桥梁抗震设计规范是一个国家桥梁抗震设计的依据，对桥梁的抗震安全至关重要。因此，各个国家都会根据最新的抗震研究成果和震害经验，不断地对抗震设计规范进行修订。随着我国经济实力的增强和交通事业的迅猛发展，现行的《公路工程抗震设计规范》(JTJ0047．89 )已表现出越来越多的不适应性。目前，《公路桥梁抗震设计规范》正在修订中，已完成征求意见稿(以下简称为“中国抗震规范”)，对现行规范做了大量修改，而且在抗震设计思想和方法上都有很大的变化。今年我国发生了5．12 汶JII 大地震，无疑会加速这一版规范的颁布。而工程抗震理论和技术一直处于世界领先地位的美国，最近也根据NCH RP 20—07／Task 193 Task 6 报告，出版了(The AA SHTO Guide Speci f icat ions for LRFD Sei smic Br idge Design)(以下简称为“AA SHTO 抗震指南”)，且以后将被增补到《AASHTO LRFD Bridge Design Specifications》中。
总体来说，“中国抗震规范”和“AA SHTO 抗震指南”在许多方面是一致的。两者都给出了明确的桥梁抗震性能目标，提出了具体的桥梁抗震设防标准；都采用了基于位移的设计方法，并结合能力设计原理进行桥梁的抗震设计；都提出了具体的抗震验算指标，并给出了弹性反应谱分析、非线性时程分析、pushover 分析等基本一致的需求和能力计算方法；都给出了较为详细的构造措施，以确保延性耗能设计意图的实现等。
但与“中国抗震规范”相比，“ AA SHTO 抗震指南”的一个很大进步在于：明确规定了桥梁的合理抗震体系 (Earthquake Resistance Syst em ，下面简写为ERS)，而且规定，对所有属于 SDC C 和 D (SDC ，抗震设计类别，根据设防地震周期 ls处的设计谱加速度系数 SD 1 而进行的抗震风险分类 )的桥梁都必须进行抗震体系的确认，作为桥梁抗震设计中的关键环节，以满足桥梁的生命安全性能要求。
桥梁结构的抗震体系对于桥梁的抗震性能是最为重要的。因此，本文重点讨论桥梁结构的抗震体系，基于对两本规范中与桥梁抗震体系相关内容的分析比较，对合理抗震体系进行系统剖析，包括合理抗震体系的基本特征、抗震体系传力路径上的抗震单元、以及保证桥梁整体性的位移限制和连接措施，以期阐明桥梁抗震体系的合理设计，供桥梁工程师们参考。
2 中美规范对抗震体系的不同规定
“AASHTO抗震指南”根据业主对桥梁的预期性能要求，将ERS分为三类，即容许使用的 ERS 经过业主同意后容许使用的ERS以及不建议在新桥上使用的 ERS。其中每一类ERS 又有相应的抗震单元(Earthquake Resistance El ement，下面简写为ERE )与之配套。ERE 是ERS 的组成部分，并负责满足 ERS的功能要求。抗震单元也被分为容许使用、经过业主同意后容许使用、以及不建议在新桥上使用三类。而且规范规定，对属于容许使用类型的 ERS ，它的所有抗震单元也应属于容许使用类型，若主要抗震单元不被建议使用，则整个体系也被认为是不建议使用的。
“AASHTO 抗震指南”中规定的容许使用的ERS如图 1 所示，分别针对连续刚构桥、连续梁桥以及简支梁桥三种桥型。
对于连续刚构桥，应使塑性铰位于墩顶和墩底或对墩柱进行弹性设计；对连续梁桥，可在墩柱和桥台处都使用隔震支座，以承担全部的位移；在多跨简支梁桥中，应使简支梁具有足够的支承长度，且塑性铰位于墩底或对墩柱进行弹性设计。对于桥台，可选择桥台抗力不作为 ERS 一部分，且允许横向剪力键脱离。也可以选择桥台抗力作为ERS 一部分，桥台在设计地震处于弹性状态，但纵向被动土压力应小于规范规定被动土抗力的0．7倍；在桥台纵向可使用普通支座，且允许桥台背墙被撞击后脱离，也可在桥台处使用隔震支座。
而“中国抗震规范”没有提出明确的抗震体系，但也给出了相关的一些内容。如规定
：进行梁桥抗震设计时，沿横桥向，单柱墩底部、双柱墩或多柱墩端部为潜在塑性铰区域；沿纵桥向，连续梁桥、简支梁桥墩柱底部，连续刚构桥墩柱端部为潜在塑性铰区域。
可见，“中国抗震规范”只讨论了不同桥型所对应的塑性铰位置的布置和选择，而(AASHTO 抗震指南》则更强调 ERS 的整体性，强调整个传力路径上抗震单元的配套使用。
3 合理抗震体系的基本特征
“AASHTO 抗震指南”给出的合理抗震体系具有两个特征：①应提供一个可靠且不间断的传力路径将地震荷载传人周围土层中，②应提供充分的能量耗散和(或 )限制方法来有效控制由地震产生的位移，即保证桥梁的整体性。这两个特征构成了对ERS 的评判标准并以此统揽抗震设计的全局。
3．1 传力路径不间断
桥梁结构中的地震荷载传力路径，是由地震作用产生的上部结构惯性力通过支座、梁柱节点、剪力键等传递到墩柱和桥台结构中，再通过基础节点传递到基础中并扩散到周围土层中。对需要桥台结构承担纵向荷载的设计，还要通过连续的上部结构将惯性力传递到桥台支座以及桥台背墙，然后传递到台后填土中。
