第一讲
1、《中华人民共和国防震减灾法》的主要内容是什么？
答：主要内容包括：1.《防震减灾法》的立法目的 2.《防震减灾法》的调整对象及适用范围3.防震减灾工作方针 4.对各级人民政府的基本要求。5.政府各部门在防震减灾工作中的职责 6.单位和个人的义务7.群测群防工作8.依靠科学进步提高防震减灾工作水平9.提高政府领导防震减灾工作能力10.提升地震监测能力和社会服务职能11.提高建设工程的抗震设防水平12.提高社会的非工程性地震预防能力13.及时完善地震应急救援等相关规定。
2、地震引起的地表破坏现象有哪几种？
答：1.地表断裂 2.滑坡 3.砂土液化 4.软土震陷
3、工程结构主要有哪些震害现象？
答：建筑结构软弱层机制破坏、钢筋混凝土柱压弯破坏和剪切破坏、梁柱节点破坏、框架填充墙剪切破坏、桥梁结构落梁、整体或部分倒塌、钢筋混凝土桥墩压弯破坏和剪切破坏、桥梁碰撞、节点破坏、现代斜拉桥震害现象等。
4、近年来结构震害的主要经验教训是什么？
答：⑴结构抗震设防应采用性能设计原则。即在综合考虑工程造价、结构遭遇地震作用水平、结构的重要性、耐久性和修复费用等因素下，定义结构允许的损坏程度（性能）。
⑵结构抗震设计应同时考虑强度和延性，尤其注重提高结构整体及延性构件的延性能力。
⑶重视采用减隔震的设计技术，以提高结构的抗震性能。
⑷对体系复杂的结构，强调进行空间非线性动力时程分析的必要性。
⑸对桥梁结构，应重视支座的作用及其设计，同时开发更有效的防落梁装置。
⑹充分认识到按早期规范设计的旧结构的地震易损性，认识到对重要的旧结构进行抗震加固的紧迫性和必要性。
⑺充分认识到城市生命线工程遭受地震破坏可能导致的严重社会后果，认识到保证城市生命线工程抗震安全性的意义。
⑻充分认识到，地震区的一切新建工程都都必须严格按照国家颁布的抗震设计规范进行设防，为此而增加一些基建投资是值得的和必要的。
第二讲
1、构造地震的成因是什么？
答：构造地震主要是由于断层的错动而造成的。自板块构造学说提出后，人们已广泛接受这样的观点：断层错动是由全球性的大规模板块构造运动所造成的。可以说，板块构造运动是构造地震发生的宏观背景，而断层错动则是构造地震发生的局部机制。
2、什么是地震动的特性及其三要素？
答：特性：地震动是以运动方式出现。地震动是迅速变化的随机振动，地震动的这一特点，导致了抗震设计对地震作用峰值的关注。地震动对结构的作用效应与结构的动力特性和变形反应有关。地震动具有更大的不确定性，这使得抗震设计不能完全依靠强度安全储备。
三要素：地震动的幅值（最大振幅或叫峰值）、频谱（波形）和持续时间（简称持时），
3、什么是地震安全性评价？
答：地震安全性评价是指对具体建设工程场址及其周围地区的地震地质条件、地
球物理环境、地震活动规律、现代地形变及应力场等方面进行研究的基础上，采用地震危险性分析方法，科学地给出相应的工程规划或设计所需要的有关抗震设防要求的地震动参数和基础资料。其主要内容包括地震烈度复核、地震危险性分析、设计地震动参数确定、地震小区划、场地及其周围的地震地质稳定性评价和震害预测等。
4、 桥梁结构的抗震设防标准是什么？
答：抗震设防标准是科学性和政策性（或社会性）的结合。科学性就是要严格按照现行的有关规范要求进行工程场地地震安全性评价工作，使得评价结果较好地符合实际，具有较好的可重复性。政策性则要考虑到工程类型、重要程度、投资强度风险程度等。我国还属于发展中国家，财力物力有限，国家总的防灾政策决定了抗震设防标准不宜过高。随着科学技术的进步和国民经济的发展，以及人们防灾意识的加强，抗震设防标准也在逐渐提高。
5、桥梁抗震设防的原则是什么？
答：1.预防为主的指导方针 2.抗震设防标准 3.多级抗震设防思想
6、桥梁抗震设计的基本原则是什么？
答：1.场地选择 2.体系的整体性和规则性 3.结构和构件的强度与延性的均衡 4.能力设计原则 5.多道抗震防线
第三讲
1、什么是反应谱？
答：单自由度弹性体系在给定地震作用下某种反应量的最大值与体系自振周期之间的关系曲线，就叫做地震反应谱。
2、结构抗震规范反应谱是如何得到的？
答：我国现行的《建筑抗震设计规范》采用的规范反应谱，乃是根据大量国内外强震记录，在研究了场地条件和震中距影响因素后，进行统计分析并结合经验判断确定的。为了便于使用，规范反应谱对经统计平均得到的标准反应谱进行了光滑化处理，并用数学函数形式表示出来。
3、什么是抗震设计中的延性概念？
答：材料、构件或结构的延性，通常定义为在初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形的能力。它包括两个方面的能力：
（1）承受较大的非弹性变形，同时强度没有明显下降的能力；
（2）利用滞回特性吸收能量的能力。
4、衡量结构延性的设计指标是什么？它们如何定义？
答：衡量延性的量化设计指标，最常用的为曲率延性系数（也称为曲率延性比）和位移延性系数（也称为位移延性比或延伸率）。
曲率延性系数定义为截面屈服后的曲率与初始屈服曲率之比，它通常用于反应延性构件临界截面（塑性铰区截面）的相对延性。设计通常关心的是最大曲率延性系数 ，它定义为：
位移延性系数定义为构件屈服后的位移与初始屈服位移之比。同样，设计通常关
心的是最大位移延性系数 ，它定义为：y u μμμ=
?
