2 Основні вимоги і критерії відповідності


2.1 Розрахункова сейсмічна активність


(1)Р Стратегія проектування в рамках даного стандарту полягає в розробці надійного вирішення неруйнування згідно 2.2.2 стандарту EN 1998­1:2004, 2.1(1)P відносно розрахункової сейсмічної дії (AEd).


(2)Р Якщо в даній частині не обумовлене інше, застосовується розрахунок пружного спектру сейсмічної дії згідно EN 1998-1:2004, 3.2.2.2, 3.2.2.3 і 3.2.2.4. Для застосування еквівалентного лінійного методу 4.1.6 (з використанням коефіцієнта роботи q), як діапазон використовуватиметься розрахунковий діапазон згодне EN 1998-1:2004, 3.2.2.5.


(3)Р Розрахункова сейсмічна дія, AEd, виражається через терміни: (а) базова сейсмічна дія, AEk, відповідне базовій можливості перевищення, PNCR, протягом 50 років або в базовий період повторення, TNCR, (див. EN 1998-1:2004, 2.1(1)Р і 3.2.1(3)) і (b) і коефіцієнта відповідальності γi (див. EN 1990:2002 і EN 1998-1:2004, 2.1(2)Р, 2.1(3)Р і (4)) з урахуванням диференціації надійності:


2 BASIC REQUIREMENTS AND COMPLIANCE CRITERIA


2.1 Design seismic action


(1)P The design philosophy of this Standard is to achieve with appropriate reliability the non-collapse requirement of 2.2.2 and of EN 1998-1:2004, 2.1(1)P, for the design seismic action (AEd).



(2)P Unless otherwise specified in this part, the elastic spectrum of the design seismic action in accordance with EN 1998-1:2004, 3.2.2.2, 3.2.2.3 and 3.2.2.4 applies. For application of the equivalent linear method of 4.1.6 (using the behaviour factor q) the spectrum shall be the design spectrum in accordance with EN 1998-1:2004, 3.2.2.5.



(3)P The design seismic action, AEd, is expressed in terms of: (a) the reference seismic action, AEk, associated with a reference probability of exceedance, PNCR, in 50 years or a reference return period, TNCR, (see EN 1998-1:2004, 2.1(1)P and 3.2.1(3)) and (b) the importance factor γi (see EN 1990: 2002 and EN 1998-1:2004, 2.1(2)P, 2.1(3)P and (4)) to take into account reliability differentiation:

(2.1)


Примітка 1 Значення, що привласнюється базовому періоду повторення, TNCR, відповідне базовій сейсмічній дії, вживаним в країні, можна знайти в національному застосуванні. Рекомендоване значення: TNCR = 475 років;


Примітка 2 У довідковому застосуванні А наводяться дані, що стосуються базової сейсмічної дії і вибору розрахункової сейсмічної дії на стадії будівництва.


(4)Р Мости повинні класифікуватися по класах відповідальності залежно від тяжкості наслідків для життя людей у разі їх руйнування, по їх комунікаційній важливості, зокрема, безпосередньо після землетрусу, а також по економічних наслідках їх руйнування.


Примітка Визначення класів відповідальності для мостів в країні можна в національному застосуванні. Класифікація, що рекомендується, передбачає тринаступних класи відповідальності:


Автомобільні і залізничні мости належать до класу відповідальності II з деякими виключеннями, вказаними нижче.


До класу відповідальності III відносяться мости критичного значення, що виконують функцію комунікаційного засобу, зокрема, в період безпосереднього після землетрусу, мости, руйнування яких загрожує численними жертвами, а також мости, розрахунковий термін служби яких перевищує стандартний період.


Міст можна віднести до класу відповідальності I за наявності двох наступних умов:


  • міст не є критичним комунікаційним засобом;

  • ухвалення базової можливості перевищення, PNCR, протягом 50 років для розрахункової сейсмічної дії або стандартного розрахункового терміну служби в 50 років не виправдовується економічно.


Класи відповідальності I, II і III загалом відповідають класам СC1, СC2 і СC3 згідно EN 1990:2002, В3.1.



(5)Р Класи відповідальності характеризуються різними коефіцієнтами відповідальності ɣi згідно 2.1(3)Р і EN 1998-1:2004, 2.1(3)Р.


(6) Коефіцієнт відповідальності ɣi = 1,0 відповідає сейсмічній дії, базовий період повторення якої вказаний в 2.1(3)Р і EN 1998-1:2004, 3.2.1(3).


Примітка Значення, що привласнюються величині ɣi для застосування в країні можна знайти в національному застосуванні. Значення ɣi можуть бути різними для різних сейсмічних зон в країні залежно від сейсмічної небезпеки і прийнятих норм суспільноі безпеки (див. Примітка до EN 1998-1:2004, 2.1(4)). Значення ɣi, що рекомендуються, для класів важливості I і III дорівнюють 0,85 і 1,3відповідно.


2.2 Основні вимоги


2.2.1 Загальні положення


(1)Р Проектування має бути направлене на задоволення двох наступних вимог.


2.2.2 Без руйнування (граничний стан по втраті несучої здатності)


(1)Р Після розрахункової сейсмічної дії міст повинен зберегти свою конструктивну цілісність і адекватну залишкову міцність, хоча деякі його частини можуть виявитися пошкодженими.


(2) У опорах допускається пластичні деформації деяких згинальних перетинів (тобто утворення пластичних шарнірів). Якщо сейсмічна ізоляція відсутня, такі згинальні пластичні деформації, як правило, передбачаються в регіонах з високою сейсмічністю з тим, щоб понизити розрахункову сейсмічну дію до рівня, відповідного розумному збільшенню додаткових витрат на будівництво моста порівняно із звичайними не сейсмостійкими мостами.


  1. Пролітна будова моста також повинна проектуватися з метою запобігання пошкодженням, окрім місцевих, таких другорядних компонентів, як температурні шви, суцільні плити (див. 2.3.2.2(4)) або парапет.


  1. Якщо розрахункова сейсмічна дія має істотну вірогідність перевищення протягом розрахункового терміну служби моста, проектування має бути направлене на створення конструкції, стійкої до пошкоджень. Частини моста, сприйнятливі до пошкоджень за рахунок участі в розсіювання енергії в умовах розрахункової сейсмічної дії, повинні проектуватися так, щоб міст міг швидко ремонтуватися і використовуватися для екстреного руху після землетрусу.


  1. Якщо розрахункова сейсмічна дія має низьку вірогідність перевищення протягом розрахункового терміну служби, сейсмічна активність може розглядатися як випадкове явище згідно EN 1990:2002, 1.5.3.5 і 4.1.1(2). В даному випадку вимоги (3) і (4) можуть бути пом'якшені.