明确了传力路径，还要把握传力路径的实质为不间断。由于桥梁的主要构件处若发生了不能使地震荷载有效传递的破坏就可能导致整座桥梁的交通中断甚至完全坍塌。为了保证桥梁震后的有效服务性，不间断实际上就是要求桥梁结构的主要构件和节点在地震作用下不能发生威胁到将惯性力顺利传递回土层的严重破坏。换言之，就是需要下部结构能够抵抗上部结构惯性力。按早期的强度设计方法，就需要保证结构抗力大于预期可能发生的最大地震动所能激起的最大弹性地震力。但对于大量的普通桥梁，这种设计方法无疑会造成巨大的材料浪费，也不太现实。所以需要采用考虑结构塑性变形能力的延性设计方法，表现在结构中就要求通过各种延性耗能单元的使用来控制结构的强度发展。对于需要保证在地震作用下弹性工作的结构还要进行减隔震设计。
为了保证桥梁传力路径不问断，就需要对传力路径上所有的抗震单元提出具体的性能要求。
3． 2 桥梁保持整体性
仅仅保证结构的传力路径不间断还不足以保证桥梁的抗震安全性，历史震害一再表明了桥梁整体性的重要性。因此，还需要采用适宜的连接措施以防止落梁等影响结构整体性的严重破坏形式，如采用合适的能量耗散和限制方法控制结构的位移。特别是对于减隔震结构，隔震支座的使用会增加体系的柔性，通过延长桥梁的周期降低了结构的地震力，从而使下部结构保持弹性工作成为可能，但周期的延长必然会伴随结构位移的增大。为了控制结构过大的变形，需在结构中引入能量耗散装置，以增加结构阻尼，使上部结构位移减少，从而减少墩柱的延性位移需求。除了能量耗散装置外，桥梁还需要使用限位装置或构造来限制或适应上部结构的纵向和横向位移。
4 保证传力路径连续的抗震单元
抗震单元是抗震体系中最为重要的组成部分，是实现传力路径可靠性和不问断要求的主要结构部件。根据桥梁的预期行为特征， A ASH TO 桥梁抗震指南中给出了三种综合抗震设计策略，每种设计策略都有相应的抗震单元来满足设计要求。
4 ． 1抗震单元的分类
如前所示，“AASHTO 抗震指南”按抗震单元的使用方式，将抗震单元分为三类，
如表 2 所示。
值得注意的是，需经业主同意后使用的这种单元的使用是“ A ASH TO 抗震指南”做出的非常重要的调整，即对可能产生不易检测和修复的塑性变形的单元不再简单的规定不允许使用，而是需要在业主的授意下进行更高层次的额外分析，在充分掌握评估单元的变形性能的情况下允许使用。即使对于第三种 ER E ，规范也只是不建议在新桥上使用，但是同时又规定，在不影响到桥梁的最低生命安全性能的情况下，在充分考虑了各种潜在的行为模式以及能够抑制各种潜在的不被期望的破坏机制，那么在业主同意的情况下也可以允许使用。这就给业主提供了很大的选择空间，并充分考虑了业主的需要，即要求业主提供预期的损伤水平，实际上由业主考虑桥梁的重要性并选择可以承担的风险水平，通过耗能机制和耗能部位的选择来得到体现，也就充分体现了对桥梁的最优抗震性能即保障震后服务性的考虑，反应了基于性能设计的内涵。这一点是非常值得我国规范借鉴的。
4． 2 墩柱单元
墩柱单元的底部和端部的塑性铰是常用的能量耗散单元，由于其易检测和易修复性，在“ A ASH TO抗震指南”中属于容许使用单元。
在“ AASH TO 抗震指南”和“中国抗震规范”中都给出了常用的墩柱塑性铰单元。但在 A ASHTO 中，还存在一些在特殊情况下使用的单元，如图 2 中所示的喇叭式墩顶分离缝、桩头铰接、墩底铰接等，并且给出了详细的构造规定，这些仍然是值得我国规范借鉴的。
墩底铰接单元一般在墩柱底部截断所有柱中的纵向钢筋，然后在柱中央提供竖向铰钢筋，在墩柱四周放置伸缩缝材料来减少传力键的尺寸，以减少传人基脚和基础中的荷载。对这种构造措施需要注意两点：①对于多柱式桥墩，若梁墩固结，则允许在墩底铰接，但若为支座支承上部结构，则不适合采用柱底铰接来减少基础地震力；②在设计中，通常认为这种构造措施是完全铰即抗弯能力为零，而在确定能力，保护的剪切荷载或评价现有桥梁时，应注意此构造仍可传递一定的弯矩，且具备传递相当大剪力的能力。
喇叭式墩柱一般是为了美学要求，但若需要在墩顶形成塑性铰时，喇叭式截面会增加墩柱的超强弯矩。所以“ AASH TO 抗震指南”中规定应将喇叭截面的顶面同盖梁底面水平分离，从而减少了柱中的地震剪力需求以及与其相联系的能力，保护构件的内力需求。对 SDC C ，最小缝宽应为 4in。对 SDC D ，分离缝尺寸应保证其不会在地震中闭合。只有在SD C A 和 B 中，才可以使用轻微配筋的整体式扩大墩柱，且扩大墩顶的几何形式应尽可能纤细。
4． 3 基础单元
由于基础单元的损伤不能够直观的检测，且修复比较困难和昂贵，所以基础单元在抗震设计中往往被设计为能力保护构件。但“ A ASHTO 抗震指南”指出，当液化场地可能发生侧向滑移时，在这种情况下让桩达到一个更高的性能水准是非常困难且耗资巨大的。所以规范规定对于 SD C 的潜在液化场地，可考虑在满足生命安全性能目标下在基础中形成塑性铰。这种在基础中产生塑性损伤的单元一般被归
类为经业主同意后容许使用的单元。
“ AASH TO 抗震指南”中给出了若干扩大基础和桩基础的抗震单元。分别如图 3 和图 4 所示。在本文给出的基础抗震单元中，只有满足倾覆条件的扩大基础属于容许使用的抗震单元，其余单元都属于需同业主协商后容许使用的抗震单元。