5、如何从能量的观点出发解释桥梁延性抗震设计的概念？ 答：对可以理想化为多自由度振动系统的结构，在某一水平方向地震动作用下，y u
φφμφ=
系统的运动平衡方程可以写成：g I M u R u C u M δ }]{[)}({}]{[}]{[-=++对上式，如
果两边同时左乘以 T u }{ ，并对振动时程积分，则可得：
)()()()()(t E t E t E t E t E I E H D K =+++
在结构不发生倒塌破坏（即丧失动力平衡）的情况下，以上公式所表示的能量守衡关系始终是存在的。因此，如果结构能够以动能和弹性应变能的形式来储存地震动输入结构的能量，则不论其有无耗能能力，结构始终都不会损坏；另一方面，如果结构能及时地将地震动输入结构的能量耗散掉，则尽管结构已经损坏，但它始终都不会倒塌。
6、桥梁结构减隔震设计的基本原理是什么？
答：通过延长结构的基本周期（主要是水平方向振动的基本周期），避开地震能量集中的范围，从而降低结构的地震力。
7、什么是结构的振动控制概念？
答：振动控制的定义: 设置隔震垫（K ，T ）或改造某些构件、支撑、剪力墙等
（C ），或改变质量（M ），或施加外力 （P ），或调整结构的动力特性， 使结构在地震、风等作用下，控制结构的振动反应，达到确保结构及内部人、物的安全及正常使用环境的目的。
8、结构振动控制的方法有哪几类？各自的基本设计概念是什么？
答：（1）被动控制方法：被动控制方法是指考虑外干扰的一般特性，为隔离或减少（消耗）输入结构物内的振动能量，事先在结构物内安装经过调整的弹簧、阻尼器等装置，使结构难以发生共振并减少主体结构振动反应的一种控制方法
（2）主动控制方法: 主动控制方法是指采用检知结构物及外干扰的振动传感器，将此传感器获得的信号作为控振的控制信号，瞬间改变结构的刚度、阻尼或质量，或从外部施加控制力，以积极地控制结构物的反应的方法
(3) 混合控制方法: 混合控制方法是指同时采用主动控制和被动控制的控制方法。
第四讲
1、桥梁结构的地震反应是指什么？
答：位于地震区的公路桥梁，在遭遇地震作用时，结构将发生振动，从而使结构产生随时间间变化的位移、速度、加速度、内力和变形等，通称为结构的地震反应。
2、桥梁结构地震反应分析方法有哪几种？各种分析方法选择的基本原则是什么？
答：⑴静力法（弹性静力法、非线性Pushover 分析）
⑵反应谱法（单振型、多振型）
⑶动态时程法（弹性、非线性）
原则 参考复印书P64 表4-2
3、什么是结构地震反应的动态时程分析方法 ？
答：所谓动态时程分析方法，是将地震动记录或人工波作用在结构上，直接对结构运动方程进行逐步积分，求得结构任意时刻地震反应的分析方法，所以动态时程分析方法也称为直接积分法。根据分析是否考虑结构的非弹性行为，动态时程分析方法又可分为弹性动力时程分析和非线性（弹塑性）动力时程分析两种，但
不管是那一种，分析过程都需要借助计算机程序完成。
4、在采用动态时程分析方法时，如何选择与调整输入地震动？
答：在选择输入地震时程时，应全面考虑地震动的三要素---振幅、频谱和持时，并根据情况加以调整。
参考 复印书 P63 第2点（1）（2）（3）
5、在计算规则桥梁简化地震力时，如何划分设计振动单元？
答：参考 复印书 P67 第2点 （1）①划分设计振动单元
6、如何计算梁桥抗侧力桥墩的水平地震荷载？说明计算简图、理论背景及应用条件。
答：参考 复印书 P66 一、梁桥抗侧力桥墩水平地震荷载的计算
7、对全联均采用同类型板式橡胶支座的连续梁桥和准连续梁桥以及一联中若干个墩采用板式橡胶支座、其余均为聚四氟乙烯滑板支座的连续梁桥，如何计算梁桥抗侧力桥墩的水平地震荷载？说明计算简图、理论背景及应用条件。 答：参考 复印书 P71-73 1、2
8、对采用板式橡胶支座的多跨简支梁桥，其结构计算简图是什么？
答：参考 复印书 P73-74
9、如何计算固定支座和板式橡胶支座的水平地震力？
答：参考 复印书 P74-75
第五讲
1、桥梁的震害现象可以归纳为哪几类？引起桥梁震害的各种可能原因是什么？ 答：① 上部结构坠落② 支承连接件破坏③ 桥台、桥墩破坏④ 基础破坏
⑤ 其他震害现象：节点破坏，墩帽破坏，挡块破坏等
?????????外部因素：强烈地震地面运动震害原因内部因素：结构设计缺陷和构造缺陷施工因素：没有遵循施工规范
2、桥梁抗震设计应遵循哪几条基本原则？
答：桥梁抗震设计必须遵循的以下几条基本原则：
（1） 场地选择原则
（2）体系的整体性和规则性原则
（3）结构和构件的强度与延性的均衡原则
（4）能力设计原则
（5）多道抗震防线原则
3、地基液化的定义是什么？如何消除或降低场地液化的危害？
答：定义见书本P5
消除或降低场地液化沉陷的主要措施包括：
（1）全部消除液化沉陷的措施
（2）部分消除液化沉陷的措施
（3）基础与上部结构处理
当要求全部消除液化沉陷时，可采用桩基、深基础，加密法加固和挖除全部液化土层等措施。
4、桥梁抗震设计中的能力设计原理的基本概念是什么？
答：能力设计原则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。
5、能力设计方法的主要步骤有哪些？它与常规静力设计方法有何区别？
答：参考课本第五讲第七页
6、根据你对能力设计方法的理解，你认为在桥梁抗震设计中，如何作才能使结构在预期的强震作用下按照你的设计意图反应？
答：书本第五讲第六页：在结构体系中的延性构建和能力保护直间，确立适当的安全等级差异，确保结构不发生脆性破坏模式。
7、桥梁抗震设防标准是什么？
答：抗震设计要遵从一定的标准，这就是抗震设防标准。它包括工程设防分类、设防地震、抗震设防目标和场地选择等内容。
参考第五讲幻灯片第92-96 张
8、桥梁抗震结构类型有哪些？各自设计概念是什么？
答：参考第五讲幻灯片第103 张
9、从抗震概念设计出发，理想的桥梁结构体系应是怎样？
答：⑴应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
⑵应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
⑶宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部消弱或突变形成薄弱部位；对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施提高抗震能力（主要是延性）。
⑷基础宜建造在坚硬的场地上，应尽可能避开发震断层及其它不利地段和危险地段；对建在可能液化地基或软土地基上的桥梁，应对地基进行处理；对不得不建于发震断层或其它不利地段和危险地段上的桥梁，应进行专门研究。
⑸应避免因支座或部分结构构件破坏而导致桥梁坍塌。
⑹结构破坏位置宜出现在便于检查和便于修复的部位。
10、桥梁抗震构造措施中，关于延性桥墩箍筋构造的要求有哪些？
答：横向箍筋在延性桥墩中起到三个方面的作用：一，用于约束塑性铰区混凝土；二，提供抗剪能力；三，防止纵向钢筋压屈。
要求：延性桥墩箍筋竖向间距的规定
延性桥墩截面配箍设计
延性桥墩钢筋的锚固与搭接
11、防落梁的构造措施主要有哪些？
答：参考第五讲幻灯片第134-136 张
第六讲
1、既然50年以来已经未有风毁事故发生,可否认为现有的抗风理论已经足够?
2、风速换算如何利用梯度风概念?
3、风的静力作用和动力作用的特征是什么?
