2022城市桥梁抗震加固设计导则.docx

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1、城市桥梁抗震加固设计导则2022总则12基本规定22.1 抗震加固设计原则与程序22.2 抗震加固需求评估32.3 材料要求43桥梁结构体系加固63.1 一般规定63.2 分散水平地震力加固63.3 功能性支承系统加固73.4 减隔震加固84桥梁墩台加固114.1 一般规定114.2 墩柱114.3 盖梁与系梁154.4 桥台165桥梁地基与基础加固185.1 一般规定185.2 承载力要求185.3 地基215.4 基础21附件一：桥梁抗震加固相关标准、指南241总则1.0.1为规范城市桥梁抗震加固设计，提高抗震加固设计水平，保障抗震加固工程质量，制定本导则。1.0.2本导则适用于既有城市梁

2、式桥和跨度不超过15Om的拱桥。斜拉桥、悬索桥、跨径超过15Om的拱桥，可参照本导则给出的加固原则进行设计。1.0.3城市桥梁抗震加固设计，除应符合本导则的规定外，尚应符合国家、行业及地方现行有关标准规定。2基本规定2.1 抗震加固设计原则与程序2.1.1 桥址处地震基本烈度、抗震设防类别、设防标准及相应的抗震措施和抗震验算，应按现行行业标准城市桥梁抗震设计规范CJJI66的相应规定执行。2.1.2 既有桥梁抗震加固的设计原则应符合下列规定：1加固方案应根据抗震评估结果，按能力设计原则，综合考虑经济性后确定。2加固方案应具有传递地震作用到地基的途径和地震能量耗散的部位，且应避免将过大的地震力传

3、递给其他不易检查和加固的构件。3加固方案应控制结构地震位移，不得发生落梁破坏。4加固或新增构件的布置，不应发生因部分构件的破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。5新增构件与原有构件之间应有可靠连接。2.1.3抗震加固的方案、结构布置和连接构造，应符合下列规定：1对抗震薄弱部位、易损部位和不同类型结构的连接部位，其承载力或变形能力宜采取比一般部位增强的措施。2宜减少地基基础的加固工程量，优先采用减隔震加固等结构系统抗震加固的方法。3加固方案应结合原结构的具体特点、维修改造、功能改善、美观要求和技术经济条件分析确定。2.14按本导则进行抗震加固的桥梁，在桥梁剩余设计使用年限内，应满足

4、承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。2.1.5 抗震加固措施应便于施工，并应对交通的影响最小。2.1.6 桥梁抗震加固可按下列程序进行：抗震加固技术可行性研究一加固方案设计一加固施工图设计一加固施工。2.2抗震加固需求评估2.2.1桥梁抗震加固前，宜根据场地地震基本烈度、抗震设防类别和设防标准，进行专门的抗震评估。2.2.2抗震评估前的资料应收集和整理应包括：1施工、监理、监控与竣工技术资料；2养护、试验及维修加固资料；3运营荷载资料。2.2.3抗震初步评估应综合考虑以下因素：1桥梁结构的重要性；2结构本身特点及结构在地震动下的易损性；3基础及场地的特征；4桥梁所在地区的抗震设防烈度；5

5、结构建造的年代及加固经济评价。2.2.4对初步评估需要加固的桥梁，应根据El和E2地震作用下的桥梁各构件抗震能力与其对应的地震需求比进行抗震性能详细评估。当抗震能力与地震需求比大于或等于1时，构件满足抗震性能要求；当小于1时，构件抗震能力不足。2. 2.5抗震能力与地震需求比计算应考虑下列因素：1桥墩塑性较区域的抗弯、抗剪强度及变形能力；2盖梁与桥墩节点的抗震性能；3承台的抗剪及抗倾覆性能；4桥梁地基与基础的强度，桥梁支座的连接、变形性能。2.2.6对于结构构件的地震需求确定，在El地震作用下可采用弹性地震分析方法；在E2地震作用下，宜根据结构特点采用非线性地震反应分析方法。2.2.7El和E