对于硬土或者岩石条件，采用扩大基础最为经济。只要墩柱尺寸能保证重
力提供的抗力超过基脚的倾覆弯矩，就能保证塑性铰在墩柱底部形成。对于不满足倾覆条
件的扩大基础，经业主同意后，允许其在较低的地震侧向荷载作用下将趋于两侧摆动而不在柱底产生塑性铰，以大大增加质量中心的侧向反应位移为代价来保护墩柱免遭地震破坏，其作用同隔震支座类似。且当使用这种抗震单元时，应充分考虑其对系统行为的影响。无论是单墩或者更多的墩发生摆动，都需要考虑全桥或框架系统的整体动力效应，且应考虑基础的岩土能力，包括潜在的沉降评估来保证这种不良变形不会危害桥梁系统的抗力和稳定性。
另外，在扩大基础中一般需要保证由柱的塑性超强所建立的剪力需求应小于基础的滑动抗力，以防止基础的滑动破坏。但在桥台扩大基础中，经业主同意后允许桥台扩大基础发生滑动来限制力的传递，且其运动应限制在相邻排架位移能力之内。
在群桩系统中，经业主同意后允许最外层桩及内侧部分桩在地震荷载下下陷和上拔。实际上类似于扩大基础的摇摆反应，以达到结构耗能的目的。
对于桩柱式基础，可避免采用桩基础一承台体系时在墩台固结处形成较大的弯矩。桩柱式基础最大弯矩形成于 1． 5 ～2． 5 倍桩径的深度。但由于桩柱式基础柔性较大，结构质量中心处的弹性位移也很大，导致塑性铰截面的转动延性需求与结构位移延性需求的比值较高。
在竖桩支承的桥台中，若桥台抗力作为 ERS 的一部分，桩基础就要被设计为承担地震位移，则整体式桥台桩或没有横向保险的桩支撑的座式桥台处的桩的塑性位移就是可接受的。
在模拟斜桩在地震荷载下的反应时，塑性机制可能是由岩土强度而不是桩的结构强度所控制的。
需要注意的是，这里桩的塑性变形都被限制在有限的延性反应之内，即延性需求。要求小于 4 ，以获得较好的抗震性能。
4． 4桥台单元
桥台抗震单元是“ AA SH TO 抗震指南”中非常有特色的抗震单元，这一点在“中国抗震规范”中也没有考虑。桥台按上部结构与桥台的连接方式分为整体式桥台以及支座支承的座式桥台。规范中给出了两种属于容许使用类型的座式桥台抗震单元。此外，还可以选择是否将桥台作为ERS 的一部分。
在地震荷载下，作用于桥台边墙的土压力从静止状态转变到以下两种可能的状态的一种： (1)当墙离开回填土运动时动力的主动压力状态； (2)当桥梁惯性力推动墙向填土内运动时的被动压力状态。控制土压力条件依赖于桥台墙、上部结构的位移量以及桥梁／桥台的构造。对于座式桥台，当伸缩缝宽度足以承担在背墙和上部结构间的往复运动时，在背墙上的地震引起的土压力，应该被视为主动土压力状态。但当伸缩缝处宽度不足以承担往复运动时，背墙承受上部结构传递的纵桥向地震力，而在背墙后的土压力接近于一个更大的被动压力荷载状态。在这里，桥台背墙可以被设计为弹性的抵抗预期的冲击力，也可以被制定为保险，即在强震作用下发生破坏脱离桥台，发挥耗能作用。应当认识到，这种破坏在震后是可以通过采取临时措施来满足紧急车辆的通行要求的，尽管震后修复更为昂贵。
除了座式桥台的背墙在地震中的保险作用，应更为关注的是：是
否选择将桥台作为 ERS 的一部分。当桥台不作为 ERS 的一部分时，下部结构
被设计为抵抗所有的侧向荷载而不需要桥台的贡献。而桥台则提供了一种无法量化的额外的安全机制。为了保证墩柱可以抵抗侧向荷载，应假设桥台的刚度和能力都为零。而当桥台作为 ERS的一部分时，就需要更高水平的分析。这个设计方案需要一个连续的上部结构，将荷载纵向传递至桥台，而桥台则作为一个附加的能量耗散单元。在设计和分析中应该包含桥台的刚度和能力，并且由桥台位移引起的被动土压力区域会延伸到一般被用于静力使用荷载设计的主动压力区域。在这里，规范给出了假设的被动土压力数值。当使用 100％的假设被动土压时，则应经业主同意后方可使用，当设计基于不大于 70％给定的被动土压时，则被归类为容许使用的抗震单元。
总之，是否将桥台作为 ERS 的一部分，要看设计意图是要减少中间墩柱的造价还是要将桥台作为一个良好的安全储备。一个好的设计是需要有一定的结构冗余度的，如果可能的话，可以使墩柱被设计为抵抗所有的地震力，以保证在在桥台抗力无效的情况下，桥梁仍能抵抗地震力和位移。在这种情况下，桥台就提供了一个更强的安全储备。
5 保证桥梁整体性的连接措施
目前，保证桥梁整体性的连接措施主要有三类，即设置足够的支承宽度、设置纵向位移限制器和横向剪力键(挡块 )。对这三方面，中美规范都有一些具体的规定。
5 ．1 最小支承宽度
最小支承长度是在超过预期强度的地震作用下，假定不用限位装置时，防止上部结构从下部结构顶部脱落而需要确保的梁端到下部结构支承边缘的距离。为了防止梁与下部结构的相对变位过大而产生落梁，需要加大墩台的支承长度。在斜桥、曲线桥、高墩桥梁中，常采用增大支承长度的方法来防止上、下部结构间较大的相对位移造成落梁。为了便于比较，本文统一了两种规范中公式的单位和符号。