答：参考第六讲幻灯片第46、50张
4、简述风振的主要类型及其与振幅、风速的关系？答：参考第六讲幻灯片第48、49张
北京交通大学海滨学院土木工程专业桥梁工程课程设计任务书 题目：简支梁(板)桥设计 使用班级：土木工程10级 指导教师：董军 2013年5月
1 课程设计题目 简支梁(板)桥设计:土木1005~1008班城市A级，净-24+2×1.0 m 为了达到培养学生动手能力的目的，本题目拟考虑每人一题，每位同学应在计算书封面表明自己的具体题目。 2 课程设计资料 2.1主要技术指标 1 设计行车速度为100 km∕h，或80 km∕h 2 设计荷载为公路Ⅰ级，或公路Ⅱ级荷载，或城市A级， 3 桥面净宽为净-11+2×0.5 m，或净-24+2×1.0 m 4 基本烈度为6度、按7度采取抗震措施 5 路基宽度为24.5 m(全幅)，或35 m(全幅) 2.2主要材料 (1) 混凝土 上部结构构造：除防撞护栏采用25号混凝土和桥面铺装采用30号混凝土外其余均采用50号混凝土。 下部结构构造：墩帽、台帽及防撞挡块采用25号混凝土，前墙、侧墙顶采用20号混凝土，墙身采用15号小石子混凝土砌块石，基础采用15号小石子混凝土砌片石。 (2) 主要钢材 预应力钢绞线：采用技术条件符合“国际预应力学术联合会”（FIP）所规定的《后张系统认可及应用标准》。钢绞线的标准强度采用1860Mpa每根15.24的钢绞线。钢绞线的拉断力为26.07吨（260.7KN）。采用低松弛钢绞线。 普通钢筋：采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋。其技术条件必须符合GB1448—84规定。钢板采用A3钢板。凡需焊接的钢材均需满足可焊性要求。 3 桥型与结构 3.1上部结构 本桥为两孔跨径13~20 m的简支桥面连续钢筋混凝土T形梁桥，或20~30 m的预应力混凝土T 型梁桥。每孔由6片T梁组成，或每孔由13片T梁组成，主梁肩跨2.0 m，梁高1.10~1.75 m，梁宽2.0 m。桥面横坡为2%，桥面铺装采用等厚度布置横向坡度由帽梁上的支座垫石形成。桥面板与横隔板顶底面均设2%的单向横坡，空心板底面或梁肋底面为水平。 3.2下部结构 本桥桥址地质岩石微风化粒斑玄武岩，力学强度高，允许承载力为3000KPa，因此采用石砌扩大基础，重力式桥台。 4 结构设计
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
装配式连续结构空心板桥施工方案设计 一、工程概况 该桥采用5×16米钢筋混凝土空心板，全桥长84.08米。柱式桥墩。桥面宽度为9m，桥面系布置为：0.25m（栏杆）+0.75m（人行道）+7.00m（行 车道）+0.75m（人行道）+0.25m（栏杆）。该桥为五跨混凝土简支板结构， 桥面连续，与路线前进方向交角为90度。桥墩采用柱式桥墩、桩基础。行 车道面铺设13cmC30防水混凝土和8cm沥青混凝土铺装层，人行道铺设2cm 水泥砂浆。 二、编制依据 《公路工程技术标准》 JTG01----2003 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG62---2004 《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041---2000 《公路工程抗震设计规范》 JTJ001---89 《公路桥涵通用规范》 JTG06----2004 《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ024---85 三、桥梁主要部位施工工艺、施工方案 1．基础工程施工（钻孔灌注桩施工） 桩基础采用钻孔灌注桩，桩径为φ1.2m、φ1.5m。钻孔采用回旋钻机或冲击钻 机进行。（详见桥梁钻孔桩施工工艺） 1.1 场地及桩位 清除桩位及操作区内的障碍物并整平场地，堆填钻机施工平台。根据桩基施 工顺序，精确放出桩位中心点，并保护好桩位和护桩，填写施工放样记录表，并 由专人复核。合格后，请测量监理工程师复测。 （a）护筒 1)护筒的制作，采用圆形钢护筒，护筒内径比桩径大20~40厘米，护筒加 工数量按钻机数的2-3倍准备。 2)护筒的埋设，护筒中心与桩位中心对应，其偏差不得大于5厘米，保持 护筒的垂直度，倾斜度在0.5%之内。 3)护筒埋置完后，其外侧周围应分层回填粘土并夯实，以防止孔口塌孔或
结构抗风抗震感想 结构抗风抗震是个庞大的学科，但最主要的是桥梁抗风与抗震，桥梁抗风抗震无论是在中国还是在国外，都有着一定的发展历史，长期的发展历程。整个世界每天都在改变，而桥梁抗风抗震也随科学的进步而发展。力学的发现，材料的更新，不断有更多的科学技术引入桥梁中。以前只能建在小的地方的桥，现在不仅可以建各种类型的大跨度桥，更要追求美观，不同的思想，不同的科学，推动了桥梁抗风抗震的发展，使其更加完美的融入结构抗风抗震中。 结构抗风抗震也是一门古老的学科，它已经取得了巨大的成就，未来的桥梁抗风抗震将在人们的桥梁建设生活中占据更重要的地位。这是一门需要心平气和和极大的耐心和细心的专业。因为成千上万，甚至几十万根线条要把桥梁的每一处结构清楚的反映出来。没有一个平和的心态，做什么事情都只是浮在表面上，对任何一座桥梁的结构，对要从事的事业便不可能有一个清晰、准确和深刻的认识，这自然是不行的。从事这个行业，可能没有挑灯夜战的勇气，没有不达目的不罢休的精神，只会被同行所淘汰。这是一个需要责任感和爱心的行业。要有一颗负责的心——我一人之命在我手，千万人之命在我手。既然选择了桥梁抗风抗震建设，就应该踏踏实实的肩负起这个责任。这更是一个不断追求完美的行业。金字塔，壮观吧；长城，雄伟吧......但如果没有一代又一代人的不断追求，今天的我们或许还用那种最古老的办法来造这同样的桥梁建筑。设计一座桥梁的结构是很繁，但是这都是经历了数个世纪的涤荡，经过不断的积累，不断改良，不断创新所得到的。而且这样的追求，绝不局限于过去。试想，如果设计一座桥梁能够像计算一加一等于二一样简单而易于掌握，那何了而不为呢？因此，桥梁抗风抗震大师总是在不断的求索中。一个最简单的结构，最少的耗费，最大的功用。选择研究桥梁抗风抗震，选择了一条踏实勤奋，不断创新，追求完美的道路。随着人们生活的水平的不断提高，人们对自己所处的地球空间已经不仅仅单纯从数量上提出更高的要求，而且从速度上也提了更高的要求，要求快速，有一定抗风险能力。这就需要对桥梁进行必要的加固。如果说桥梁主体工程构成了桥梁的骨架，那么装饰后的桥梁抗风减震则成了有血有肉的有机体，最终以丰富的，完善的面貌出现在人们的面前，最佳的桥梁抗风抗震应该充分体现各种材料的有关特性，结合现有的施工技术，最有效的手法，来达到构思所要表达的效果。桥梁设
桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用 桥梁是现代人类生活中极为重要的生命线之一，也是不可或缺的重要设施，作为生命线工程，其抗震安全的重要性不言而喻，因此，桥梁抗震设计、减隔震技术是桥梁抗震研究的重要内容。本文在总结了以往地震中橋梁震害，提出了桥梁抗震设计要点，阐明了减隔震原理、分类及适用情况，为桥梁工程师提供一个有利的依据。 标签：桥梁震害；抗震设计；减隔震 引言 目前中国新建和在建的桥梁工程，大都没有经历过强震的考验，震害资料缺乏，其抗震设计理论和方法研究存在不足，我国现阶段的抗震思想是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，这一抗震思想要求结构遭遇设防烈度的地震后主体结构不应有大的破坏并可以修复，遭遇罕遇地震后允许结构有大的破坏，但不能倒塌造成人员伤亡。但由于地震作用的不确定性和复杂性，结构有可能遭受比设防烈度更大的地震作用，这样会使结构构件严重受损。综上，在地震来临时，如何保证桥梁结构的安全性以及震后修复工作，给桥梁建造者带来了巨大的挑战，桥梁抗震设计显得尤为突出，桥梁的减震措施的应用显得尤为迫切。 一、桥梁震害及分析 调查与分析桥梁的震害及其产生的原因是建立正确的抗震设计方法、采取有效的抗震措施的科学依据[1-2]。桥梁主要由上部结构、下部结构、支座及附属结构组成，纵观历史上发生的大地震，由地震引起的损害也多集中正在上部结构、下部结构及支座，主要有以下现象： 1）上部结构的震害 上部结构的震害分为自身震害、位移震害和碰撞震害。在历次的地震中，混凝土梁体自身在地震中的破坏并不多，主要是钢结构的局部屈曲破坏。桥梁上部结构的移位震害在主要表现为桥梁上部结构的纵向移位、横向移位以及扭转移位，如伸缩缝的移位震害，落梁震害。上部结构的碰撞震害多为相邻梁体粱端之间的碰撞、梁端部与桥台胸墙之间的碰撞。地震中，如果相邻结构之间的间距过小，可能会发生碰撞，产生极大的撞击力，从而使结构受到破坏。 2）支座的震害 桥梁支座是连接上部结构与下部结构的重要部分，是桥梁结构体系中抗震性能较薄弱的一个环节，在强地震作用下，支座非常容易发生破坏。支座的破坏形式主要有支座移位、锚固螺栓被剪断、拔出，支座脱空等。
大门大桥抗风分析报告
目录 概述 1．采用的规范及参考依据 2．设计基本风速、设计基准风速、主梁颤振检验风速的确定2．1 设计基本风速 2．2 主梁颤振检验风速 3．结构动力特性分析 3．1 计算图式 3．2 边界条件 3．3 动力特性分析 4．主梁抗风稳定性分析 4．1 桥梁颤振稳定性指数 4．2 主梁颤振临界风速的估算 4．3 结论
概述： 大门大桥推荐方案采用双塔双索面混凝土斜拉桥，跨度布置为135+316+ 135=586m，主跨主梁为 形断面，主塔为倒Y形索塔。在进行初步设计的过程中需要对主桥推荐方案的抗风、抗震性能进行分析。本报告对推荐方案的抗风稳定性进行分析。 分析的必要性 大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。由于缺乏桥区处风速观测资料，报告中设计风速采用的是《公路桥梁抗风设计规范》附表A中温州市的10m高设计基准风速。 由于桥址处无论是10m平均最大风速，还是瞬时最大风速均较大，而主桥推荐方案有“塔高、跨大”的特点，因此，主桥方案斜拉桥结构的抗风稳定性检算是必需的。 结论 利用ANSYS软件对推荐方案的相关环节进行相应分析，得出如下结论： 结构的抗风稳定性等级为Ⅰ级，成桥状态和施工状态的主梁的颤振临界风速大于主梁的颤振检验风速，满足抗风稳定性要求。 1．采用规范及参考依据 1.1 中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）1.2 中华人民共和国推荐性行业标准《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004） 1.3 中华人民共和国交通部部标准《公路斜拉桥设计规范》（试行）（JTJ027-96）2．设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004），查得温州地区距地 =33.8m/s。据《温州市大门大桥面以上10米，频率为1/100平均最大风速V 10 工程可行性研究报告》中4.3.7条桥梁抗风、抗震规定标准，大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。本报告中场地平均最大风速按后者取值。
《公路桥梁抗风设计规范》概要及大跨桥梁的抗风对策 摘要：随着我国桥梁工程的不断发展，迫切需要编制适合我国国情的《公路桥梁抗风设计规范》。本文介绍了该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速图和风压图、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等，此外，还讨论了大跨桥梁成桥和施工阶段的各种抗风对策。 关键词：桥梁抗风、设计规范 0. 前言 1999年10月，江阴长江大桥正式建成通车标志着中国有了第一座超千米的悬索桥，同时也成为世界上能够建造千米级大桥的第六个国家。自从80年代初中国改革开放以来，中国已建成了一百余座各种类型的斜拉桥，成为世界上建造斜拉桥最多的国家。如果把即将于2001年建成的南京长江二桥和福州闽江大桥统计在内，在跨度超过500m的世界斜拉桥中中国的斜拉桥已占有十分重要的地位。1996年我国人民交通出版社出版了我国第一部由同济大学和中交公路规划设计院编写的《公路桥梁抗风设计指南》，几年来已被广泛用于多座大路桥梁的抗风设计中。在此基础上，受交通部的委托，同济大学、中交公路规划设计院、中央气象研究院以及西安公路交通大学针对其中的几个关键问题进行了专题研究，为形成最终的《公路桥梁抗风设计规范》奠定了基础。这几个专题的内容以及通过多次修改形成的报批稿的目录如表1所示。本文将主要介绍该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速的确定、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等 二、全国基本风速图和风压图 基本风速定义为桥梁所在地区的开阔平坦地貌条件下，地面以上10m高度处，100年重现期的10min 平均年最大风速。 本次规范编制，采用我国657个基本台站1961年至1995年间自己记录的风速资料，以极值I型分布曲线进行拟合，将基准高度从原来的20m高改为10m高，并考虑100年重现期，得到相应各气象台站百年一遇的最大风速值。鉴于目前我国有相当多的气象台站，由于近年来城市建设的快速发展，使得台站环境不能满足空旷无遮挡的要求，致使风速记录明显受人为因素的影响而偏小。本次研究，对其部分计算结果参照周围台站的情况予以适当的修正。与此同时，参照国内其他的规范确定基本风压的下限值100年一遇为0.35kN／m2，50年一遇为0.30kN／m2，10年一遇为0.20kN／m2，相应的基本风速下限分别为24m/s，22m/s和18m／s。全国基本风压图和风速图有如下特点： 1.东南沿海为我国大陆上的最大风压区。风压等值线大致与海岸平行，风压从沿海向内陆递减很快，到达离海岸50km处的风速约为海边风速的75％，到100km处则仅为50％左右，这和造成这一地区大风的主要天气系统--台风有关。在这一区域内，大致有三个特大风压带，即湛江以南至海南沿海地区、广东沿海地区以及浙江到福建省中部沿海地带，百年一遇风压在0.90kN／m2（38m/s）以上。由于台湾岛对台风屏障作用，福建南部的风压有所减弱。 2.西北至华北北部和东北中部为我国大陆上风压的次大区。这一地区的大风主要与西伯利亚寒流引起强冷空气活动有关，等风压线梯度由北向南递减。 3.青藏高原为风压较大区。这一地区大风主要是因海拔高度较高所造成的。但该区空气密度较小，因此，虽然风速很大，但所形成的风压相对较小。从风压图和风速图的对比中可以反映出这一特点。 4.云贵高原、长江中游以及南丘陵山区风压较小，特别是在四川中部、贵州、湘西和鄂西为我国风压最小的区域。大部分地区风压在0.4kN/m2（25m／s）以下。 5.台湾、海南岛和南海诸岛的风压各自独立成区，台湾是我国风压最大的地区。据分析,其东部沿海风压可
