陕西省地方标准
DB 61/T1993—2025
桥梁聚氨酯支承装置减隔震设计与
施工技术规范
Technical specification for seismic reduction and isolation design andconstructionof
polyurethane support devices for bridges
2025-04-18发布 2025-05-17实施
陕西省市场监督管理局发 布
DB61/T1993—2025
目次
前言 II
1范围 1
2 规范性引用文件 1
3术语和定义 1
4一般规定 2
5结构 2
6性能 7
7减隔震设计 11
8施工 13
9质量控制 14
附录A (规范性) 聚氨酯支承装置设计选型用计算参数 15
附录B (资料性) 装配连续梁抗震分析算例 23
附录C (资料性) 现浇连续梁抗震分析算例 37
附录D (资料性)高低墩桥梁抗震分析算例 50
附录E (规范性)聚氨酯支承装置控制指标 62
DB61/T1993—2025
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
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桥梁聚氨酯支承装置减隔震设计与施工技术规范
1范围
本文件规定了桥梁聚氨酯支承装置减隔震设计与施工的一般规定、结构、性能、减隔震设计、施工和质量控制的技术要求及规定。
本文件适用于抗震设防烈度为8度及8度以下地区的公路、市政桥梁聚氨酯支承装置减隔震设计与施工。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注明日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修订单)适用于本文件。
GB/T 699优质碳素结构钢
GB/T 700 碳素结构钢
GB/T1591 低合金高强度结构钢
GB/T 3077 合金结构钢
GB/T 3280 不锈钢冷轧钢板和钢带
GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB18306中国地震动参数规划图
GB/T 20688.1 橡胶支座 第1部分：隔震橡胶支座试验方法
GB/T 20688.2 橡胶支座 第2部分：桥梁隔震橡胶支座
GB/T 50010-2010 混凝土结构设计标准
GB55002 建筑与市政工程抗震通用规范
CJJ166-2011 城市桥梁抗震设计规范
JTG/T 2231-01-2020 公路桥梁抗震设计规范
JTG/T 2231-02 公路桥梁抗震性能评价细则
JTG3362-2018 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
JTGF80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册土建工程
JTGF90 公路工程施工安全技术规范
JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件
JT/T 901 桥梁支座用高分子材料滑板
JT/T1130 桥梁支座灌浆材料
3术语和定义 3.1
聚氨酯弹性体 polyurethaneelastomer
采用100 %聚醚型高耐候、耐水解聚氨酯初始料，通过低温反应釜合成工艺和常压流水线浇注成型的弹性体。
4一般规定
4.1 支承装置选型时，应根据桥梁所在地区的地震烈度，综合选择对应的支承装置结构形式和参数。
4.2 支承装置选型设计应按作用力、位移、转角先主后次的基本原则确定规格型号并进行计算校核。
4.3 支承装置的减隔震验算方法应符合GB55002、CJJ166、JTG/T 2231-01、JTG/T 2231-02的规定。
4.4 支承装置可根据需要选装测力传感器和位移传感器。
5结构
5.1选型
支承装置按结构分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型共五类，其适用范围宜满足如下要求。
a) Ⅰ型 ——内部嵌入单层加劲板的聚氨酯弹性体与上、下预埋板间采用摩擦副连接;适用于地震基本烈度6 度及以下地区公路及市政桥梁的新建及旧桥更换，其承载力范围80 kN～8000kN;
b) Ⅱ型 ——内部嵌入多层加劲板的聚氨酯弹性体与上、下预埋板间采用摩擦副或粘接连接;适用于地震基本烈度7 度及以下地区公路及市政桥梁的新建及旧桥更换，其承载力范围100 kN~
15000 kN;
c) Ⅲ型 ——内部嵌入加劲板及上下粘结封板的聚氨酯弹性体与上、下连接板采用螺栓和卡榫连接;适用于地震基本烈度8 度及以下地区公路及市政桥梁的新建及旧桥更换，其承载力范围
500 kN～30000 kN;
d) Ⅳ型 ——内部嵌入加劲板及上下粘结封板的聚氨酯弹性体与上、下连接板采用螺栓和卡榫连接，上连接板内粘接的滑板与上座板上焊接的不锈钢板间采用摩擦副连接，上连接板通过上座板横桥向挡块实现竖向和横桥向限位，具备单向滑动和防落梁功能。适用于地震基本烈度8度及以下地区公路及市政桥梁的新建及旧桥更换，其承载力范围500 kN～30000 kN;
e) Ⅴ型 ——内部嵌入加劲板及上表面设有滑板的聚氨酯弹性体，滑板与不锈钢板、聚氨酯弹性体与下预埋板采用摩擦副连接;配合三类固定支承装置使用，可实现双向滑动功能。其承载力范围100 kN～15000 kN。
5.2构造
5.2.1 Ⅰ型支承装置构造示意见图1。
标引序号说明：1——上锚固件;
2——上预埋板;
3——弹性体;
4——下预埋板;
5——下锚固件;
6——传感器。
图1 Ⅰ型支承装置构造示意
5.2.2Ⅱ型支承装置构造示意见图2。
标引序号说明：1——上锚固件;
2——上预埋板;
3——弹性体;
4——下预埋板;
5——下锚固件;
6——传感器。
图2Ⅱ型支承装置构造示意
5.2.3 Ⅲ型支承装置构造示意见图3。
标引序号说明：1——上锚固件;
2——上预埋板;3——弹性体;
4——下预埋板;
5——下锚固件;6——传感器;
7——下连接板;
8——上连接板。
图3Ⅲ型支承装置构造示意
5.2.4 IV型支承装置构造示意见图4。
标引序号说明：1——上锚固件;2——上座板;
3——弹性体;
4——下预埋板;
5——下锚固件;
6——传感器;
7——上连接板;
8——下连接板。
图4IV型支承装置构造示意
5.2.5 Ⅴ型支承装置构造示意见图5。
标引序号说明：
1——上锚固件;
2——上预埋板;
3——弹性体;
4——下预埋板;
5——下锚固件;
6——传感器;
7——上座板。
图5Ⅴ型支承装置构造示意
6性能
6.1材料
6.1.1 支承装置设计计算应符合GB/T 20688.2的规定，其检验方法应按GB/T 20688.1的规定进行。
6.1.2 剪切模量为G 2.5MPa时，聚氨酯弹性体拉伸强度不应小于30 MPa，扯断伸长率不应小于600 %，
拉伸永久变形不应大于10 %，撕裂强度不应小于70 kN/m;为G3.7 MPa时，拉伸强度不应小于35 MPa，扯断伸长率不应小于500 %，拉伸永久变形不应大于12%，撕裂强度不应小于120 kN/m;为G3.7 MPa时，拉伸强度不应小于40 MPa，扯断伸长率不应小于400%，拉伸永久变形不应大于13%，撕裂强度不应小于150 kN/m。
6.1.3 滑板的化学成分及力学性能应符合JT/T 901的规定。
6.1.4 钢件的化学成分及力学性能应符合GB/T 699、GB/T 700、 GB/T1591及 GB/T3077的规定;
不锈钢件的物理机械性能应符合GB/T 3280的规定。