虽然两国规范都考虑了最小支承长度，但从表3 中仍可以看出若干不同点。(1)从数值上看，我国规范的最小支承长度的设置，实际上还是远大于美国规范的经验值的。以一个 100m 跨径，下部结构平均高度为 30m 的桥梁为例，在我国规范中，最小支承长度为 1． 2m ，而在“ AASH TO 抗震指南”中，如果不考虑倾斜效应的话， n 的计算值仅为 0 ． 5m ，对于 SD C C 和 D 的桥梁，为1． 5口，也仅为 0 ． 75m ，还是远小于我国规范。在我国现行规范中，最小支承长度的计算公式为 50 + ，也同样大于“ AA SHTO 抗震指南”。(2)“ A ASH TO 抗震指南”中，对于不同抗震设计类别的桥梁，是提供了不同的支承长度水平的。除了 SD C A 只需要根据经验公式进行估值外，其余设计类别的桥梁还需要计算其地震位移需求，并与经验公式进行比较方能确定最小支承长度。而我国规范主要是根据经验公式来进行支承长度的设置。 5 ． 12 汶川地震中的桥梁震害就说明，仅靠经验公式不能满足这种远超预期的大地震中桥梁位移的要求。
5 ． 2 纵向位移限制器
当可利用的支承长度不能满足最小要求时，就需要考虑安装纵向位移限制器。根据连接方式分类，纵向位移限制器可以分为梁梁连接以及梁与墩台连接。其中，梁梁连接在“ AA SH TO 抗震指南”中又分为连续梁相邻两联跨内伸缩缝间的纵向联系及简支上部结构相邻梁问的纵向联系。而在中国的桥梁设计中，很少在伸缩缝间使用限位器，只是通过在梁间或梁与墩台间使用钢缆、钢棒、锚杆等来防止上部结构的跌落。纵向位移限制器主要具有防止简支跨落梁、减轻框架间不同相运动以减小位移以及防止跨间碰撞的作用。而在“中国抗震规范”中，提出在梁梁间和梁与桥台胸墙间增加橡胶垫或其他弹性衬垫来实现防撞功能。另外值
【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
桥梁抗震构造措施 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
桥梁抗震的构造要求有哪些 1．对简支梁，连续梁等梁式体系，必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造，阻止梁的横向位移。 ??? 2．对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外，还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。 ??? 3．对活动支座，均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。 ??? 4．对简支梁应采取措施防止地震中落梁，如采用螺栓连接，钢夹板连接，以及将基础置于可液化层一定深度等措施。 ??? 5．对于桩式墩和柱式墩，桩(柱)与盖梁，承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。 ??? 6．对于砖石混凝土墩台，应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处，截面突变处的抗剪强度。 ??? 7．桥台胸墙应予加强。在胸墙与梁端部之间，宜填充缓冲材料，如沥青、油毛毡等。 ??? 8．砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。 ??? 9．不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建，并应合理布置桥孔，避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。 ??? 10．大跨径拱桥的主拱圈，宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式，如箱形拱，板拱等。当主拱圈采用组合断面时，应加强组合截面的连接 强度，对双曲拱桥应加强肋波间的连接。 ??? 11．大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时，应采取防止落拱构造措施。 ??? 12．砖石、混凝土腹拱的拱上建筑，除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外，其余铰拱宜采用连续结构。 ??? 13．拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。 ??? 14．刚性地基烈度为9度时，或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔，均应采取防止落拱构造，包括加长拱座斜面，设置防落牛腿以 及将主拱钢筋伸入墩台帽内。 桥梁结构抗震措施 【提要：措施,抗震,结构,桥梁,】 桥梁结构抗震措施 为防止或减轻震害，提高结构抗震能力，对结构构造所作的改善和加强处理，通常称为抗震措施。各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥，要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块，以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性，增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的
