7.7.1 抗震性能要求為Ⅰ時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算。對需進(jìn)行縱向驗(yàn)算的情況，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 變形縫的變形量不應(yīng)超過滿足接縫防水材料水密性要求的允許值；
    2 伸縮縫處軸向鋼筋(螺栓)的位移應(yīng)小于屈服位移；伸縮縫處的轉(zhuǎn)角應(yīng)小于屈服轉(zhuǎn)角。
7.7.2 抗震性能要求為Ⅱ時(shí)，宜驗(yàn)算結(jié)構(gòu)整體變形性能，且宜符合下列規(guī)定：
    1 矩形斷面結(jié)構(gòu)應(yīng)采用層間位移角作為指標(biāo)，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層間位移角限值宜取1／250；
    2 圓形斷面結(jié)構(gòu)應(yīng)采用直徑變形率作為指標(biāo)，地震作用產(chǎn)生的直徑變形率應(yīng)小于規(guī)定的限值。
7.7.3 對重點(diǎn)設(shè)防類結(jié)構(gòu)，當(dāng)抗震性能要求為Ⅱ時(shí)，宜同時(shí)進(jìn)行構(gòu)件斷面變形能力的驗(yàn)算。

 

條文說明
 

7.7 隧道與地下車站結(jié)構(gòu)

7.7.1～7.7.3 根據(jù)本規(guī)范所提出的各種抗震設(shè)防水準(zhǔn)下的設(shè)防性能目標(biāo)，隧道與地下車站結(jié)構(gòu)性能要求有Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)等級。限于當(dāng)前地下結(jié)構(gòu)抗震性能研究水平及有限的研究成果，目前地下車站結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算仍主要參照地面建筑的抗震驗(yàn)算內(nèi)容。
    縱向抗震驗(yàn)算，應(yīng)充分考慮隧道與地下車站和伸縮縫等連接部位的變形能力、極限承載力以及防水能力。伸縮縫等連接部位裝置宜考慮材料和施工措施，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上正確把握其變形性能和防水性能，進(jìn)行合理的建模和參數(shù)設(shè)定。
    縱向地震反應(yīng)計(jì)算，應(yīng)綜合考慮縱向和橫向水平向地震動(dòng)耦聯(lián)計(jì)算結(jié)果，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行縱向和橫向的驗(yàn)算。但由于兩個(gè)方向地震動(dòng)的耦聯(lián)方式有待進(jìn)一步深入研究，且兩個(gè)方向地震反應(yīng)最大值一般情況下不可能同時(shí)發(fā)生，因此，為簡便起見，隧道結(jié)構(gòu)縱向地震反應(yīng)時(shí)的驗(yàn)算，可分別根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)縱向和橫向水平方向地震動(dòng)的結(jié)構(gòu)反應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算?？紤]到隧道結(jié)構(gòu)的軸向拉-壓一般不會(huì)引起地震破壞，因此本規(guī)范僅規(guī)定對沿橫向水平地震作用進(jìn)行驗(yàn)算。
    根據(jù)各國規(guī)范的規(guī)定、震害經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究結(jié)果及工程實(shí)例分析，比照地面建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范，當(dāng)前采用層間位移角衡量結(jié)構(gòu)變形能力，作為判別是否滿足建筑功能要求的指標(biāo)是合理可行的?？紤]到地下車站結(jié)構(gòu)修復(fù)難度較大，尚應(yīng)進(jìn)行E3地震作用下的抗震變形驗(yàn)算，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層間位移角限值宜取1／250，等價(jià)于可修水平。
    圓形斷面結(jié)構(gòu)整體的驗(yàn)算指標(biāo)的研究成果還未深入，日本提出過傾斜角、直徑變形率等，但傾斜角主要考慮的是結(jié)構(gòu)周邊地基的剪切變形，因此其使用還不普遍；國內(nèi)外應(yīng)用較多的是直徑變形率，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50157和上海市現(xiàn)行地方標(biāo)準(zhǔn)《地下鐵道建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DG／TJ 08-2064-2009中都以其為驗(yàn)算指標(biāo)；因此本規(guī)范認(rèn)為直徑變形率作為驗(yàn)算指標(biāo)是可行的。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50157的條文說明中，根據(jù)已有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，給出了4‰～6‰倍的直徑的限值，但這是施工荷載情況下的結(jié)果；上海市現(xiàn)行地方標(biāo)準(zhǔn)《地下鐵道建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DG／TJ 08-2064-2009規(guī)定，在相當(dāng)于結(jié)構(gòu)性能Ⅰ下直徑變形率的最大值不超過按接縫防水材料安全使用確定的允許值；性能Ⅱ下的直徑變形率的限值的取值還沒有定論，參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50157，限值取為4‰～6‰倍的直徑。

8.1.1 本章適用于梁式高架區(qū)間結(jié)構(gòu)、高架車站結(jié)構(gòu)中承受列車荷載的結(jié)構(gòu)。
8.1.2 高架區(qū)間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)避免脆性破壞形式的發(fā)生。
8.1.4 可采用專門的消能減震設(shè)計(jì)。