6.2使用
6.2.1 支承装置竖向承载能力范围为80 kN～30000kN。 6.2.2 Ⅲ型和Ⅳ型支承装置竖向抗拉性能大于等于5 MPa。
6.2.3 支承装置水平承载能力范围为竖向承载能力的5 %～30 %。
6.2.4 支承装置水平等效刚度范围宜为1.51 kN/mm～19.44 kN/mm。
6.2.5 支承装置设计转角应大于等于0.01 rad。
6.2.6 支承装置使用阶段的平均压应力限值分级为σ=17.5MPa，20.0MPa，25.0MPa。
6.2.7 支承装置剪切模量分级为 G=1.0MPa，1.7MPa，2.5MPa，3.7MPa，4.7MPa。
6.2.8 支承装置常规剪应变为±70 %;剪切模量为G1.0,G1.7时支承装置地震容许剪应变为±250 %，
G2.5、G3.7、G4.7时地震容许剪应变为±150 %。
6.2.9 支承装置使用年限不应低于30 年。
6.3耐候
6.3.1 支承装置的适应温度范围应为-40 ℃~+60 ℃。
6.3.2 聚氨酯弹性体热空气老化性能应符合70℃×1008 h 试验条件下，拉伸强度变化率±2%，扯断伸
长率变化率±10 %，硬度变化为±4 HA/HD的规定;耐臭氧老化性能应符合30 %伸长，40℃×96h，臭氧浓度1×10-4条件下表面应无龟裂的规定。
6.3.3 聚氨酯弹性体耐碱性能应符合0.1 %浓度的NaOH+饱和Ca(OH)2溶液,168 h 试验条件下，拉
伸强度变化率范围80 %～150%;剪切模量为G2.5MPa时断裂伸长率不应小于550 %;为G3.7 MPa时不应小于450 %;为G4.7 MPa时不应小于350%;在-70℃时低温折弯应无裂纹的规定。
6.3.4 聚氨酯弹性体耐酸性能应符合2%浓度的H2SO4溶液,168 h 试验条件下，拉伸强度变化率范围
80 %～150 %;剪切模量为G2.5 MPa时断裂伸长率不应小于550 %;为G3.7 MPa时不应小于450 %;为G4.7MPa时不应小于350 %;在-70 ℃时低温折弯应无裂纹的规定。
6.3.5 耐油性能应符合1号油拉伸强度变化率不应大于±2 %和3 号油不应大于±5 %，体积变化应无溶胀的规定。
6.3.6 聚氨酯弹性体水腐蚀性能应符合70 ℃×168 h 试验条件下，拉伸强度变化率±10%，硬度变化为
±4 HA/HD的规定。
6.3.7 支承装置钢结构的表面处理、涂装要求和涂层质量均应符合JT/T 722的规定。
6.4安全
6.4.1 Ⅰ型支承装置极限抗压强度应大于等于70 MPa，Ⅱ型~Ⅴ型应大于等于90 MPa。
6.4.2 剪切模量为G1.0、G1.7时支承装置地震极限剪应变为±350 %，G2.5、G3.7时地震极限剪应变
为±200 %，G4.7时地震极限剪应变为±175 %。
6.5连接
6.5.1 支承装置零部件应连接牢固，连接螺栓性能等级不应低于8.8 级，锚固螺栓性能等级不应低于10.9级。
6.5.2 剪切模量为G2.5时聚氨酯弹性体与加劲板粘结强度应大于等于17 MPa, G3.7时粘结强度应大
于等于15 MPa, G4.7时粘结强度应大于等于13 MPa。聚氨酯弹性体与滑板黏结强度应大于等于7 MPa。Ⅰ、Ⅱ型支承装置与上下预埋板粘接强度应大于等于10 MPa。
6.5.3 支承装置与不同接触面的摩擦系数：Ⅳ型,Ⅴ型支承装置滑板与不锈钢板之间有润滑时μ≤0.03;
Ⅳ型,Ⅴ型支承装置滑板与不锈钢板之间无润滑时0.05≤μ≤0.10;聚氨酯弹性体与钢板之间无润滑时0.15≤μ≤0.20;聚氨酯弹性体与混凝土之间无润滑时0.25≤μ≤0.30。
6.5.4 预埋板厚度不应小于20 mm，锚筋直径不应小于Φ16mm，锚固长度不应小于钢筋直径的20 倍。 6.6 减隔震
6.6.1 支承装置的滑动摩擦系数、初始刚度、屈后刚度、等效刚度和等效阻尼比通过实验测得的数据
计算得出，相关参数取值详见本标准附录A。
6.6.2 Ⅰ、Ⅱ型支承装置其恢复力模型可采用滑动刚度为零的三线性模型，见图6。Ⅲ型支承装置的恢
复力模型可采用双线性模型，见图7。Ⅳ型支承装置的恢复力模型可采用多段线性模型，见图8 和图9。Ⅴ型支承装置的恢复力模型可采用屈后刚度为零的双线性模型，见图10。
图6 聚氨酯支承装置恢复力模型(Ⅰ、Ⅱ型)
图7 聚氨酯支承装置恢复力模型(Ⅲ型)
图8 聚氨酯支承装置恢复力模型 (Ⅳ型Qy
图9 聚氨酯支承装置恢复力模型(Ⅳ型Qy>Qf)
图10 聚氨酯支承装置恢复力模型(Ⅴ型)
标引代号说明：
X——地震容许位移;
X2——二次刚度位移;
Xy——屈服移位;
Xf——摩擦滑动位移;
Q——最大剪切力;
Qf——摩擦力;
Qy——屈服力;
K1——一次刚度;
K2——二次刚度;
Keq——水平等效刚度;
Kf——摩擦刚度。
6.7可测量
6.7.1 支承装置竖向测力范围为16 kN～36000 kN，基本误差不应大于3% FS，重复性不应大于1 % FS。
6.7.2 支承装置水平测位移范围分为±200 mm、±400 mm、±600 mm、±800 mm四级，基本误差不应
大于0.05% FS，重复性不应大于0.2% FS。
6.7.3 支承装置测竖向转角时应在支承装置四角设置位移传感器，根据传感器测定值计算转角;传感
器基本误差不应大于0.1 mm。
6.8防护
6.8.1 支承装置施工安全防护应符合JTGF90的规定。
6.8.2 力传感器和位移传感器防护等级应分别达到GB/T4208中IP67 和IP65防护等级要求。 6.8.3 焊接安装时不允许聚氨酯弹性体外露，应采取防护和降温措施。
6.8.4 滑动型支承装置应设置防尘罩。
6.8.5 支承装置宜采用专用库房存放。库房宜设置于空旷通风地段，且应防潮、防晒、防尘、清洁。
严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响支承装置质量的物质接触，并距离热源1m以上。
6.8.6 支承装置在运输中，应避免阳光直射、雨雪浸淋、磕碰，并应保持清洁，不应与影响支承装置质量的物质相接触。
7 减隔震设计
7.1一般规定
7.1.1 支承装置的减隔震设计应符合CJJ166 和JTG/T 2231-01的规定，其抗震性能评价应符合JTG/T
2231-02的规定。
7.1.2 采用支承装置进行减隔震设计的桥梁，可只进行E2 地震下的抗震设计和验算。
7.1.3 采用支承装置进行减隔震设计时，桥梁相邻上部结构之间应在桥台、桥墩等处设置足够的间隙，
满足支承装置位移需求。
7.1.4 支承装置剪切模量随温度下降而递增，当历年最冷月平均温度的平均值处于-10 ℃~0 ℃之间
时，计算剪切模量应提高至设计剪切模量的1.15 倍;当该温度处于-25 ℃~-10℃之间时，应提高至1.2倍;当该温度处于低于-40 ℃~<-25℃时，应提高至1.3 倍;当该温度高于0℃时，应按设计剪切模量计算。
7.2地震组合
7.2.1 支承装置的竖向承载力应大于桥梁支撑位置的竖向荷载(汽车荷载应计入冲击系数)标准值组
合的最大反力，水平方向承载力应大于水平方向作用标准值组合的最大反力。
7.2.2 支承装置在支点位置呈现竖向负反力或竖向反力减小时，应选用抗拉功能的Ⅲ型或Ⅳ型支承装置。
7.2.3 支承装置剪切模量的选择应根据桥梁的抗震设计要求选用。
7.2.4 支承装置正常使用容许位移应大于桥梁在正常使用状态下的组合位移，地震容许位移应大于桥
梁在地震作用下的组合位移。
7.2.5 地震作用下，支承装置顶部脱空尺寸不应大于加劲板直径的五分之一。
7.3选型
7.3.1 根据桥梁结构、场地条件及支撑点约束要求按照5.1 条的规定初步选择支承装置结构型式。
7.3.2 根据支点荷载、温度位移、转角等参数初步确定支承装置规格型号。