第一讲 1、《中华人民共和国防震减灾法》的主要内容是什么？ 答：主要内容包括：1.《防震减灾法》的立法目的2.《防震减灾法》的调整对象及适用范围3.防震减灾工作方针4.对各级人民政府的基本要求。5.政府各部门在防震减灾工作中的职责6.单位和个人的义务7.群测群防工作8.依靠科学进步提高防震减灾工作水平9.提高政府领导防震减灾工作能力10.提升地震监测能力和社会服务职能11.提高建设工程的抗震设防水平12.提高社会的非工程性地震预防能力13.及时完善地震应急救援等相关规定。 2、地震引起的地表破坏现象有哪几种？ 答：1.地表断裂 2.滑坡 3.砂土液化 4.软土震陷 3、工程结构主要有哪些震害现象？ 答：建筑结构软弱层机制破坏、钢筋混凝土柱压弯破坏和剪切破坏、梁柱节点破坏、框架填充墙剪切破坏、桥梁结构落梁、整体或部分倒塌、钢筋混凝土桥墩压弯破坏和剪切破坏、桥梁碰撞、节点破坏、现代斜拉桥震害现象等。 4、近年来结构震害的主要经验教训是什么？ 答：⑴结构抗震设防应采用性能设计原则。即在综合考虑工程造价、结构遭遇地震作用水平、结构的重要性、耐久性和修复费用等因素下，定义结构允许的损坏程度（性能）。 ⑵结构抗震设计应同时考虑强度和延性，尤其注重提高结构整体及延性构件的延性能力。 ⑶重视采用减隔震的设计技术，以提高结构的抗震性能。 ⑷对体系复杂的结构，强调进行空间非线性动力时程分析的必要性。 ⑸对桥梁结构，应重视支座的作用及其设计，同时开发更有效的防落梁装置。 ⑹充分认识到按早期规范设计的旧结构的地震易损性，认识到对重要的旧结构进行抗震加固的紧迫性和必要性。 ⑺充分认识到城市生命线工程遭受地震破坏可能导致的严重社会后果，认识到保证城市生命线工程抗震安全性的意义。 ⑻充分认识到，地震区的一切新建工程都都必须严格按照国家颁布的抗震设计规范进行设防，为此而增加一些基建投资是值得的和必要的。 第二讲 1、构造地震的成因是什么？ 答：构造地震主要是由于断层的错动而造成的。自板块构造学说提出后，人们已广泛接受这样的观点：断层错动是由全球性的大规模板块构造运动所造成的。可以说，板块构造运动是构造地震发生的宏观背景，而断层错动则是构造地震发生的局部机制。 2、什么是地震动的特性及其三要素？ 答：特性：地震动是以运动方式出现。地震动是迅速变化的随机振动，地震动的这一特点，导致了抗震设计对地震作用峰值的关注。地震动对结构的作用效应与结构的动力特性和变形反应有关。地震动具有更大的不确定性，这使得抗震设计不能完全依靠强度安全储备。 三要素：地震动的幅值（最大振幅或叫峰值）、频谱（波形）和持续时间（简称持时）， 3、什么是地震安全性评价？ 答：地震安全性评价是指对具体建设工程场址及其周围地区的地震地质条件、地
桥梁抗震基本要求、场地和地基 与地震作用
李建中
同济大学
地震桥梁震害分析 89规范存在的问题新规范编写要点 基本要求 场地和地基 地震作用
1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
1.1典型桥梁震害 落梁破坏
庙子坪大桥 桥梁结构特点：采用板式橡胶支座，梁体直接搁置在支座上
汶川 23 21
百花大桥 G213 庙子坪大桥
17×50
125
220
125 2×50 1 3
都江堰
19 17 15 13
11 9
7 6
5
4
1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
(a)第5孔落梁
1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
百华大桥
百华大桥位于岷江右岸，桥长495.55m，最大墩高30.87m。上部采用 4×25（钢筋砼连续梁）+5×25（钢筋砼连续梁）+50（简支T梁）+3×25 （钢筋砼连续梁）+5×20（钢筋砼连续梁）+2×20（钢筋砼连续梁）平 面位于R=150的圆曲线（左偏）、L=192.601的直线以及R=66的圆曲（右 偏）上。第5联桥跨，即5-20米连续梁整体倾覆，完全破坏
1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
联 墩编号 墩高(m) 13 30.3 14 29.9 15 29.7
第 5 联 16（固定） 26.9 17 22.2 18 18.1
第 6 联 19（固定） 7.1 20 桥台
混凝土桥课程设计计算书 第一章混凝土桥课程设计任务书 1.设计题目：客运专线40m预应力混凝土双线简支箱梁设计 2.设计资料 （1）桥面布置如图1所示，桥面宽度：； （2）设计荷载：ZK活载； （3）桥面二恒：190KN/m （4）主梁跨径：主梁全长40m （5）结构尺寸图，根据预应力混凝土简支箱梁桥的构造要求设计，可参照图 1 图1桥面布置图 3.设计依据 （1）《铁路桥涵设计基本规范》（）； （2）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》）； （3）《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设函（2005）157号）; （4）《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建设函（2003）205号）; （5）《高速铁路设计规范（试行）》（TB 10621-2009）； 4.设计内容 （1 ）进行上部结构的构造布置并初步拟定各部分尺寸。 （2）主梁的设计： <1> 主梁内力计算 <2> 主梁预应力钢筋配置及验算 <3> 行车道板内力计算及设计 <4> 绘制主梁设计图（包括主梁构造图和配筋图）
5. 设计成果要求： 设计计算书：设计计算说明书用Word文档或手写。整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范的要求。封面、任务书和计算说明书用A4 纸张打印，按封面、任务书、计算说明书的顺序一起装订成册，交指导老师评阅。 图纸：要求图面整洁美观，比例适当，图中字体采用仿宋体，严格按制图标准作图。图幅为A3 图 第二章主梁纵向计算 一、设计依据及设计资料 1、设计依据： （1）《铁路桥涵设计基本规范》（）； （2）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（）； （3）《京沪高速铁路设计暂行规定》（铁建设函（2004）157号）。 2、设计条件： （1）线路情况：有砟桥面，双线，线间距；。 （2）环境类别及作用等级：环境作用等级为L1 级；（3）施工方法：支架现浇施工。 3. 结构形式： （1）截面类型为单箱单室等高度简支箱梁，直线梁，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加强； （2）桥跨布置：梁长为40m计算跨度为； （3）桥面宽度：挡砟墙内侧净宽，挡砟墙宽；人行道宽，人行道采用悬臂板方式；上顶板宽为。 4、设计荷载： （1 ）恒载： ①结构构件自重：按《铁路桥涵设计基本规范》（）第条采用； ②附属设施（二期恒载）：二期恒载包括桥上轨道线路设备自重、道砟、防水层、人行道栏杆、挡砟墙、 电缆槽及盖板、电气化立柱等附属设施重量。桥面二期恒载取190+815/1000=m。 （2）活载： ①列车竖向活载纵向计算采用ZK 活载； ②列车竖向活载横向计算采用ZK 特种活载； ③横向摇摆力：取100kN集中荷载作用在最不利位置，以水平方向垂直线路中线作用于钢规顶面。 ④人行道竖向静荷载：按5kN/m。 （3）附加力： ①风力：风力按《铁路桥涵设计基本规范》（）第条采用； ②结构温度变化影响力：按《铁路桥涵设计基本规范》（）办理，整体升降温25C，纵向温度荷载按 顶板升温5C考虑。横向计算按升温、降温两种情况考虑温度变化的影响力，其计算模式如下： 图1-1 温度变化计算模式图 ③列车制动力：桥上列车制动力和牵引力按单线竖向静活载的10%+算。 （4）特殊荷载： ①脱轨荷载：不计动力系数，亦不考虑离心力，只考虑一线脱轨荷载，其他线路上不作用列车活载； ②地震力：按《铁路工程抗震设计规范》办理，地震基本烈度为七度。 5、材料：