條文說明

8.1 一般規(guī)定

8.1.1 從我國已建城市軌道交通結(jié)構(gòu)的形式來看，梁式高架區(qū)間結(jié)構(gòu)是高架區(qū)間結(jié)構(gòu)的主要類型，其應(yīng)用十分廣泛。它由大量的簡支、連續(xù)梁和一定數(shù)量的剛構(gòu)橋等組成，構(gòu)件材料往往采用鋼筋混凝土、鋼骨混凝土、鋼管混凝土和鋼材。故本規(guī)范主要是以這類梁式結(jié)構(gòu)為研究對象進(jìn)行闡述的，對于其他形式的高架區(qū)間結(jié)構(gòu)(斜拉橋、懸索橋以及大跨度拱橋等)可參照本規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)或做專門研究。
    高架車站結(jié)構(gòu)一般分為建筑結(jié)構(gòu)與橋梁結(jié)構(gòu)分離(簡稱：建-橋分離)和建筑結(jié)構(gòu)與橋梁結(jié)構(gòu)一體(簡稱：建-橋合一)兩種。建-橋分離的高架車站結(jié)構(gòu)，建筑部分與橋梁部分之間的力學(xué)聯(lián)系弱，可分別獨(dú)立進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。橋梁部分按第8章的規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，建筑部分按第9章進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。建-橋合一的高架車站結(jié)構(gòu)中，一部分結(jié)構(gòu)主要承受軌道交通荷載，另外一部分結(jié)構(gòu)主要承受人群荷載，二者之間有較強(qiáng)的力學(xué)聯(lián)系。從受力分析的角度，不宜將二者分開進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，但在目前我國的規(guī)范體系中，承受軌道交通荷載和承受人群荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)分別遵從不同的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，其協(xié)調(diào)性還缺乏討論與研究。因此本規(guī)范建議對于承受軌道交通荷載的結(jié)構(gòu)部分按本規(guī)范第8章的規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算與抗震構(gòu)造措施的設(shè)計(jì)，其他結(jié)構(gòu)部分按本規(guī)范第9章進(jìn)行抗震驗(yàn)算與抗震構(gòu)造措施的設(shè)計(jì)。但在地震反應(yīng)計(jì)算中，仍建議采用一體化建模和分析。如果上述簡化的處理方法導(dǎo)致了明顯的不合理的結(jié)果，則應(yīng)根據(jù)本規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)計(jì)原則進(jìn)行專門的抗震研究。
8.1.2 地震中構(gòu)件剪切破壞呈脆性破壞特征，易導(dǎo)致構(gòu)件承載能力的急劇下降甚至喪失，震后結(jié)構(gòu)物難以修復(fù)。以往的震害調(diào)查表明，鋼筋混凝土墩柱的剪切破壞往往是橋梁倒塌的重要成因，因而抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)通過驗(yàn)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)保證構(gòu)件在地震中不發(fā)生剪切破壞。
8.1.3 根據(jù)本規(guī)范城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防水準(zhǔn)下的抗震設(shè)防目標(biāo)和性能要求，通過常規(guī)設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)體系中的構(gòu)件為延性構(gòu)件，結(jié)構(gòu)不發(fā)生脆性破壞。同時(shí)考慮到地震后結(jié)構(gòu)物修復(fù)的難易程度，盡可能地保證結(jié)構(gòu)局部發(fā)生破壞(即塑性鉸)，以縮短震后結(jié)構(gòu)物修復(fù)時(shí)間和減少結(jié)構(gòu)物修復(fù)費(fèi)用。因此，選擇在地震中預(yù)期出現(xiàn)的彎曲塑性鉸的合理位置，保證結(jié)構(gòu)能形成一個(gè)適當(dāng)?shù)乃苄院哪軝C(jī)制，通過強(qiáng)度和延性設(shè)計(jì)，確保潛在塑性鉸區(qū)域截面的結(jié)構(gòu)性能是行之有效的方法之一。
    大量橋梁震害調(diào)查案例顯示，橋梁墩柱是地震引起橋梁破壞的主要構(gòu)件，因此將橋梁結(jié)構(gòu)的主要塑性變形區(qū)預(yù)設(shè)在橋梁墩柱上(圖14)是合理的選擇。這一做法也符合常規(guī)荷載下橋梁合理體系設(shè)計(jì)的一般概念。因此將塑性鉸預(yù)設(shè)在橋梁墩柱上成為橋梁抗震延性設(shè)計(jì)的普遍共識(shí)。對于延性差的墻式橋墩等情形，在保證基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性的前提下，可以考慮將塑性變形區(qū)設(shè)置在樁頂處。

圖14 梁式橋墩柱塑性鉸區(qū)域
1-塑性鉸區(qū)

8.1.4 減震消能技術(shù)已經(jīng)日益發(fā)展成熟，并獲得了越來越多的應(yīng)用，一些情況下可以顯著改善橋梁等結(jié)構(gòu)的抗震性能。在城市軌道交通結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，在保證其他性能要求的前提下，可以利用減震消能技術(shù)。