7.3.3 桥梁纵向坡度≥3 %时，应选用剪切模量≥2.5MPa的支承装置。
7.3.4 支撑位置收缩徐变值超过支承装置正常使用位移的10 %时，宜设置预偏量，选用Ⅳ型支承装置。
7.3.5 支撑位置的正常使用组合位移大于支承装置地震容许位移的40 %时，应选用Ⅳ型支承装置。
7.3.6 支承装置转角应根据梁体的极限挠度值计算确定。
7.4布置
7.4.1 支承装置的布置应根据桥梁类型、跨径、桥墩高度、地震区烈度及全桥受力特点综合选用布置。
7.4.2 桥梁支点布置图见图11。
图11 桥梁支点布置示意
7.4.3 在支承装置内部设置力传感器，应圆周均匀布置或对称布置，且应优先布置在横桥向，布置示
意见图12。支承装置应预留力传感器的安装和拆卸空间。
图12 力传感器布置示意
7.4.4 位移传感器应设置在支承装置弹性体周边，圆周均匀布置或对称布置，且应优先布置在连接板
四角位置。布置传感器时，应考虑支承装置发生剪切或滑动位移的空间位置。
7.5安装施工
7.5.1 墩台构造应满足更换支承装置的要求。
7.5.2 垫石混凝土强度不应低于C50，四角高差不应大于2 mm，高度不宜低于100 mm。
7.5.3 预制梁时应在梁底预埋预埋板组件，预埋板表面平整度不大于钢板最大尺寸的千分之一，预埋
板底面安装时应水平，四角高差不应大于2 mm。
7.5.4 垫石顶面应提前预留锚栓预制孔，锚栓应全部埋入上部梁底或下部垫石内。锚栓孔位置距预埋
板边缘距离为50 mm或预埋板厚三倍中的较大值。下预埋板边缘距垫石边缘的最小距离不低于50 mm或下预埋板厚三倍中的大者。
7.5.5 当桥梁底面纵坡大于等于1%时或横坡大于等于2 %时，应在梁底采取调坡措施。 7.5.6 同一规格支承装置的传感器安装位置应相同，传感器接口应与通用数据采集仪接口匹配，数据传输应采用通用协议。
7.6响应校核
7.6.1 支承装置初步选型后，应按全桥模型进行验算地震位移，应采用非线性动力时程分析方法进行抗震分析。
7.6.2 减隔震桥梁的计算模型应正确反映聚氨酯支承装置的力学特性，支承装置的恢复力模型应符合6.6.2的规定。
7.6.3 当环境温度累年最冷月平均温度的平均值低于0℃时，还应根据低温对支承装置力学特性的影
响，对减隔震桥梁进行低温条件下的抗震分析和验算。
7.7 结构验算
7.7.1 计算减隔震桥梁地震作用效应时，宜取全桥模型进行分析，建立三维全桥模型，并考虑边界联、
伸缩装置、桩土相互作用等因素的影响。
7.7.2 E2 地震作用下，依据JTG/T 2231-01 进行桥墩截面、桩基截面抗弯验算和支承装置位移验算;
依据GB/T50010 进行桥墩截面抗剪验算;依据JTG3362 进行桥墩截面强度验算。支承装置验算应符合JTG/T 2231-01—2020中10.4.3 条的规定，验算示例见附录B、附录C 和附录D。
7.7.3 支承装置E2 地震效应、永久作用效应以及50%的均匀温度作用组合后，验算支承装置连接件
的水平极限承载力和支承装置水平极限位移，且应具备不低于10%的富余量。
8施工
8.1准备
8.1.1 核验支承装置出厂合格证、材质报告、力学性能检测报告及第三方检验证明。
8.1.2 现场检查支承装置外观和安装尺寸、垫石尺寸及四角高程符合设计要求。
8.1.3 桥梁底面有坡度时，应确认支承装置位置的桥梁底面坡度是否调整水平。
8.1.4 准备施工安装用辅助材料、模板和机具。
8.1.5 施工前应按施工组织设计文件要求，搭设支承装置安装所需的脚手架和操作平台，并与桥梁底
面保持足够的空间，周围应设置护栏。
8.1.6 施工前应清理墩柱顶部垫石周围垃圾;垫石表面应凿毛处理，清除浮浆、油污，表面粗糙度应符合设计要求。
8.2环境
8.2.1 支承装置安装时环境温度宜为5℃~35℃之间，且不应在雨、雪、大风等灾害天气时安装施工。
8.2.2 支承装置安装前预留孔内应无杂物，垫石表面应清洁、无浮砂、无油污等。
8.2.3 支承装置安装时和养生期间周围应无有害振动。
8.3工艺
8.3.1 支承装置用灌浆材料应符合JT/T1130的规定。
8.3.2 安装后支承装置底面与垫石顶面、支承装置顶面与梁底均应密贴。
8.3.3 安装后支承装置中心线与设计要求偏差应小于等于5mm。
8.3.4 活动型支承装置安装后应按设计要求及时拆除临时限位装置。 8.3.5 预制梁体采用顶升灌浆安装作业时，支承装置底部砂浆达设计强度后，方可拆除顶升机构。
8.4工序
8.4.1 组织施工人员学习设计图纸、规范及施工方案，明确支承装置类型、位置、安装要求。
8.4.2 支承装置进场验收：核对型号、规格、材质，检查出厂合格证及检测报告。
8.4.3 在垫石顶面设计的安装支承装置位置处划出纵向、横向中心线，纵向中心线应与主梁中心线平行或重合。
8.4.4 安装模板，模板距下预埋板边缘宜为30 mm～50 mm;模板与垫石应连接牢固;模板之间、模
板与垫石顶面的间隙应密封。
8.4.5 调整支承装置顶面标高达设计要求，且四角高差不应大于2 mm。
8.4.6 采用无收缩高强度自流平砂浆进行重力灌浆，一次性完成单个支承装置的灌浆作业且灌浆密实，
砂浆顶面应高于下预埋板底面5 mm～10 mm。
8.4.7 砂浆达设计强度后应拧紧锚固螺栓，按设计要求及时拆除支承装置临时连接和限位装置。
9质量控制
9.1外观
9.1.1 支承装置进场时应识别产品合格证、质保书、说明书、检测报告及装箱清单等随行文件。
9.1.2 支承装置外观应符合设计要求，连接装置应牢固可靠。
9.1.3 聚氨酯弹性体表面无缺料、凹凸不平、气泡、杂质、侧面裂纹、掉块、崩裂、机械损伤等外观
质量问题，内部无气泡、杂质或分层。
9.2内在
9.2.1 支承装置内在质量应符合设计图纸要求，产品检验报告内容及试验方法应符合GB/T 20688.1的
规定，检测单位应具有国家质量技术监督管理部门认定的检测资质。
9.2.2 支承装置安装前，应核验支承装置位置、预留锚栓孔位置等安装尺寸，以及支承装置垫石混凝
土密实度、顶面高程、平整度，并确认符合设计要求。
9.2.3 安装过程中应测量支承装置的底面水平，顶面标高，顶面坡度符合设计要求。
9.3安装
9.3.1 支承装置的安装质量检验应符合JTGF80/1的规定。
9.3.2 安装质量控制内容及指标应符合附录E的规定。
9.3.3 垫石用混凝土强度应符合设计要求的规定或不低于C50，其标高偏差不应大于2 mm。
9.3.4 安装后支承装置中心位置及顶面四角标高偏差不应大于2 mm。
9.3.5 安装和更换传感器时不应影响支承装置的正常使用。
DB61/T1993—2025
附录A
(规范性)
聚氨酯支承装置设计选型用计算参数
A.1Ⅰ型支承装置设计选型用计算系列参数表
Ⅰ型支承装置设计剪应变为70%，设计剪切模量G=4.7MPa，设计压应力σ0=17.5MPa，弹性体与钢板设计滑动摩擦系数μ=0.2，其它设计参数见表A.1。
表A.1 Ⅰ型支承装置设计计算系列参数(部分)