目录 概述 1．采用的规范及参考依据 2．设计基本风速、设计基准风速、主梁颤振检验风速的确定 2．1 设计基本风速 2．2 主梁颤振检验风速 3．结构动力特性分析 3．1 计算图式 3．2 边界条件 3．3 动力特性分析 4．主梁抗风稳定性分析 4．1 桥梁颤振稳定性指数 4．2 主梁颤振临界风速的估算 4．3 结论
概述： 大门大桥推荐方案采用双塔双索面混凝土斜拉桥，跨度布置为 135+316+ 135=586m，主跨主梁为 形断面，主塔为倒Y形索塔。在进行初步设计的过程中需要对主桥推荐方案的抗风、抗震性能进行分析。本报告对推荐方案的抗风稳定性进行分析。 分析的必要性 大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s 和35.9m/s下的稳定性要求。由于缺乏桥区处风速观测资料，报告中设计风速采用的是《公路桥梁抗风设计规范》附表A中温州市的10m高设计基准风速。 由于桥址处无论是10m平均最大风速，还是瞬时最大风速均较大，而主桥推荐方案有“塔高、跨大”的特点，因此，主桥方案斜拉桥结构的抗风稳定性检算是必需的。 结论 利用ANSYS软件对推荐方案的相关环节进行相应分析，得出如下结论：结构的抗风稳定性等级为Ⅰ级，成桥状态和施工状态的主梁的颤振临界风速大于主梁的颤振检验风速，满足抗风稳定性要求。 1．采用规范及参考依据 1.1 中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 1.2 中华人民共和国推荐性行业标准《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004）
1.3 中华人民共和国交通部部标准《公路斜拉桥设计规范》（试行） （JTJ027-96） 2．设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004），查得温州地区 距地面以上10米，频率为1/100平均最大风速V 10 =33.8m/s。据《温州市大门大桥工程可行性研究报告》中4.3.7条桥梁抗风、抗震规定标准，大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。本报告中场地平均最大风速按后者取值。 桥址地表类别按A类考虑，桥面离水面高度为38.5m，根据《公路桥梁 抗风设计规范》式3.2.5-1，计算得K 1 =1.38，由此，求得本桥运营阶段的 设计基本风速V d =K1·V 10 =49.542m/s。 对于施工阶段，设计基准风速V D S=45.954m/s。 根据《公路桥梁抗风设计规范》第6.3.8条，主梁成桥状态颤振检验风速 [V cr ]=1.2·μ F ·V d =1.2×1.3068×49.542=77.69m/s。 主梁施工阶段颤振检验风速 [V s cr ]= 1.2·μ f ·V D S=1.2×1.3068×39.181=72.05m/s。 3．结构动力特性分析 3．1 计算图式 本方案的抗风稳定性分析中，梁、塔、墩采用梁单元建模，索采用单向受拉杆单元建模。 考虑到主梁为带实心边梁板式开口断面，其自由扭转刚度较小，若按
浅谈市政桥梁的抗震结构设计 发表时间：2018-08-07T11:42:23.553Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第8期作者：余辉[导读] 对于市政桥梁而言，其抗震性能的好坏势必会对人民生命财产造成重大影响。 36042919920120xxxx 516200 摘要：对于市政桥梁而言，其抗震性能的好坏势必会对人民生命财产造成重大影响。基于此，本文从市政桥梁抗震结构设计原则出发，分析了市政桥梁抗震设计的要点，最后提出了详细的市政桥梁抗震设计措施。 关键词：市政桥梁；抗震结构；设计引言：市政桥梁结构设计应坚持安全、坚固原则，积极引进先进技术，如新结构、新型设备以及新材料与新的施工工艺，严格按照施工设计总则、荷载以及每种材料技术条件要求等各项施工设计部规范及其技术标准。 1、市政桥梁抗震结构设计原则 1.1安全性原则 在桥梁设计中应重视桥梁的安全性。以抗震设计为例，桥位应选择在对抗震有利的地段，尽可能避免选择在软弱粘性土层、可液化土层和地层严重不均匀的地段，特别是发震断层地段。如必须设置在可液化或松软土层的河岸地段时，桥长应适当增长，将桥台置于稳定的河岸上，而桥墩基础要加强。桥型要选择抗震性能好、整体性强的结构体系，如连续梁，无铰拱等。 1.2耐久性原则 随着城乡建设的不断发展，城市桥梁和公路桥梁的负荷越来越重，造成混凝土结构桥梁的不同程度的损坏；在设计和施工过程中不注重细部结构的设计也是造成桥梁耐久性的一个很重要的因素，这些问题的存在严重影响了桥梁的使用寿命，因而从多方面对混凝土结构的耐久性设计的分析和研究是非常必要的。 2、市政桥梁抗震结构设计要点 2.1主梁设计要点 在进行市政桥梁结构设计的过程中，首先需要做好主梁设计工作。主梁结构是整个市政桥梁结构的重中之重，因此，科学的进行主梁结构的设计是非常有必要的。主梁结构一般选用的造型有T形和箱型两类，箱型仅在混凝土结构主梁中被使用，该类主梁在设计时要注意保持一定的间距和片数，间距和片数呈反函数关系。梁高以及细部尺寸的确定需要进行一定的荷载计算，如主梁分布呈对称形式，则荷载分布也呈对称形式，选用杠杆法计算主梁的荷载量，反之则选用偏心受压法来计算。另外，在进行主梁结构设计的过程中，需要充分的考虑主梁结构的适用性问题，不同的主梁结构应采用不同的结构类型，具体需要结合市政桥梁的实际情况以及日后的交通量进行科学的选择。 2.2桥梁上部结构的设计要点 在进行市政桥梁结构设计的过程中，还应该做好桥梁上部结构的设计工作，具体包括如下几个方面的环节。桥体表面的结构设计工作。在桥体表面的结构设计中，应充分的考虑汽车的冲击和碾压，因此，需要考虑到稳定性的问题，需要做好结构的稳定性设计。做好桥面的二道防水层的设计工作。二道防水层的主要作用就是进行防水，避免由于水的腐蚀作用而导致桥面的腐蚀，影响到市政桥梁的使用质量。 3、市政桥梁抗震设计措施 3.1市政桥梁抗震设计总体原则 从抗震角度出发，合理的结构体系应符合下列各项要求。具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变而成为薄弱部位；具备必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力。从以上概念出发，理想的桥梁结构体系布置应是：从几何线形上看，桥梁是直的，各墩高度相差不大。因为弯桥或斜桥使地震反应复杂化，而墩高不等则导致桥墩刚度变化，使抗侧力桥墩中刚度较大的最先破坏。从结构布局上看，桥梁尽量保持小跨径，使桥墩承受的轴压水平较低，从而获得更好的延性；弹性支座布置在多个桥墩上，把地震力分散到更多的桥墩；各个桥墩的强度和刚度在各个方向都相同；基础是建造在坚硬的场地上。虽然由于各种限制条件，理想的抗震体系实践中很难达到，但在设计之初，仍应考虑使桥梁结构尽可能地满足上述要求。 3.2节点抗震设计 节点是连接桥墩和盖梁的传力构件，是保证整个结构良好工作的关键部位，属于能力保护构件。因此，对其强度和刚度要求都较高。在桥梁结构中，如果桥墩和盖梁刚度比较接近，则在地震作用下，结构受到侧向赓性力作用，节点核心区箍筋受力很大，容易出现节点刚度退化。一方面会导致节点核心区混凝土剪切破坏；另一方面又会导致桥墩内力重分布，墩底截面弯矩加大，更快达到屈服状态，降低桥梁结构横桥向整体的抗震能力。而在盖梁和桥墩抗弯刚度相差较大时，在地震横桥向作用下，墩底和墩顶部位的塑性铰更容易形成，节点部位相对更加安全，符合能力抗震设计思想。