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重庆市城市桥梁抗震加固设计导则（重庆市住房和城乡建设委员会2020年9月）.pdf

图3.3.1功能性支承*统加固法

1一新设抗震挡块；2一原有支座垫石；3一原有橡胶支座；4一新设防落梁措施； 5一主梁；6一盖梁；7一增设橡胶支座；8一增设橡胶填缝板；9一桥台胸墙； 10一铰接；11一弹性支承；12一填缝板；13一增设防落梁措施钢制托架（TYP）

3.3.2功能性支承*统加固应符合下列规定

1支承*统应有适当摩擦力SY/T 6975-2014 管道*统完整性管理实施指南，在E2地震作用下可产生摩擦滑动机制； 2支承*统应设置限位装置； 3应提供足够的梁端防落梁长度

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 的相应规定执行。

3.4.4当采用隔震加固法加固桥梁时，

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）

(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

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

3.4.6减隔震装置应符合下列要求：

1橡胶材料宜采用天然橡胶或其他合成橡胶，不应使用再生胶或粉碎的硫化 橡胶；其物理性能应满足现行行业标准《桥梁减隔震装置通用技术条件》JTT1062 的要求。 2铅芯应采用纯度不低于99.99%的高纯度铅，铅的化学成分应符合现行国 家标准《铅锭》GB/T469的规定。 3黏结剂应不可溶并具有热固性，质量应稳定，橡胶与金属黏结强度不应小 于10N/mm。 4橡胶隔震装置在未发生剪切变形时，设计压应力不应大于12MPa。 3.4.7当桥梁横向抗震能力不足时，应使用双向隔震设计 3.4.8减震加固时应进行耗能*统设计与验算。耗能*统分析应包括耗能装置的 特性及其平面与立面的布置，且应反映振动频率、环境及温度等因素的影响。 3.4.9减隔震装置的设计、校核应满足以下要求： 1橡胶型减隔震支承，在E1地震作用下产生的剪切应变必须在100%以下， E2地震作用下产生的剪切应变必须在250%以下，并校核其稳定性。 2非橡胶型减隔震装置，应根据具体的产品指标进行设计与校核。 3应对减隔震装置在正常使用条件下的性能进行校核。 3.4.10应对减隔震装置的变形、阻尼等力学参数进行试验测试，试验得到的力 学参数值与设计值的偏差应在土10%以内

4.1.1桥梁墩柱抗震加固应以抗弯或抗剪强度、弯曲延性以及纵向钢*的搭接或 锚固性能不足等为对象。 4.1.2当桥墩抗震能力不满足要求时，可采用增大截面、外包钢管或粘贴纤维复 合材料等方法对桥墩进行加固， 4.1.3桥梁墩柱弯曲强度、剪切强度加固时应复核承台和基础的承载力

4.2.1当采用增大截面法加固钢*混凝土墩柱时，应符合下列规定：

1混凝土的强度等级不应低于C30，且不应低于原桥墩实际的混凝土强度等 级。 2当需提高桥墩的抗弯强度时，新增纵*应伸入承台并满足锚固要求；对多 柱式桥墩，尚应伸入盖梁并满足锚固要求。 3新增纵*、箍*的配置应符合现行行业标准《城市桥梁抗震设计规范》 CJJ166的相应规定。 4加固后桥墩应按整体截面进行抗震验算，新增的混凝土和钢*的材料强度 应乘以0.85的折减*数。 4.2.2当采用增大截面法提高钢*混凝土桥墩的抗弯强度时，承台和基础宜进行 相应的补强加固

图4.2.3外包钢管加固法

4.2.4当采用外包钢管加固法对延性不足的钢*混凝土墩柱进行加固时，应符合 下列规定： 1外包钢管的厚度t应按下式计算：

式中：t一一 外包钢管厚度（mm）； E2地震作用下墩底截面混凝土的最大压应变： 外包钢管内径（mm）； 受钢管约束混凝土的抗压强度（N/mm²）； 8s一一外包钢管的极限拉应变。 2E2地震作用下墩底截面混凝土的最大压应变ε应按

式中：Φm一一E2地震作用下墩底截面的最大曲率； C一一墩底截面曲率达到最大曲率Φ时，中性轴至混凝土受压侧最外缘的 距离，可先假设加固前与加固后c值相同进行分析。 3受钢管的约束混凝土的抗压强度f.应按下式计算：

15.88t; f 4t, fy c=f 2.254. 1.254 . Df. Df.