型号 d P0 Kv Kh K1 K2 Qy X0 H 单位 mm kN kN/mm kN/mm kN/mm kN/mm kN mm mm (Ⅰ) 220×34-G4.7 220 550 1140 8.93 28.24 5.65 41 14 34 (Ⅰ) 220×46-G4.7 760 5.96 18.85 3.77 41 21 46 (Ⅰ) 245×41-G4.7 245 696 1155 8.86 28.02 5.60 51 18 41 (Ⅰ) 245×53-G4.7 825 6.33 20.02 4.00 51 25 53 (Ⅰ) 270×41-G4.7 270 859 1425 10.76 34.02 6.80 62 18 41 (Ⅰ) 270×53-G4.7 1018 7.69 24.32 4.86 62 25 53 (Ⅰ) 295×46-G4.7 295 1039 1437 10.71 33.87 6.77 74 21 46 (Ⅰ) 295×60-G4.7 1078 8.03 25.39 5.08 74 28 60 (Ⅰ)320×46-G4.7 320 1237 1711 12.60 39.84 7.97 87 21 46 (Ⅰ)320×60-G4.7 1283 9.45 29.88 5.98 87 28 60 (Ⅰ)345×53-G4.7 345 1452 1721 12.55 39.69 7.94 101 25 53 (Ⅰ) 345×65-G4.7 1338 9.76 30.86 6.17 101 32 65
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表A.1(续)
型号 d P0 Kv Kh K1 K2 Qy X0 H 单位 mm kN kN/mm kN/mm kN/mm kN/mm kN mm mm (Ⅰ) 370×60-G4.7 370 1684 1746 12.63 39.94 7.99 116 28 60 (Ⅰ) 370×72-G4.7 1397 10.11 31.97 6.39 116 35 72 注1：支承装置水平力学性能参数K1，K2，Kh是在反复加载时的剪应变=50%时测定(或设计计算)。
注2：d—支承装置直径;P0—竖向承载力;Kv—竖向压缩刚度;Kh—水平等效刚度;Qy—屈服力;K1—一次刚度;K2—二次刚度;X0—正常使用位移;H—本体高度。 A.2Ⅱ型支承装置设计选型用计算系列参数
Ⅱ型支承装置设计剪应变为70%，设计剪切模量G=3.7MPa, 设计压应力σ0=20MPa，弹性体与钢板设计滑动摩擦系数μ=0.2，其它设计参数见表A.2。
表A.2Ⅱ型支承装置设计计算系列参数(部分)
型号 d P0 Kv Kh K1 K2 Qy X0 H 单位 (mm) (kN) (kN/mm) (kN/mm) (kN/mm) (kN/mm) (kN) (mm) (mm) (Ⅱ) 220×64-G3.7 220 628 471 4.40 15.54 3.26 23 23 64 (Ⅱ) 220×77-G3.7 377 3.52 12.43 2.61 23 28 77 (Ⅱ) 270×90-G3.7 270 982 491 4.41 15.57 3.26 35 34 90 (Ⅱ) 270×103-G3.7 421 3.78 13.35 2.80 35 40 103 (Ⅱ) 320×116-G3.7 320 1414 530 4.65 16.42 3.44 49 45 116 (Ⅱ) 320×129-G3.7 471 4.13 14.58 3.06 49 51 129 (Ⅱ) 420×141-G3.7 420 2513 754 6.41 22.63 4.74 84 56 141 (Ⅱ) 420×173-G3.7 603 5.13 18.11 3.80 84 70 173 (Ⅱ) 520×184-G3.7 520 3927 906 7.56 26.69 5.60 129 73 184 (Ⅱ) 520×226-G3.7 725 6.04 21.33 4.47 129 91 226 (Ⅱ) 620×200-G3.7 620 5655 1131 9.31 32.87 6.89 184 84 200 (Ⅱ) 620×268-G3.7 905 7.45 26.30 5.51 184 105 268 (Ⅱ) 720×234-G3.7 720 7697 1358 11.08 39.12 8.20 248 96 234 (Ⅱ) 720×288-G3.7 1087 8.86 31.28 6.56 247 119 288 (Ⅱ)820×268-G3.7 820 10053 1587 12.86 45.40 9.52 321 107 268 (Ⅱ)820×330-G3.7 1270 10.28 36.30 7.61 321 133 330 注1：支承装置水平力学性能参数K1，K2，Kh 是在反复加载时的剪应变=50%时测定(或设计计算)。
注2：d—支承装置直径;P0—竖向承载力;Kv—竖向压缩刚度;Kh—水平等效刚度;Qy—屈服力;K1—一次刚度;K2—二次刚度;X0—正常使用位移;H—本体高度。 A.3Ⅲ型支承装置设计选型用计算系列参数
Ⅲ型支承装置设计压应力σ0=25MPa，设计剪应变为70%，G2.5、G3.7容许剪应变为150%，G1.0、G1.7 容许剪应变为250%; G2.5、G3.7极限剪应变为200%，G1.0、G1.7 极限剪应变为350%，其它设计计算参数见表A.3。
表A.3Ⅲ型支承装置设计计算系列参数(部分)
型号 d P0 Kv Kh K1 K2 Qy X0 X1 X2 H A/B 单位 mm kN kN/mm kN/mm kN/mm kN/mm kN mm mm mm mm mm (Ⅲ) 245×106-G1.0
245
994 533 1.57 3.69 1.23 15 21 75 105 106 290 (Ⅲ) 245×102-G1.7 583 2.67 6.24 2.08 27 21 75 105 102 290 (Ⅲ) 245×129-G2.5 396 2.46 5.76 1.92 39 34 72 96 129 290 (Ⅲ) 245×129-G3.7 456 3.63 12.83 2.69 57 34 72 96 129 290 (Ⅲ) 420×159-G1.0
420
3142 902 2.47 5.79 1.93 45 40 140 196 159 470 (Ⅲ) 420×167-G1.7 864 3.68 8.61 2.87 78 45 160 224 167 470 (Ⅲ) 420×222-G2.5 601 3.46 8.10 2.70 114 70 150 200 222 470 (Ⅲ) 420×222-G3.7 691 5.13 18.13 3.80 168 70 150 200 222 520 (Ⅲ) 520×209-G1.0
520
4909 974 2.62 6.15 2.05 69 57 203 284 209 610 (Ⅲ) 520×217-G1.7 982 4.10 9.60 3.20 119 62 220 308 217 610 (Ⅲ) 520×282-G2.5 722 4.08 9.57 3.19 174 91 195 260 282 610 (Ⅲ) 520×282-G3.7 831 6.04 21.32 4.47 258 91 195 260 282 610 (Ⅲ) 720×292-G1.0
720
9621 1289 3.39 7.95 2.65 133 84 300 420 292 780 (Ⅲ) 720×291-G1.7 1323 5.41 12.66 4.22 229 90 320 448 291 780 (Ⅲ) 720×360-G2.5 1082 5.99 14.04 4.68 334 119 255 340 360 780 (Ⅲ) 720×360-G3.7 1245 8.86 31.29 6.56 495 119 255 340 360 790 (Ⅲ) 920×351-G1.0 920 15904 1705 4.43 10.38 3.46 218 105 375 525 351 990 表A.3(续)
型号 d P0 Kv Kh K1 K2 Qy X0 X1 X2 H A/B 单位 mm kN kN/mm kN/mm kN/mm kN/mm kN mm mm mm mm mm (Ⅲ) 920×357-G1.7