Примітка В національному Додатку можуть бути вказані умови застосування (5), а також ступінь пом'якшення вимог (3) і (4). (3) і (4) рекомендується застосовувати в тому випадку, якщо базовий період повторення TNCR складає приблизно 475 років.


2.2.3 Мінімізація збитку (граничний стан по міцності і експлуатації)


(1)Р Сейсмічна дія з високою вірогідністю повторення може привести до невеликих пошкоджень другорядних елементів, а також частин моста, сприяючих розсіюванню енергії. Решта всіх частин моста повинна залишатися непошкодженою.


2.3 Критерій відповідності


2.3.1 Загальні положення


(1)Р Щоб задовольнити основні вимоги згідно 2.2, конструкція моста повинна відповідати критерію, опис якого приводиться нижче. В цілому, критерій направлений на виконання вимоги «без руйнування» ( 2.2.2), передбачаючи при цьому і мінімізацію можливих пошкоджень ( 2.2.3).


(2) Вважається, що відповідність з критерієм, розглянутим в даному стандарті, задовольнить всі основні вимоги розділу 2.2.


(3)Р Критерій відповідності залежить від поведінки моста, розрахованого на певну сейсмічну активність. Дана поведінка може вибиратися згідно 2.3.2.


2.3.2 Передбачувані сейсмічні характеристики


2.3.2.1 Загальні положення


(1)Р Міст має бути спроектований так, щоб його поведінка в умовах розрахункової сейсмічної дії була податливою, обмежено податливим або пружним залежно від сейсмічності майданчика, а також від того чи використовується сейсмічна ізоляція або які-небудь інші обмеження. Така поведінка (податлива або обмежено податлива) характеризується загальним співвідношенням сили і переміщення конструкції, схематичний механізм якої представлений на рисунку 2.1 (див. також таблицю 4.1).



NOTE 1 The value to be ascribed to the reference return period, TNCR, associated with the reference seismic action for use in a country, may be found in its National Annex. The recommended value is: TNCR = 475 years.


NOTE 2 Informative Annex A gives information on the reference seismic action and on the selection of the design seismic action during the construction phase.


(4)P Bridges shall be classified in importance classes, depending on the consequences of their failure for human life, on their importance for maintaining communications, especially in the immediate post-earthquake period, and on the economic consequences of collapse.


NOTE The definitions of the importance classes for bridges in a country may be found in its National Annex. The recommended classification is in three importance classes, as follows:


In general road and railway bridges are considered to belong to importance class II (average importance), with the exceptions noted below.


Importance class III comprises bridges of critical importance for maintaining communications, especially in the immediate post-earthquake period, bridges the failure of which is associated with a large number of probable fatalities and major bridges where a design life greater than normal is required.



A bridge may be classified to importance class I (less than average importance) when both of the following conditions are met.

  • the bridge is not critical for communications, and

  • the adoption of either the reference probability of exceedance, PNCR, in 50 years for the design seismic action, or of the standard bridge design life of 50 years is not economically justified.


Importance classes I, II and III correspond roughly to consequences classes CCI, CC2 and CC3, respectively, defined in EN 1990:2002, B3.1.


(5)P The importance classes are characterised by different importance factors ɣi as described in 2.1(3)P and in EN 1998-1:2004, 2.1(3)P.


(6) The importance factor ɣi = 1,0 is associated with a seismic action having the reference return period indicated in 2.1(3)P and in EN 1998-1:2004, 3.2.1(3).


NOTE The values to be ascribed to ɣi for use in a country may be found in its National Annex. The values of ɣi may be different for the various seismic zones of the country, depending on the seismic hazard conditions and on public safety considerations (see NOTE to EN 1998-1:2004, 2.1(4)). The recommended values of ɣifor importance classes I, and III are equal to 0,85, and 1,3, respectively.



2.2 Basic requirements


2.2.1 General


(1)P The design shall aim at fulfilling the following two basic requirements.


2.2.2 No-collapse (ultimate limit state)



(1)P After occurrence of the design seismic action, the bridge shall retain its structural integrity and adequate residual resistance, although at some parts of the bridge considerable damage may occur.


  1. Flexural yielding of specific sections (i.e. the formation of plastic hinges) is allowed to occur in the piers. When no seismic isolation is provided, such flexural yielding is in general necessary in regions of high seismicity, in order to reduce the design seismic action to a level corresponding to a reasonable increase of the additional construction cost, compared to a bridge not designed for earthquake resistance.




  1. The bridge deck should in general be designed to avoid damage, other than locally to secondary components such as expansion joints, continuity slabs (see 2.3.2.2(4)) or parapets.



  1. When the design seismic action has a substantial probability of exceedance within the design life of the bridge, the design should aim at a damage tolerant structure. Parts of the bridge susceptible to damage by their contribution to energy dissipation under the design seismic action should be designed to enable the bridge to be used by emergency traffic, following the design seismic action, and to be easily repairable.




  1. When the design seismic action has a low probability of being exceeded within the design life of the bridge, the seismic action may be considered as an accidental action, in accordance with EN 1990:2002, 1.5.3.5 and 4.1.1(2). In such a case the requirements of (3) and (4) may be relaxed.



NOTE The National Annex may specify the conditions under which (5) will be applied, as well as the extent of the relevant relaxations of (3) and (4). It is recommended that (3) and (4) are applicable when the reference return period TNCR is approximately equal to 475 years.


2.2.3 Minimisation of damage (serviceability limit state)


(1)P A seismic action with a high probability of occurrence may cause only minor damage to secondary components and to those parts of the bridge intended to contribute to energy dissipation. All other parts of the bridge should remain undamaged.


2.3 Compliance criteria


2.3.1 General


(1)P To conform to the basic requirements set forth in 2.2, the design shall comply with the criteria outlined in the following Clauses. In general the criteria, while aiming explicitly at satisfying the no-collapse requirement (2.2.2), implicitly cover the damage minimisation requirement (2.2.3) as well.


(2) Compliance with the criteria set forth in this standard is deemed to satisfy all basic requirements of 2.2.


(3)P The compliance criteria depend on the behaviour which is intended for the bridge under the design seismic action. This behaviour may be selected in accordance with 2.3.2.


2.3.2 Intended seismic behaviour


2.3.2.1 General


(1)P The bridge shall be designed so that its behaviour under the design seismic action is either ductile, or limited ductile/essentially elastic, depending on the seismicity of the site, on whether seismic isolation is adopted for its design, or any other constraints which may prevail. This behaviour (ductile or limited ductile) is characterised by the global force-displacement relationship of the structure, shown schematically in Figure 2.1 (see also Table 4.1).


