第43卷第2期2013年3月
东南大学学报（
自然科学版）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY （Natural Science Edition ）
Vol．43No．2Mar．2013
doi ：10．3969/j．issn．1001－0505．2013．02．040
桥梁高墩抗震研究现状及展望
宗周红
1
夏坚
2
徐绰然
1
（1东南大学土木工程学院，南京210096）（2福州大学土木工程学院，福州350108）
摘要：在简要说明桥梁高墩柱抗震特点的基础上，比较了国内外桥梁抗震设计规范的异同．然
后，
结合3类高墩———混凝土箱型墩柱、钢箱墩柱和钢管混凝土组合墩柱，总结回顾了国内外桥梁墩柱拟静力试验、拟动力试验和地震模拟振动台试验研究以及基于性能的抗震设计方法等方
面的研究进展．最后，
对桥梁高墩抗震有待进一步研究的问题和发展趋势进行了展望，可供大跨高墩桥梁抗震分析与设计以及桥梁墩柱抗震加固参考．
关键词：大跨度桥梁；高墩；抗震分析；抗震试验；基于性能的抗震设计
中图分类号：U442.5文献标志码：A 文章编号：1001－0505（2013）02-
0445-08Seismic study of high piers of large-span bridges ：
an overview and research development
Zong Zhouhong 1
Xia Jian 2
Xu Chaoran 1
（1School of Civil Engineering ，Southeast University ，Nanjing 210096，China ）（2College of Civil Engineering ，Fuzhou University ，Fuzhou 350108，China ）
Abstract ：Based on the brief introduction of seismic characteristics of the high-pier bridges ，the seis-mic codes at home and abroad are compared．The intensive seismic study of three types of high
piers ，including concrete piers with box-section ，steel piers with rectangular hollow section and con-crete filled tube composite piers ，are summarized．The seismic experimental studies of pseudo-static testing ，pseudo-dynamic testing ，and earthquake simulation shaking tables testing ，and the perform-ance-based seismic design and analysis are reviewed．Finally ，the state-of-the-art review in this field
is presented ，and current research development and challenges for further study are discussed．This kind of review may be used as a reference for the seismic design and seismic analysis ，seismic as-sessment ，and seismic strengthening of the large span bridges with high piers．Key words ：large-span bridge ；high piers ；seismic analysis ；seismic experiments ；performance-based seismic design 收稿日期：2012-07-23．作者简介：宗周红（1966—），男，博士，教授，博士生导师，
zongzh@seu．edu．cn．基金项目：“十二五”国家科技支撑计划资助项目（2011BAK02B03）、教育部博士点基金资助项目（20110092110011）．
引文格式：宗周红，夏坚，徐绰然．桥梁高墩抗震研究现状及展望［J ］．东南大学学报：自然科学版，2013，43（2）：445-452．［doi ：10．3969/j．issn．1001－0505．2013．02．040］
我国是世界上地震灾害最为严重的国家之一，地震基本烈度6度及6度以上地区几乎遍及全国各个行政区，发生的地震具有强度高、持续时间长、发
生频率高、
破坏力强、伤亡及损失巨大等特点［1-3］
．以汶川地震为例，桥梁上部结构的震害可以归结为上
部结构坠毁、桥梁墩柱破坏、支座破坏等
［4-6］
．现代混凝土桥梁结构中，因钢筋混凝土桥墩破坏导致桥梁严重破坏甚至倒塌已成为桥梁震害的重要特征．欧美、日本、新西兰等国家总结桥梁震害的经验教训，得出一个重要的共同结论是：仅考虑钢筋混凝土桥
墩的强度是不够的，应当重视混凝土桥墩的延性设计，提升桥梁整体的变形能力和延性．
桥梁高墩具有显著的力学性能特点：高墩墩柱
的长细比和轴压比通常较大，
墩柱横截面多为空心，构造复杂．对于中、低墩桥梁，由于上部结构自重远大于桥墩的自重，在地震分析过程中可将桥梁结构等效为单自由度体系进行计算；而对于高墩桥梁，上部结构自重将不再比桥墩自重大很多，甚至
远小于桥墩的自重．对于墩高为20，
50，90m 的桥墩，其自重与上部结构自重之比分别约为0.33，
1.17，
2.38．对桥梁而言，墩高变大时，第一阶振型质量参与系数明显下降，高阶振型效应和墩身质量对结构地震响应的贡献变得更加显著．由此可见，高墩桥梁与中、低墩桥梁的刚度和质量分布有很大区别，中、低墩桥梁的抗震设计理论将不适用于高墩桥梁．然而，目前对于桥梁高墩抗震的研究相对滞后，不能满足实际工程的需要．本文结合3种类型高墩———混凝土箱型墩柱、钢箱墩柱和钢管混凝土组合墩柱，总结回顾了国内外桥梁墩柱拟静力试验、拟动力试验、地震模拟振动台试验以及基于性能的抗震设计方法等方面的研究进展，展望了桥梁高墩抗震研究的主要方向．
1国内外桥梁抗震设计规范比较目前，我国正处于大规模交通基础设施建设的阶段．据统计，在我国西部地区已建成或在建的公路、铁路桥梁中，墩高超过40m的高墩桥梁占桥梁总数的40%以上．表1列出了近年来国内已建或在建的部分高墩桥梁［6］．今后，桥梁高墩的应用将越来越多．
表1部分百米高墩大跨连续刚构桥［6］
桥梁名称建成年份主跨/m墩高/m墩身截面形式四川腊八斤特大桥2012105+2?200+105182.5钢管混凝土叠合柱湖北龙潭河特大桥2007106+3?200+106178．0双肢薄壁空心墩黑石沟大桥201155+120+200+105155．0钢管混凝土叠合柱洛河特大桥200590+3?160+90143.5双肢薄壁空心墩葫芦河特大桥200890+3?160+90138．0双薄壁空心墩
元江大桥200358+182+265+194+70123.5双柱式空心薄壁墩魏家洲大桥2011110+200+110114．0双薄壁空心墩
岷江大桥2010125+220+125108．0矩形空心墩
李子沟特大桥200672+3?128+72107．0矩形空心墩
老庄和特大桥200595+4?170+95105．0空心薄壁墩
我国公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01—2008）［7］仅适用于主跨不超过150m、墩高不超过40m的桥梁，并明确指出对于墩高超过40 m、墩身第一阶振型有效质量低于60%、结构进入弹塑性工作范围的桥梁需要进行专门的研究．我国铁路工程抗震设计规范（GB50111—2006）［8］仅适用于跨度小于150m的钢梁及跨度小于120m的铁路钢筋混凝土和预应力混凝土等梁式桥，虽没有明确指出墩高的适用范围，但对于特殊桥墩，要求采用非线性时程方法进行下部结构分析．美国CALTRANS规范［9］和AASHTO规范［10］仅适用于不超过150m的普通钢、混凝土梁与箱梁桥，但它们从结构参数、构造形式等方面规定了规则桥和非规则桥的分类标准，且明确限定规范条文仅适用于规则桥梁，规则桥梁的墩高规定小于30m．在欧盟国家，桥梁设计按照欧洲规范EC8［11］执行，而关于地震荷载及其组合等还需要遵循专门规范的相关规定．日本也是一个地震频繁发生的国家，在1995年日本阪神大地震后，日本大幅度修订了铁路和公路工程抗震设计规范［12-13］．为保证结构的延性，同时最大限度地避免结构破坏的随机性，新西兰学者Park等在20世纪70年代中期提出了结构抗震设计理论中的一个重要原则———能力保护原则，并最早在新西兰混凝土设计规范（NZS3101：1982）［14］中得到应用，随后该原则先后被美国、欧洲、日本和我国的桥梁抗震设计规范所采用．