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。
8 桥梁振动及抗震 8.1结构抗震体系 8.1.1结构应具有合理的地震作用传力途径和明确的计算简图。结构除了具有必要的承载能力以外，还应具有良好的变形能力和耗能能力，以保证结构的延性性能。 8.1.2结构的质量和刚度应均匀分布，避免因质量和刚度突变而造成地震时结构各部分相对变形过大。对于质量和刚度变化较大的部位，应采取有效措施予以加强。 8.1.3结构基础应建造在坚硬的地基上，尽可能避开活断层及地质条件不好的地基。当结构必须建造在软土地基或可能液化的地基上时，应对地基进行处理。 8.1.4上部结构应尽量采取连续的形式。当上部结构与下部结构之间的支座允许上部结构平动时，必须保证支承面宽度并采取相应的限位措施，防止落梁的发生。 8.1.5确定墩柱的截面尺寸时应避免墩柱的轴压比（墩柱所承受的轴向压力与抗压极限承载力之比）过大，以保证墩柱截面的延性性能。 8.1.6对于多跨连续结构，各中墩柱的截面尺寸和高度应使各柱的纵桥向刚度和横桥向刚度基本相同。跨径相差较大时，应考虑上部结构质量对横桥向频率的影响。对于地面高差较大的地形，可通过下挖地面来调整墩柱的高度。 8.1.7对于大跨度桥梁，应结合桥位处的地质条件和地震动特性等具体情况，对各种结构体系进行分析研究，选择抗震性能较好的结构体系。 8.2地震反应计算 8.2.1工程设计项目应按《地震安全性评价管理条例》（国务院令第323号）及各地方相应管理办法，要求业主对相应区域进行地震危险性分析，
并根据地震危险性分析进行结构的地震反应计算。在桥梁建设中尽量避开具有危险性的活动地震断层。活动性地震断层附近桥梁的地震反应计算要特别注意地面位移对结构的影响。按“条例”不需进行地震安全性评价的一般性工程，应按照《中国地震动参数区划图》（GB18306-xx）规定的设防要求进行抗震设防。 8.2.2应根据工程的重要性等级、场地的地质条件和地震烈度、结构的自振特性等情况，按照规范用反应谱方法进行结构的地震反应计算。对于大跨度桥梁，还应进行时程反应分析，并考虑地震动的空间不均匀性。 8.2.3对于地震作用的计算，应按公路桥梁相关规范执行，城市桥梁应根据道路等级和桥梁的重要性，按表8.1进行重要性系数修正。 表8.1 城市桥梁重要性修正系数Ci 考虑地震引起的位移，避免结构因位移过大而导致非强度破坏。 8.2.5对大跨度桥梁进行地震反应计算时，由于高阶振型的影响较大，必须计算足够多的振型。 8.2.6采用减震措施设计时，应结合具体桥型进行动力时程分析。 8.3构件抗震设计和抗震构造措施 8.3.1 应搜集桥位处地震基本烈度、地质构造、地震活动情况、工程地质及水文地质条件，并根据地震基本烈度及桥梁重要性等级采取相应的
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
公路桥梁抗震设防要求 -工程 2019-01-01 1 将公路工程划分为五个档次： 第一档次为高速公路和一级公路上的抗震重点工程（系指特大桥、大桥、隧道和破坏后修复或抢修困难的路基、中桥和挡土墙等工程）， 。此类工程地震破坏后会引起严重后果，上造成重大损失，国防上有特别重要的影响。其抗震等级定为一级，设计基准期为80年。 第二档次为高速公路、一级公路的一般工程（系指非重点的路基、中小桥和挡土墙等工程）和二级公路的抗震重点工程以及二三级公路路工程抗震设防目标 公路工程对政治、经济、国防和抗震救灾具有特别重要的意义，地震时一旦发生破坏，将造成交通中断，后果非常严重。进行公路工程抗震设计时，应根据不同等级公路的重要性程度，考虑重要性系数来计算水平地震作用。重要性系数的取值与工程类别有关，《公路抗震规范》根据工程的重要性和修复（抢修）难易程度上桥梁的支座。此类工程抗震设防要求高，具有特别重要的政治、经济意义。其抗震等级定为二级，设计基准期为60年。 第三档次为二级公路上的一般工程和三级工路上的抗震重点工程以及四级公路上的梁端支座、梁端连接、支挡措施。此类工程具有比较重要的政治、经济意义。其抗震等级定为三级，设计基准期为40年。 第四档次为三级公路上的一般工程和四级公路上的抗震重点工程。此类工程的抗震等级定为四级，设计基准期为20年。 第五档次为四级公路上的一般工程。此类工程的年平均昼夜交通量在200辆以下，一般可以不进行抗震强度和稳定性验算。 我国根据地震的不确定性、现有的技术条件和国家的经济条件及公路工程的特点和用途，在考虑国家经济力量可以承受并保障人民生命财产的安全和公路工程设施基本完好的前提下，提出了公路工程抗震设计总目标：按规范要求进行抗震设计的公路工程在发生与之相当的基本烈度地震影响时，位于一般地段的高速公路、一级公路工程，经一般整修即可正常使用；位于一般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层上的高速公路、二级公路工程，经短期抢修即可恢复使用；三四级公路工程和位于地震危险地段（指发震断层及其邻近地段；地震时可能发生大规模滑坡、崩塌、岸坡滑移等地段）、软弱粘土层或液化土层上的二级公路以及位于抗震危险地段的高速公路、一级公路工程，保证桥梁、隧道及重要的构造物不发生严重破坏。