Умовні позначення

q - коефіцієнт роботи; IE - ідеальна пружна поведінка; Е - головним чином пружна поведінка; LD - обмежено податлива поведінка;

D - податлива поведінка

Рисунок 2.1: Сейсмічна поведінка


2.3.2.2 Податлива поведінка


(1) У районах з помірною і високою сейсмічною активністю зазвичай віддається (і по економічних причинах, і з міркувань безпеки) перевага мостам з податливою поведінкою, тобто міст має бути в змозі розсіювати значну кількість вхідної енергії в умовах серйозних землетрусів. Це відбувається за рахунок формування певних конфігурацій згинальних пластичних шарнірів або за допомогою використання сейсмоізоляційних пристроїв згідно розділу 7. Нижче буде розглянуто податливу поведінку моста, що досягається за рахунок утворення пластичних згинальних шарнірів.


(2)Р Мости з податливою поведінкою повинні проектуватися таким чином, щоб конструкція мала часткову або повну стійкість за рахунок утворення згинальних пластичних шарнірів. Дані шарніри зазвичай утворюються в опорах і виконують функцію основних елементів, розсіюючих енергію.


(3) Наскільки це можливо, пластичні шарніри повинні розміщуватися в точках, доступних для огляду і ремонту.


(4)Р Пролітна будова моста повинна залишатися в межах пружного діапазону. При цьому допускається утворення пластичних шарнірів (при згині навколо поперечної осі) в плитах проїзду між головними балками.



(5)Р Пластичні шарніри не утворюватимуться в залізобетонних перетинах, де нормальна осьова сила rk, визначена в 5.3(4), перевищує 0,6.


(6)Р В даному стандарті не розглядаються правила утворення податливості в заздалегідь напружених елементах або в елементах з подальшою напругою. Відповідно, такі елементи мають бути захищені від утворення пластичних шарнірів в умовах розрахункової сейсмічної дії.


  1. Згинальні пластичні шарніри необов'язково повинні утворюватися у всіх мостових опорах. Проте оптимальна сейсмічна поведінка моста за межами пружності досягається тільки в тому випадку, якщо пластичні шарніри утворюються приблизно одночасно в максимальній по можливості, кількості опор.


  1. Здатність конструкції утворювати гнучкі шарніри потрібна для того, щоб забезпечити розсіювання енергії і податливу поведінку (див. 4.1.6(2)).


Примітка Деформація мостів, підтримуваних виключно за допомогою простих слабоамортизуючих еластомерних опорних частин, має, в основному, пружний характер і не веде до формування податливої поведінки (див. 4.1.6(11)Р).


  1. Взаємозв'язок сили і переміщення повинен забезпечувати значне зусилля при осіданні і гістерезисне розсіяння енергії, принаймні, за п'ять циклів непружної деформації (див. рисунок 2.1, 2.2 і 2.3).


Примітка Еластомерні опорні частини, використовувані на деяких опорах в комбінації з суцільними опорними частинами на інших опорах, можуть привести до підвищення сили опору із збільшенням переміщення після пластичних шарнірів сформованих в інших опорних елементах. При цьому швидкість такого підвищення сили опору може бути достатньо понижена після утворення пластичних шарнірів.


(10)Опори мостів, сполучені з пролітною будовою через ковзаючі або гнучкі опорні елементи (ковзаючі або гнучкі еластомерні опорні частини) повинні, в цілому, залишатися в межах пружного діапазону.


2.3.2.3 Обмежена податлива поведінка


(1) У конструкціях з обмеженою податливою поведінкою область текучості з значним зменшенням жорсткості може не виявлятися в умовах розрахункової сейсмічної дії. В рамках характеристик «сила-переміщення» утворення силового плато не потрібно. При цьому відхилення від ідеальної пружної поведінки забезпечує деяке гістерезисне розсіяння енергії. Така поведінка відповідає значенню коефіцієнта роботи q ≤ 1,5 і повинно називатися в рамках даного стандарту «обмеженою податливістю».


Примітка Значення величини q в діапазоні 1≤q≤1,5 відносяться, головним чином, на рахунок різниці між проектною і вірогідною міцністю в умовах розрахункової сейсмічної дії.


(2) Для мостів, де сейсмічна реакція може поглинатися ефектами більш високого режиму (наприклад, вантові мости) або де детальні розрахунки пластичних шарнірів на податливість може виявитися ненадійним (наприклад, через
високе осьове зусилля або низьке відношення переміщення до прольоту), рекомендується коефіцієнт роботи q = 1 відповідно до пружної поведінки.


2.3.3 Перевірка міцності


(1)Р В мостах, розрахованих на податливу поведінку, необхідно перевірити ділянки пластичних шарнірів і переконатися, що вони володіють достатньою міцністю на згин для

сприйняття розрахункової сейсмічної дії згідно 5.5. Опір зсуву пластичних шарнірів, а також міцність решти ділянок на зсув і згин мають бути розраховані так, щоб витримати проектні навантаження згіідно 2.3.4 (див. також 5.3).


(2) У мостах, розрахованих на обмежену податливу поведінку, необхідно перевірити всі перетини і переконатися, що вони володіють достатньою міцністю і зможуть витримати розрахункову сейсмічну дію згідно 5.5 (див. 5.6.2).


2.3.4 Розрахунок несучої здатності


(1)Р Для мостів податливої поведінки розрахунок несучої здатност повинен забезпечити певну ієрархію міцності різних конструктивних елементів. Це повинно гарантувати формування пластичних шарнірів передбачуваної конфігурації і виключення умов крихкого руйнування.


(2)Р Виконання (1)Р буде досягнуте за допомогою проектування всіх елементів, які повинні залишатися пружними за всіх умов крихкого руйнування, з використанням розрахунку несучої здатності. До таких ефектів приводять умови рівноваги, коли у всіх згинальних шарнірів розвивається верхній квантиль міцності на згин (надміцність) згідно 5.3.


(3) Для мостів з обмеженою податливою поведінкою застосування процедури розрахунку несучої здатності не потрібне.


2.3.5 Забезпечення податливості


2.3.5.1 Загальні вимоги


(1)Р Пластичні шарніри повинні володіти достатньою податливістю щоб забезпечити необхідну загальну податливість конструкції


Примітка Терміни загальної і місцевої податливості, приведені в 2.3.5.2 і 2.3.5.3, використовуються для створення теоретичної бази податливої поведінки. Вони не потрібні для практичної перевірки податливості, яка проводиться відповідно до 2.3.5.4.


2.3.5.2 Загальна податливість


(1) В рамках системи з однією ступенью свободи з ідеально пружно-пластичним співвідношенням зусилля до переміщення, як показано на рисунку 2.2, розрахункове значення коефіцієнта податливості конструкції визначається як відношення переміщень, відповідних граничному стану міцності (du) до переміщень текучості (dy); переміщення вимірюються по центру маси: тобто µd = du /dy.



