日本抗规10要点.docx

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1、第10章钢制桥墩的地震时保有水平抗力和容许塑性率的计10.1一般规定⑴充填混凝土的钢制桥墩的地震时保有水平抗力和容许塑性率，按照10.2节的规定计算。⑵未充填混凝土的钢制桥墩，按照10.3节规定的结构细节取能够确保所需韧性的结构。止匕外，可进行第6章规定的动态解析，判断其抗震性。⑶对于地震后的永久位移，按照5.2节的规定进行校核。解说至今为止，尚未有钢制桥墩震害的经验，但鉴于1995年兵库县南部地震的受灾情况，以地震时保有水平抗力法为基础规定了设计方法。设计的目的是防止象桥墩崩塌这样的破坏，而桥墩崩塌是由于水平方向的地震力，引

2、起加筋板和钢管的压曲、裂缝使上部结构的静载失去了垂直方向的抗力。在此，按钢制桥墩是否充填混凝土分别如⑴、⑵项规定。⑴通过在内部适当充填混凝土可提高钢制桥墩的地震时保有水平抗力和变形性能。此时的地震时保有水平抗力及容许塑性率是按照钢筋混凝土桥墩，根据10.2节的规定算出的。但充填混凝土的钢制桥墩在采用地震系数法进行抗震设计时要注意以下几点：1）采用地震系数法进行抗震设计时，基本上要作为忽略充填混凝土的效果的钢制桥墩来进行设计。但在设计组合柱，考虑钢断面和混凝土断面的组合效果时，不受上述限制。此时不采用小的易发生变形的断面，同时要

3、考虑柱头螺栓和隔板等的组合结构的结构细节及混凝土的填充性能等。2）要是在柱子中间高度改变板厚，当板厚变位的部位受到水平地震力时，容易产生局部压曲。如果改变板厚没有显著的经济效果时，以相等板厚的等断面来设计，可以降低混凝土的填充高度，有时也是有利的。因此，以断面一定为主在改变板厚的情况下，原则上柱子的断面变化部分的应力应当留有余地。⑵关于未充填混凝土的钢制桥墩的地震时保有水平抗力及容许塑性率的定量评价方法，至今尚未进行调查研究。但是，从建设省土10-13木研究所的实验，对于采用怎样的结构细节才能够提高它们(保有水平抗力及容许塑性

4、率：译者)已得到某种程度的真知灼见，所以，决定采用这些实验确认的结构细节。另外，未充填混凝土的钢制桥墩，与钢筋混凝土桥墩比较，在受到较大地震力作用时，其反应及抵抗机理、韧性的评价等，大部分尚未明确。因此，现在很难规定出钢筋混凝土桥墩具有同样可信度的按照地震时保有水平抗力法进行的抗震设计方法，可以认为采用动态解析，能够更恰当地评价实际行为。因此以考虑了反复影响的水平载重试验结果为基础，考虑钢制桥墩的非弹性区域的抵抗机理，通过动态解析，来判断抗震性能是可以的。⑶关于充填混凝土的钢制桥墩的永久变形，采用5.2节中规定的式(524),

5、可以算出屈服刚度与屈服后的二次刚度之比r为0.05,永久变形修正系数Cr为0.35。此时对反应塑性率hr,采用在式(5.2.5)中得出的值乘以PJPy后的值，关于Py、Pa及防，采用按照10.2.1节规定计算得出的数值。关于未充填混凝土的钢制桥墩的永久变形，可采用第6章中对三波形的输入地震动的动态解析结果的平均值进行校核。10.2充填混凝土的钢制桥墩J0.2.1地震时保有水平抗力及容许塑性率地震时保有水平抗力及容许塑性率，对于轴向力，只在钢断面有阻力，对于弯矩及剪切力，充填混凝土的钢制桥墩没有张拉阻力，可将钢断面看做是钢筋，作

6、为钢筋混凝土结构通过式(10.2.1)和式(10.2.2)计算得出。P.-P,Pa=Py+--匚(10.2.1)a"一屋PNa=「i^)j(10.2.2)yPa其中，Pa：填充混凝土的钢制桥墩地震时的保有水平抗力（tf）Pu:填充混凝土的钢制桥墩极限水平抗力（tf）Py：填充混凝土的钢制桥墩屈服水平抗力（tf）a:表-10.2.1所不安全系数pa：填充混凝土的钢制桥墩的容许塑性率Su：填充混凝土的钢制桥墩极限位移（m）10-13Sy：填充混凝土的钢制桥墩屈服位移（m）表-10.2.1计算地震时保有水平抗力的安全系数桥的类别针对

7、I类地震动计算容许塑性率所采用的安全系数a针对II类地震动计算容许塑性率所采用的安全系数aB型桥3.01.5A型桥2.41.2解说根据建设省土木研究所的荷载实验，已经确认充填混凝土的单悬臂梁式的钢制桥墩，受到水平力的作用时产生的水平位移，与看作仅以钢断面抵抗轴向力的作用，及作为忽略混凝土拉伸的钢筋混凝土断面抵抗弯矩时的理论值相一致。因此，对轴向力假定为钢断面，对弯矩假定为钢筋混凝土断面，按照钢筋混凝土桥墩来计算充填混凝土的钢制桥墩的地震时保有水平抗力。按照钢筋混凝土桥墩计算地震时保有水平抗力及容许塑性率时，可按以下假设进行设计

8、。1）将钢材视作具有等值断面的箍筋和轴向钢筋。2）图-解10.2.1为钢材的应力一应变曲线模型，此时，极限变形，不论地震动为何种类型，均赋与同一值。拉伸侧和压缩侧钢材的极限变形均认为是5%。另外，当采用SM5%以上的高强钢时，必须慎重考虑极限变形的值。3）充填混凝土的钢制桥墩