920
15904 1749 7.06 16.53 5.51 372 112 400 560 357 990 (Ⅲ) 920×438-G2.5 1448 7.91 18.54 6.18 545 147 315 420 438 990 (Ⅲ) 920×438-G3.7 1666 11.71 41.36 8.67 808 147 315 420 438 990 (Ⅲ)1020×399-G1.0
1020
19635 1973 5.11 11.97 3.99 269 112 400 560 399 1100 (Ⅲ)1020×414-G1.7 1963 7.89 18.48 6.16 457 124 440 616 414 1100 (Ⅲ)1020×496-G2.5 1632 8.88 20.79 6.93 673 161 345 460 496 1100 (Ⅲ)1020×496-G3.7 1878 13.15 46.41 9.73 995 161 345 460 496 1100 (Ⅲ)1170×477-G1.0
1170
25967 2088 5.38 12.60 4.20 354 140 500 700 477 1260 (Ⅲ)1170×465-G1.7 2285 9.14 21.42 7.14 600 140 500 700 465 1260 (Ⅲ)1170×564-G2.5 1910 10.34 24.21 8.07 885 182 390 520 564 1260 (Ⅲ)1170×564-G3.7 2197 15.30 54.00 11.32 1310 182 390 520 564 1260 注1：支承装置水平力学性能参数K1，K2，Kh 是在反复加载时的剪应变=100%时测定(或设计计算)。
注2：d—支承装置直径;P0—竖向承载力;Kv—竖向压缩刚度;Kh—水平等效刚度;Qy—屈服力;K1—一次刚度;K2—二次刚度;X0—正常使用位移; X1—地震容许位移;X2—地震极限位移;H—本体高度;A/B—连接板尺寸。 A.4Ⅳ支承装置设计选型用计算系列参数
Ⅳ型支承装置设计压应力σ0=25MPa，设计剪应变为100%，容许剪应变为150%，极限剪应变为200%(G4.7极限剪应变为175%);有硅脂润滑时，摩擦系数μ≤0.03;无润滑时，摩擦系数μ≤0.10;设计滑动位移量可为±50 mm、±100 mm、±150 mm、±200 mm、±250 mm、±300 mm，其它设计计算参数见表A.4。
表A.4 Ⅳ型支承装置设计计算系列参数(部分)
型号 d P0 Kv Kh K1 K2 Qy Qf X X0 X1 X2 H A/B C D 单位 mm kN kN/mm kN/mm kN/mm kN/mm kN kN mm mm mm mm mm mm mm mm (Ⅳ) 245×158-G2.5
245
994 396 2.46 5.76 1.92 39 80 222 34 72 96
158
290
540
355 (Ⅳ) 245×158-G3.7 456 3.63 12.83 2.69 57 80 222 34 72 96 (Ⅳ) 245×158-G4.7 770 4.62 14.60 2.92 102 80 222 34 72 84 (Ⅳ) 420×257-G2.5
420
3142 601 3.46 8.10 2.70 114 251 300 70 150 200
257
520
740
550 (Ⅳ) 420×257-G3.7 691 5.13 18.13 3.80 168 251 300 70 150 200 (Ⅳ) 420×257-G4.7 1169 6.51 20.60 4.12 299 251 300 70 150 175 (Ⅳ) 520×317-G2.5
520
4909 722 4.08 9.57 3.19 174 393 345 91 195 260
317
610
840
650 (Ⅳ) 520×317-G3.7 831 6.04 21.32 4.47 258 393 345 91 195 260 (Ⅳ) 520×317-G4.7 1405 7.68 24.30 4.86 458 393 345 91 195 228 (Ⅳ) 720×400-G2.5
720
9621 1082 5.99 14.04 4.68 334 770 405 119 255 340
400
790
1065
870 (Ⅳ) 720×400-G3.7 1245 8.86 31.29 6.56 495 770 405 119 255 340 (Ⅳ) 720×400-G4.7 2105 11.26 35.60 7.12 880 770 405 119 255 298 (Ⅳ) 920×489-G2.5
920
15904 1448 7.91 18.54 6.18 545 1272 465 147 315 420
489
990
1290
1090 (Ⅳ) 920×489-G3.7 1666 11.71 41.36 8.67 808 1272 465 147 315 420 (Ⅳ) 920×489-G4.7 2817 14.88 47.05 9.41 1436 1272 465 147 315 368 表A.4 (续)
型号 d P0 Kv Kh K1 K2 Qy Qf X X0 X1 X2 H A/B C D 单位 mm kN kN/mm kN/mm kN/mm kN/mm kN kN mm mm mm mm mm mm mm mm (Ⅳ)1020×547-G2.5
1020
19635 1632 8.88 20.79 6.93 673 1571 495 161 345 460
547
1100
1395
1195 (Ⅳ)1020×547-G3.7 1878 13.15 46.41 9.73 995 1571 495 161 345 460 (Ⅳ)1020×547-G4.7 3176 16.7 52.80 10.56 1765 1571 495 161 345 403 (Ⅳ)1170×620-G2.5
1170
25967 1910 10.34 24.21 8.07 885 2077 540 182 390 520
620
1260
1560
1355 (Ⅳ)1170×620-G3.7 2197 15.30 54.00 11.32 1310 2077 540 182 390 520 (Ⅳ)1170×620-G4.7 3715 19.44 61.45 12.29 2324 2077 540 182 390 455 注1：表中C尺寸为滑动位移量为±100 mm时尺寸;当滑动位移量为±50 mm时，C-100 mm;当滑动位移量为±150 mm时，C+100 mm;其余依此类推。表中Qf值为竖向荷载P0时，摩擦系数μ=0.08时的计算值;有实测资料时，可按实测资料采用。支承装置水平力学性能参数K1，K2，Kh是在反复加载时的剪应变=100%时测定(或设计计算)。
注2：d—支承装置直径;P0—竖向承载力;Kv—竖向压缩刚度;Kh—水平等效刚度;Qy—屈服力;Qf—摩擦力;K1—一次刚度;K2—二次刚度;X0—正常使用位移;
X—地震组合容许位移(滑动为±150 mm时);X0—正常使用位移;X1—地震容许位移;X2—地震极限位移;H—本体高度;A/B—连接板外形尺寸;C/D—下座板外形尺寸。
A.5Ⅴ支承装置设计选型用计算系列参数
Ⅴ型支承装置设计剪切模量G=3.7MPa(固定情况下),设计压应力σ0=20MPa，设计滑动位移量可为±50mm、±100mm、±150mm、±200mm、±250mm、±300mm，其它设计计算参数见表A.5。