Key

q - Behaviour factor IE - Ideal elastic E - Essentially elastic

LD - Limited ductile

D - Ductile

Figure 2.1: Seismic behaviour


2.3.2.2 Ductile behaviour


(1) In regions of moderate to high seismicity it is usually preferable, both for economic and safety reasons, to design a bridge for ductile behaviour, i.e. to provide it with reliable means to dissipate a significant amount of the input energy under severe earthquakes. This is accomplished by providing for the formation of an intended configuration of flexural plastic hinges or by using isolating devices in accordance with Section 7. The part of this sub-clause that follows refers to ductile behaviour achieved by flexural plastic hinges.




(2)P Bridges of ductile behaviour shall be designed so that a dependably stable partial or full mechanism can develop in the structure through the formation of flexural plastic hinges. These hinges normally form in the piers and act as the primary energy dissipating components.



(3) As far as is reasonably practicable, the location of plastic hinges should be selected at points accessible for inspection and repair.


(4)P The bridge deck shall remain within the elastic range. However, formation of plastic hinges (in bending about the transverse axis) is allowed in flexible ductile concrete slabs providing top slab continuity between adjacent simply-supported precast concrete girder spans.


(5)P Plastic hinges shall not be formed in reinforced concrete sections where the normalised axial force rk defined in 5.3(4) exceeds 0,6.


(6)P This standard does not contain rules for provision of ductility in prestressed or post-tensioned members. Consequently such members should be protected from formation of plastic hinges under the design seismic action.



  1. Flexural plastic hinges need not necessarily form in all piers. However the optimum post-elastic seismic behaviour of a bridge is achieved if plastic hinges develop approximately simultaneously in as many piers as possible.




  1. The capability of the structure to form flexural hinges is necessary, in order to ensure energy dissipation and consequently ductile behaviour (see 4.1.6(2)).


NOTE The deformation of bridges supported exclusively by simple low damping elastomeric bearings is predominantly elastic and does not lead in general to ductile behaviour (see 4.1.6(11)P).



(9) The global force-displacement relationship should exhibit a significant force plateau at yield and should ensure hysteretic energy dissipation over at least five inelastic deformation cycles (see Figures 2.1, 2.2 and 2.3).


NOTE Elastomeric bearings used over some supports in combination with monolithic support on other piers, may cause the resisting force to increase with increasing displacements, after plastic hinges have formed in the other supporting members. However, the rate of increase of the resisting force should be appreciably reduced after the formation of plastic hinges.



(10) Supporting members (piers or abutments) connected to the deck through sliding or flexible mountings (sliding bearings or flexible elastomeric bearings) should, in general, remain within the elastic range.


2.3.2.3 Limited ductile behaviour


(1) In structures with limited ductile behaviour, a yielding region with significant reduction in secant stiffness need not appear under the design seismic action. In terms of force-displacement characteristics, the formation of a force plateau is not required, while deviation from the ideal elastic behaviour provides some hysteretic energy dissipation. Such behaviour corresponds to a value of the behaviour factor q ≤ 1,5 and shall be referred to, in this Standard, as "limited ductile".



NOTE Values of q in the range 1 ≤ q ≤ 1,5 are mainly attributed to the inherent margin between design and probable strength in the seismic design situation.



(2) For bridges where the seismic response may be dominated by higher mode effects (e.g cable-stayed bridges), or where the detailing of plastic hinges for ductility may not be reliable (e.g. due to a high axial force or a low shear-span ratio), a behaviour factor of q = 1 is recommended, corresponding to elastic behaviour.




2.3.3 Resistance verifications


(1)P In bridges designed for ductile behaviour the regions of plastic hinges shall be verified to have adequate flexural strength to resist the design seismic action effects as specified in 5.5. The shear resistance of the plastic hinges, as well as both the shear and flexural resistances of all other regions, shall be designed to resist the "capacity design effects" specified in 2.3.4 (see also 5.3).



(2) In bridges designed for limited ductile behaviour, all sections should be verified
to have adequate strength to resist the design seismic action effects of 5.5 (see 5.6.2).




2.3.4 Capacity design


(1)P For bridges of ductile behaviour, capacity design shall be used to ensure that an appropriatehierarchy of resistance exists within the various structural components. This is to ensure that the intended configuration of plastic hinges will form and that brittle failure modes are avoided.



(2)P Fulfilment of (1)P shall be achieved by designing all members intended to remain elastic against all brittle modes of failure, using "capacity design effects". Such effects result from equilibrium conditions at the intended plastic mechanism, when all flexural hinges have developed an upper fractile of their flexural resistance (overstrength), as specified in 5.3.



(3) For bridges of limited ductile behaviour the application of the capacity design
procedure is not required.


2.3.5 Provisions for ductility


2.3.5.1 General requirement


(1)P The intended plastic hinges shall be provided with adequate ductility, to ensure the required overall global ductility of the structure.


NOTE The definitions of global and local ductilities, given in 2.3.5.2 and 2.3.5.3, are intended to provide the theoretical basis of ductile behaviour. In general they are not required for practical verification of ductility, which is effected in accordance with 2.3.5.4.


2.3.5.2 Global ductility


  1. Referring to an equivalent one-degree-of-freedom system with an idealised elastic-perfectly plastic force-displacement relationship, as shown in Figure 2.2, the design value of the ductility factor of the structure (available displacement ductility factor) is defined as the ratio of the ultimate limit state displacement (du) to the yield displacement (dy), both measured at the centre of mass: i.e. µd = du /dy.



Умовні позначення

А - розрахункова крива;

B - крива пружнопластичності

Рисунок 2.2: Крива загальна сила-переміщення (рівномірне вантаження)


(2) При проведенні еквівалентного лінійного розрахунку вважається, що сила текучості в залежності загального пружно-пластичного зусилля до переміщення дорівнює розрахунковому значенню сили опору, FRd. Деформація текучості, що визначає аспект пружності, вибирається так, щоб забезпечити оптимальну апроксимацію розрахункової кривої залежності переміщення від сили (для моніторингу навантаження).


(3) Граничне переміщення du визначається як максимальне переміщення, що задовольняє наступним умовам. Конструкції мають бути в змозі витримати, принаймні, п'ять повних циклів переміщень до граничного переміщення:


  • без ознак руйнування поперечної арматури залізобетонних перетинів або місцевого випучуваення сталевих секцій;


  • без зниження граничного зусилля для сталевих податливих елементів або без зниження, більш ніж на 20% граничного зусилля, для залізобетонних податливих елементів (див. рисунок 2.3).


Key

A – Design,

B - Elastoplastic

Figure 2.2: Global force-displacement diagram

(Monotonic loading)


(2) When an equivalent linear analysis is performed, the yield force of the global elastic-perfectly plastic force-displacement is assumed equal to the design value of the resisting force, FRd. The yield displacement defining the elastic branch is selected so as to best approximate the design force-displacement curve (for monotonic loading).