工程编号：SZ2012-38 海口市海口湾灯塔酒店景观桥工程 桥梁抗震计算书 设计人： 校核人： 审核人： 海口市市政工程设计研究院 HAIKOU MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN & RESEARCH INSTITUTE 2012年09月
目录 1工程概况 ........................................................................................................... - 1 -2地质状况 ........................................................................................................... - 1 -3技术标准 ........................................................................................................... - 2 -4计算资料 ........................................................................................................... - 2 -5作用效应组合 ................................................................................................... - 3 -6设防水准及性能目标 ....................................................................................... - 3 -7地震输入 ........................................................................................................... - 4 -8动力特性分析 ................................................................................................... - 5 - 8.1 动力分析模型 (5) 8.2 动力特性 (6) 9地震反应分析及结果 ....................................................................................... - 6 - 9.1 反应谱分析 (6) 9.1.1E1水准结构地震反应 ........................................................................................ - 6 - 9.1.2E2水准结构地震反应 ........................................................................................ - 7 -10地震响应验算................................................................................................ - 8 - 10.1 墩身延性验算 (10) 10.2 桩基延性验算 (10) 10.3 支座位移验算 (11) 11结论.............................................................................................................. - 11 - 12抗震构造措施.............................................................................................. - 11 - 12.1 墩柱构造措施 (12) 12.2 结点构造措施 (12)
