桥梁抗震设计规范中场地划分对比探究 5页

桥梁抗震设计规范中场地划分对比探究　　摘要：对比了中、美、欧和加拿大等桥梁抗震设计规范中关于场地类型的划分，对场地划分的参数、类型以及各个参数的含义和计算进行了分析，为中外桥梁设计人员和岩土工程师等提供参考。Abstract：ThepapercomparedthesitedivisionofbridgeseismicdesigninChina，theUnitedStates，EuropeandCanada，andanalyzestheparameterandtype，andthemeaningandcalculatingofeachparameterandeachtype，providingreferenceforbridgedesignersandgeotechnicalengineersinChinaandabroad.关键词：桥梁抗震设计规范；场地划分Keywords：codeforseismicdesignofbridges；sitedivision中图分类号：U442.5+9文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）19-0301-021概述5 桥梁抗震设计在铁路设计中占有举足轻重的地位。在各国的桥梁抗震设计规范中，均考虑了场地条件对设计地震动参数的影响。本文通过对比研究《铁路工程抗震设计规范》[1]（以下简称铁路规范）、《AASHTOLRFDBridgeDesignSpecifications》[2]（以下简称AASHTO规范）、《SeismicDesignCriteriaVersion1.4》[3]（以下简称Caltrans准则）、《CanadianHighwayBridgeDesignCode》[4]（以下简称加拿大规范）等桥梁抗震设计规范，发现各个规范中对场地划分类型的数量、场地划分所用的参数不尽相同，现做以下对比研究，以作中外桥梁设计人员和岩土工程师等参考。2各规范分述2.1铁路规范[1]铁路规范中，首先依据剪切波速值Vs进行对场地土的类型进行划分，见表1；然后对多层土场地按照其等效剪切波速Vsm值进行场地类别划分，见表2。等效剪切波速Vsm按式（1）计算：Vsm=H/■■（1）式中：Vsm——计算深度内的土层等效剪切波速（m/s）；H——计算深度（m），应取地面或一般冲刷线以下25m，并不得小于基础底面以下10m；hi——计算深度内第i土层的厚度（m）；Vsi——第i土层的剪切波速（m/s）；n——计算深度内土层数。2.2AASHTO规范[2]AASHTO规范中将场地划分为四类：5 ①如果土层剖面是由任何性质的岩石组成，或者土层剖面中有埋深小于60000mm的硬土且岩石上覆层是稳定的砂、砾石或硬粘土层时，该场地为Ⅰ类土层剖面（soilprofile），Ⅰ类土层剖面的剪切波速大于765m/s；②如果土层剖面中有硬粘性土或深层无粘性土，埋深超过60000mm，且岩石上覆层为稳定的砂、砾石或硬粘土层时，该场地为Ⅱ类土层剖面；③如果土层剖面中有软至中等硬度的粘土和砂，深度大于9000mm；或软至中等硬度的粘土，有或没有砂或其它无粘性土的中间夹层，该场地为Ⅲ类土层剖面；④如果土层剖面为软粘土或粉土，深度大于12000mm，该场地为Ⅳ类土层剖面。Ⅳ类土层剖面的剪切波速小于152m/s，可含有松散的天然沉积层或人工非工程回填土。2.3Caltrans准则[3]Caltrans准则将场地划分为六类，见表3，其中F类场地需要专门研究。2.4加拿大规范[4]加拿大规范中将场地划分为四类：1）如果土层符合下列条件之一，即为Ⅰ类土层剖面（soilprofile）：（a）由任何性质的岩石组成（其特点是剪切波速大于750m/s，或其它合适的分类形式）；（b）硬土埋深小于60m，且岩石上覆层是稳定的砂、砾石或硬粘土层。5 2）如果土层剖面中有硬粘土或深层无粘性土，埋深超过60m，且岩石上覆层为稳定的砂、砾石或硬粘土层时，该场地为Ⅱ类土层剖面；3）如果土层剖面中有软至中等硬度的粘土和砂，深度大于9m；或软至中等硬度的粘土，有或没有砂或其它无粘性土的中间夹层，该场地为Ⅲ类土层剖面；4）如果土层剖面为软粘土或粉土，深度大于12m，该场地为Ⅳ类土层剖面。Ⅳ类土层剖面的剪切波速小于150m/s，可含有松散的天然沉积层或非工程回填土。3对比分析通过对比可以看出：1）各个规范关于场地类型划分的参数主要是场地土剪切波速，都考虑了场地覆盖土层厚度对场地地震效应的影响；2）Caltrans准则中，除了上述参数外还可参考标准贯入击数、不排水抗剪强度和塑性指数及含水量等参数，而中国的铁路规范则可以参考地基土层的基本承载力值；3）加拿大规范与AASHTO规范对场地的划分基本相同，只在Ⅰ、Ⅳ土层剖面的剪切波速的分界值有细小差别；4）中国铁路规范与AASHTO规范及加拿大规范相同，将场地类型分为四类；而Caltrans准则则将场地分为了五类，并列出了需要特别研究的场地类型。4结论5 通过上述对比不难发现，Caltrans准则较之中国铁路规范，对场地划分比较细，考虑的场地情况类型比较全，而且可用的分类参数也较多，使用起来较为方便。对于已经熟悉国内规范的国内技术人员，若进军欧美等发达国家的公路、铁路设计承包市场，应尽快研究、熟悉和使用这些设计规范。参考文献：[1]GB50111-2006铁路工程抗震设计规范（2009年版）[S].[2]AASHTO.AASHTOLRFDBridgeDesignSpecifications[S].WashingtonD.C.2007.[3]Caltrans，SeismicDesignCriteria，Version1.4[S].Sacramento，California.2006.[4]CSAInternational.NationalStandardofCanadaCAN/CSA-S6-00.CanadianHighwayBridgeDesignCode.Section4：SeismicDesign[S].Toronto，2000.5