中日美和欧盟的铁路桥梁抗震规范体现了各自的特色，相关参数取值与各国的抗震设防水准、设防目标和可靠度水平有关，也就是说，与各国的经济发展水平和经济实力密切相关．我国铁路工程抗震设计规范（GB50111—2006）只适用于普通铁路，不适用于高速铁路，与国外规范相比还存在一定的差距，主要体现在以下几个方面：①缺乏与《公路桥梁抗震设计细则》相似的专门的铁路桥梁抗震设计规范；②规范中没有关于铁路桥梁减隔震的内容；③虽然提及基于性能的抗震设计，但具体的性能指标过于笼统，加速度反应谱最大值偏小，周期范围小，长周期桥梁抗震设计内容有待完善；④计算手段上偏重于手算，非线性有限元计算方法有待引入和完善．
国外公路桥梁抗震规范在抗震设计理念上是相同的，均以基于性能的抗震设计理念为基础．日本、加州及欧洲规范是以保障人民生命安全、允许结构出现限值破坏和丧失结构功能的风险最小为抗震设计目的；新西兰规范则以确保结构震后能够安全使用为前提．从对性能目标的描述来看，日本、欧洲和新西兰规范较为类似，均是从结构破坏对交通的影响程度上予以定义．然而，对于性能目标的定义仍停留在定性描述的阶段，尚未明确定量描述，因此在设计中很难得到量化的保证；真正要实现结构基于性能的抗震设计，还需进一步量化不同性能水准所对应的性能目标．
2墩柱抗震的国内外研究进展
2.1国内研究进展
在铁路桥梁领域，结合高速和重载的特点，开
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展了不同类型铁路钢筋混凝土桥墩的模型试验和数值分析，重点考察铁路桥梁的延性抗震性能［15-26］．相比铁路钢筋混凝土桥墩而言，公路钢筋混凝土桥墩的抗震性能、破坏机制和抗震设计方法均已取得了丰硕的研究成果：同济大学范立础等［27-30］提出了桥梁延性抗震理论；西南交通大学刘艳辉等［31-32］在曲线梁桥抗震和深水基础桥梁抗震领域开展了深入研究；大连理工大学艾庆华等［33-36］开展了多维抗震理论及墩柱的延性抗震研究；重庆交通大学徐国锋等［37-38］针对公路桥墩及桥梁的抗震设计理论展开工作；长安大学崔海琴等［39-41］研究探讨了公路桥梁抗震设计方法；天津大学王成博等［42］开展了高墩大跨桥梁的抗震理论研究；中南林业科技大学吴奕琴［43］研究了桥梁抗震评估方法；合肥工业大学左晓明［44］进行了公路钢筋混凝土桥墩的试验研究和数值分析．
目前，国内关于混凝土箱型/薄壁空心墩柱、钢管混凝土柱和墩柱以及钢箱墩柱3种常见高墩柱的抗震研究工作开展得还比较少．对于混凝土箱型墩柱，奉策红［45］开展了箱型墩柱的单向拟静力试验研究；宗周红等［46-47］进行了箱型截面混凝土墩柱的双向拟静力试验研究和分析；耿江玮［48］开展了薄壁空心墩的延性抗震性能数值分析研究．针对钢管混凝土组合结构基本理论，已经开展了大量的研究工作［49］．《空心钢管混凝土结构技术规程》（CECS254：2009）［50］和《矩形钢管混凝土结构技术规程》（CECS159：2004）［51］主要适用于房屋建筑结构．对钢管混凝土柱的抗震性能研究最早可见吕西林等［52］的工作．将钢管混凝土组合结构应用于大跨度桥梁墩柱的研究工作还处于起步阶段．陈敏海［53］研究了钢管混凝土高墩桥梁的地震响应分析；胡宇［54］开展了钢管混凝土叠合格构柱高墩的静力试验研究；王占飞等［55］对圆形钢管混凝土桥墩连续梁桥进行了动力分析．对于钢管混凝土格构柱的研究，目前侧重于其静力性能方面［56］．钢管混凝土组合高墩的抗震研究还有待于加强．此外，国内关于钢箱墩柱的抗震研究和应用还比较少见．2.2国外研究进展
在经历了几次特大地震的破坏后，日本、美国、新西兰等多地震国家自20世纪70年代初起对强震作用下钢筋混凝土墩柱的抗震性能和延性抗震进行了大量的模型试验和理论分析研究．在洛马普里埃塔地震后，Priestley等［57-58］针对强震作用下钢筋混凝土桥墩的强度、延性和低配筋率等对抗震性能的影响进行了研究；Pinto等［59］对具有矩形空心截面的大比例尺钢筋混凝土桥墩模型进行了低周反复荷载试验，结果表明，这种桥墩的抗震能力不足，滞回性能和变形能力较差；Janoyan等［60］对足尺的钢筋混凝土桥墩进行了侧向循环加载，很好地预测出桥墩的弯矩-曲率关系；Xiao等［61］对于钢板套箍加固混凝土墩柱进行了研究．1999年台湾集集地震后，台湾国立地震工程研究中心的Yeh 等［62-65］开展了混凝土箱型墩柱的系列试验研究，但是都偏重于中低墩柱．
钢管混凝土可以应用于加固既有桥墩以及用作新建桥梁的墩柱，使得桥墩的刚度和延性都有较大提高［66］．在1995年日本阪神地震中，约50%的钢桥墩受到不同程度的破坏；震后，日本研究人员对内填混凝土钢桥墩的受力性能进行了试验和理论研究，结果表明，结构的刚度和延性均得到了较大程度的提高，可以满足抗震要求［67］．Ge等［68-70］进行了钢管混凝土桥墩在循环荷载及动荷载作用下的性能测试试验，结果表明，钢管混凝土桥墩具有良好的抗震性能．Katsuyoshi等［71］研究了10个试件的极限承载力及延性，结果表明，钢管混凝土具有很好的延性和耗能能力，并且可使结构的自重减小．Marson等［72-73］开展了钢管混凝土墩柱的低周反复荷载试验，研究其强度和延性，并与美国AISC和LFRD规范、加拿大规范以及欧洲规范进行了比较，建议了新的设计方程，被加拿大和美国LRFD规范所采用．Xiao等［74］采用钢板和栓钉2种不同柱脚连接，考虑圆钢管混凝土柱和钢桩共同作用，进行单向拟静力试验研究，以考察圆钢管混凝土柱的抗震性能和桩帽抗震设计效果．上述试验研究都是以单向拟静力试验为主的．
多维抗震试验是目前国际上进行墩柱抗震试验的主要发展方向之一［75-76］，主要原因在于墩柱双向加载时的破坏情况比单向加载时复杂得多，双轴同时加载互相影响，表现出明显的双轴耦合效应．Kobayashi［77］基于6种加载规则研究了圆形截面钢筋混凝土柱的双向加载问题．Bousias等［78］设计了12根剪跨比为6的钢筋混凝土柱，在轴力作用的同时分别受到单向或双向弯曲作用，各试件的参数相同，但加载路径发生了变化．Hong［79］提出了一种用于评估细长钢筋混凝土柱在双向弯矩及轴向荷载作用下强度的简单理论计算方法．Sol-berg等［80］将PDA设计方法和传统的延性设计方法相结合，设计了桥墩的缩尺比例模型，进行了双向拟静力试验和拟动力试验研究．Chang［81］设计了3个比例为2/5的桥墩模型，其中1个进行双向拟静力试验，另外2个则进行拟动力试验，卸载时双向滞回环的刚度退化和捏拢效应较单向滞回环明显，在一个方向上出现的损伤会削弱，导致另一个方向上的抗震性能减弱．Amar等［82］进行了大比例尺矩形钢筋混凝土柱的双向拟静力试验，以验证加拿大桥梁规范的相关规定．Dhakal等［83］开展了圆形钢筋混凝土桥墩的双向拟动力试验研究，比较了不同规范下墩柱的抗震性能．Yoshiaki等［84-85］利
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第2期宗周红，等：桥梁高墩抗震研究现状及展望
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用双向拟动力试验和较为精确的有限元模型，通过考虑钢管局部屈曲、约束混凝土效应和界面黏结作用，研究了薄壁钢管混凝土在低周反复荷载作用下的抗震性能．Zaghi等［86-87］开展了钢筋混凝土桥墩和FRP约束混凝土桥墩的水平地震模拟振动台试验研究．由此可见，多维地震动作用下墩柱的抗震性能研究正受到越来越多的关注．
国外关于钢筋混凝土墩柱抗震试验研究的早期重点在于，利用单向加载探讨钢筋混凝土墩柱的单轴滞回性能、破坏模式以及影响延性的各种因素，通过对大比例尺墩柱进行大量试验研究，使得桥梁延性抗震设计逐渐走向成熟．而近期的研究重点在于，利用多维加载探讨钢筋混凝土墩柱和钢管混凝土组合墩柱的多轴滞回性能、破坏模式、延性及耗能，并通过理论判别墩柱的破坏模式以及将墩柱延性试验结果应用于验证规范的合理性．
3基于性能的抗震设计方法研究进展鉴于地震震害的教训以及对传统抗震设计方法的深刻反省，美国加州交通部和联邦高速公路署［9-10］提出了基于性能的地震工程（performance-based seismic engineering，PBSE）和基于性能的抗震设计（performance-based seismic design，PBSD）的概念和理论框架．基于性能的抗震设计方法主要涉及3个方面的内容：①设防水准和性能目标的建立；②性能目标的选择；③实现性能目标的设计方法．
性能目标反映了结构在特定地震设防水准下预期破坏的最大程度．选择合适的性能目标是基于性能的抗震设计理论的核心内容．性能目标的建立需要综合考虑建筑物的功能与重要性、投资与效益、震后损失与恢复的难易程度、社会效益以及业主的承受能力等诸多因素．Amy等［88］按照桥梁结构所处地理位置的重要性以及结构在震后投入运营的情况，提出了具体性能目标的确定方法．Berry 等［89-90］基于美国太平洋抗震工程研究中心（PEER）提供的钢筋混凝土柱试验数据库，针对钢筋混凝土墩柱（实心截面为主）的弯曲破坏模式，以5个性能等级为破坏界限，对试验数据进行了统计分析，并以漂移率作为判别指标，提出了2种破坏状态（保护层混凝土剥落与纵筋压屈）目标位移的计算公式．宋晓东等［28-30］提出以位移延性和控制截面曲率作为性能指标进行研究；夏修身等［91］基于能量谱方法，给出了公路钢筋混凝土桥墩地震损伤指数的计算方法和抗震性能目标；陆本燕等［41，92］通过对127个圆形墩柱试验进行统计，提出了公路钢筋混凝土桥墩5个性能水平下的位移角量化指标，用于基于性能抗震设计时桥墩墩顶位移的确定．