表A.5Ⅴ型支承装置设计计算系列参数(部分)
型号 d P0 Kv Qy K1 Kh H A B 单位 mm kN kN/mm kN kN/mm kN/mm mm mm mm (Ⅴ)195×86-G3.7 195 481 361 18 12.18 3.45 86 425 285 (Ⅴ) 270×112-G3.7 270 982 491 35 15.57 4.41 112 500 360 (Ⅴ) 320×143-G3.7 320 1414 530 49 16.42 4.65 143 550 410 (Ⅴ) 370×151-G3.7 370 1924 641 65 19.52 5.53 151 600 460 (Ⅴ) 420×168-G3.7 420 2513 754 84 22.63 6.41 168 650 510 (Ⅴ) 470×181-G3.7 470 3181 868 106 25.74 7.29 181 700 560 (Ⅴ) 495×207-G3.7 495 3544 886 117 26.20 7.42 207 725 585 (Ⅴ) 520×216-G3.7 520 3927 906 129 26.69 7.56 216 750 610 (Ⅴ) 620×237-G3.7 620 5655 1131 184 32.87 9.31 237 850 750 (Ⅴ) 720×271-G3.7 720 7697 1358 248 39.12 11.08 271 950 850 (Ⅴ)820×305-G3.7 820 10053 1587 321 45.40 12.86 305 1050 950 注1：表中A尺寸为滑动位移量Xh=±100 mm时尺寸;当滑动位移量为±50 mm时，A-100 mm;当滑动位移量为±150 mm时，A+100 mm;其余依此类推。
注2：d—支承装置直径;P0—竖向承载力;Kv—竖向压缩刚度; Qy—屈服力;K1—一次刚度;Kh—水平等效刚度;Xh—滑动位移量;H—本体高度;A/B—上座板外形尺寸。
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附录B
(资料性)
装配连续梁抗震分析算例
B.1 工程概况
该桥为一座3 联3 跨的连续梁桥，桥长为270m，桥跨布置为3×30+3×30+3×30 m，属于大桥。桥面宽度为0.5 m(防护栏)+11.25 m(行车道)+0.5 m(防护栏)。上部结构采用预应力混凝土箱梁，梁高2 m，顶板厚0.18 m，底板厚0.32 m。桥梁立面图和主梁标准横断面如图B.1、B.2 所示。全桥共3 联，取中间联为计算联。左边界联端部是桥台，桥台下面为10 m 长的圆形截面桩基础，桩基础的直径为1.8 m。边界联的桥墩为直径2 m的圆形截面墩，墩高10 m，桥墩下面为圆形截面桩基础，桩径为2.2 m，桩长为12 m。计算联桥墩为直径2.2 m的圆形截面墩，墩高12.5 m，桥墩下面是桩径为2.4 m的圆形截面桩基础，桩长为12 m。桥墩一般构造图如图B.3、B.4 所示。本桥主梁采用C50混凝土，桥墩为C35混凝土，盖梁为C40 混凝土，系梁和桩基础采用C30 混凝土。
设计荷载：公路-Ⅰ级。桥址区地震动峰值加速A=0.2g，反应谱特征周期Tg=0.40s，桥址区共设有3个地质勘钻孔，该桥跨越一断层破碎带。钻孔资料表明;表层为中密漂石土，以下为强风化板岩、中风化板岩;地层参数如下：中密漂石土：[fa0]=800kPa，qik=250 kPa;强风化板岩：[fa0]=900kPa，qik=140kPa;中风化板岩：[fa0]=1800kPa，其中, [fa0]表示承载力基本容许值，qik表示摩阻力标准值。根据土层平均剪切波速和场地覆盖层厚度，按照《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)4.1.9 条划分可知，场地类型属于Ⅱ类场地。
图B.1 桥梁立面图
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图B.2 主梁标准横断面图
图B.3 边界联桥墩一般构造图
图B.4 计算联桥墩一般构造图
本桥采用Ⅲ型和Ⅴ型聚氨酯支承装置，连续梁端部采用Ⅴ型聚氨酯支承装置，型号为(Ⅴ)220×86-G3.7，计算联中间采用Ⅲ型聚氨酯支承装置，型号为(Ⅲ)320×168-G2.5，聚氨酯支承装置参数见表B.1、B.2，支承装置布置示意如图B.5所示。
图B.5 支承装置布置示意图
表B.1Ⅲ型聚氨酯支承装置参数
支承装置型号 竖向设计承载力 极限剪
切位移 屈服
强度 弹性刚度 屈服后水平刚度 水平等效刚度 竖向刚度 等效阻尼比 P(kN) X2(mm) Qy(kN) K1(kN/mm) K2(kN/mm) Kh(kN/mm) Kv(kN/mm) % (Ⅲ)320×168-G2.5 1767 144 66 6.54 2.18 2.79 469 12 表B.2 V型聚氨酯支承装置参数
支承装置型号 竖向设计承载力 滑动位移 屈服
强度 弹性刚度 屈服后水平刚度 水平等效刚度 竖向刚度 等效阻尼比 P(kN) Xh(mm) Qy(kN) K1(kN/mm) K2(kN/mm) Kh(kN/mm) Kv(kN/mm) % (Ⅴ)220×86-G3.7 628 300 13 4.33 0 4.4 471 15 B.2 抗震设防分类、标准和抗震设计方法
B.2.1设防分类和设防标准
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306)，该桥地震动峰值加速度为0.2g，特征周期0.40s，属于抗震设防烈度Ⅷ度区，按《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01)中的规定本桥抗震设防类别属于B类桥梁。
该桥采用了减隔震设计，其抗震设防目标按照A类桥梁要求执行;根据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01)规定在E2地震作用下，A桥梁抗震目标为：震后损伤状态—可发生局部轻微损伤，震后使用要求—无需进行修复或经简单修复即可正常使用。
B.2.2抗震设计方法
本桥抗震设防烈度Ⅷ度，基本地震动峰值加速度0.2g，桥梁抗震设防类别B类，根据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)3.3.2条，桥梁抗震设计方法选用І类：应进行E1和E2地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)3.4节桥梁结构抗震体系的要求以及相关构造和抗震措施的要求。
根据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)10.1.3条规定：采用减隔震设计的桥梁，可只进行E2地震作用下的抗震设计和验算。
B.3 地震参数
B.3.1地震动参数
B.3.1.1反应谱
工程场地阻尼比为0.05的水平设计加速度反应谱由下式确定：
........................................................ (B.1)
............................................................................
式中：
Smax为水平设计加速度反应谱最大值;
T0为反应谱直线上升段最大周期，取为0.1s;
T 为结构自振周期(单位s);
Tg为特征周期(单位s).
