aashto指导性规范隔震设计中文版.docx
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aashto指导性规范隔震设计中文版
aashto指导性规范隔震设计（中文版）
篇一：
AASHTO减隔震规定
美国减隔震规范
一规范思想：
将减隔震桥梁等效为线性单自由度体系，然后用弹性反应谱理论来迭代求解减隔震桥梁的非弹性地震响应，其采用的假设如下：
1桥梁上部结构视为刚体，其总质量即为等效单自由度体系的质量：
2忽略桥墩和桥台的弹性变形和质量，按刚体来处理。
3假定减隔震支座的滞回曲线可用双线模型来表示或等效。
4各减隔震支座具有相同的力学性能。
以上假定表明把减隔震桥梁的地震反应主要看成是减隔震支座的地震反应，而且整个减隔震桥梁的阻尼主要是减隔震支座发生非弹性变形的滞回阻尼。
二计算方法：
1上部结构的总质量m，作为简化单自由度体系的质量，
2计算减隔震支座所在计算方向上的弹性组合刚度kec，作为简化单自由度体系的初始弹性刚度：
nkec?
?
kei?
nkei?
1
其中式中n为减隔震支座总数，kei为第i个减隔震支座的弹性剪切刚度，根据上面4的假定kei=ke。
3计算简化单自由度体系的弹性固有周期Te：
Te?
2?
24计算简化单自由度体系的位移延性系数u：
u?
xmxj
上式中xm为等效弹性单自由度体系的最大位移，即减隔震桥梁的最大梁体位移：
xj为等效线弹性单自由度体系的屈服位移，即减隔震支座的屈服位移。
5计算等效弹性单自由度体系的周期偏移TeTeq1
2Te?
u?
?
?
?
Teq?
1?
?
（u-1）?
其中?
为等效弹性单自由度体系的硬化系数，也即是减隔震支座的硬化系数，如上图所示：
6计算等效单自由度体系的等效阻尼比?
0
?
?
）（u?
1）?
eq?
2（1?
?
0式中?
0为初始阻尼比，一般为0.05.
7用上式得出的等效弹性单自由度体系的周期Teq和阻尼比?
eq后就可用弹性反应谱求
解最大位移相应xm：
xm?
9.79ASiTeq
B
其中A为地震加速度系数；Si数为场地系数，对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类场地Si分别取1.,1.5和2.0；B为阻尼影响系数，用以调整阻尼比0.05的设计加速度反应谱值，当等效阻尼比?
eq为0.02，0.05，0.2和0.3时，B值分别为0.8,1.0,1.2，1.5和1.7，且当?
eq不为上述值时，允许线性内插。
8将上式得出的位移响应代入式：
u?
xm并重复（4-7）步骤知道达到满意精度位置。
xj
三适用分析：
由于此规范忽略了桥台的弹性变形，因此不能反映桥台的刚度对减隔震的影响，而且导致对减隔震桥梁的等效阻尼比估计偏高；因此法不计桥台质量，会低估墩台底的剪力和弯矩；当墩台减隔震支座有所不同时，此法也不太适用。
另外当等效阻尼比超过0.3时，规范建议采用三维时称分析，该简化法不宜使用。
对于滑板支座（ɑ≈0），如果延性系数u≥2，根据6中的计算的阻尼比均大于0.03，所以此规范的等效周期偏移和等效阻尼比的计算公式仍有较大的局限性。
此规范适用的范围为墩高不大，有相同减隔震支座的规则中小桥梁，而滑板支座减隔震桥梁不宜使用。
对大型桥梁，由于该法只能将其用单自由度体系来表示。
故不能适用。
通常使用时程分析法
篇二：
AASHTOLRFDSI-2007
（1）中文版
第一章目录
1.1本规范使用范围
1.2定义
1.3设计理论
1.3.1总则
1.3.2极限状态
1.3.2.1总则
1.3.2.2使用极限状态
1.3.2.3疲劳和断裂极限状态
1.3.2.4强度极限状态
1.3.2.5极端事件的极限状态
1.3.3延性
1.3.4超静定性
1.3.5运营重要性
第一章（SI）
概论
1.1本规范使用范围