桥梁工程抗震设计的主要内容和方法 通过本学期所学的《土木工程地质》，我们初步了解到了桥梁工程。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。所以结合所学现代刚桥等知识及搜集的资料，本文将大致讲述桥梁工程抗震设计的主要内容和方法。 首先我们了解下地震带给桥梁的具体破坏影响，这样才可以采取相应措施来防止。桥梁上部结构由于受到墩台、支座等的隔离作用，在地震中直接受惯性力作用而破坏的实例较少，由于下部结构破坏而导致上部结构破坏则是桥梁结构破坏的主要形式，下部结构常见的破坏形式有以下几种： 1)支承连接部件失败：固定支座强度不足、活动支座位移量不够、橡胶支座梁底与支座底发生滑动，在地震力作用下支座破坏，致使梁体发生位移导致落梁。 2)墩台支承宽度不满足防震要求，防落梁措施设计不合理，在地震力作用下，梁、墩台间出现较大相对位移，导致落梁现象的发生。 3)伸缩缝、挡块强度不足，在地震力作用下伸缩缝碰撞破坏挤压破坏、挡块剪切破坏，都起不到应有作用，导致落梁。 接下来将从两个方面讲述抗震设计。
抗震设计的主要内容 目前桥梁工程的设计主要配合静力设计进行，但贯穿整个桥梁设计的全过程。与静力设计一样，桥梁工程的抗震设计也是一项综合性的工作。桥梁抗震设计的任务，是选择合理的结构方式，并为结构提供较强的抗震能力。具体来说，有以下三个部分： 1 正确选择能够有效抵抗地震作用的结构形式； 2 合理的分配结构的刚度，质量和阻尼等动力参数，以便最大限度的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，以便通过结构丶构造和其他抗震措施，使损失控制在限定的范围内。 一丶抗震设计流程 桥梁工程的设计一般都要包括五个部分，抗震设防标准选定，抗震概念设计，地震反应分析，抗震性能验算和抗震构造设计。 其中地震反应分析和抗震性能验算工作量最多，且最为复杂。如果采用三级设防的抗震设计思想，上面的两个部分就要做三个循环，即对于每一个设防标准，进行一次地震反应分析，并进行相应的抗震性能验算，直到结构的抗震性能满足要求。 二丶抗震概念设计 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；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和设计思想，正确地解决结构总体方案丶材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。 合理的抗震概念设计，要求设计出来的结构，在强度丶刚度和延性等指标上
复习题 1.地震动的三要素？ 答：地震动强度（振幅、峰值），频谱特性，强震持续时间。 2. 什么是基本地震烈度？基本地震烈度和E1地震E2地震是什么关系？ 答：基本地震烈度是指该地区今后一个时期内，在一般场地条件下可能遭遇到的最大地震烈度，即《中国地震烈度区划图》规定的烈度。 3.地震按照成因、震源的深浅、震中距的远近等的分类；一些有关地震的术语含义。 答：按照成因可分为：火山地震、陷落地震、构造地震、诱发地震 按照震源的深浅可分为：浅源地震、中源地震、深源地震 按照震中距的远近可分为：地方震、近震、远震 4. 地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？各种波的速度对比？ 分为体波和面波。 体波 纵波：在传播过程中，其介质质点的震动方向与波的前进方向一致。 纵波的周期较短，振幅较小，波速较快，在地壳内的速度一般为200-1400m/s。 横波：在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。 横波的周期较长，振幅较大，波速较慢，在地壳内的速度一般为100-800m/s。 面波 瑞利波：传播时，质点在与地面垂直的平面内沿波前进方向做椭圆反时针方向运动。 振幅大，在地表以竖向运动为主。 乐浦波：传播时，类似蛇形运动，质点在地平面内做与波前进方向相垂直的运动。
5. 地震动、地震波的概念。 地震动：也称地面运动，是指由震源释放出来的地震波引起的地表附近土层的震动。 地震波：当震源岩层发生断裂、错动时，岩层所积聚的变形能突然释放，引起剧烈的振动，振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这种波 就称为地震波。 6. 地震震级、地震烈度的概念，两者之间的区别与关联，地震震级和地震释放的能量之间 的关系。 地震震级：衡量一次地震大小的等级，用符号M表示。 比较通用的是里氏震级（用Ml表示），定义为： 在离震中100Km处用伍德-安德生式标准地震仪所记录到的最大水平 动位移（以微米计）的常用对数值，即 Ml=lgA 地震烈度：用来衡量地震破坏作用大小的一个指标。 联系与区别：对于一次地震而言，震级只有一个，烈度则随着地点的变化而有若干个。一般来说，震中的烈度最高，离震中越远，地震影响越小，烈度 越低。 关系：Ml=1.5+0.58I0（震中烈度） 7.影响地震动特性的因素。 答：包括震源、传播介质与途径、局部场地条件这三类。 8.地震烈度是按什么标准进行区分的？ 答：按地震烈度表的标准进行区分 主要依据是建筑物的破坏程度、地貌变化特征、地震时人的感觉、家具器物的反 应等。 9.地震造成的地表破坏有哪些现象？ 答：地裂缝、滑坡、砂土液化软土震陷。