PBSD采用的主要抗震设计方法包括能量法、综合设计法、基于位移的抗震设计方法等．目前的研究仍然以基于位移的抗震设计方法为主，又可细分为能力谱法、延性系数设计法以及直接基于位移的设计方法，且以最后一种设计方法为主．基于位移的抗震设计方法是指直接以结构位移为设计指标，针对不同地震设防水准，制定相应的、以损伤为基础的目标位移，并将其作为设计目标．通过设计，使得结构在给定水准地震作用下达到预先指定的目标位移，从而有效控制结构在设计地震作用下的行为．将位移作为控制结构行为的参数，不仅可以与以应变为基础的损伤状态联系到一起，而且在宏观上可以对结构的整体行为进行合理的控制［93-94］．黄建文等［95-97］通过引入强度折减系数、位移延性系数和周期的关系，建立非弹性位移反应谱，考虑高阶振型的影响，由非弹性位移反应谱直接计算结构的位移需求，以实现基于位移的铁路桥梁墩柱抗震分析和设计．值得注意的是，基于性能的桥梁抗震设计理论基础是建立在中、低墩桥梁结构试验和理论研究基础之上的；基于性能的桥梁高墩抗震设计理论还有待于深入的试验研究和理论分析．基于概率方法来研究墩柱抗震概率模型是最新的发展方向之一．Zhong等［98］和Huang等［99］基于Bayesian方法分别发展了钢筋混凝土双柱墩、单柱墩位移和剪切的抗震概率需求模型；Ramesh 等［100］发展了一种概率模型，以考虑地震累积损伤所导致的混凝土墩柱变形能力退化；邹中权［101］对钢筋混凝土延性构件的抗震性能指标的概率模型、随机非弹性反应谱、基于能量的Pushover方法等进行了研究，建立了墩柱抗震性能的概率性分析方法．由于诸多不确定性因素，基于全概率的墩柱抗震性能设计与分析还需开展大量基础性研究工作．4研究展望
1）由于地震时地面的运动是多维运动，故应该考虑多维地震动的联合作用．目前，对于桥墩的拟静力试验和相关研究大多是单向的，桥墩的多维拟静力试验（双向拟静力试验和双向拟动力试验）和全桥地震模拟振动台台阵试验研究还处于初步研究阶段，需要进一步完善．
2）迄今为止，国内外对桥梁高墩抗震问题的系统研究还比较少，应进行系统的抗震试验研究，确定钢筋混凝土箱型墩柱、钢管混凝土组合墩柱和钢箱墩柱等不同类型高墩在不同截面形式、长细比、轴压比、含筋率、含钢率、截面宽厚比等参数影响下的多维抗震性能（破坏机制、多维恢复力模型、延性和耗能能力、局部屈曲及损伤影响等）．
3）关于考虑桩土-结构共同作用下高墩抗震性能的研究还不充分．对于桩基先于桥墩屈服的情况，
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可以适当削弱桥墩的局部强度，从而降低桥墩的屈服强度；对于削弱部分，应选择适当的材料进行填充，使桥墩先于基础屈服或者整体上改变钢筋的形式以改变桥墩破坏情况．这些都需要进行大量试验，以充分考虑下部结构桩-土共同作用对于高墩整体抗震性能的影响．
4）关于桥梁高墩在多维地震动作用下的非线性地震响应模拟和简化分析方法还需要进一步加强，其中的关键问题有：①如何确定合适的混凝土的弹塑性损伤本构关系和破坏准则；②如何确定不同类型高墩中塑性铰的分布模型和破坏机理；③如何考虑钢柱局部屈曲对于组合钢管混凝土高墩的延性影响；④如何考虑地震损伤的影响；⑤如何考虑高阶振型的参与贡献．
5）近年来的地震动呈现强度大、持续时间长等特点，大跨高墩桥梁抗震研究应当考虑输入地震动频谱的特性．高墩大跨桥梁结构具有周期长、高阶振型参与、地震损伤更为突出等特点，应当专门研究和分析长周期弹塑性位移反应谱和能量反应谱，考虑非一致多点激励的影响．
6）随着减隔震技术的发展和应用，应当充分开展大跨高墩桥梁的减隔震设计与分析，包括隔震支座装置、隔震设计位移反应谱和能量反应谱、基础-墩柱-减隔震支座-上部主梁的共同作用效应、规则及不规则桥梁的延性抗震设计方法和基于性能的抗震设计方法等．
7）国内外对高墩桥梁的抗震设计方法研究还没有一套完整、成熟的理论体系，通常对高墩桥梁的抗震设计仍沿用中低墩桥梁的相关规范，这无疑具有很大的盲目性和随机性．如何选取合理的抗震性能指标来描述高墩桥梁在地震作用下的损伤影响和破坏模式，开展基于性能的大跨高墩桥梁抗震设计方法和抗震加固方法研究，是今后努力的方向之一．8）地震动、材料及结构等都具有显著的不确定性，传统的确定性抗震分析及设计方法显然不能反映桥梁抗震的概率统计特性．研究桥梁高墩的随机非弹性概率反应谱、墩柱延性指标的概率分布模型，探索高墩桥梁的概率抗震分析方法，应当受到密切关注．
9）传统墩柱采取的是“提升自身强度、刚度和延性，抵御地震动”的设计思想，破坏后难以修复或重复使用．可修复墩柱结构是近年来发展起来的新型墩柱结构，其基本构造是在墩底、墩顶或者墩身可能出现塑性铰的位置设置相应的耗能减震装置，允许此类墩柱在强震下出现摆动或转动变形，甚至耗能减震装置的破坏，确保不出现墩柱倒塌、落梁等极端破坏现象，地震后则可进行耗能减震装置的维修或者更换．可修复墩柱结构的耗能装置的研制、不同类型可修复墩柱的非线性地震响应、延性抗震设计方法、可更换耗能装置的维修等有待于深入研究．
5结语
我国高速重载铁路和高速公路的建设方兴未艾，钢筋混凝土箱型墩柱、钢管混凝土组合墩柱和钢箱墩柱等在高墩桥梁上的应用将越来越多．本文在比较国内外桥梁抗震设计规范异同的基础上，总结了国内外桥梁墩柱抗震试验研究、基于性能的抗震设计方法等方面的研究进展，并展望了桥梁高墩抗震研究的主要方向，为桥梁高墩抗震研究提供了参考．
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. Word资料●本课题国外研究现状分析 教育科研立项课题如何申报与论证博白县教育局教研室朱汝洪发布时间： 2009 年 4 月 2 日19 时24 分一、课题申报的基本步骤第一步： 阅读各级课题申报通知，明确通知的要求；第二步： 学习研究课题管理方面的文件材料；第三步： 学习研究《课题指南》，确定要申报的课题（可以直接选用《课题指南》中的课题，也可以自己确定课题）；第四步：组织课题组，认真阅读关于填表说明的文字，研究清楚课题《申请评审书》各个栏目的填写要求；第五步： 根据《申请评审书》各栏目的要求分工查找材料和论证；第六步： 填写《申请评审书》草表；第七步： 研究确定后，填写《申请评审书》正式表（一律要求打印）；第八步： 按要求复印份数；第九步： 按要求签署意见、加盖公章；第十步： 填写好《课题申报材料目录表》；第十一步： 按时将《申请评审书》《课题申报材料目录表》和评审费送交县教研室科研组转送市教科所（也可以直接送市教科报，但必须报县教研室备案）。
二、教育科研课题的选题1、课题的选题方法。 一是从上级颁发的课题指南中选定；二是结合学校的实际对课题指南中的课题作修改；三是完全从学校的实际出发确定课题。 2、课题的选题要依据的原则。 一是符合法规和政策；二是切合当地和学校实际；三是适合教师的水平和能力；四是切中当前教改热点。 3、课题名称的规表述。 ①研究，如小学生学习兴趣培养的研究。 ②实践与研究，如高中学生探究性学习的实践与研究。 ③应用研究，如合作学习理论在初中语文教学中的应用研究。 ④实验与研究，如杜郎口模式的实验与研究。 ⑤探索与研究，如农村寄宿制小学学生管理的探索与研究。 三、立项课题的论证例说（以2009 版市课题申报表的要求为准）1、课题论证的含义。 课题论证，也叫论证与设计、设计与论证，是对所要申报的课题的选题依据、研究目标、研究容、研究重点、研究难点、研究思路、研究步骤、研究条件等进行的阐述与设计。 2、课题论证的包括的容。 不同级别的课题申报表（课题申请、评审书）要求有所不同，但基本上包括两大方面的容： 一是关于本研究课题的论证，二是关于对课题实施的论证。 3、课题论证例说。
桥梁抗震设计进展 1【单选】针对安全地震要求重要桥梁的性能水平达到（）。 A. 有限使用水平、严重损伤 B. 立即使用水平、最小损伤 C. 立即使用水平、可修复性损伤 正确答案：A 2【单选】建筑物在震后能保证结构上、下部整体工作状态，并且震后可立即修复对应的程度损伤是（）。 A. 倒塌 B. 严重损伤而不倒塌 C. 有限损伤 D. 无损伤 正确答案：C 3【单选】（）的滞回环的面积较大，恢复力模型可采用修正双线性模型。 A. FPI B. 摩擦摆隔震支座 C. 高阻尼橡胶支座 D. 铅芯橡胶支座 正确答案：C 4【多选】能力保护构件包括（）。 A. 钢筋 B. 桥梁基础 C. 盖梁 D. 墩柱抗剪 正确答案：B C D 5【多选】不宜采用减隔震设计的条件包括（）。 A. 支座中可能出现负反力 B. 位于软弱场地，延长周期可能引起地基和桥梁共振 C. 下部结构刚度小，桥梁的基本周期比较长 D. 地震作用下，场地可能失效 正确答案：A B C D 6【多选】分离型减隔震装置是（）。 A. 弹塑性挡块 B. 橡胶支座+粘性材料阻尼器 C. 橡胶支座+摩擦阻尼器 D. 橡胶支座+金属阻尼器 正确答案：A B C D 7【判断】基于性能的抗震设计实际上是总体设计思想，主要指结构在受到不同水平地震（不同概率地震）作用下的性能达到一组预期的性能目标。（） A. 正确 B. 错误 正确答案：正确 8【判断】由于性能设计包含的内容很广，特别是在对地震动、结构的损伤状态及性能指
