公路隧道抗震設計的案例
公路橋梁抗震設計細則和建筑抗震設計規范 ￥1
《公路橋梁抗震設計細則》（JTGT B02-01-2008）
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基于能力保護原則的橋梁抗震設計 附公路橋梁抗震設計細則JTGT B02-01-2008下載
本文對基于能力保護原則設計的橋梁，簡要介紹了橋梁抗震設計原則、抗震體系選取，重點分析了橋梁墩柱潛在塑性鉸屈服條件的判斷過程，以及不希望發生非彈性變形的構件-墩柱抗剪、蓋梁、基礎、支座作為能力保護設計的計算方法。
關鍵詞：抗震設計、塑性鉸、能力保護設計
01引言
地震災害是瞬時突發性的社會災害，短時間內造成橋梁倒塌、交通中斷、人員傷亡，經濟損失巨大，它所造成的社會影響比其他自然災害更為廣泛、強烈，社會影響深遠?！冻鞘袠蛄?em>抗震設計規范》規定：地震基本烈度為6度及以上地區的城市橋梁，必須進行抗震設計，且此條為強制性條文。橋梁抗震設計一直受到設計及審查人員重視，但在實際設計文件中，抗震設計仍存在一定問題，部分設計文件抗震設計概念混淆、抗震計算內容不全、或能力保護構件設計取值存在問題。本文結合審圖過程中抗震設計、以及《城市橋梁抗震設計規范》（CJJ 166-2011）、《公路橋梁抗震設計規范》（JTG/T 2231-01-2020)，對橋梁抗震設計、能力保護構件計算的內容進行了梳理，希望能對橋梁抗震設計及施工圖審查工作有所幫助。
02抗震設計原則及抗震體系選取
橋梁抗震設計的基本原則包括：彈性設計原則、延性設計原則、能力保護原則、減隔震設計原則。合理的抗震設計，要求橋梁結構在強度、剛度、延性等指標上組合最佳，從而經濟合理的實現抗震目標。
(1) 抗震設防目標及抗震設計原則
橋梁抗震設防分類依據其結構型式、在城市交通網絡中位置的重要性以及承擔的交通量分為甲、乙、丙、丁四類，甲、乙、丙類橋梁抗震設計采用兩水準設防、兩階段（E1、E2）設計方式。
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抗震設計告訴你 附城市橋梁抗震設計規范下載
由于結點受力復雜，目前美國的AASHTO規范，歐洲的Eurocode規范和我國的公路抗震設計規范對結點的設計和構造都沒有特別的規定。在橋梁抗震設計中除了要保證橋墩、橋梁有足夠的承載力和延性外，還要保證橋梁節點有足夠的承載力，避免節點過早破壞。即“強節點，弱構件”。
綜合起來，建筑結構抗震設計遵循如下原則：
強柱弱梁：要求同一結點柱端截面受彎承載力總和大于梁端受彎承載力總和；
強剪弱彎：控制截面的抗剪承載力大于抗彎承載力；
強結點弱構件：梁柱結點是保證結構整體性和關鍵部位，要保證結點有足夠的強度和剛性，建筑結構抗震的一般原則同樣適用于橋梁結構。
下載地址：城市橋梁抗震設計規范
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高烈度跨斷層隧道剛性抗震技術研究
0 研究情況
0.1 計算模型
根據隧道現有的工程數據建立計算模型。本模型屈服強度采用Mohr-Coulomb準則。隧道縱向開挖深度為100m，隧道左右兩側寬度取4-5部洞寬，因此開挖寬度約為38m，埋深40m，隧道的基巖從底部到頂部為20m厚，斷層的傾角為75°，破碎帶寬度為11m。模型底面與四周采用無限元邊界并限制其所有自由度，頂面無約束[11]，計算模型如圖1所示。
圖1 計算模型
Fig.1 Calculation model
0.2 計算參數
該隧道減震層材料使用海綿橡膠板，減震層設置在初支和二襯之間。計算參數由實際地勘資料和相關試驗結果提供，計算參數如表1所示。