  1. The ultimate displacement du is defined as the maximum displacement satisfying the following condition. The structure should be capable of sustaining at least 5 full cycles of deformation to the ultimate displacement:

  • without initiation of failure of the confining reinforcement for reinforced concrete sections, or local buckling effects for steel sections; and


  • without a drop of the resisting force for steel ductile members or without a drop exceeding 20% of the ultimate resisting force for reinforced concrete ductile members (see Figure 2.3).



Умовні позначення

А - рівномірне вантаження;

В - 5-й цикл

Рисунок 2.3: Цикли сила-переміщення (залізобетон)


2.3.5.3 Місцева податливість пластичних шарнірів


(1) Загальна податливість конструкції залежить від наявності місцевої податливості пластичних шарнірів (див. рисунок 2.4). Це можна виразити через коефіцієнт податливості поперечного перетину на кривій:



Key

A - Monotonic loading

B -5th cycle

Figure 2.3: Force-displacement cycles (Reinforced concrete)


2.3.5.3 Local ductility at the plastic hinges



(1) The global ductility of the structure depends on the available local ductility at the plastic hinges (see Figure 2.4). This can be expressed in terms of the curvature ductility factor of the cross-section:


μФ=Ф u/Фy

(2.2)


або через коефіцієнт податливості кута повороту в зоні, де утворюється пластичний шарнір, який залежить від граничного кута повороту пластичного перетину,



or, in terms of the chord rotation ductility factor at the end where the plastic hinge forms, that depends on the plastic rotation capacity,


,


пластичного шарніра:



of the plastic hinge:

(2.3)


Кут повороту вимірюється по довжині L між кінцевим перетином пластичного шарніра і перетином нульового моменту, як показано на рисунку 2.4.


Примітка 1 Для залізобетонних елементів відношення між Фи, Фу, L і Lр виражається рівнянням (E16b) в Е.3.2 довідкового додатку Е.


Примітка 2 Довжина пластичних шарнірів Lр для залізобетонних елементів може вказуватися в національному додатку як функція геометрії і характеристик елемента. Рекомендований вираз наводиться в додатку Е.



The chord rotation is measured over the length L, between the end section of the plastic hinge and the section of zero moment, as shown in Figure 2.4.



NOTE 1 For concrete members the relationship between Фи, Фу, L and Lp is given by equation (E16b) in E.3.2 of Informative Annex E.


NOTE 2 The length of plastic hinges Lp for concrete members may be specified in the National Annex, as a function of the geometry and other characteristics of the member. The recommended expression is that given in Annex E.


Умовні позначення


Рисунок 2.4: Кут повороту

  1. У даних виразах граничні переміщення повинні відповідати
    визначенням в 2.3.5.2(3).


Примітка Відношення між податливістю кривої пластичного шарніра і коефіцієнтом податливості загального переміщення для простого випадку приводиться в додатку В. Дана залежність не призначена для перевірки податливості.


2.3.5.4 Перевірка податливості


(1)Р Вважається, що відповідність спеціальним правилам, представленим в розділі 6, гарантує наявність відповідної місцевої і загальної податливості.


(2)Р При проведенні нелінійного статичного або динамічного розрахунку, умови кута повороту мають бути перевірені щодо наявних можливостей пластичних шарнірів до обертання (див. 4.2.4.4).


(3) Для мостів з режимом обмеженої податливості застосовуються умови 6.5.


2.3.6 З'єднання. Контроль переміщень. Конструювання


2.3.6.1 Фактична жорсткість. Розрахункове сейсмічне переміщення


(1)Р Якщо використовуються еквівалентні методи лінійного розрахунку, жорсткість кожного елементу повинна прийматися відповідно до коефіцієнта пружності січною в точці максимального розрахункового напруження при розрахунковій сейсмічній дії. Для елементів, що містять пластичні шарніри, це відповідає жорсткості січної в теоретичній точці текучості (див. рисунок 2.5).



Key

PH - Plastic hinge1 L

Figure 2.4: Chord rotation

(2) In the above expressions the ultimate deformations should conform to the definitions in 2.3.5.2(3).


NOTE The relationship between curvature ductility of a plastic hinge and the global displacement ductility factor for a simple case is given in Annex B. That relationship is not intended for ductility verification.



2.3.5.4 Ductility verification


(1)P Conformance to the Specific Rules specified in Section 6 is deemed to ensure the availability of adequate local and global ductility.



(2)P When non-linear static or dynamic analysis is performed, chord rotation demands shall be checked against available rotation capacities of the plastic hinges (see 4.2.4.4).



(3) For bridges of limited ductile behaviour the provisions of 6.5 should be applied.


2.3.6 Connections. Control of displacements. Detailing


2.3.6.1 Effective stiffness - Design seismic displacement


(1)P When equivalent linear analysis methods are used, the stiffness of each member shall be chosen corresponding to its secant stiffness under the maximum calculated stresses under the design seismic action. For members containing plastic hinges this corresponds to the secant stiffness at the theoretical yield point (See Figure 2.5).

Left: Moment-rotation relationship of plastic hinge for structural steel; Right: Moment-curvature relationship of cross-section for reinforced concrete.



Рисунок 2.5: Криві момент - переміщення в пластичних шарнірах


(2) Для залізобетонних елементів в мостах, розрахованих на податливу
поведінку, за відсутності точнішого методу його розрахунку, робоча згинальна
жорсткість, використовувана в лінійному розрахунку (статичному або динамічному) для
розрахункового сейсмічного навантаження , може визначатися таким чином.


- Для залізобетонних опор: значення, розраховане на основі січної жорсткості в теоретичній точці текучості.


- Для заздалегідь напружених або залізобетонних пролітних будівель: жорсткість бетонних перетинів брутто без тріщин.


Примітка В додатку С приводяться інструкції за оцінкою фактичної жорсткості залізобетонних елементів.


  1. Для мостів, призначених для режиму обмеженої податливості, можуть використовуватися правила (2) або згинальна жорсткість залізобетонних перетинів брутто без тріщин може застосовуватися до всієї конструкції.


  1. І для податливих мостів, і для мостів з обмеженою податливістю необхідно враховувати істотне зниження крутильної жорсткості залізобетонних пролітних будов щодо крутильної жорсткості пролітних будівель без тріщин. Якщо відсутній точніший метод розрахунку, можна використовувати наступні частини крутильної жорсткості перетинів брутто без тріщин:


  • для відкритих перетинів або плит крутильна жорсткість може ігноруватися;

  • для заздалегідь напружених коробчатих перетинів: 50% жорсткостей перетинів брутто без тріщин;

  • для залізобетонних коробчатих перетинів: 30% жорсткостей перетинів брутто без тріщин;


(5) І для податливих мостів, і для мостів з обмеженою податливістю переміщення, отримані в результаті розрахунку згідно (2) і (3), необхідно помножити на відношення згинальної жорсткості елементу, використаного при розрахунку (а), до значення вигинистої жорсткості, яка відповідає рівню напруги, отриманої в результаті розрахунку (b).


