Seismic design and retrofit of bridges

第一章 桥梁抗震设计原理
1.1 引言
1.2 近来地震中的桥梁破坏
1.2.1 地震位移
1.2.2 桥台沉陷
1.2.3 墩柱破坏
1.2.4 盖梁破坏
1.2.5 节点破坏
1.2.6 基脚破坏
1.2.7 桥梁钢构件破坏
1.3 设计原理
1.3.1 极限强度设计和弹性设计的对比
1.3.2 延性与耗能
1.3.3 能力设计原理
1.3.4 强度定义
1.3.5 结构可靠性理论在抗震设计中的应用
1.3.6 设计和反应极限状态
1.4 加固原理
1.4.1 加固的优先权
1.4.2 已建结构的评估
1.4.3 加固概念
1.5 设计过程
1.5.1 选择设计地震
1.5.2 概念设计
1.5.3 建模与分析
1.5.4 设计及细节
1.5.5 设计验算(再分析)
1.5.6 隔震
1.5.7 已建桥梁的评估与加固
第二章 地震活动性与场地土效应
2.1 引言
2.2 地面运动特征
2.2.1 震源机理及衰减规律
2.2.2 地震波传播效应
2.2.3 重现期和危险性评价
2.2.4 加速度记录
2.2.5 震级与烈度
2.2.6 方向效应
2.2.7 地震动分量及最大值
2.2.8 持时效应
2.2.9 能量效应
2.2.10 地形放大效应
2.3 土的性质与土层反应
2.3.1 土工技术调查和土性预测
2.3.2 基岩加速度的土性修正
2.3.3 断层错位
2.3.4 滑坡
2.3.5 液化
2.4 设计地面运动
2.4.1 弹性反应谱
2.4.2 非弹性反应谱
2.4.3 危险性-重要性-重现期之间的关系
2.4.4 设计反应谱
2.4.5 人造地面运动的合成
2.5 非一致输入效应
2.5.1 桩的一致和非一致输入
2.5.2 线性多模态方法
2.5.3 非线性方法
2.5.4 初步设计方法
2.5.5 非一致地面运动时程的生成
第三章 概念设计
3.1 引言
3.2 限制条件
3.2.1 功能因素
3.2.2 地质条件的制约
3.2.3 上部结构的种类
3.3 抗震设计方案比选
3.3.1 上部结构与桥墩的连接
3.3.2 上部结构与桥台的连接
3.3.3 排架的形式
3.3.4 柱式墩截面比较方案
3.3.5 排架与基础的连接
3.3.6 基础系统
3.4 跨越深谷的考虑
3.5 长跨桥的考虑
第四章 模型建立与分析
4.1 概述:桥梁抗震评估及设计手段
4.2 桥梁模型建立和分析目的
4.3 桥梁抗震性能原理:结构动力学
4.3.1 桥梁动力性能:运动方程
4.3.2 桥梁动力反应特性
4.3.3 桥梁弹性地震反应:最大反应值
4.4 桥梁结构模型
4.4.1 模型建立一般问题
4.4.2 桥梁构件的模型
4.4.3 结构置换模型
4.5 分析方法
4.5.1 分析手段类型
4.5.2 静力或准静力分析手段
4.5.3 反应谱分析
4.5.4 时程分析
4.6 桥梁反应分析实例:高架桥反应分析
第五章 设计
5.1 引言
5.2 抗震设计材料性能
5.2.1 无约束混凝土
5.2.2 约束混凝土
5.2.3 普通钢筋
5.2.4 结构钢筋
5.2.5 预应力钢筋
5.2.6 高级复合材料
5.3 能力设计过程
5.3.1 塑性铰的弯曲强度要求
5.3.2 弯曲延性和塑性转动
5.3.3 承载能力保护状态所需强度
5.3.4 能力保护状态的设计强度
5.4 梁柱结点设计
5.4.1 梁柱结点中的剪力
5.4.2 名义剪应力
5.4.3 结点中的主应力水平
5.4.4 开裂结点中的传力机理
5.5 锚固、应力发展及搭接
5.5.1 引言
5.5.2 规范中的锚固长度公式
5.5.3 约束状态中的锚固
5.5.4 钢筋的连接
5.5.5 弯曲粘结
5.6 基础和承台
5.6.1 引言
5.6.2 抗弯设计
5.6.3 抗剪设计
5.6.4 柱-基础结点设计
5.6.5 桩的设计
5.7 上部结构纵向设计
5.8 伸缩缝
5.8.1 支承面
5.8.2 剪力键
5.8.3 限位器设计
5.9 P-△效应
5.10 设计示例
5.10.1 例5.1:连续弯箱梁结构的悬臂柱
5.10.2 例5.2:基于位移考虑的双柱排架设计
第六章 桥梁减隔震设计
6.1 概述
6.1.1 隔震与能量耗散的概念
6.1.2 周期变换
6.1.3 阻尼
6.1.4 地震工程
6.1.5 竖向反应
6.1.6 设计基本原理和结构形式
6.1.7 位移问题
6.1.8 以往的应用与以往地震中的效果
6.1.9 对隔震器在桥梁上应用的看法
6.2 隔震器和耗能装置
6.2.1 最常用装置的主要特征
6.2.2 减隔震装置的性能要求及测试
6.3 建模、分析与设计
6.3.1 模型的建立
6.3.2 分析
6.3.3 设计原则
6.3.4 能力设计原理和防护因素
6.3.5 设计方法
6.4 基础的摇摆
6.4.1 介绍
6.4.2 桥梁的摇摆反应
6.4.3 反应谱设计法
6.4.4 时程分析
6.5 主动控制
第七章 现有桥梁的抗震评价
7.1 引言:抗震评价方法
7.1.1 优先级分解方法
7.2 评价的极限状态
7.2.1 正常使用极限状态
7.2.2 损伤控制极限状态
7.2.3 最终极限状态
7.3 评价分析方法
7.3.1 能力/需求比分析
7.3.2 塑性倒塌机理(推倒)分析
7.3.3 非线性时程反应分析
7.4 构件强度和变形特征的评价
7.4.1 材料强度
7.4.2 相对能力的考虑
7.4.3 弹性刚度
7.4.4 弯曲强度
7.4.5 墩柱中纵筋搭接截面的弯曲强度
7.4.6 塑性铰的变形能力
7.4.7 盖梁的弯曲强度和延性
7.4.8 抗剪强度
7.4.9 节点的强度和变形特征
7.4.10 基脚强度的变形特征
7.4.11 上部结构的强度和延性特征
7.4.12 桥台评价
7.5 其他细节
7.5.1 剪力键
7.5.2 宽桥的结构效应
7.5.3 支座
7.5.4 限位器和伸缩缝
7.5.5 钢上部结构评价
第八章 加固设计
8.1 引言:加固设计的原则
8.2 混凝土柱的加固
8.2.1 柱加固技术
8.2.2 柱加固设计标准
8.3 盖梁的加固
8.3.1 减小盖梁中的地震作用力
8.3.2 提高盖梁强度
8.4 盖梁-柱结点区的加固
8.4.1 减小结点力
8.4.2 修复的可行性处理
8.4.3 结点预加应力
8.4.4 外套层加固
8.4.5 更换结点
8.5 上部结构加固
8.5.1 伸缩缝的加固
8.5.2 上部结构的抗弯能力
8.6 基础加固
8.6.1 提高稳定性
8.6.2 提高抗弯能力
8.6.3 提高抗剪强度
8.6.4 提高基础结点区的抗剪强度
8.7 桥梁加固中的隔震措施
参考文献