式中：f一 加固前混凝土的抗压强度标准值（N/mm） 4.2.5当采用外包钢管加固法对抗剪强度不足的钢*混凝土墩柱进行加固时，应 符合下列规定： 1外包钢管的厚度应按下式计算：

式中：t一一外包钢管厚度（mm）； Φs一一抗剪强度折减*数，可取为0.85； Vo一一E2地震作用下墩柱剪力设计值（N)； V。一一墩柱塑性铰区域混凝土的抗剪能力贡献（N)； Vs一一墩柱塑性铰区域横向钢*的抗剪能力贡献（N)； Vsj一一外包钢管承担的剪力设计值（N); Jfi一一外包铜管抗拉强度标准值（N/mm²)； D一一外包钢管内径（mm）； θ一一剪切裂缝与墩柱轴线的夹角（°）。 2塑性铰区域 安下列公式计算

=1.66(0.33+ Y )VfA(N为轴压力时） 140A V。= 1.66(0.33 + )fA（N为轴拉力时） 35A

式中：N一一E2地震作用下墩柱轴力设计值（N)；当N为压力时取正值，为拉 力时取负值； Ag一一按全截面计算的墩柱截面积（cm²）； f一一混凝土抗压强度标准值（N/mm²)； Ae一一有效剪切面积，可取为0.8Ag（cm²） 3横向钢*的抗剪能力贡献V.应按下式计算

式中：Ah一一圆环箍*或螺旋箍*截面职（mm²）； fh一一圆环箍*或螺旋箍*抗拉强度标准值（N/mm²）； D一一核心混凝土直径（cm）； s一一螺旋箍*间距（cm); θ一一剪切裂缝与墩柱轴线的夹角（°）。 4剪切裂缝与墩柱轴线的夹角，应按下列公式计算：

P,n + 0.46 P θ= tan P >α(两端固定的墩柱） 1+ p,n P, = 2t, / r

式中：一 桥墩半径（mm）； Pi一一墩柱纵向钢*配*率； n一一钢*与混凝土弹性模量比，n=E./E； 一Q=D'/H H一一墩高(cm)。 4.2.6当采用粘贴纤维复合材料加固法加固矩形截面柱式桥墩，宜将原截面四个 折角修整为圆弧形，并将界面扩大为椭圆形后，再粘贴纤维复合材料。 4.2.7当采用粘贴纤维复合材料加固法对延性不足的钢*混凝土墩柱进行加固 时，应符合下列规定： 1粘贴纤维复合材料的厚度t可按下式计算：

式中：ti一一粘贴纤维复合材料布材的厚度（mm）； &α一一E2地震作用下墩底截面混凝土的最大压应变； D一一墩柱直径（mm）； fc一一受纤维复合材料约束混凝土的抗压强度（N/mm²） fa一一纤维复合材料抗拉强度设计值（N/mm²)； 一一与纤维复合材料设计抗拉强度相应的应变。 2受纤维复合材料约束混凝土的抗压强度f.可按下式计算：

加固前混凝土抗压强度标准值（N/m

4.2.8当采用粘贴纤维复合材料加固法对抗剪强度不足的钢*混凝土墩柱进行 加固时，纤维复合材料布材的厚度可按下式计算：

式中：ti一一纤维复合材料布材厚度（mm）； s一一抗剪强度折减*数，可取为0.85 Vo一一E2地质作用下墩柱剪力设计值（N)； V一一墩柱塑性铰区域混凝土的抗剪能力贡献（N)； Vs一一墩柱塑性铰区域横向钢*的抗剪能力贡献（N)； Vsi一一纤维复合材料承担的剪力设计值（N)； j一一纤维复合材料抗拉强度标准值（N/mm²)； D一一墩柱直径（mm）； 9一一剪切裂缝与墩柱轴线的夹角（°）。

4.3.1对抗弯强度或抗剪强度不足的盖梁，可采用粘贴纤维带、增大截面等方法 进行补强加固，增大截面时原盖梁表面应凿毛，并应配置穿过原盖梁的锚*与原 盖梁可靠拉结；纤维带可施加预应力。 4.3.2当采用预应力纤维带加固混凝土盖梁时，应满足以下要求： 1纤维带受力方式应设计成仅承受拉应力作用。抗剪加固时预应力纤维带可 垂直于构件纵轴设置。 2纤维带应采用机械锚固方式紧贴混凝土表面安装，安装后距构件表面不应 超过5mm。张拉锚固部分以外的纤维带与混凝土之间应填充结构胶黏结牢固。 3预应力纤维带的宽度不应超过100mm；对截面宽度较大的盖梁，宜采用 多条平行预应力纤维带进行加固，相邻纤维带的端部锚固*统可沿纤维带纵向错 位布置。 4.3.3锚栓*统应进行锚固能力验算，并应符合现行行业标准《混凝土结构后锚 固技术规程》JGJ145的规定。

图4.3.4盖梁与墩柱接头抗剪加固示意图 盖梁包裹混凝土：2一增设结合**：3一原盖梁

4.3.5可通过在既有盖梁下部现浇一根*梁来改进盖梁的抗震性能，如图4.3.5 所示。并应根据能力设计原理设计以确保塑性铰形成在桥墩中而不是在*梁内。

图4.3.5现浇*梁示意图

4.4.1桥台可采用下列方法进行抗震加固：

4.4.1桥台可采用下列方法进行抗震加固：

4.4.1价合可采用下列方法进行抗震加固： 1桥台墙身强度不足以抵挡台背填土的土压力时，可通过增加墙身尺寸加固： 2桥台无法抵抗台背填土区压力，并有倾斜的可能时，可通过在台身处增设 肋板加固：