标，目前的研究水平还很难达到对复杂结构物进行完全的性能设计。（） A. 正确 B. 错误 正确答案：正确 9【判断】由于结构地震响应从地面运动到结构性能两方面固有的随机性和不确定性，采用IDA方法结合概率方法对桥梁结构系统进行易损性研究，从而可以为桥梁结构基于性能的设计和评估提供基础。（） A. 正确 B. 错误 正确答案：正确 10【判断】减隔震设计的桥梁，其基本周期原则上应为不采用减隔震装置时基本周期的两倍以上。（） A. 正确 B. 错误 正确答案：正确
桥梁抗风与抗震 1.桥梁抗震 1.1桥梁的震害及破坏机理 调查与分析桥梁的震害及其破坏机理是建立正确的抗震设计方法，采取有效抗震措施的科学依据。 国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，桥梁震害主要表现为： (1)上部结构的破坏：桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形不多，一般都是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而引起的。如落梁，一种是由于弹性设计理论采用毛截面刚度，这样就会低估横向地震作用和位移。导致活动节点处所设置的支座长度明显不足以及相邻梁体之间因横向距离不足而引起的相互冲击，造成落梁及相邻结构的撞击破坏；另外一种是由于地基土的作用造成大的地震位移，这种桥梁震害主要发生在建在软土或者可能液化的地基土上的桥梁上。软土通常会使结构的振动反应放大，使得落梁的可能性增加。 (2)支座连接部位的破坏：这中破坏比较常见，由于连接部位的破坏会引起力传递方式的变化，从而对结构其他部位的抗震产生影响，进一步加重震害。这种破坏是抗震设计中最关注的问题之一。 (3)下部结构和基础的破坏：下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌，并在震后难以修复使用的主要原因。除了地基毁坏的情况，桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力，瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的，从大量震害实例来看，比较高柔的桥墩多为弯曲破坏，矮粗的桥墩多为剪切型破坏，介于两者之间的为混合型。地基破坏主要表现为砂土液化，地基失效，基础沉降和不均匀沉降破坏及由于其上承载力和稳定性不够，导致地面产生大变形，地层发生水平滑移，下沉，断裂。 (4)桥台沉陷，当地震加速度作用时，由于桥台填土与桥台是不完全固结的，桥台填土的纵向土压力增大，桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力，造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。由于桥面的支撑作用，桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转，导致基础破坏。如果桥台基础在液化土上，又将引起桥台垂直沉陷，最终导致桥梁破坏。 以上所介绍桥梁的几种破坏形式是相互影响的，不同的地质条件和不同的抗震措施所造成的破坏程度和类型往往是不同的。这就要求我们在桥梁设计中尤其是不规则桥梁和大跨度桥梁，必须从整体分析桥梁的抗震性能。 1.2抗震分析理论
【摘要】本文通过对国内外桥梁的抗震规范进行了细致的比较分析，以及对抗震桥梁的使用功能分类与重要性等因素的研究，提出了公路桥梁的抗震设防的标准，为中国公路桥梁的抗震设计规范的修订及完善提供了重要的依据。 【关键词】公路桥梁；抗震；设防标准 公路桥梁的抗震设防是指在地震作用下能够按照设计要求，实现预期功能的桥梁工程的预防措施。桥梁按照设定的可靠性要求以及抗震技术要求，一般是由设计地震动参数和建筑其使用功能的重要性决定的，这就是桥梁抗震设防的标准。当前，我国的《公路工程抗震设计规范》中，明确提出直接以基本烈度作为设防烈度，而且考虑到结构重要性系数，实际上没有明确的规定公路桥梁的结构抗震设防标准。而抗震设防标准是对结构抗震设防要求高低尺度的衡量，它直接关系到公路桥梁结构的安全度与工程造价的多少，是在抗震设计中不可回避的问题。 1.公路桥梁抗震的三水准设防与二阶段设计 多级抗震设防是被国内外的建筑物抗震规范中广泛运用的手段，其三水准设防设想，是通过二阶段设计实现的。 1.1三水准设防 若桥梁结构其设计的基准期是y，那么公路桥梁“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计目标中，小震、中震、大震则分别约为y年63%、y年10%、y年3%。 在地震的作用下，桥梁的结构性能目标可分为三类，即桥梁构件没有任何损坏，结构保持在弹性范围内；桥梁构件出现可以修复的损坏，修复后可以正常使用；桥梁构件损坏严重，但整个结构其非弹性变形依然受到控制，同结构倒塌的临界变形还有一定的距离，震后能够修复，震时紧急救援车还可以通过。为实现公路桥梁的抗震设计目标，一般可以采用三水准的方法进行抗震设防。设防水准以及相应的性能目标如下表： 1.2二阶段设计 公路桥梁的抗震规范征求意见的稿拟中，所采用的二级设防，二阶段设计是满足“小震不坏，大震不倒”这一目标的，认为“中震可修”是自动满足的。所以，我国当前实际上应用的同公路桥梁抗震规范拟稿中的提议是一致的，即：在公路桥梁的抗震设计中，均采用二级设防，二阶段设计的方法，但是二者的二级设防，二阶段设计的内容是不完全相同的，在实际的应用过程中，为了能够保证结构的抗震安全性，所采取的二级设防、二阶段设计，实际上满足了“中震不坏、大震不倒”的目标，而“小震不坏”这一目标会自动满足。 2.公路桥梁抗震设防的重要性以及使用功能分类 2.1建筑抗震设防重要性的分类 根据建筑对社会、政治、经济以及文化的影响程度，将建筑抗震设防类别的重要性划分为以下几类。甲类：重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，如：大型桥梁，危险品等；抗震设防标准应高于本地区抗震设计基本地震加速度值a的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定，当0.05g≤a≤0.3g时，应该按照0.1g≤a≤0.4g的要求；当a=0.4g时，应该按照a>0.4g的要求。乙类：地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，如：医院，发电厂等；抗震设防标准应符合本地区抗震设计基本地震加速度值a的要求，当0.05g≤a≤0.3g时，应该按照0.1g≤a≤0.4g的要求。丙类：一般的建筑，如：一般的民用或工业建筑；抗震设防标准符合本地区抗震设计基本地震加速度值a的要求。丁类：抗震次要建筑，如：一般仓库；抗震设防标准符合本地区抗震设计基本地震加速度值a的要求，设计基本地震加速度值a减半，但最小值不得小于0.05g。 依据建筑物重要性来确定的抗震设防类别，决定了建筑抗震设计所采用的地震带来的损坏的大小以及应该采取的抗震措施的等级，而且地震的作用随着抗震设防类别的差异，可以
目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题，本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上，阐述了桥梁抗震设计原则，最后对于桥梁抗震设计方法进行分析，重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。 关键词： 地震破坏桥梁结构抗震设计抗震措施 引言 桥梁工程又是中的重中之重，桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够地实现抗震设防的目标。本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题，为今后桥梁设计起到借鉴作用。桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分，震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动，使得次生灾害加重，导致生命财产以及间接经济损失巨大，而且给灾后的恢复与重建带来困难。在近30年的国内外大地震中，桥梁破坏均十分严重，桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害，桥梁防震越来越受到各国工程师的重视。 地震形成 地震，是地球内部发生的急剧破裂产生的震波，在一定范围内引起地面振动的现象。地震(earthquake)就是地球表层的快速振动，在古代又称为地动。它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样，是地球上经常发生的一种自然灾害。