当节点部位出现刚度软化以后，对墩顶截面的约束减弱，从而导致墩顶截面弯矩减小。在桥梁结构中，节点构造形式与房屋框架结构中的节点相差较大，而且桥梁结构在横向地震作用下主要依靠墩柱的延性发生变形，而不是依靠盖梁的延性，因而不能套用房屋框架结构节点抗震设计。 3.3整体优化设计 从结构上来说，要清楚哪些结构有利于抗震，哪些结构抗震不利，其中包括桥型、上部结构、下部结构、墩台、基础的处理等等。构造细节措施则包括一些基本的抗震措施，比如支座的选择、挡块的设置等等，还包括构件细节的构造措施、比如墩的箍筋配置、节点配筋构造。在确定路线的总体走向和主要控制点时，应尽量避开基本烈度较高的地区和震害危险性较大的地段。对于地震区的桥型选择，尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构物的地震作用和内力，提高稳定性；力求使结构物的质量中心与刚度中心重合，以减小在地震中因扭转引起的附加地震力，应协调结构物的长度和高度，以减少各部分不同性质的振动所造成的危害作用，适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形能力，从而减少地震作用，加强地基的调整和处理，以减小地基变形和防止地基失效。 3.4减隔震设计
第二章桥梁抗震设计基本要求 主要内容：桥梁抗震设计基本原则、桥梁抗震设计流程，桥梁抗震设防标准、地震动输入的选择、桥梁抗震概念设计。 基本要求：掌握桥梁抗震设计基本原则、理解和掌握桥梁抗震设防标准、掌握地震动输入的选择要求、掌握桥梁抗震概念设计基本原 则。 重点：桥梁抗震设防标准的确定、地震动输入的选择和桥梁抗震概念设计。 难点：桥梁抗震设防标准的确定。 最近二三十年来，全球发生的对此破坏性地震造成了非常惨重的生命财产损失。一个很重要的原因是，桥梁工程在地震中遭到了严重破坏，切断了震区交通生命线，造成救灾工作的巨大困难，使次生灾害加重，从而导致了巨大的经济损失。 多次破坏性地震一再显示了桥梁工程遭到破坏的严重后果，也一再显示了桥梁工程进行正确抗震设计的重要性。自从1976年唐山地震以后，我国的桥梁抗震工作也日益受到重视。最近几年来，我国的《铁路工程抗震设计规范》、《公路桥梁抗震设计细则》以与《城市桥梁抗震设计规范》先后得到了修订或编制完成。这些规范引入了新的桥梁抗震设计理念，完善了相应的抗震设计方法，是我国桥梁设计的依据。 2.1 抗震设防标准与设防目标（课件）
2.1.1 抗震设防标准 工程抗震设防标准是指根据地震动背景，为保证工程结构在寿命期内的地震损失（经济损失与人员损失）不超过规定的水平或社会可接受的水平，规定工程结构必须具备的抗震能力。因此，抗震设防标准是工程项目进行抗震设计的准则，也是工程抗震设计中需要解决的首要问题。 通常情况下，建设工程从选址到使用寿期内的防震措施可分为三个阶段：抗震设计、保证施工质量与合理的维护保养。其中，抗震设计要遵从一定的标准，这就是抗震设防标准。它包括抗震设防目标、工程设防类别、设防地震和场地选择等内容。 抗震设防标准是科学性和政策性（或社会性）的结合。科学性就是要严格按照现行的有关规范要求进行工程场地地震安全性评价工作，是的评价结果较好地符合实际，具有较好的可重复性。政策性则要考虑到工程类型、重要程度、投资强度风险程度等。我国还属于发展中国家，财力物力有限。国家总的防灾政策决定了抗震设防标准不宜过高。随着科学技术的进步和国民经济地发展，以与人们放在意识的加强，抗震设防标准也在逐渐提高。 抗震设防标准——工程设防类别 系指根据工程结构遭遇地震破坏后可能产生的经济损失和社会影响程度，以与在抗震救灾中的作用，对其所做的抗震重要性类别划分。一般分为四类，也有的行业工程分为二类或三类。 抗震设防标准——设防地震 系指针对不同重要性类别的工程，采用特定安全水准的地震作用强度，常
1、震级和烈度：震级指一次地震释放能量的大小。烈度指地震对地表及工程结构影响的强弱程度。 2、烈度影响因素：震源M、传播途径与震中距R、场地条件S、其它。 3、桥梁震害的原因：①地震强度。②场地情况。③认为错误。④结构地震易损性。 4、桥梁震害的形成：①地基失效引起的破坏。②结构强振引起的破坏。 5、桥梁震害的类型：①墩柱的弯曲破坏。②墩柱的剪切破坏。③墩柱的基脚破坏。 6、三级设防思想：小震不坏，中震可修，大震不倒。 7、确定抗震设防标准应考虑的因素：①根据桥梁的重要性程度确定该结构的设计基准期； ②地震破坏后，桥梁结构功能丧失可能引起次生灾害的损失；③建设单位所能承担抗震防灾的最大经济能力。 8、预期地震出现概率的另一种表达方式：①地震超越概率：定场地在未来一定时间内遭遇到大于或等于给定地震的概率，以年超越概率或设计基准期超越概率表示;②地震重现期：定场地重复出现大于或等于给定地震的平均时间间隔。 9、《公路工程抗震设计规范》：单一水准的抗震设防思想；《城市桥梁抗震设计规范》：三级设防思想。 10、分析和认识桥梁结构的自振周期、振型和阻尼比这些动力特性的重要意义：桥梁结构的自振周期和地震动卓越（主要）周期越接近，它的振型接受到地震力的影响越大；而结构的阻尼比越小，结构所受的震害也越大。分析和认识桥梁结构的自振周期、振型和阻尼比这些动力特性的重要意义就在于此。 11、地震力理论：也称地震作用理论，研究地震时地面运动对结构物产生的动态效果。 12、确定性地震力计算方法：①静力法。②动力反应谱法。③动态时程分析法。 13、动态时程分析法：精细分析方法，用于重要、复杂、的大跨桥梁抗震计算。 14、动态时程分析法步骤：①选定合适的地震动输入（地震动加速度时程）；②采用多节点多自由度的结构有限元动力计算模型建立地震振动方程；③采用逐步积分法对方程进行求解，计算地震过程中每一瞬时结构的位移、速度和加速度反应；④分析出结构在地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化以及构件逐步开裂、损坏直至倒塌的全过程。 15、桥梁抗震设计的任务：是选择合理的结构形式，并为结构提供较强的抗震能力，具体包括以下三个方面：①正确选择能够有效地抵抗地震作用的结构形式；②合理地分配结构的刚度、质量和阻尼等动力参数，以便最大限度地利用构件和材料的承载和变形能力；③正确估计地震可能对结构造成的破坏，以便通过结构、构造和其它抗震措施，使损失控制在限定的范围内。 16、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。 17、理想的桥梁结构体系布置应是：①从几何线形上看：是直桥，而且各墩高度相差不大。 ②从结构布局上看：上部结构是连续的，伸缩缝尽可能少；桥梁保持小跨径；在多个桥墩上布置弹性支座；各个桥墩的强度和刚度在各个方向都相同；基础是建造在坚硬的场地上。 18、进行地震反应分析，正确预测地震对桥梁结构的影响是进行桥梁抗震设计的基础。 19、桥梁结构的地震反应分析是一个抗震动力学问题。动力学问题都具有三个要素，即输入（激励）、系统、输出（反应）。 20、地震动输入是进行结构地震反应分析的依据。结构的地震反应以及破坏与否，除和结构的动力特性、弹塑性变形性质、变形能力有关外，还和地震动的特性（幅值、频谱特性和持续时间）密切相关。
