柱和梁的抗弯强度 144

钢筋混凝土墩柱和梁的剪切强度 147

梁一柱节点的剪切强度 149

7.8桥梁构件的变形能力 149

悬臂梁塑性曲率和铰的转角 150

基于变形极限状态的特征 151

梁、柱中性轴高度 155

第8章 上部结构、支座以及支座垫石的加固方法 156

8.1概述 156

8.2桥面系与梁 156

横向荷载路径的加强 156

提供纵向连续 160

减小恒荷载 161

加固连续的上部结构 161

8.3支座、锚定板和支座支承面 162

加固现有支座 162

支座的更换 166

加强上部结构与下部结构的连接 169

8.4伸缩缝加固 171

拓宽支座支承面 171

限位器 172

耗能装置 196

传震装置 197

第9章 下部结构加固方法 199

9.1概述 199

9.2桥墩（柱）的加固方法 199

钢筋混凝土墩（柱） 200

钢墩、钢框架和受压构件 226

混凝土墙式墩 227

9.3盖梁及墩-盖梁节点的加固 229

盖梁的置换 230

盖梁的加固 230

降低盖梁内力的措施 232

墩-梁节点补强 233

上部结构 235

第10章 桥台、承台和地基的加固技术 237

10.1概述 237

10.2桥台加固方法 237

桥头搭板 238

锚定板 238

肋式桥台 241

桥台横向剪力键 242

桥台的横向锚碇 242

土层锚杆和重力式锚杆 246

10.3基础的加固 247

基础的置换 247

承台的加固 247

承台的加固设计 249

限制传递到承台的力 255

10.4桩与桩-承台节点的加固 256

辅助桩的类型 256

桩的下拉锚 256

第11章 危险场地桥梁加固措施 258

11.1概述 258

11.2横跨或靠近活动断层的桥梁 258

11.3位于或靠近不稳定边坡的桥梁 258

11.4位于可液化土层上的桥梁 259

桩基础的加固方法 260

通过土壤改良进行场地修复 265

上部结构改进 267

附录A 特定场地地质勘察及场地动力反应分析指南 269

A.1特定场地地质勘察 269

A.2场地动力反应分析 269

建立土层模型 269

选择输入基岩运动 269

场地反应分析和结果说明 270

附录B 地质灾害危险性评估 271

B.1概述 271

B.2土体液化危险性评估 271

用于液化危险性评估的现场勘察 271

液化势的评估 273

液化危险性评估 276

B.3土体沉降的危险性评估 280

B.4断层地表断裂危险性评估 282

断层位置 282

断层的活动性 283

断层断裂的特征 284

B.5洪灾危险性评估 285

附录C 易损性曲线理论 286

附录D 桥梁构件的能力／需求比 288

D.1概述 288

D.2支座或限位器作用力的最低需求 288

D.3最小支承长度 289

D.4伸缩缝和支座的能力／需求比 290

概述 290

位移能力／需求比 291

作用力的能力／需求比 291

D.5钢筋混凝土墩柱、墙和基础的能力／需求比 291

纵筋的锚固 294

纵筋的搭接 297

墩柱的剪切 299

横向约束钢筋（箍筋） 303

基础转动和屈服 304

D.6桥台的能力／需求比 306

D.7由液化引起的地基失效的能力／需求比 306

D.8小结 307

附录E 工程实例5.1：一座四跨钢筋混凝土箱梁桥构件的能力／需求计算 309

E.1简介 309

E.2桥梁工程概况 309

E.3地震分级 310

易损性级别V 311

地震危险性级别，E 312

桥梁等级R 312

优先指数 312

E.4细部构造评估 312

能力／需求比—已建桥梁 313

加固措施的鉴定和评估 326

附录F 工程实例5.2：一座多跨简支钢桥的构件能力与需求比的评估 328

F.1简介 328

F.2桥梁实例的工程概况 328

F.3桥梁评估 328

抗震加固类别 328

能力／需求比计算的构件 330

分析过程 330

对工况2使用均匀荷载法 330

F.4工况1的支座能力／需求比 331

位移能力／需求比（工况1） 331

作用力的能力／需求比（工况1） 331

F.5工况1的液化势 332

F.6工况2的支座能力／需求比 332

位移能力／需求比（工况2） 332

力的能力／需求比（工况2） 332

F.7工况2时2号墩的能力／需求比 333

F.8工况2的液化势 334

术语表 335

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