3桥台前址抵抗倾覆力矩不足时，可通过增设基桩加固； 4土层抗剪强度不足，可通过增设密排桩加固； 5桥台可能存在向河床侧移时，可通过在墙身与台背填土之间增设地锚加固； 同时，地锚的固定端深入台背填土区土层的距离应满足共同作用的需要

5.1.1桥梁基础加固应充分研究桥位地基所处场地类别，对于桥位处存在高液化 土、高填方、陡坡等不良抗震地质条件的墩台，需进行基础抗震专项研究。 5.1.2桥梁基础抗震加固设计时，各项验算应符合现行行业标准《城市桥梁抗震 设计规范》CJJ166和《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG3363的规定，且应 符合下列规定： 1承台应进行拉压杆承载力、抗弯、抗剪、抗冲切和抗接缝剪切破坏等计算。 2扩大基础应进行抗弯、抗冲切等计算，计算应按两阶段受力，并应对地基 进行承载力、稳定性、沉降等计算。 3桩基础应进行承载力、沉降等计算。 4桥梁基础加固设计中应考虑施工方法的影响

5.2.1地基抗震验算时，应采用地震作用效应与永久作用效应组合。 5.2.2地基抗震承载力容许值应按下式计算，

Ke一一地震抗震承载力调整*数，应按表5.2.2取值： t。一一深度、宽度修正后地基承载力容许值，应按现行行业标准《公路 桥涵地基与基础设计规范》JTG3363采用（kPa）。

表5.2.2地基土抗震承载力调整*数

5.2.3承台抗震验算应考虑节点剪切引起的破坏模式，节点内剪力情况如图5.2.3 所示：

承台节点竖向剪力应按下式计算：

式中：Vj——节点竖向剪力（N); T。——墩柱受拉钢*合力（N); R,——桩的拉力（N)。 节点剪切应力V按下式计算：

Vi=beadj 式中：对于矩形截面墩柱，be=B.+D.（mm） B.墩柱截面宽度（mm); D墩柱截面高度（mm); 对于圆形截面墩柱，bf=1.414D（mm)； D一墩柱直径（mm); d,—加固后基础高度（mm)。 节点竖向有效轴向压应力按下式计算」。按下

图5.2.3承台节点剪力

f. = P / Aer

式中：P一一墩柱底部的轴向荷载（即恒荷载+地震荷载）（N）； Aef一有效承压面积（mm²)： 对于矩形截面墩柱，Af=(B+d,)D。+d,）（mm²); 对于圆形截面墩柱，Aer=元(D+d,）/4（mm²)。 则节点区主拉应力按下式计算：

如果f<0.42Vfc（MPa），计算结束，否则需校核混凝土覆盖层的承载力。 5.2.4E2地震作用下非液化土中，单桩的抗压承载能力可提高至原来的2倍。 单桩抗拉承载力可比不计抗震影响时提高25%。 5.2.5当桩穿过液化土层时，液化土层的承载力（包括桩侧摩阻力）、土抗力（地 基*数）、内摩擦角和内聚力等，可根据液化抵抗*数C。（式5.2.5）予以折减， 折减*数α应按表5.2.5采用。液化土层以下单桩部分的承载能力可采用本导则 第5.2.4条规定：液化土层范围内及以上部分单桩承载能力不应提高，

式中：C。一一液化抵抗*数； 现行行业标准《城市桥梁抗震设计规范》CJ166相应条款计算，

表5.2.2土层液化影响折减*数0

NB/T 42155-2018 高原用交流 40.5kV 金属封闭开关设备最小安全距离注：表中d.为标准贯入点深度（m）。

5.3.1当地基承载力不满足要求时，可采用加固地基土、增大基础底面积或增加 桩基等措施加固。 5.3.2存在液化土层的地基，应根据桥梁的抗震设防类别、地基的液化等级，按 现行行业标准《城市桥梁抗震设计规范》CJ166的规定，采取相应的抗液化措 施。 5.3.3山区横跨陡哨山谷的桥梁，应对地震条件下边坡的稳定性作详细的地质勘 察，并可采用降低引起移动和滑动的推动力、提高抵抗移动的能力等加固措施预 防边坡滑坡、破坏。

5.4.1当承台或扩大基础承载力不满足要求时，可采用增大截面、粘贴钢板或 维复合材料、增设预应力钢*（图5.4.1）等措施来提高其抗弯和抗剪强度

图5.4.1水平预应力*加固基研

5.4.2当承台或扩大基础抗倾覆能力不满足要求时GB/T 39209-2020 海洋平台钻井升沉补偿绞车，可采用增大底面积（图 5.4.2）、增加基桩或增设地错等措施加固

1.2增加基础底面积加回

附件一：桥梁抗震加固相关标准、指南