Примітка Слід зазначити, що при використанні еквівалентного лінійного розрахунку (див. 4.1.6(1)Р), переоцінка фактичної жорсткості веде до надійних результатів при сейсмічній дії. В цьому випадку після розрахунку потрібно відкорегувати тільки переміщення на підставі згинальної жорсткості, яка відповідає отриманому рівню моментів. З іншого боку, якщо початково прийнята фактична жорсткість значно нижча за жорсткість, відповідну напрузі розрахунку, розрахунок необхідно повторити з використанням кращої апроксимації фактичної жорсткості.


(6)Р Якщо використовується лінійний сейсмічний розрахунок, заснований на розрахунковому діапазоні згідно EN 1998-1:2004, 3.2.2.5, розрахункові сейсмічні переміщення, dE, можна вивести з переміщень, dEe, , визначених за допомогою розрахунку таким чином:



Figure 2.5: Moment - deformation diagrams at plastic hinges


(2) For reinforced concrete members in bridges designed for ductile behaviour, and unless a more accurate method is used for its estimation, the effective flexural stiffness to be used in linear analysis (static or dynamic) for the design seismic action may be estimated as follows.




  • For reinforced concrete piers, a value calculated on the basis of the secant stiffness at the theoretical yield point.


  • For prestressed or reinforced concrete decks, the stiffness of the uncracked gross concrete sections.



NOTE Annex C gives guidance for the estimation of the effective stiffness of reinforced concrete members.


  1. In bridges designed for limited ductile behaviour, either the rules of (2) may be applied or the flexural stiffness of the uncracked gross concrete sections may be used for the entire structure.




  1. For both ductile and limited ductile bridges, the significant reduction of the torsional stiffness of concrete decks, in relation to the torsional stiffness of the uncracked deck, should be accounted for. Unless a more accurate calculation is made, the following fractions of the torsional stiffness of the uncracked gross section may be used:



  • for open sections or slabs, the torsional stiffness may be ignored;

  • for prestressed box sections, 50% of the uncracked gross section stiffness;


  • for reinforced concrete box sections, 30% of the uncracked gross section stiffness.


  1. For both ductile and limited ductile bridges, displacements obtained from an
    analysis in accordance with (2) and (3) should be multiplied by the ratio of (a) the
    flexural stiffness of the member used in the analysis to (b) the value of flexural stiffness
    that corresponds to the level of stresses resulting from the analysis.


NOTE It is noted that in the case of equivalent linear analysis (see 4.1.6(1)P) an overestimation of the effective stiffness leads to results which are on the safe side regarding the seismic action effects. In such a case, only the displacements need be corrected after the analysis, on the basis of the flexural stiffness that corresponds to the resulting level of moments. On the other hand, if the effective stiffness initially assumed is significantly lower than that corresponding to the stresses from the analysis, the analysis should be repeated using a better approximation of the effective stiffness.



(6)P If linear seismic analysis based on the design spectrum in accordance with EN 1998-1:2004, 3.2.2.5 is used, the design seismic displacements, dE, shall be derived from the displacements, dEe, determined from such an analysis as follows:


(2.4)


де η - це поправочний коефіцієнт загасання, вказаний в EN 1998-1:2004 3.2.2.2(3) і визначений із значеннями ξ, вказаними для загасання в 4.1.3(1).


(7) Якщо переміщення dEe виводяться з розрахунку лінійної пружності на підставі пружного спектру згідно EN 1998-1:2004, 3.2.2.2 (q = 1.0), розрахункове переміщення, dE, повинна прийматися рівній величині dEe.


(8)Р Коефіцієнт податливості визначається таким чином:

якщо основний період Т в даному горизонтальному напрямку складає TTo = 1,25Тс, де Тс - це кутовий період, визначений згідно EN 1998-1:2004, 3.2.2.2, тоді:



where η is the damping correction factor specified in EN 1998-1:2004, 3.2.2.2(3) determined with the ξ values specified for damping in 4.1.3(1).



(7) When the displacements dEe are derived from a linear elastic analysis based on the elastic spectrum in accordance with EN 1998-1:2004, 3.2.2.2 (q = 1.0), the design displacement, dE, shall be taken as equal to dEe.


(8)P The displacement ductility factor shall be assumed as follows:

when the fundamental period T in the considered horizontal direction is TTo = 1,25 TC, where TC is the corner period defined in accordance with EN 1998-1:2004, 3.2.2.2, then

(2.5)


якщо Т < Т0, тоді:



if T < To, then

(2.6)


де q - це значення коефіцієнта роботи, прийнятого для розрахунку, отриманого в значенні dEe.


Примітка Вираз (2.6) забезпечує плавний перехід між правилом «рівного переміщення», застосовного для ТТ0, і діапазоном коротких періодів (нетипово для мостів), де доцільно допустити низьке значення q. Для дуже малих періодів (Т<0,033 с) необхідно прийняти q = 1 (див. також 4.1.6(9)), що дає: µd =1.


(9)Р Якщо застосовується нелінійний розрахунок динаміки зміни, деформаційні характеристики пластичних елементів повинні апроксимувати свою дійсну поведінку за межами пружності відносно навантажень і розвантажувальних аспектів петлі гістерезису, а також потенційної деградації (див. 4.2.4.4).


2.3.6.2 З'єднання


(1)Р З'єднання між підтримуючими і опертими елементами повинні проектуватися так, щоб забезпечити конструктивну цілісність і запобігти зштовхуванню з місця в умовах сильних сейсмічних зсувів.


  1. Якщо в даній частині не обумовлене інше, опори, сполучні елементи і фіксатори, використовувані для забезпечення конструктивної цілісності, повинні проектуватися з урахуванням проектних можливостей (див. 5.3, 6.6.2.1, 6.6.3.1 і 6.6.3.2).


  1. У нових мостах необхідно передбачити відповідну довжину нахльостування між підтримуючими і опертими елементами в точках рухомих з'єднань з метою запобігання зрушенню з місця (див. 6.6.4).


  1. При реконструкції мостів, що діють, як альтернатива довжині опирання можна використовувати надійні з'єднання між підтримуючими і опертими елементами (див. 6.6.1(3) Р і 6.6.3.1(1)).


2.3.6.3 Контроль за переміщеннями – Конструювання


(1)Р Окрім забезпечення загальної податливості системи, необхідно провести конструювання елементів моста і його компонентів, що несуть і не несуть, з тим, щоб врахувати можливі переміщення у разі розрахункової сейсмічної дії.