本规范的条款旨在用于固定式及活动式公路桥的设计、评价和重建，但不包括活动式桥的机械安全、电气安全、特殊车辆安全和行人安全的条款。
也不包括只用于铁路桥、轨道运输桥梁或公共设施的桥梁的条款。
对于没有详细论及的桥梁，本规范的规定也可以使用，并在需要之处补以附加的设计准则。
本规范并不想取代设计人员的适当训练和运用判断，只是提出了需要保证公共安全的最低要求。
业主或设计人员可以要求精美的设计或高于最低要求的材料和施工质量。
本规范特别强调通过超静定性、延性、防冲刷及防撞措施来保证安全的概念。
本规范的设计条款采用荷载系数和抗力系数设计，即LRFD方法。
这些系数是根据当前对荷载及结构性能已有的统计知识用可靠度理论开发出来的。
以前规范没有的一些分析方法，其中包括建模技术，均纳入了本规范，并鼓励使用它们。
规范中的条文说明并不想提供涉及本规范或以前规范的整个发展历史背景，也不打算提供在制订条款时所做的调查和研究工作数据评审的详细摘要。
但是，为愿深入研究背景材料者提供了某些研究数据的参考文献。
条文说明也指明了一些为执行本规范的要求和目的而提供建议的其它文本，但那些文本和本条文说明并未当作为本规范的一部分。
符合这些设计规范的施工规范是AASHTOLRFD桥梁施工规范。
除非有特殊规定，否则这里所指的材料规范是AASHTO交通材料与取样和试验方法标准规范。
C1.1
曲梁未详细论及，因曲梁不属标准数据库的一部分。
术语“公称”经常用于这些规范，以表明物理现象的一种理想化，如“公称荷载”或“公称抗力”。
这个术语的使用加强了工程师的“理念”或在设计环境里对物理世界的认知从物理现实本身的分离。
术语“应”表示符合这些规范的一种要求。
术语“应该”表明一种对一种给定准则的强烈的优先。
术语“可”表明一种准则是可用的，但其它当地的、适当记述的、验证了的且批准了的准则在符合桥梁设计的LRFD方法时也可以使用。
1.2定义
桥梁——孔径不小于6100mm、并形成公路的一部分、或者公路在其上或其下通过的任何构造物。
倒塌——使得桥梁不适于使用的桥梁几何形状的重大变化。
构件——桥梁的一个分离元件，或一些元件的组合，要求单独的设计考虑。
设计——定出桥梁构件和连接的尺寸比例和细部的过程。
设计寿命——根据统计理论推导出的承受瞬变荷载的期限，本规范用的设计寿命为75年。
延性——构件或连接容许产生非弹性反应的性能。
工程师——负责桥梁设计的人。
评价——确定现有桥梁的承载能力。
极端事件极限状态——具有超过桥梁设计寿命重现期事件的极限状态，诸如地震、冰荷载、车辆和船只的撞击。
乘上系数的荷载——乘以适当的考虑荷载组合的规定的荷载系数的公称荷载。
乘上系数的抗力——乘以抗力系数的公称抗力。
固定式桥——具有不变的车辆净空或通航净空的桥。
力效应——变形、应力或应力合成，即由作用荷载、强制变形或体积变化引起的轴向力、剪力、弯矩或扭矩。
极限状态——指一种条件，超过此条件桥梁或构件就不再满足它原有的设计规定。
荷载与抗力系数设计（LRFD）——基于可靠性的设计方法，乘上系数的荷载引起的力效应不允许超过构件的乘上系数的抗力。
荷载系数——施加给力效应的一个基于统计的乘数，考虑了荷载变异性、分析不够精确、各种荷载同时出现概率，但也与整个标定过程的抗力统计有关。
荷载修正系数——说明桥梁延性、超静定性和运营重要性的一个系数。
模型——为了分析目的而对一个结构所作的一种理想化。
活动式桥——车辆净空或通航净空可变的桥梁。
有多条传载途径的结构——当某一主要承载构件或连接失效后，尚能支承规定荷载的结构。
公称抗力——根据合同文件规定的构件或连接的尺寸，以及材料的容许应力、变形或规定强度，构件或连接对力效应的抗力。
业主——有权管辖桥梁的人或代理者。
正常使用——排除出现特殊允许车辆、超过90km/h的风和极端事件（包括冲刷）的情况。
修复——恢复或提高桥梁抗力的过程。