大地振动是地震最直观、最普遍的 表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。地震是极其频繁的，全球每年发生地震约550万次。目前衡量地震规模的标准主要有震级和烈度两种。同样大小的地震，造成的破坏不一定是相同的；同一次地震，在不同的地方造成的破坏也不一样。为了衡量地震的破坏程度，科学家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。在中国地震烈度表上，对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述，可以作为确定烈度的基本依据。影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。地震发生时，最基本的现象是地面的连续振动，主要特征是明显的晃动。地震分为天然地震和人工地震两大类。此外，某些特殊情况下也会产生地震，如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。引起地球表层振动的原因很多，根据地震的成因，可以把地震分为以下几种： 1、构造地震由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多，破坏力也最大，约占全世界地震的90%以上。 2、火山地震由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。 3、塌陷地震由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少，即使有，也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
桥梁抗震的研究进展 摘要:路线是一种线状工程构造物,所经过的自然地理环境复杂多变,经常遭受自然灾害的破坏。其中地震对公路工程具有极大的破坏作用,常常造成严重的交通中断。国内外的地震灾害表明,交通网络在整个社会生命线抗震防灾系统中越来越重要。震区桥梁的损坏坍塌,不仅阻碍当时的救援工作,而且影响灾后的救援工作。所以对桥梁抗震应给予充分的重视。 关键词：桥梁抗震；历史；现状；展望；减震；动力响应分析；设计理论 近几年来，世界各地强震不断，汶川等地震给人民的生命财产带来巨大危害。地震使交通系统严重毁坏，地震造成的交通中断直接影响着救灾工作的进行，扩大了次生灾害损失，使生命财产遭受巨大损失。近30 多年来，地震灾害的沉痛教训不断地警示着世人，使人们对桥梁的抗震研究工作逐渐受到重视，桥梁抗震理论及技术水平日渐提高。简要叙述了桥梁抗震研究中概念、分析方法、设计方法、抗震设计规范、减震加固技术的历史概况和现状，并展望了今后桥梁抗震研究的发展趋势。 1 桥梁抗震研究的重要转折点 尽管在1926 年，就有了第一部涉及桥梁抗震设计条款的规范——《关于公路桥梁细则草案》 [1]，与建筑结构的抗震研究相比，桥梁抗震研究相对滞后，但是在近30 多年来，每次惨痛的地震灾害发生后，桥梁抗震理论和技术水平都会迈上一个新的台阶。 1906 年4 月18 日San Francisco 发生7.9 级地震，这次地震是美国加州历史上破坏最严重的一次地震，对于地震工程来讲也是最有意义的地震之一，也是历史上第一次有桥梁震害记录的地震，但是，这次地震并未引起人们对桥梁抗震的关注。1971 年2 月9 日美国发生San Fernando 地震，震源深度12.8km，仅6.7 级就显示出生命线工程破坏的严重后果，由于桥梁抗震能力不足，地震造成5 座桥梁塌落，42 座桥梁损坏。在地震发生之前，美国一直套用建筑结构抗震设计规范，这次地震对美国桥梁抗震设计的发展是一个非常重要的转折点，十年后，也就是1981 年美国联邦公路局出版了《桥梁抗震设计指南》，经过不断的应用与修改，于1992 年纳入了美国《公路桥梁标准规范》，也就是常说的AASHTO 规范。在1971 年San Fernando 地震后，提出了生命线工程的概念，延性抗震设计也开始被各国重视[2]。美国Loma Prieta地震发生在1989年10月17日，太平洋夏令时间17 时04 分，震级为M7.0，此次地震的震源深度为16.5km。地震中高速公路880 号线双层的Cypress 高架桥在地震中倒塌，SanFrancisco-Okaland 海湾大桥发生落梁，震后用于修复桥梁的费用估计约为20 亿美元。美国学者Bertero 在总结这次地震后提出了基于性能的抗震设计理论，基于性能的抗震设计理论是抗震设计理论的一次重大变革。1994 年1 月17 日，当地时间凌晨 4 时31 分，美国加州发生Northridge 地震，震级为M6.7，震源深度为16km。这次地震是美国有史以来造成经济损失最为惨重的一次自然灾害，地震造成Los Angeles 市高速公路上多座桥梁严重破坏，交通运输网络被切断，也再一次警示人们交通网络中断的危害性。 1923 年9 月1 日在日本发生8.2 级的关东地震，震源深度10km。由于地震强度大，震源浅，再加上当时东京都地区经济发达、人口密度大等因素，地震造成巨大的经济损失，这次地震也使人们意识到桥梁抗震安全的重要性。关东地震的第二年，日本建立了最早的桥梁下部结构工程的抗震方法，1926 年日本制定并颁布了第一部与公路桥梁抗震设计有关的
桥梁抗震设计规范--基础设计方法 一、引言 近十年来，世界相继发生了多次重大地震，1989年美国 Loma Prieta地震（）、1994年美国Northridge地震（、1995年日本阪神地震（）、1999年土耳其伊比米特地震（）、1999年台湾集集地震（）等等。因此，专家们预测全球已进入一个新的地震活跃期。随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展，地震造成的损失越来越大。地震灾害不仅是大量地面构筑物和各种设施的破坏和倒塌，而且次生灾害中因交通及其他设施的毁坏造成的间接经济损失也十分巨大。以1995年日本版神地震为例，地震造成大量高速公路及高速铁路桥隧的毁坏，经济总损失高达1000亿美元。 近几次大地震造成的大量桥梁的破坏给了全世界桥梁抗震工作者惨痛的经验教训。各国研究机构纷纷重新对本国桥梁抗震规范进行反思，并进行了一系列的修订工作。日本1995年阪神地震后，对结构抗震的基本问题重新进行了大量的研究，并十分重视减振、耗能技术在结构抗震设计中的应用。桥梁、道路方面的抗震设计规范已经重新编写，并于1996年颁布实施。美国也相继在联邦公路局（FHWA）和加州交通部（CALTRANS）等的资助下开展了一系列的与桥梁抗震设计规范修订有关的研究工作，已经完成了ATC－18，ATC－32T和ATC-40等研究报告和技术指南。与旧规范相比，新规范或指南无论在设计思想，设计手法、设计程序和构造细节上都有很大的变化和深入。 大河的大跨桥梁、大型立交工程以及城市中大量高架桥的兴建，规范已大大不能适应。但是目前所有国内的桥梁设计，对抗震设计均在设计书上标明的参照规范即是《公路工程抗震设计规范》和《铁道工程抗震设计规范》。与国外如日本、美国的同类规范相比，中国现行《公路工程抗震设计规范》水准远落后于国外同类规范。若不进行改进，则必将给中国不少桥梁工程留下地震隐患。 本文主要介绍了各国桥梁抗震设计规范中基础部分的抗震设计。基础部分对全桥的地震响应以及墩柱力的分布均有非常重要的影响。基础设计不当会导致桥梁墩柱在地震中发生剪断、变形过大不能使用等等，有时甚至是桩在根部直接剪断破坏。基础设计需要考虑的方面除了基础形式的选择以外还包括抗弯强度、抗剪强度桩基础连接部分的细部构造、锚固构造等方面。本文首先对中、美、日、欧洲、新西兰五国或地区抗震设计规范中有关基础的部分进行了一般性的比较。笔者认为，相对而言中国的规范在基础抗震设计方面较为粗糙、可操作性不强。而日本规范在这方面作的最为细致，技术也较为先进。因此，在随后的部分中详细介绍了日本抗震规范的基础设计方法。 二、主要国家桥梁抗震规范基础抗震设计的概况 本文将中国桥梁抗震规范与世界上的几种主要抗震规范（美国的AASHTO规范、Cal－tans规范、ATC32美国应用技术协会建议规范，新西兰规范NZ，欧洲规范EC8，日本规范JAPAN）进行基础抗震设计方面的比较。 中国桥梁抗震设计规范有关基础设计的部分十分笼统，只以若干定性的条款，从工程选址方面加以考虑，而对基础本身的抗震设计，特别是对于桩基础等轻型基础抗震设计重视不够。这方面，日本的桥梁抗震设计规范和准则规定得比较详细，是我们应当学乱之处。基于