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項目路線全長10.33公里，包括4.4公里的主汊跨江大橋，1.8公里的夾江隧道，4.1公里的兩岸接線，其中夾江隧道明挖段長596米，盾構隧道長1159米，管片外徑15米，設計為雙管6車道，行車時速80公里，于2017年5月開工建設。
江心洲夾江隧道的通車，使得隧道與南京段長江上的大橋、江北大道一起形成了南京繞城快速“一環”，“一環”內任意兩點，最多一小時內可通達，從江北到河西主城區開車縮短至10分鐘，大大縮短了空間距離，讓南京擁江發展有了新格局，成就了南京擁江發展的新速度。
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高烈度跨斷層隧道柔性抗震技術研究
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0 研究情況
0.1 計算模型
根據隧道現有的工程數據建立計算模型。本模型屈服強度采用Mohr-Coulomb準則。隧道縱向開挖深度為100m，隧道左右兩側寬度取4-5部洞寬，因此開挖寬度約為38m，埋深40m，隧道的基巖從底部到頂部為20m厚，斷層的傾角為75°，破碎帶寬度為11m。模型底面與四周采用無限元邊界并限制其所有自由度，頂面無約束[11]，計算模型如圖1所示。
圖1 計算模型
Fig.1 Calculation model
0.2 計算參數
該隧道減震層材料使用海綿橡膠板，減震層設置在初支和二襯之間。計算參數由實際地勘資料和相關試驗結果提供，計算參數如表1所示。
表1 計算模型參數
Table1 Calculation parameters
參數
重度/（kN/m3)
彈性模量/GPa
泊松比
內摩擦角/（°）
粘聚力/MPa
上下盤Ⅳ級圍巖
22.0
5.0
0.3
35.0
0.5
破碎帶Ⅴ級圍巖
20.0
2.0
0.4
25.0
0.2
基巖Ⅱ級圍巖
25.0
20.0
0.2
50.0
1.5
初支
22.0
28.0
0.2
-
-
二襯
25.0
28.0
0.2
-
-
減震層
10.0
0.3
0.3
5.0
5.0
0.3 動力參數
本模型是理想的彈塑性本構模型。在常規的動態加載方法中，地震波三個方向（x，y，z）同時從模型底部向上部傳遞。
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0 研究情況
0.1 計算模型
根據隧道現有的工程數據建立計算模型。本模型屈服強度采用Mohr-Coulomb準則。隧道縱向開挖深度為100m，隧道左右兩側寬度取4-5部洞寬，因此開挖寬度約為38m，埋深40m，隧道的基巖從底部到頂部為20m厚，斷層的傾角為75°，破碎帶寬度為11m。模型底面與四周采用無限元邊界并限制其所有自由度，頂面無約束，計算模型如圖1所示。
圖1 計算模型
Fig.1 Calculation model
0.2 計算參數
該隧道減震層材料使用海綿橡膠板，減震層設置在初支和二襯之間。計算參數由實際地勘資料和相關試驗結果提供，計算參數如表1所示。
表1 計算模型參數
Table1 Calculation parameters
參數
重度/（kN/m3)
彈性模量/GPa
泊松比
內摩擦角/（°）
粘聚力/MPa
上下盤Ⅳ級圍巖
22.0
5.0
0.3
35.0
0.5
破碎帶Ⅴ級圍巖
20.0
2.0
0.4
25.0
0.2
基巖Ⅱ級圍巖
25.0
20.0
0.2
50.0
1.5
初支
22.0
28.0
0.2
-
-
二襯
25.0
28.0
0.2
-
-
減震層
10.0
0.3
0.3
5.0
5.0
0.3 動力參數
本模型是理想的彈塑性本構模型。在常規的動態加載方法中，地震波三個方向（x，y，z）同時從模型底部向上部傳遞。
展開 求助關于隧道抗震粘彈性邊界，地震波斜入射
求助關于隧道抗震粘彈性邊界，地震波斜入射