抗力系数——施加给公称抗力的一个基于统计的乘数，计入材料性能、结构尺寸、制作质量的变异性和抗力预测不确定性的系数，但也与整个标定过程的抗力统计有关。
使用寿命——期望桥梁处于运营中的期限。
使用极限状态——有关应力、变形和裂缝的极限状态。
强度极限状态——有关强度和稳定性的极限状态。
1.3设计理论
1.3.1设计总则
桥梁应按规定的各种极限状态设计，以达到第2.5条规定的可施工性、安全性、可使用性、并适当兼顾易检查性、经济与美学诸方面的各种目标。
不管用什么分析方法，对所有规定的力效应及其组合，公式1.3.2.1-1均应得到满足。
C1.3.1
这里规定的极限状态是试图提供给可建造的、可使用的桥梁的，在规定的寿命内由能力安全承载设计荷载。
虽然力效应采用弹性分析求得，但在许多情况下，构件及连接的抗力按非弹性状态确定。
对现有的大部分桥梁规范来说，由于结构的非弹性作用方面的知识不完善，这种不协调性都是普遍存在的。
1.3.2极限状态
13.2.1总则
每个构件和连接，除非另有规定，对于每种极限状态都应满足公式1。
对使用极限状态和极端事件极限状态，抗力系数应取为1.0，螺栓除外，螺栓应使用章节6.5.5的条款，3和4震区的混凝土柱应使用章节5.10.11.4.1b的条款。
所有极限状态应视为同等重要。
式中：
对荷载γi取最大值是合适的的时候：
对荷载γi取最小值是合适的的时候：
式中：
γi：
荷载系数，乘到力效应上的一个基于统计的乘数；
φ：
抗力系数；乘到公称抗力上的一个基于统计的乘数，见第5、6、7、8、10、11、12章中规定；
ηi：
荷载修正值；关于延性、超静定性和运营重要性的系数；
ηD：
关于延性的系数，见1.3.3条中的规定；
ηR：
关于超静定性的系数，见1.3.4条中的规定；
ηI：
关于运营重要性的系数，见1.3.5条中的规定；
Qi：
力效应；
Rn：
公称抗力；
Rr：
乘有系数的抗力：
φRn。
C1.3.2.1
公式1是荷载和抗力系数设计法（LRFD）的基础。
对所有非强度极限状态，指定抗力系数为φ=1.0是一个暂时措施，有关开发工作尚在进行中。
延性、超静定性和运营重要性是影响桥梁安全储备（marginofsafety）的几个重要因素。
前两个因素直接影响物理强度，而第三个因素涉及到桥梁失效的后果。
因此，将这些因素组合在公式1的荷载一侧是武断的。
然而，它构成了公式化的初步尝试。
在缺少更精确资料的情况下，除疲劳和破坏外，每种效应估计为±5％，这种几何的积累显然是一种主观地处理办法。
随着时间的推移，将可达到延性、超静定性、运营重要性及其相互作用和系统最佳协合作用的数量的改进，它可能导致公式1的重新排列，其中这些效应有可能出现在公式的任一侧或两侧。
《全美公路协作计划工程12-36》目前正在致力于超静定性问题的研究。
η对可靠性指标的影响，β，能通过观察其对在梁式桥数据库中计算出的β
最小值影响进行评估。
出于讨论的目的，这些规范的标定中使用的梁式桥的数据用η＝0.95，1.0，1.05和1.0乘以总的乘上系数的荷载进行修正。
因而发生的因跨径、间距和施工形式的95个组合产生的β的最小值确定各自约为3.0，3.5，
3.8和4.0。
η值效应的更进一步的近似表示通过考虑随机标准数据百分比小于或等于均值加上λσ能得到，这里λ是个乘数，σ是数据的标准偏差。
若λ取3.0，3.5，
3.8和4.0，小于或等于均值加上λσ的数值的百分比将各自大约为99.865％，99.977％，99.993％和99.997％。
1.3.2.2使用极限状态
使用极限状态应视为在正常使用条件下对应力、变形和裂缝宽度的限制。
C1.3.2.2
使用极限状态对那些不总是能完全由强度或统计理论订出的条文提供一定
篇三：
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