北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统，它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境，为城市生物提供适宜的生境；另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词，各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释，西方城市规划概念中一般不提城市绿地，而是开敞空间(Open Space)，我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念，包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同，但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性，即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观，是城市中保持自然景观，或使自然景观得到恢复的地域，是城市自然景观和人文景观的综合体现，是城市中最能体现生态性的生态空间，是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括：组织城市空间的功能、生态功能（改善生态环境的功能、生物多样性保护功能）、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括：城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程，认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动（1843～1887）、公园体系（1880～1890）、重塑城市（1898～1946）、战后大发展（1945～1970）、生物圈意识（1970年以后）等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程，其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念，绿带网络提供城区间的隔离、交通通道，并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则，对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年，英国议会通过了绿带法案（Green Belt Act）。1944年的大伦敦规划，环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年，又将该绿带宽度增加到6～10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年，莫斯科进行了第一个市政建设总体规划，规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”；1960年调整城市边界时，“森林公园带”进一步扩大为10～15公里宽，北部最宽处达28公里；1971年，莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式，将城市分隔为多中心结构。目前，德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩，其树种主要为乡土树种，基本上是高大的落叶乔木（栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等）[4]。在绿化城
中国高新技术企业桥梁抗震设计研究 文／杨建 【摘要】本文介绍了目前用于桥梁抗震设计的主要设计方法，并通过对其各自理论根源的分析，详细介绍 了各种方法的优缺点和使用条件，为在今后的抗震设计中选择合适的设计方法提供了依据。 【关键词】桥梁抗震设计强度位移性能概率性 在吸取震害经验教训的基础上，随着对地震产生的机理、地震动特性以及地震作用下结构动力响应特点、破坏机理、构件能力的研究及认识的深入发展，桥梁抗震设计方法也得到极大的发展。当前的桥梁结构抗震设计方法主要有基于强度，基于位移，基于能量、基于性能和概率性抗震分析方法。 １．基于强度的设计方法 基于强度的设计方法包括：静力法、反应谱法、时程分析法。 静力法始创于意大利，发展于日本。１９００年大森房吉提出了地震烈度表的概念，静力等效水平最大加速度ａｍａｘ作为地震烈度的绝对指标，提出结构物所受地震力Ｆ可写为如下形式： Ｆ＝ａｍａｘＷ ｇ ＝ｋｗ 式中Ｗ为结构物各部分重量，Ｋ为地面运动加速度峰值ａｍａｘ与重力加速度ｇ的比值，称为地震系数。该法假设结构物各部分与地震动具有相同的振动规律。结构因地震力引起的惯性力等于地面运动加速度与结构总质量的乘积，以此惯性力作为静力施加于结构，进行结构线弹性静力分析。从动力学理论看，该法的缺陷在于，忽略了结构物本身的动力特性。只有当结构近似于刚体时，弹性静力法才能近似成立。 反应谱法则考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系，又保持了原有静力理论的形式。该方法早在６０年代就广泛为各国规范所采用，而且至今仍然是我国和世界上许多国家结构抗震设计规范中地震作用计算的理论基础。 Ｖ０＝Ｋβ（Ｔ）ｗ 式中，β（Ｔ）为加速度反应谱Ｓａ（Ｔ）与地震动最大加速度之比，表示结构物加速度放大倍数。 基于弹性假设的反应谱是一种拟动力分析方法，能反应地震动强度和平均频谱特性，但是难以反应结构开裂后进人非弹性阶段的特性。 上世纪６０年代计算机和实验技术的发展，使人们对各类结构物在地震动作用下的线性、非线性反应全过程有较多了解。人们通过对结构的运动微分方程进行积分，当确定了地震时的地面运动加速度曲线性Ｘｇ（Ｔ）时，可以求得地震过程中每一时刻的结构地震反应。动态时程分析法可以精确的考虑结构、土和深基础之间的相互作用以及地震波相位差和不同地震波分量和多点输入等因素的影响，建立结构动力计算图式和相应的地震振动方程。 建立在计算机程序分析基础上的非线性时程分析法，是目前评价桥梁地震行为中相对而言最成熟、最完善的方法。但是该方法在现有桥梁抗震性能评价的应用中还是存在着一些问题。非线性时程分析方法的技术复杂，计算工作量大，结果处理繁杂，并且结果的准确性很大程度上都依赖于输人的地震波，然而在同一地区不可能发生完全相同的两次地震。所以时程分析所选用的地震波实际上不能真正反映该地区未来可能发生的地震作用情况，分析结果具有较大的偶然性。 ２．基于性能的设计方法 随着抗震研究的发展，人们逐渐认识到强度条件并不能恰当地 估计结构的抗震能力，这是由于结构在强烈地震中往往会进入弹塑 性阶段，这时结构的塑性变形消耗输入的地震能量，结构的自振周 期也会随塑性变形的发展而延长，从而改变地震反应的特性。结构 是否破坏将取决于塑性变形的大小或塑性消耗的能量，不是或不完 全是取决于结构的强度。历次大地震中结构特别是延性结构的破坏 实例以及地震反应分析的结果均证实了上述结论。 基于性能的设计方法主要包括推倒分析法、能力谱法、基于位移 的设计方法以及基于地震损伤性能的设计方法等。 建立在对目标位移或形成机构的思想上的塑性倒塌机构（推倒） 分析（即ｐｕｓｈ－ｏｖｅ）方法，体现的是基于结构位移性能的抗震思想，因 此随着９０年代以后基于结构位移性能的抗震设计的概念提出和广 泛接受，使得该方法得到重视和发展。 推倒分析法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析法，它是按一定的水平荷载加载方式，对结构施加单调递增的水平 荷载，逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的非线 形性能，从而判断结构及构件的变形、受力是否满足设计要求。它基 于以下两个基本假定：（１）结构的反应与该结构的等效单自由体系 反应相关，这表明结构的反应仅由结构的第一振型控制。（２）在整个 地震反应过程中，结构的形状向量保持不变。严格的说，这两个假定 是不完全准确的，但是研究表明，这些假定能够很好的预测多自由 度体系的地震反应，并且这些地震反应确实是由第一振型控制的。其优点突出体现在：与振型分解反应谱法相比较，它考虑了结构的 弹塑性特性；与时程分析法相比较，其输人数据简单，工作量较小。 在推倒分析法的基础上，发展起来一种介于结构弹塑性动力分 析和弹性动力分析之间的结构抗震性能评估法—— —能力谱法，属于 简化弹塑性评估方法（也有人把它归为推倒分析方法中的一部分）。该法把加速度—— —位移格式的结构能力谱与代表地震需求的反应谱 相比较，可以非常直观地评估结构的地震性能。能力谱与需求谱的 交点，表示地震需求；能力谱的末点表示结构的极限能力。如果结构 的能力谱穿过需求谱，即表示该结构可以抵抗与需求谱相应大小的 地震作用。 Ｆｒｅｅｍａｎ在１９７５年提出能力谱的概念，并在１９９３年将能力谱方 法中的需求谱表示为加速度—— —位移格式（ＡＤＲＳ），美国国家防震减 灾纲要（ＮＥＨＲＰ）推荐该方法为评价和设计结构安全性的方法。与以 力为基础和以位移为基础的两种抗震设计方法相比，能力谱方法的 特点是将能力和需求用位移—— —加速度关系图给出，表征结构性能 的４个基本参数（强度，位移，延性，弹性刚度）分别由加速度Ｓａ，位 移Ｓｄ，延性系数ｕ和弹性周期Ｔ表示，能力需求图能清晰地表示出 结构的抗震能力与其地震响应的关系，概念明确，能力谱方法与非 线性动力时程分析方法相比，计算工作量大为减少，却能提供结构 在给定地震下的弹塑性反应，且可作为一种简化分析工具应用于抗 震设计。 工程建设与管理 ２３７ －－