6、2地震作用下桥梁结构构件抗震能力应按现行行业标准城市桥梁抗震设计规范CJJ166计算。2.3材料要求2. 3.1抗震加固材料选用应满足以下原则：1桥梁加固用材料的品种、规格及使用性能，应符合国家、行业相关标准的规定，并满足设计要求。2采用纤维复合材料加固桥梁结构时，应采用与此纤维材料相配套的树脂类找平、黏结和表面防护材料。3桥梁加固用新材料应性能可靠。4加固所用材料类型与原结构相同时，其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级。2.3.2加固所用混凝土的强度等级宜比原结构构件提高一级，且不应低于C30；当采用预应力混凝土进行加固时，其强度等级不应低于C40o2. 3.3加固用钢材，其品种、质量

7、和性能应符合下列规定：1钢筋质量应符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第一部分：热轧光圆钢筋GB1499.1和钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋GB1499.2的规定，抗震加固宜采用具有抗震性能的钢筋。钢筋的基本性能指标应符合现行行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3362的规定。2钢板、型钢、扁钢和钢管质量应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700和低合金高强度结构钢GB/T1591等的规定。3预应力钢材应符合现行行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3362的相关规定。当采用环氧涂层预应力钢材时，涂层的质量及主要性能指标应符合现行国家标准单丝涂覆环氧涂层预应力

8、钢绞线GB/T25823和行业标准环氧涂层预应力钢绞线JG/T387等标准的规定。2.3.4加固用焊条型号应与被焊接钢材的强度相适应；焊缝连接质量应符合现行行业标准钢筋焊接及验收规程JGJ18的要求。2.3.5高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1228、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1231和钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T3632的规定。2. 3.6锚栓应根据环境条件差异和耐久性要求选用碳素钢、不锈钢或合金钢。锚栓性能应符合现行行业标准混凝土用机械锚栓JG/T160的相关规定。3. 3.7碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维等复合材料的品

9、种和性能应符合下列规定：1加固主要承重构件采用的碳纤维，应选用聚丙烯晴基（PAN基）不大于12k（Ik=I（XX）根）的小丝束纤维，不得使用大丝束纤维。2用于加固的玻璃纤维应采用高强度型玻璃纤维、含碱量小于0.8%的无碱玻璃纤维或耐碱玻璃纤维。不得使用中碱玻璃纤维或高碱玻璃纤维。3碳纤维和玻璃纤维复合材料的主要力学性能，应符合现行国家标准混凝土结构加固设计规范GB50367的规定。4芳纶纤维复合材料的力学指标可按现行行业标准桥梁用芳纶纤维布（板）JT/T531执行。2. 3.8铅芯隔震橡胶支座性能应满足现行行业规范公路桥梁铅芯隔震橡胶支座JT/T822的要求；高阻尼隔震橡胶支座性能应满足现行行

10、业规范公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座JT/T842的要求；摩擦摆式减隔震支座应满足现行行业规范公路桥梁摩擦摆式减隔震支座JT/T852的要求；双曲面球型减隔震支座应满足现行行业规范桥梁双曲面球型减隔震支座JT“927的要求。3桥梁结构体系加固3.1一般规定3. 1.1抗震加固中不得损伤原结构构件。4. 1.2桥梁结构体系加固宜采用下列思路：1上部结构连续化、轻量化。2延长结构自振周期，并提高桥梁系统整体阻尼比。3改善支承系统性能，以减少下部结构加固需求。4上述两种以上组合。3.2分散水平地震力加固3.2.1分散水平地震力加固可采用下列措施：1将简支梁桥改造为连续梁桥，并将全桥支座更换为弹性支承（图