设计加速度反应谱最大值Smax 由下式确定：
Smax=2.5CiCsCdA........................................................................... (B.3)
式中：
Ci为抗震重要性系数; Cs为场地系数;
Cd为阻尼调整系数;
A为水平向基本地震动峰值加速度。
各参数如表B.3 所示。
表B.3 设计地震动参数
地震作用 A Tg ζ Cs Cd Smax Ci E2 0.2 0.4 0.05 1 1 0.85 1.7 E2 地震作用下地震设计反应谱曲线如图B.6 所示。
图B.6 地震动加速度E2反应谱曲线
B.3.1.2加速度时程曲线
根据水平加速度反应谱生成人工地震波，图B.7～B.9 为E2 地震动输入情况下的3 条加速度时程曲线，用于本桥非线性时程分析。
图B.7 水平加速度时程曲线1
图B.8 水平加速度时程曲线2
图B.9 水平加速度时程曲线3
B.4 空间动力分析模型及动力特性分析
B.4.1空间动力分析模型
采用通用有限元分析软件CSIBridge建立30m小箱梁模型，主梁采用C50混凝土，桥墩采用C35混凝土，系梁和桩基础采用C30混凝土，盖梁采用C40混凝土。全桥空间动力计算模型如图B.10所示。
正确地建立桥梁结构的空间动力计算模型是进行桥梁抗震设计的基础，按照下列建模原则建立桥梁结构的动力计算模型：
1) 计算模型的梁体和墩柱采用空间梁单元模拟，二期荷载采用线荷载进行模拟，作用于主梁上，墩柱和梁体的单元划分反映结构的实际动力特性;
2) 混凝土结构的阻尼比取0.05;进行时程分析时，采用瑞利阻尼;
3) 支承装置单元正确反映支承装置的力学特性，本桥采用聚氨酯支承装置，在全桥模型中聚氨酯支承装置采用Plastic(Wen)单元模拟;
4) 桥梁采用柱式桩基础，根据桥址区地质分层情况，采用分层土弹簧模型对桩基进行桩土作用模拟，采用“m”法计算土弹簧刚度。
图B.10 空间动力计算模型
B.4.2动力特性分析
桥梁结构动力计算模型应能正确反映桥梁上下部结构、支承装置和地基的刚度、质量分布以及阻尼特性，从而反映出桥梁在E2地震作用下引起的惯性力和主要振型。通过特征向量法计算可知本桥第1、2、3阶主要振型及模态，动力特性具体内容如表B.4所示，图B.11～B.13为前三阶振型示意图。
表B.4 计算模型基本动力特性
阶次 周期(s) 频率(Hz) 振型特点 1 1.1236 0.8900 主桥主梁纵飘 2 1.0005 0.9995 主桥主梁纵飘 3 0.9431 1.0603 主桥主梁横向摆动
图B.11一阶振型图
图B.12 二阶振型图
图B.13 三阶振型图
B.5 地震作用下装置动力响应及验算
本桥考虑沿顺桥向和横桥向两个水平方向分别与垂直方向进行组合，采用时程函数进行分析，取三条时程计算结果的最大值。通过全桥模型来读取墩柱和桩基分别在恒载作用下和地震作用下的内力，得到恒载和地震作用组合下最不利的荷载情况，来验算在地震作用下结构的动力响应和安全性能是否满足规范要求。根据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01)相关规定，采用减隔震设计的桥梁，可只进行E2地震作用下的抗震设计和验算。
将桥墩和桩基截面划分为纤维单元(如图B.14、B.15)，分别划分混凝土和钢筋单元，使用截面数值积分法进行轴力-弯矩-曲率分析。
图B.14 墩底截面纤维单元
图B.15 桩基截面纤维单元
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B.5.1 E2地震作用下结构动力响应及验算
E2地震作用下，依据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01)进行桥墩截面、桩基截面抗弯验算、支承装置位移验算。依据《混凝土结构设计规范》(GB/T 50010)进行桥墩截面抗剪验算。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)进行桥墩截面强度验算。
B.5.1.1 墩柱抗弯验算
依据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)10.4.1条，对墩柱截面进行抗弯验算，验算结果见表B.5。
表B.5 桥墩墩底截面抗弯强度校核(E2水平向+竖向)
桥墩号
位置
纵横向 恒载轴力 地震轴力 墩底轴力 恒载弯矩 地震弯矩 组合弯矩 等效屈服弯矩
能力/需求
检验 (kN) (kN) 恒+动(kN) kN﹒m kN﹒m kN﹒m kN﹒m
3# 左墩 纵向 -4713.7 901.0 -3812.7 5.4 -7735.5 -7730.1 14500 1.876 √ 横向 -4713.7 2262.9 -2450.8 -105.2 -5829.7 -5934.9 13520 2.278 √ 右墩 纵向 -4348.0 901.0 -3447.0 5.5 -7735.5 -7730.0 14240 1.842 √ 横向 -4348.0 3237.1 -1110.9 53.0 -5829.7 -5776.8 12510 2.166 √
4# 左墩 纵向 -5686.8 923.1 -4763.7 67.5 -11139.6 -11072.1 15210 1.374 √ 横向 -5686.8 6235.3 548.5 -96.1 -8287.1 -8383.1 12070 1.440 √ 右墩 纵向 -5367.9 923.1 -4444.8 67.5 -11139.6 -11072.1 14970 1.352 √ 横向 -5367.9 4689.2 -678.7 62.1 -8287.1 -8225.0 12170 1.480 √
5# 左墩 纵向 -5692.5 1034.5 -4658.0 -61.4 -10316.4 -10377.8 15130 1.458 √ 横向 -5692.5 6213.0 520.5 -95.5 -8287.0 -8382.5 12050 1.438 √ 右墩 纵向 -5375.0 1034.5 -4340.5 -61.4 -10316.4 -10377.8 14900 1.436 √ 横向 -5375.0 4658.0 -717.0 62.7 -8287.0 -8224.3 12200 1.483 √
6# 左墩 纵向 -4670.5 992.9 -3677.6 42.7 -8056.2 -8013.5 14400 1.797 √ 横向 -4670.5 2181.9 -2488.6 -99.7 -5882.3 -5982.0 13550 2.265 √ 右墩 纵向 -4397.4 992.6 -3404.8 42.8 -8052.9 -8010.0 14210 1.774 √ 横向 -4397.4 3447.2 -950.2 58.5 -5882.3 -5823.8 12380 2.126 √ 注：验算结果表明，在E2地震作用下，采用聚氨酯支承装置时，桥墩墩底组合弯矩值均小于等效屈服弯矩值，满足要求。
B.5.1.2 墩柱强度校验
依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)5.3.8条，对墩柱截面进行强度验算，验算结果见表B.6。
表B.6桥墩墩底截面强度校验(压弯构件应验算γNd和γNde)
桥墩号 位置 纵横向 组合轴力 组合弯矩 抗力 安全系数 检验 kN kN﹒m kN
3# 左墩 纵向 -3812.7 -7730.1 8145.9 2.137 √ 横向 -2450.8 -5934.9 6569.7 2.681 √ 右墩 纵向 -3447.0 -7730.0 7164.4 2.078 √ 横向 -1110.9 -5776.8 2561.7 2.306 √
4# 左墩 纵向 -4763.7 -11072.1 6892.1 1.447 √ 横向 548.5 -8383.1 1119.4 2.041 √ 右墩 纵向 -4444.8 -11072.1 6340.1 1.426 √ 横向 -678.7 -8225.0 1119.4 1.649 √
5# 左墩 纵向 -4658.0 -10377.8 7210.7 1.548 √ 横向 520.5 -8382.5 1119.4 2.150 √ 右墩 纵向 -4340.5 -10377.8 6672.3 1.537 √ 横向 -717.0 -8224.3 1119.4 1.561 √
6# 左墩 纵向 -3677.6 -8013.5 7400.7 2.012 √ 横向 -2488.6 -5982.0 6629.6 2.664 √ 右墩 纵向 -3404.8 -8010.0 6797.7 1.996 √ 横向 -950.2 -5823.8 2123.1 2.234 √ 注：验算结果表明，在E2地震作用下，采用聚氨酯支承装置时，墩柱强度满足要求。
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B.5.1.3 墩柱抗剪验算
依据《混凝土结构设计规范》(GB/T 50010-2010)6.3.15条，对墩柱截面进行抗剪验算，验算结果见表B.7。
表B.7 桥墩墩底截面抗剪验算
桥墩号 纵横向 桥墩剪力需求值(kN) 桥墩剪力能力值(kN) 能力/需求 检验 3#左墩 纵向 -1037.7 1465.0 1.412 √ 横向 -1190.1 1465.0 1.231 √ 3#右墩 纵向 -1037.6 1465.0 1.412 √ 横向 -1190.1 1465.0 1.231 √ 4#左墩 纵向 -846.3 1465.0 1.731 √ 横向 -1152.4 1465.0 1.271 √ 4#右墩 纵向 -846.3 1465.0 1.731 √ 横向 -1152.4 1465.0 1.271 √ 5#左墩 纵向 -968.5 1465.0 1.513 √ 横向 -1153.8 1465.0 1.270 √ 5#右墩 纵向 -968.5 1465.0 1.513 √ 横向 -1153.8 1465.0 1.270 √ 6#左墩 纵向 -1086.3 1465.0 1.349 √ 横向 -1163.2 1465.0 1.260 √ 6#右墩 纵向 -1089.2 1465.0 1.345 √ 横向 -1163.2 1465.0 1.260 √ 注：验算结果表明，在E2地震作用下，采用聚氨酯支承装置时，桥墩墩底剪力需求值小于剪力能力值，满足要求。