桥梁抗震加固技术综述 发表时间：2019-11-08T14:16:44.320Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：閤翔宇 [导读] 摘要：桥梁抗震加固是对桥梁在遭遇地震后能继续使用或经过短暂的维修就能投入使用的技术方法。 重庆交通大学桥梁工程重庆 400041 摘要：桥梁抗震加固是对桥梁在遭遇地震后能继续使用或经过短暂的维修就能投入使用的技术方法。从地震中桥梁损坏的原因出发，找出通常被损坏的地方例如桥台、支座、地基、桥墩，分析被破坏的原因，对症下药[1]，加固或设计相应的地方，使其能有更好的抗震能力。解释隔震加固法、减震加固法、放落梁加固法、桥墩抗震加固、盖梁抗震加固、桥台抗震加固的原理[2]，为以后分析研究加固技术提供理论依据。本文阐述了对地基液化的判断，表明了对地基液化的处理是桥梁抗震的着重点[3]。最后总结了目前世界范围内的桥梁加固技术的最新进展。 关键词：桥梁抗震；桥梁加固；地基液化；最新进展 引言 桥梁在现在交通中扮演着重要的角色，因此桥梁的建设对解决当前严重的交通问题有着重要的作用，对建成桥梁的加固与维护也成为了其中重要的措施[4]。其中本文着重于对于桥梁抗震问题与桥梁防震加固问题作出综述。其目的在于总结目前关于桥梁抗震与加固技术的主要方法和最新进展，以及面临的难题。这对于以后建成新的桥梁有重要帮助，提供更多理论基础和实际案例的范例有重要意义。 地震属于自然灾害里面破坏性最强之一的自然灾害，我们不能避免，也没法准确的预测，而目前世界上还没有设计出能彻底抵抗地震的破坏力的建筑和公共设施[5]。因为为了减小地震对建筑和公共设施的损害，有必要在后期防护工作上做出努力。桥梁在地震中往往会受到不可避免的影响，而且桥梁的设计复杂，施工有难度，维修保养困难，因此对于桥梁在地震中所受到的影响，我们应该想办法对其加固以致使桥梁在地震中受到的破坏降低到最小化。要对桥梁加固，就需要研究地震中桥梁的薄弱环节以及地震破坏桥梁的方式方法[6]。主要有两个方面：（1）地震损坏了地基，使得桥梁基础不稳而被破坏，其主要形式有土层液化、边坡滑落、塌方等；（2）由于地震的冲击，其桥梁本身受到了冲击而影响到了自身结构的稳定性，其主要形式是桥梁出现裂缝，桥墩桥台出现损伤，支座出现问题等[7]。综上所述，地震对桥梁的作用轻则会是桥梁需要进行维护和保修，重则则停止其使用功能，甚至直接坍塌[8]。 为了解决桥梁加固问题，可以从以上两个方面入手。加强对地基液化的处理，加固两岸的边坡稳定，巩固河床或者土层的稳定性，本文主要讲对地基液化的处理问题[9]。对于桥梁本身，除了有更合理的设计，使其稳定性更高外，对于桥梁的薄弱环节，例如支座的有效性，桥梁上下部结构的连续性、位移情况，落梁，拉索与悬索，钢筋配置等。可以考虑更多[10]。 1、桥梁地震灾害产生的主要原因 1.1桥台震害 一般是地震发生后，桥梁的桥台会随着路基位置的偏移而滑动，从而致使梁体和墩台发生偏移或梁体倾斜、位移的现象[11]。 1.2支座震害 支座受到地震的冲击后发生变形和位移，从而导致桥梁也受到一定的损害[12]。 1.3地基震害 地基按照桥梁的动力图示和基本受力分为刚性地基和非刚性地基。刚性地基是指在地震中不发生明显变化的地基。非刚性地基是指在地震中发生明显位移、沉降的地基[13]。 1.4桥墩震害 桥墩在地震的作用下发生位移、沉陷、断裂等损伤，会使得桥梁发生巨大损坏[14]。 2、桥梁抗震加固技术方法及设计原理 2.1隔震加固法 采用隔震支座对桥梁进行加固，可以改变梁体的振幅，使得他的震动周期变小，进而减小桥梁的地震影响。但是相对的也会导致桥梁上部结构与下部结构之间的相对位移增加，支座类型如表2.1[15]。 典型隔震支座的基本特点表2.1 2.2减震加固法 一般的活动支座（例如弹性橡胶支座和滑动支座）的耗能能力有限，导致支座处的位移差异会很大。为此在这些支座旁边增加单独的耗能装置，从而获得与隔震支座类似的功能，同时耗能装置还可以用于地震中预期可能发生相对运动的地方[16]。 2.3放落梁加固法 分两部分，一是加宽支座支承面，为了将伸缩缝处的位移控制在支座支承面有效宽度内，可以采取加宽支座支承面的方法，从而增加上部结构的移动范围，降低约束装置数量。二是防落梁装置。许多桥梁是由于上部结构在支座支承面位置丧失支承而造成落梁破坏，这种破坏往往是不可逆的[17]。为了尽量防止这种破坏的发生，在早期加固的方案中增加纵向限位器缆索与钢筋来限制伸缩缝的相对位移[17]。其中限位器有（1）总想接缝限位器（2）横向限位器。 2.4桥墩抗震加固 一般的钢筋混凝土桥墩在地震中往往会出现抗剪强度小，弯曲延性不足，导致弯曲强度降低，通常发生在桥墩底潜在塑形绞区的搭接接头处[18]。加固钢筋混凝土桥墩的方法包括：完全或部分替换，增设桥墩，改善抗剪强度，增强抗弯强度，加大桥墩的延性。其中改善桥墩的弯曲延性有：钢套管，用预应力世家主动约束，用复合纤维或环氧套管施加主动或被动约束，钢筋混凝土外壳。 2.5盖梁抗震加固 一般在外部桥墩相邻的盖梁中设置少量正弯矩钢筋，但是负弯矩钢筋也可能不足。此时可能会在盖梁上产生塑性铰，而盖梁的延性能
摘要：本文对世界主要的桥梁结构抗震设计规范基础部分的现状进行了概略的比较，着重介绍日本桥梁抗震设计规范中基础的设计方法，并指出了中国现行《公路工程抗震设计规范》基础部分中存在的一些不足。 关键词：桥梁基础抗震设计日本规范 一、引言 近十年来，世界相继发生了多次重大地震，1989年美国 loma prieta地震（m7.0）、1994年美国northridge地震（m6.7)、1995年日本阪神地震（m7.2）、1999年土耳其伊比米特地震（m7.4）、1999年台湾集集地震（m7.6）等等。因此，专家们预测全球已进入一个新的地震活跃期。随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展，地震造成的损失越来越大。地震灾害不仅是大量地面构筑物和各种设施的破坏和倒塌，而且次生灾害中因交通及其他设施的毁坏造成的间接经济损失也十分巨大。以1995年日本版神地震为例，地震造成大量高速公路及高速铁路桥隧的毁坏，经济总损失高达1000亿美元。 中国现行《公路工程抗震设计规范》（jtj004－89）在80年代中期开始修订，于1989年正式发行。随着中国如年代经济起飞，交通事业迅猛发展，特别是高速公路兴建、跨越大江，大河的大跨桥梁、大型立交工程以及城市中大量高架桥的兴建，规范已大大不能适应。但是目前所有国内的桥梁设计，对抗震设计均在设计书上标明的参照规范即是《公路工程抗震设计规范》和《铁道工程抗震设计规范》。与国外如日本、美国的同类规范相比，中国现行《公路工程抗震设计规范》水准远落后于国外同类规范。若不进行改进，则必将给中国不少桥梁工程留下地震隐患。 本文主要介绍了各国桥梁抗震设计规范中基础部分的抗震设计。基础部分对全桥的地震响应以及墩柱力的分布均有非常重要的影响。基础设计不当会导致桥梁墩柱在地震中发生剪断、变形过大不能使用等等，有时甚至是桩在根部直接剪断破坏。基础设计需要考虑的方面除了基础形式的选择以外还包括抗弯强度、抗剪强度桩基础连接部分的细部构造、锚固构造等方面。本文首先对中、美、日、欧洲、新西兰五国或地区抗震设计规范中有关基础的部分进行了一般性的比较。笔者认为，相对而言中国的规范在基础抗震设计方面较为粗糙、可操作性不强。而日本规范在这方面作的最为细致，技术也较为先进。因此，在随后的部分中详细介绍了日本抗震规范的基础设计方法。 二、主要国家桥梁抗震规范基础抗震设计的概况 本文将中国桥梁抗震规范与世界上的几种主要抗震规范（美国的aashto规范、cal－tans规范、atc32美国应用技术协会建议规范，新西兰规范nz，欧洲规范ec8，日本规范japan）进行基础抗震设计方面的比较。 中国桥梁抗震设计规范有关基础设计的部分十分笼统，只以若干定性的条款，从工程选址方面加以考虑，而对基础本身的抗震设计，特别是对于桩基础等轻型基础抗震设计重视不够。这方面，日本的桥梁抗震设计规范和准则规定得比较详细，是我们应当学乱之处。基于阪神地震的经验，地震后桥梁上部结构的修复和重建都比下部基础经济和省时、省力，因此桥梁基础的抗震能力的要求应比桥墩高。
1国内外研究现状 1.1国内交通应急信息化现状 2006年8月，交通运输部颁发了《公路水路交通信息化“十一五”发展规划》，提到信息化的主要目标为““十一五”公路水路交通信息化主要任务可归纳为：建设两级数据中心、三大综合信息平台、三大应用系统，完善两大门户网站、三个保障体系和一个通信信息基础网络。以数据库建设为基础，以信息资源共享为目的，建设部、省厅（局、委）两级数据中心；以业务数据为核心，整合业务系统，构建部省两级公路、水路和综合类管理三大综合信息平台，从而形成交通电子政务平台的核心内容；以三大信息平台建设为基础，开发和推广交通运行综合分析、公路水路交通应急处理和公路水路公众出行信息服务三大应用系统；建设和完善各级交通主管部门的内外网两大门户网站，作为信息平台和应用系统的前端展示；构建和连通覆盖区域的交通通信信息基础网络，为交通信息的传输、交换与共享提供支撑；构筑交通信息化建设运营、安全保证及标准规范三个保障体系，确保交通信息化建设目标的顺利实现。” 1.1.1公路应急 目前我国公路应急信息化发展较迅速，在一些人口众多的大城市都建立了比较成熟的交通应急指挥中心。举例如下： (1)北京市交通应急指挥中心。为实现对意外事件的快速反应和高效处置，北京市完善了交通民警警务装备，建设了交通应急指挥硬、