(2)Р Для важливих або великих конструктивних елементів необхідно передбачити відповідні зазори, які мають бути не менш загальних проектних переміщень від розрахункової сейсмічної дії, dEd, які визначаються таким чином:



where q is the value of the behaviour factor assumed in the analysis that results in the value of dEe.



NOTE Expression (2.6) provides a smooth transition between the "equal displacement" rule that is applicable for ТТ0, and the short period range (not typical to bridges) where the assumption of a low q-value is expedient. For very small periods (T < 0,033 sec), q = 1 should be assumed (see also 4.1.6(9)), giving: µd = 1.


(9)P When non-linear time-history analysis is used, the deformation characteristics of the yielding members shall approximate their actual post-elastic behaviour, both as far as the loading and unloading branches of the hysteresis loops are concerned, as well as potential degradation effects (see 4.2.4.4).



2.3.6.2 Connections


(1)P Connections between supporting and supported members shall be designed in order to ensure structural integrity and avoid unseating under extreme seismic displacements.



  1. Unless otherwise specified in this Part, bearings, links and holding-down devices used for securing structural integrity, should be designed using capacity design effects (see 5.3, 6.6.2.1, 6.6.3.1 and 6.6.3.2).



  1. In new bridges appropriate overlap lengths should be provided between supporting and supported members at moveable connections, in order to avoid unseating (see 6.6.4).



  1. In retrofitting existing bridges as an alternative to the provision of overlap length, positive linkage between supporting and supported members may be used (see 6.6.1(3)P and 6.6.3.1(1)).



2.3.6.3 Control of displacements - Detailing



(1)P In addition to ensuring the required overall ductility, structural and non-structural detailing of the bridge and its components shall be provided to accommodate the displacements in the seismic design situation.


(2)P Clearances shall be provided for protection of critical or major structural members. Such clearances shall accommodate the total design value of the displacement in the seismic design situation, dEd, determined as follows:


(2.7)


де наступні переміщення будуть поєднуватися з найбільш неблагоприємним сполучатися з найбільш невигодним знаком:

dE - розрахункові сейсмічні переміщення згідно 2.3.6.1;

dG - переміщення, що викликаються постійною і квазипостійною дією (наприклад, подальше натягнення, усадка і повзучість пролітних будов);

dT - переміщення, що викликаються температурними переміщеннями;

ѱ2 - коефіцієнт поєднання для квазипостійного значення температурної дії згідно EN 1990:2002, таблиці А2.1, А2.2 або А2.3.


При розрахунку загальної проектної величини переміщень від розрахункової сейсмічної дії, повинні враховуватися також і ефекти другого порядку, якщо вони мають певну значущість.


(3) Відносні розрахункові сейсмічні переміщення, dE, між двома незалежними секціями моста можна визначати як корінь квадратний з суми квадратів значень розрахункових сейсмічних переміщень, визначених для кожної секції згідно 2.3.6.1.


(4)Р Дії великих динамічних сил в результаті непередбачуваного зіткнення основних конструктивних елементів запобігає завдяки використанню податливих/упругих елементів або спеціальних енергопоглинаючих пристроїв (буферів). Такі елементи повинні мати люфт, рівний загальним проектним переміщенням від розрахункової сейсмічної дії, dEd.


(5) Конструювання другорядних елементів (наприклад, шарнірні стики пролітної будівлі і задніх стінок опор), які можуть отримати пошкодження в умовах розрахункової сейсмічної дії, повинне передбачати можливий ступінь пошкоджень і засоби для їх ремонту. Зазори мають бути не менш відповідних розрахункових сейсмічних переміщень і температурних переміщень, рЕ та рТ, , відповідно, з урахуванням довготривалих ефектів повзучості і усадки, що дозволить уникнути пошкоджень в умовах частих землетрусів. Ступінь сприйняття навантажень повинен вибиратися з урахуванням матеріальних витрат, необхідних для запобігання пошкодженням.


Примітка 1 Значення, рЕ і рТ для застосування в країні в умовах відсутності явної оптимізації, можна знайти в національному застосуванні. Рекомендуються наступні значення: рЕ = 0,4 (для розрахункових сейсмічних переміщень); рТ = 0,5 (для температурних переміщень);


Примітка 2 По деформаційних швах залізничних мостів, поперечних деформацій можна уникати взагалі або обмежити їх до рівня, що дозволяє запобігти сходу з рейок.


2.3.7 Спрощений критерій


(1) В умовах низької сейсмічності допускається використання спрощеного критерію проектування.


Примітка 1 Вибір категорії моста, типу грунту і сейсмічної зони в країні, для якої застосовуються умови низької сейсмічності, можна знайти в національному застосуванні. Рекомендується, щоб випадки низької сейсмічності (або від помірної до високої сейсмічності) визначалися згідно примітці в EN 1998-1:2004, 3.2.1(4).


Примітка 2 Класифікація мостів і спрощений критерій розрахунку сейсмічності окремих класів мостів у разі низької сейсмоактивності може бути розроблена в національному застосуванні. При цьому рекомендується, щоб даний спрощений критерій грунтувався на властивостях обмеженої податливости/суттєво пружної сейсмічної поведінки моста, для якого спеціальна податливість не потрібна.


2.4 Ескізне проектування


  1. Важливо, щоб можливі наслідки сейсмічної дії розглядалися вже на стадії ескізного проектування, навіть в умовах від низької до помірної сейсмічності.


  1. В умовах низької сейсмічності необхідно вибрати тип режиму сейсмостійкості моста (див. 2.3.2). Якщо вибирається режим обмеженої податливості (або істотна пружна поведінка), допускається застосування спрощеного критерію згідно 2.3.7.


  1. В умовах від помірної до високої сейсмічності зазвичай вибирається податливий режим. Для його реалізації передбачається або використання незалежних гнучких механізмів, або використання пристроїв сейсмічної ізоляції і розсіювання енергії. Якщо вибирається режим податливості, потрібне дотримання умов (4) - (8).


  1. Необхідно визначити кількість опор, які використовуватимуться для опору дії сейсмічних сил в подовжньому і поперечному напрямах. Загалом, в умовах сейсмічної дії мости з нерозрізною багатопролітною будовою поводяться краще, ніж мости з декількома розрізними пролітними будовами. Оптимальний сейсмічний режим за межами пружності досягається у тому випадку, коли пластичні шарніри утворюються приблизно одночасно в максимально можливій кількості мостових опор.

При цьому кількість опор, що чинять опір сейсмічній дії, може бути менше загальної кількості опор за рахунок використання опорних частин ковзання або еластомерних, які зменшують напругу, що викликається переміщенням пролітної будови в результаті температурної дії, усадки і інших несейсмічних явищ.