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B.5.1.4 桩基抗弯验算
在E2地震作用下，根据空间动力计算模型的计算结果，选取桩基最大地震弯矩及附近截面，依据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)10.4.1条，进行桩基截面抗弯验算。验算结果见表B.8、B.9。
表B.8 距桩顶1m截面抗弯强度校核(E2水平向+竖向)
桥墩号 位置 纵横向 恒载轴力 地震轴力 组合轴力 恒载弯矩 地震弯矩 组合弯矩 等效屈服弯矩 能力/需求 检验 (kN) (kN) 恒+动(kN) kN﹒m kN﹒m kN﹒m kN﹒m
3# 距左桩顶1m 纵向 -5082.7 2798.0 -2284.7 5.7 -8477.0 -8471.3 13240 1.563 √ 横向 -5082.7 2636.9 -2445.8 83.2 -4319.3 -4236.1 13360 3.154 √ 距右桩顶1m 纵向 -4739.7 2793.5 -1946.3 5.9 -8477.1 -8471.2 13000 1.535 √ 横向 -4739.7 3857.0 -882.8 -213.0 -4319.3 -4532.4 12240 2.701 √
4# 距左桩顶1m 纵向 -6056.4 4243.9 -1812.5 72.2 -12099.2 -12027.0 12900 1.073 √ 横向 -6056.4 6882.5 826.1 95.2 -6122.6 -6027.3 10980 1.822 √ 距右桩顶1m 纵向 -5759.1 4245.8 -1513.3 72.2 -12099.2 -12027.0 12680 1.054 √ 横向 -5759.1 5853.2 94.1 -201.0 -6122.6 -6323.6 11530 1.823 √
5# 距左桩顶1m 纵向 -6062.0 4667.0 -1395.0 -65.6 -11092.2 -11157.8 12600 1.129 √ 横向 -6062.0 6859.1 797.1 95.8 -6122.4 -6026.6 11000 1.825 √ 距右桩顶1m 纵向 -5766.2 4668.7 -1097.5 -65.7 -11092.1 -11157.8 12390 1.110 √ 横向 -5766.2 5859.8 93.6 -200.5 -6122.4 -6322.8 11530 1.824 √
6# 距左桩顶1m 纵向 -5042.6 2539.7 -2502.9 45.7 -9112.5 -9066.8 13400 1.478 √ 横向 -5042.6 2623.1 -2419.5 99.0 -4276.0 -4177.0 13340 3.194 √ 距右桩顶1m 纵向 -4786.1 2627.2 -2158.9 45.9 -9109.6 -9063.8 13150 1.451 √ 横向 -4786.1 4318.2 -467.9 -197.3 -4276.0 -4473.3 11940 2.669 √
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表B.9 距桩顶2m截面抗弯强度校核(E2水平向+竖向)
桥墩号 位置 纵横向 恒载轴力 地震轴力 组合轴力 恒载弯矩 地震弯矩 组合弯矩 等效屈服弯矩 能力/需求 检验 (kN) (kN) 恒+动(kN) kN﹒m kN﹒m kN﹒m kN﹒m
3# 距左桩顶2m 纵向 -5195.1 2798.0 -2397.0 2.6 -3842.1 -3839.6 13330 3.472 √ 横向 -5195.1 2636.9 -2558.2 37.7 -2022.3 -1984.6 13440 6.772 √ 距右桩顶2m 纵向 -4852.1 2793.5 -2058.6 2.7 -3842.2 -3839.5 13080 3.407 √ 横向 -4852.1 3857.0 -995.1 -95.3 -2022.3 -2117.6 12310 5.813 √
4# 距左桩顶2m 纵向 -6168.7 4243.9 -1924.9 32.4 -5443.2 -5410.9 12980 2.399 √ 横向 -6168.7 6882.5 713.7 43.1 -2842.3 -2799.2 11060 3.951 √ 距右桩顶2m 纵向 -5871.5 4245.8 -1625.7 32.4 -5443.2 -5410.9 12760 2.358 √ 横向 -5871.5 5853.2 -18.2 -89.9 -2842.3 -2932.1 11610 3.960 √
5# 距左桩顶2m 纵向 -6174.4 4667.0 -1507.4 -29.4 -4979.7 -5009.2 12680 2.531 √ 横向 -6174.4 6859.1 684.7 43.4 -2842.3 -2798.9 11090 3.962 √ 距右桩顶2m 纵向 -5878.6 4668.7 -1209.9 -29.5 -4979.7 -5009.2 12460 2.487 √ 横向 -5878.6 5859.8 -18.7 -89.6 -2842.3 -2931.9 11610 3.960 √
6# 距左桩顶2m 纵向 -5155.0 2539.7 -2615.3 20.5 -4132.2 -4111.7 13480 3.278 √ 横向 -5155.0 2623.1 -2531.9 44.7 -2009.8 -1965.2 13420 6.829 √ 距右桩顶2m 纵向 -4898.5 2627.2 -2271.3 20.6 -4130.8 -4110.2 13230 3.219 √ 横向 -4898.5 4318.2 -580.3 -88.3 -2009.8 -2098.2 12020 5.729 √ 注：验算结果表明，在E2地震作用下，采用聚氨酯支承装置时，桩基础组合弯矩值均小于等效屈服弯矩值，满足要求。
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B.5.1.5 E2地震作用下装置验算
依据《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)3.6.1条，对聚氨酯支承装置进行位移验算，验算结果见表B.10。
表B.10 E2地震作用下支承装置位移验算(考虑50%均匀温度作用组合)
桥墩号
纵横向 温度作用
组合位移 地震作用组合位移 支承装置位移考虑50%温
度作用 位移能力值
能力/需求
检验 (mm) (mm) (mm) (mm) 3# 纵向 15.0 79.0 86.5 300 3.469 √ 横向 0.0 -75.3 -75.3 300 3.983 √ 4# 纵向 3.9 57.0 58.9 144 2.443 √ 横向 -1.7 -65.2 -66.1 144 2.179 √ 5# 纵向 3.4 58.8 60.6 144 2.378 √ 横向 -1.7 -65.4 -66.2 144 2.175 √
6# 纵向 15.3 79.1 86.7 300 3.459 √ 横向 0.0 -75.8 -75.8 300 3.960 √ 注：验算结果表明，E2地震作用下，采用聚氨酯支承装置时，支承装置位移值均小于位移能力值，满足要求。 B.5.1.6 收缩徐变作用下支撑装置位移验算
桥墩号 纵横向 收缩徐变位移 支承装置正常使用时位移的10% 是否需要设置预偏量 (mm) (mm) 3# 纵向 2.9 30.0 否 横向 0.0 30.0 否 4# 纵向 -1.1 5.1 否 横向 0.7 5.1 否 5# 纵向 1.0 5.1 否 横向 -0.8 5.1 否 6# 纵向 -2.8 30.0 否 横向 0.1 30.0 否 B.6 验算结论
在E2地震作用下，用聚氨酯支承装置时，桥墩墩底截面组合弯矩值均小于等效屈服弯矩值，能力需求比为1.352～2.278;墩柱强度安全系数为1.426～2.681;桥墩墩底剪力需求值小于剪力能力值，能力为在1.231～1.731;桩基础组合控制截面弯矩值均小于等效屈服弯矩值，能力需求比为1.054～6.829;支承装置位移值均小于位移能力值，能力需求比为2.175～3.983，均满足规范要求。收缩徐变下的位移均小于支承装置正常使用时位移的10%，无需设置预偏量。
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附录C
(资料性)
现浇连续梁抗震分析算例
C.1 工程概况
某桥位于陕西关中某河道一级阶地，地形整体平坦，向西微倾，局部有陡坎。该桥全长270 m，共3联，取中间联为计算联，本附录主要讨论计算联部分。桥梁跨径布置为3×30 m+3×30 m+3×30 m预应力混凝土连续现浇箱梁。桥宽25.5 m，梁高2 m。下部结构采用双柱花瓶墩，第一联桥墩高15 m，计算联桥墩高24、25 m，第三联桥墩高15 m。桥墩尺寸为1.8 m×2.2 m，桥墩下面为2 m高的承台，承台尺寸为5.2 m×5.2 m，承台下面是直径为1.5 m的钻孔灌注桩基础，桩基
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