软件系统。在系统综合管理平台下，以宽带、高速数字通信网络为基础，以交通地理信息系统为依托，集成了交通指挥调度信息系统、“122”接处警系统、综合信息查询系统、警车定位系统等。发现交通意外或接到“122”报警后，指挥中心利用警车卫星定位系统、无线指挥通信系统等技术手段，将距离事发地点最近的警车直接调度到达现场，处警时间缩短至平均3分钟每起，使得交通管理处置能力显著增强。目前，系统平均每天接到群众交通报警、交通咨询7000余起，发布各种指挥调度指令700多次。通过快速处置，因交通意外造成的交通堵塞减少了25%。同时，在指挥调度中心设立了交通广播直播室，建设了户外信息显示屏、停车诱导系统，并利用电台、电视台、寻呼台等多种媒体，有效诱导交通流，均衡交通流量，为交通参与者出行提供方便。目前，已有340余处路口、人行横道信号灯实现了计算机集中控制，二环路内交通信号已全部实现计算机自动优化区域协调控制，路网运行能力提高15%以上，基本保障了全市道路交通的正常运行，取得了良好的经济效益和社会效益。 (2)山东省交通应急指挥中心。山东省依托易华录公司按照”金盾工程”的技术标准和功能要求，应用最新的现代通信、多媒体网络、计算机、自动化控制等理论与新技术，以现有网络和信息系统为基础，以山东省GIS地理信息系统为支撑，以有线通信系统为纽带建立了山东省交警总队应急指挥中心。中心将山东省公安交通管理信息系统、警务工作站系统、各地市视频监控系统、GPS警车定位系统、指挥调度系统等有机地组成一个整体，充分发挥指挥中心技术系统的整体效能，建立具有数据采集、整合、处理调度、反馈等功能的交通指挥运行机制，实现科学、高效的现代化交通管理。主要建设内容如下:
桥梁工程抗震设计相关问题探讨 发表时间：2010-03-10T14:33:12.560Z 来源：《中小企业管理与科技》2010年2月上旬刊供稿作者：江俊波 [导读] 桥梁工程又是交通网络中的重中之重，桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻 江俊波（路桥华东工程有限公司） 摘要：目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题，本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上，阐述了桥梁抗震设计原则，最后对于桥梁抗震设计方法进行分析，重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。 关键词：桥梁工程抗震破坏抗震设计 0 引言 桥梁工程又是交通网络中的重中之重，桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济地实现抗震设防的目标。本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题，为今后桥梁设计起到借鉴作用。 1 桥梁结构地震破坏的主要形式 根据桥梁过去的地震破坏情况，除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外，混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种[1]： 1.1 弯曲破坏。结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂，结构失去承载能力。整个过程可以用以下四个阶段来描述：①当弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，受拉侧的纵筋达到屈服强度；③随着变形量的增大，混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大；④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。 1.2 剪切破坏(弯剪破坏)。在水平地震倚戟作用下，当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏，整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述：①截血弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，柱内出现斜方向的剪切裂缝；③局部剪切裂缝增大，箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长；④发生脆性的剪切破坏。 1.3 落梁破坏。当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大，支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。 1.4 支座损伤。上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构，当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。支座损伤也是引起落梁破坏的主要原因。对于下部结构而言，支座损伤可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩，避免桥梁发生破坏。 2 桥梁抗震设计原则 合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素，并具有丰富的经验和创造力，而不仅仅是按规范的规定执行[2]。以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。 ①场地选择。除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。②体系的整体性和规则性。桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变化。③提高结构和构件的强度和延性。桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震动可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。④能力设计原则。能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件(延性构件和能力保护构件-不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件)和不同破坏模式(延性破坏和脆性破坏模式)之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。⑤多道抗震防线。应尽量使桥梁成为具有多道抵抗地震侧向力的体系，则在强地震动过程中，一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构，避免倒塌。因此，超静定结构优于同种类型的静定结构。但相对于建筑结构，桥梁在这方面可利用的余地通常并不大。 3 桥梁抗震设计方法相关问题 3.1 桥梁抗震概念设计抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。合理抗震设计，要求设计出来的结构，在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济地实现抗震设防的目标。应当指出，强调概念设计重要，并非不重视数值计算，而是为了给抗震计算创造出有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况。桥梁抗震概念设计阶段的主要任务是选择良好的抗震结构体系，主要根据桥梁结构抗震设计的一般要求进行。对于采用延性抗震概念设计的桥梁，还包括延性类型选择和塑性耗能机制选择。 3.2 桥梁延性抗震设计目前延性抗震验算所采用的破坏准则主要有：强度破坏准则、变形破坏准则、能量破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则以及用最大变形和滞回耗能来表达的双重指标破坏准则等。Housner在对悬臂式单质点系统的非线性地震反应进行分析后，将其破坏机理总结为：在形成完全的塑性反应之前，出现某种程度的塑性应变，由此而消耗的能量自然的构成结构等效粘滞阻尼的一部分；当完全进入塑性变形后，产生塑性漂移，并在单方向发展直到倒塌发生。他认为塑性反应阶段，保证结构不破坏的条件是让其保有足够的耗能能力。 3.3 地震响应分析及设计方法的改变随着人们对地震动和结构动力特性理解的加深，目前已经发展了多种抗震设计理论和地震响应的分析设计方法。从地震动的振幅、频谱和持时三要素来看，抗震设计的静力理论只考虑了高频振动振幅的最大值；反应谱理论虽考虑了振幅和频谱，但持时则始终未能得到明确的反映；动力理论不但考虑了地震动的持时，而且还考虑了地震动中反应谱不能概括的其他特性。