  1. Певний баланс повинен підтримуватися при призначенні деформативности опорних частин. Значна гнучкість знижує величину поперечних сил, що виникають в результаті розрахункової сейсмічної дії, але сприяє збільшенню переміщення, що може привести до утворення високих ефектів другого порядку.


  1. Для мостів з нерозрізними пролітними будовами і з опорами, жорсткість яких в поперечному напрямі значно відрізняється (що може мати місце в долинах з крутими схилами), на невисоких опорах можуть використовуватися поперечні ковзаючі або еластомерні опорні частини з метою запобігання небажаному розподілу поперечної сейсмічної дії серед мостових опор, як показано на рисунку 2.6.



where the following displacements shall be combined with the most unfavourable sign:


dE is the design seismic displacement in accordance with 2.3.6.1;

dG is the long term displacement due to the permanent and quasi-permanent actions (e.g. post-tensioning, shrinkage and creep for concrete decks);


dT is the displacement due to thermal movements;


ѱ2 is the combination factor for the quasi-permanent value of thermal action, in accordance with EN 1990:2002, Tables A2.1, A2.2 or A2.3.


Second order effects shall be taken into account in the calculation of the total design value of the displacement in the seismic design situation, when such effects are significant.


(3) The relative design seismic displacement, dE, between two independent sections of a bridge may be estimated as the square root of the sum of squares of the values of the design seismic displacement calculated for each section in accordance with 2.3.6.1.


(4)P Large shock forces, caused by unpredictable impact between major structural members, shall be prevented by means of ductile/resilient members or special energy absorbing devices (buffers). Such members shall possess a slack at least equal to the total design value of the displacement in the seismic design situation, dEd.



(5) The detailing of non-critical structural components (e.g. deck movement joints and abutment back-walls), expected to be damaged due to the design seismic action, should cater for a predictable mode of damage, and provide for the possibility of permanent repair. Clearances should accommodate appropriate fractions of the design seismic displacement and of the thermal movement, pE and pT, respectively, after allowing for any long term creep and shrinkage effects, so that damage under frequent earthquakes is avoided. The appropriate values of such fractions may be chosen, based on a judgement of the cost-effectiveness of the measures taken to prevent damage.



NOTE 1 The value ascribed to pE and pT for use in a country in the absence of an explicit optimisation may be found in its National Annex. The recommended values are as follows: pE = 0,4 (for the design seismic displacement); pT = 0,5 (for the thermal movement).


NOTE 2 At joints of railway bridges, transverse differential displacement may have to be either avoided or limited to values appropriate for preventing derailment.


2.3.7 Simplified criteria


(1) In cases of low seismicity, simplified design criteria may be established.



NOTE 1: The selection of the categories of bridge, ground type and seismic zone in a country for which the provisions of low seismicity apply may be found in its National Annex. It is recommended that cases of low seismicity (and by consequence those of moderate to high seismicity) should be defined as recommended in the Note in EN 1998-1:2004, 3.2.1(4).


NOTE 2: Classification of bridges and simplified criteria for the seismic design pertaining to individual bridge classes in cases of low seismicity may be established by the National Annex. It is recommended that these simplified criteria are based on a limited ductile/essentially elastic seismic behaviour of the bridge, for which no special ductility requirements are necessary.



2.4 Conceptual design


  1. Consideration of the implications of the seismic action at the conceptual stage of the design of bridges is important, even in cases of low to moderate seismicity.


  1. In cases of low seismicity the type of intended seismic behaviour of the bridge (see 2.3.2) should be decided. If a limited ductile (or essentially elastic) behaviour is selected, simplified criteria, in accordance with 2.3.7 may be applied.



  1. In cases of moderate or high seismicity, the selection of ductile behaviour is generally expedient. Its implementation, either by providing for the formation of a dependable plastic mechanism or by using seismic isolation and energy dissipation devices, should be decided. When a ductile behaviour is selected, (4) to (8) should be observed.


  1. The number of supporting members (piers and abutments) that will be used to resist the seismic forces in the longitudinal and transverse directions should be decided. In general bridges with continuous deck behave better under seismic conditions than those with many movement joints. The optimum post-elastic seismic behaviour is achieved if plastic hinges develop approximately simultaneously in as many piers as possible. However, the number of the piers that resist the seismic action may have to be less than the total number of piers, by using sliding or flexible mountings between the deck and some piers in the longitudinal direction, to reduce the stresses arising from imposed deck deformations due to thermal actions, shrinkage and other non-seismic actions.





  1. A balance should be maintained between the strength and the flexibility requirements of the horizontal supports. High flexibility reduces the magnitude of lateral forces induced by the design seismic action but increases the movement at the joints and moveable bearings and may lead to high second order effects.


  1. In the case of bridges with a continuous deck and with transverse stiffness of the abutments and of the adjacent piers which is very high compared to that of the other piers (as may occur in steep-sided valleys), it may be preferable to use transversally sliding or elastomeric bearings over the short piers or the abutments to avoid unfavourable distribution of the transverse seismic action among the piers and the abutments such as that exemplified in Figure 2.6.



Умовні позначення

А - вигляд збоку;

В - план

Рисунок 2.6: Небажаний розподіл поперечних сейсмічних сил


  1. Місця розсіювання енергії повинні вибиратися так, щоб до них був нормальний доступ для огляду і ремонту. Такі місця мають бути чітко позначені у відповідній проектній документації.


  1. Місця потенційних або передбачуваних сейсмічних пошкоджень, окрім (7), мають бути чітко ідентифіковані, а труднощі їх ремонту зведені до мінімуму.


  1. Кількість деформаційних швів необхідно приймати мінімальним і по можливості виключно для довгих мостів або для мостів, що перетинають неоднорідні грунтові формації.


  1. Для мостів, що перетинають потенційно активні тектонічні зони, необхідно визначити можливі розломи грунтів і врахувати це забезпечення відповідної гнучкості конструкції або створення відповідних рухомих з'єднань.



(11) Можливість утворення пливунів в основі має бути проаналізована згідно відповідним вимогам EN 1998-5:2004.


Key

A - Elevation

B - Plan

Figure 2.6: Unfavourable distribution of transverse seismic action


  1. The locations selected for energy dissipation should be chosen so as to ensure accessibility for inspection and repair. Such locations should be clearly indicated in the appropriate design documents.


  1. The location of areas of potential or expected seismic damage other than those in (7) should be identified and the difficulty of repairs should be minimised.


  1. In exceptionally long bridges, or in bridges crossing non-homogeneous soil formations, the number and location of intermediate movement joints should be decided.


  1. In bridges crossing potentially active tectonic faults, the probable discontinuity of the ground displacement should be estimated and accommodated either by adequate flexibility of the structure or by provision of suitable movement joints.


  1. The liquefaction potential of the foundation soil should be investigated in accordance with the relevant provisions of EN 1998-5:2004.