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一、结构计算要点 3、抗震设计标准：青岛市桥梁抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为 0.05g。其他地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A规定的烈度和地震加速度，结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定，详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第9.1条，当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时，应在保护层内设置直径不小于6mm，间距不大于100mm的钢筋网（主要用于承台下层）。 6、护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》（JTGD81-2006）和《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2006）确定，中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。 7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算，并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第6.3条的规定。 15、上部结构计算应根据实际情况考虑支座不均匀沉降，并复核基础是否满足设定的沉降要求。 16、全预应力箱梁计算不应考虑普通钢筋效应，预应力张拉控制应力 δcon≤0.75fpk。
17、预应力布置必须考虑纵向钢束与横向钢束以及钢束与钢筋之间的交叉影响（横梁处顶底板横向普通钢筋取消），预应力箱梁均采用塑料波纹管，计算参数μ、k选取规范上限（采用塑料波纹管，μ＝0.17，k＝0.0015），具体采用值应在设计说明中声明，并强调施工前应实测参数，若在规范要求的范围内方可施工。钢束张拉以应力和伸长量双控制，当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内，实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响 18、弯桥计算须计入离心力的作用（采用车辆荷载），并提供横桥向水平力作为下部结构设计资料，以便进行墩柱设计。 19、横向风载的计算时应考虑防噪声屏的影响，尤其是在匝道桥计算时必须计入。 二、材料要求 1、混凝土标号：根据环境类别和耐久性要求确定。 上部结构：预应力混凝土桥梁不低于C40； 普通钢筋混凝土桥梁采用C30、C35和C40； 桥面混凝土层厚度不小于8cm，采用防水混凝土，标号与主梁一致，并不小于 C40； 防撞体混凝土标号同主梁； 墩台身及灌注桩和承台应根据环境类别选用C30、C35，墩身布设预应力的不低于C40。 2、钢筋要求： 钢筋：一般采用HRB335，吊环、螺旋筋等采用R235。 钢绞线：采用GB/T5224-2003标准的直径为φs15.2标准强度为fpk=1860MPa的低松弛钢绞线。
桥梁抗震与抗风设计复习思考题 一、名词解释：莫霍面，次生灾害，地震危险性，规范反应谱，振型参与质量系数延性，反应谱，地震破坏准则，结构动力时程分析，卓越周期基本风压，抖振，横向屈曲 二、问答题 ⑴ 试说明桥梁抗震设防的合理安全度原则？ ⑵ 试说明振型分解法的基本原理，适用范围？ ⑶ 试说明桥梁结构的地震反应分析所要解决的关键问题是什么？ ⑷ 试说明桥梁结构震害类型、经验教训？ ⑸ 试说明桥梁结构采用减、隔震设计的适用条件和基本原则是什么？⑹ 影响地震动特性的主要因素有哪些？ ⑺ 试述“概念设计”与“数值设计”的关系？ ⑻ 试说明全球主要地震分布带有哪些？ ⑼ 试论述常规的结构抗震设计方法与能力设计方法什么不同? ⑽ 试说明桥梁结构的抗震设防标准 (11)试说明地震类型有哪几种？ (12)试说明决定抗震设防标准的基本因素有哪些？ (13)简述结构的地震破坏准则主要有哪些？ 圍试说明人工合成地震加速度事成的基本方法 (15)桥梁结构的抗震构造设计一般包括几个方面？ (16)能力设计方法的基本思想是什么？ (17)在什么情况下，桥梁结构不是以采用减隔震设计？ (18)试说明设计地震力与延性系数的关系 (19)试说明结构延性设计原理是什么？ (20)是说明桥梁抗风设计的目的是什么？
参考答案 莫霍面：地壳与地幔的分界面 次生灾害：由地震引发的火灾、水灾、有毒物质泄漏和疫病流行等灾害称为。 规范反应谱：大量地震加速度记录输入后绘制得到众多反应谱曲线的基础上，再经过平均与光滑化之后才可以得到供设计使用的规范反应谱。 振型参与质量系数：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量之比。延性：在初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形能力。 反应谱：一组具有相同阻尼、不同自振周期的单质点体系，在某一地震动时程作用下的最大反应，为该地震动的反应谱。（反应谱分为加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱） 卓越周期：地震时，从震源发出的地震波在土层中传播时，经过不同性质地质界面的多次反射，将出现不同周期的地震波。若某一周期的地震波与地基土层固有周期相近，由于共振的作用，这种地震波的振幅将得到放大，此周期称为卓越周期。 基本风压：平坦开阔地区，地面以上10m高度处，统计得30年一遇10min平均最大风速V。为标准, 2 按W0=V02/1600 确定的风压值。 抖振：边界层分离或湍流激起结构或部分结构的不规则振动。 横向屈曲：作用于悬吊桥梁主梁上的横向荷载超过主梁侧向屈曲的临界荷载出现的一种静力失稳现象。地震危险性：指某一场地在一定时期内可能遭受到的最大地震破坏影响，可以用地震烈度或地面运动参数来表示。 地震破坏准则：在地震作用下，岩体土体破坏时应力状态达到的限度结构动力时程分析： 1、试说明桥梁抗震设防的合理安全度原则？ 答：桥梁工程的抗震设防，既要使震前用于抗震设防的经济投入不超过我国当前的经济能力，又要使地震中经过抗震设计的桥梁的破坏程度限制在人们可以承受的范围内。换言之需要在经济与安全之间进行合理平衡，这就是桥梁抗震 2、、试说明振型分解法的基本原理，使用范围？ 3、桥梁结构的地震反应分析所解决的关键问题是什么？ ①确定合理的地震输入②建立结构系统的数学模型及振动方程③选择合适的方法求解地震振动方程 得到地震反应。 4、试说明桥梁结构震害类型、经验教训？ ①地基失效引起的破坏，一般来说这类破坏现象是人为工程难以抵御的因此应尽量通过场地选择避免 ②结构强烈振动引起的破坏。由于地震懂的不确定性和复杂性，人们目前还无法准确预测桥址未来可能发生的地震动，所以，设计对地震动特性不敏感的结构就显得特别重要。 5、试说明桥梁结构采用减、隔震设计的适用条件和基本原则是什么？ ①桥梁上部结构为连续形式，下部结构刚度比较大，整个桥的基本周期比较短②桥梁下部结构高度变化不规则，刚度不均匀，引入减隔震装置可调节各桥墩刚度，因而可以避免刚度较大桥墩承担很大惯性力的情况③场地条件较好，预期地面运动具有较高的卓越频率，长周期范围所含能力较少等。 6、影响地震动特性的主要因素有哪些？ 震源、传播介质与途径，以及局部场地条件这三类 7、试述“概念设计”与“数值设计”的关系？ 抗震“概念设计”是从概念上，特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策；用计算、构 数值计算”主要是地震作 件强度验算、结构和支座变形验算等。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。这两者是相辅相成的，作 为一个正确的抗震设计，必须重视抗震概念设计，灵活而又合理地运用抗震设计思想。 8、试说明全球主要地震分布带有哪些？（环太平洋地震带、欧亚地震带） 9、试论述常规的结构抗震设计方法与能力设计方法有什么不同？能力设计方法是结构动力概念设计的一种体现。它的主