11、3.2.1.a）。2对中小跨径连续梁桥，将全桥支座更换为弹性支承。3对连续梁桥，在活动支座墩与主梁之间安装冲击传递装置（图3.2.1.b）0上部结构连续化，并将支座更换为弹性支承（b）在活动支座墩与主梁之间安装冲击传递装置图3.2.1分散水平地震力加固法示意图1一上部结构连续化：2弹性支座：3冲击传递装置3.2.2简支变连续加固应符合下列规定：1应根据原支座的完好程度选择保留原支座或进行更换。2简支变连续加固可采用在墩顶部位结构上缘加设普通钢筋或增设预应力束并现浇接头混凝土凝土形成结构连续体系（图3.2.2）0121.图3.2.2简支变连续加固桥梁墩顶构造1一桥面板；2加设普通钢筋或预应力束：

12、3一现浇段；4桥面铺装；5预制梁；6一临时支座3当原梁的截面尺寸不足时，应采用增大截面法等措施。4当原梁为T梁时，中支点处应新增横系梁。5除对主梁墩顶部位连接段进行计算分析外，尚应对其他相关截面进行验算。6简支梁体系转换前后正截面承载力和斜截面承载力应按现行行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3362规定进行计算和验算。7对桥龄10年以上的桥梁，可不计入原结构混凝土收缩、徐变的影响。8简支变连续后桥梁伸缩缝等附属构造的性能应满足结构受力及使用要求。3.3功能性支承系统加固3.3.1桥梁抗震加固可采用功能性支承系统加固法（图3.3.1）o桥台增设橡胶支承垫图3.3.1功能性支承

13、系统加固法1 一新设抗震挡块：2原有支座垫石：3原有橡胶支座；4-新设防落梁措施；5一主梁；6盖梁；7一增设橡胶支座；8一增设橡胶填缝板；9一桥台胸墙；10较接；11一弹性支承；12填缝板；13增设防落梁措施钢制托架（TYP）；14一桥台搭板；15伸缩缝；16桥面板3.3.2功能性支承系统加固应符合下列规定：1支承系统应有适当摩擦力，在E2地震作用下可产生摩擦滑动机制；2支承系统应设置限位装置；3应提供足够的梁端防落梁长度。3. 4减隔震加固3.4. 1减隔震加固应符合下列要求：1当桥梁中有刚性墩，桥的基本振动周期比较短、桥墩高度相差较大或桥址区的预期地面运动特性主要能量集中在高频段时，可采用

14、减隔震措施。2当地基土层不稳定、原有结构的固有周期比较长、位于软弱场地易引起共振或支座中出现负反力时，不宜采用减隔震措施。3减隔震支座应具有足够的刚度和屈服强度，避免在正常使用条件下出现因风荷载、制动力等引起的桥梁有害振动。4设置减隔震支座时，应保证相邻上部结构之间具有足够的位移空间。5减隔震装置宜构造简单、性能可靠，并具有可换性。6减隔震装置在正常使用状态下不应产生故障和影响桥梁运营。3.4.2采用减隔震加固后的桥梁固有周期不宜低于原结构的两倍。3.4.3当采用隔震加固和减震加固（图3.4.3）时，减隔震装置类型、构造及减隔震桥梁抗震验算要求，应按现行行业标准城市桥梁抗震设计规范CJJ166

15、的相应规定执行。图3.4.3减震加固法示意图3.4.4当采用隔震加固法加固桥梁时，可选用下列措施：1将简支梁桥改造为连续梁桥，并将全桥支座更换为隔震支座（图3.4.4.a）;2对于连续梁桥，将全桥支座更换为隔震支座；或在桥墩上安装托架，并增设隔震支座（图3.4.4.b）0（b）墩上安装托架，并增设隔震装置图3.4.4隔震加固法示意图1上部结构连续化；2一隔震支座；3一托架与隔震支座3.4.5减隔震装置按工作原理和功能进行分类，如表3.4.5所示。组合装置由隔震装置、减震装置和刚性连接装置等组合而成。表3.4.5减隔震装置分类装置类型装置名称（示例）隔震装置橡胶隔震装置叠层橡胶支座天然橡胶支座、高阻尼隔震橡胶支座、铅芯隔震橡胶支座滑块隔震装置曲面滑块隔震装置摩擦摆式减隔震支座、双曲面减隔震支座平面滑块隔震装置-减震装置位移相关型金属阻尼器弹塑