《公路桥梁抗震设计规范JTG/T 2231-01—2020》解读 近日，交通运输部发布了《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T 2231-01—2020，以下简称《规范》），作为公路工程行业标准，自2020年9月1日起施行。原《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008，以下简称原《细则》)同时废止。为便于理解本次修订的主要内容，切实做好贯彻实施工作，现将有关修订情况解读如下： 一、修订背景 原《细则》自2008年实施以来，在公路桥梁抗震设计方面发挥了重要的规范和指导作用。近年来，我国公路桥梁建设技术发展迅速，桥梁抗震设计技术也取得了重要进展，积累了大量设计经验和成熟的研究成果。原《细则》已不能全面反映我国目前公路桥梁抗震设计的技术水平，为适应公路桥梁建设技术和抗震设计技术的发展，交通运输部组织完成了《规范》的修订工作。 二、《规范》的定位 《规范》适用于单跨跨径不超过150m的圬工或混凝土拱桥、下部结构为混凝土结构的梁桥的抗震设计。斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过150m的梁桥和拱桥的抗震设计，除满足本规范要求外，还应进行专项研究。《规范》既考虑了当前我国桥梁抗震设计的技术需求及国内外桥梁抗震设计技术的新进展，也重点考虑了与《公路桥涵通用设计规范》《公路工程抗震规范》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《中国地震动参数区划图》等相关标准的衔接。《规范》的体系更为完善、适用性和可操作性更强，对进一步提升我国公路桥梁抗震设计水平具有指导作用。 三、特点及主要修订内容 《规范》保持两水准设防、两阶段设计，抗震设防标准（地震作用重现期）和性能目标与原《细则》一致。根据现行《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的规定将计算地震作用常数调整为2.5，对抗震设计提出了更高的要求。E1地震作用下，采用弹性抗震设计，要求墩、梁、基础等桥梁主体结构保持弹性状态，主要验算结构和构件的强度以及支座的抗震能力；E2地震作用下，对采用延性抗震设计的桥梁，主要验算结构变形（位移）和能力保护构件的强度以及支座的抗震能力，对采用减隔震设计的桥梁，主要验算结构强度以及减隔震装置的能力。 《规范》主要吸收了近年来国内外在桥梁抗震概念设计、延性抗震设计、减隔震设计以及构造措施等方面的成熟研究成果，修订和完善了相关设计规定和计算方法，增强了《规范》体系的完整性以及设计和计算方法的适用性和可操作性。 具体来讲，《规范》的主要修订内容包括： （一）在基本要求方面：增加了桥梁结构抗震体系的内容，明确了B类和C类梁桥可采用的抗震体系包括延性抗震体系和减隔震体系两类。细化了抗震概念设计的内容，增加了梁式桥一联内桥墩的刚度比要求和多联梁式桥相邻联的基本周期比要求。
桥梁抗震的构造要求有哪些? 1．对简支梁，连续梁等梁式体系，必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造，阻止梁的横向位移。 2．对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外，还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。 3．对活动支座，均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。 4．对简支梁应采取措施防止地震中落梁，如采用螺栓连接，钢夹板连接，以及将基础置于可液化层一定深度等措施。 5．对于桩式墩和柱式墩，桩(柱)与盖梁，承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。 6．对于砖石混凝土墩台，应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处，截面突变处的抗剪强度。 7．桥台胸墙应予加强。在胸墙与梁端部之间，宜填充缓冲材料，如沥青、油毛毡等。 8．砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。 9．不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建，并应合理布置桥孔，避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。 10．大跨径拱桥的主拱圈，宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式，如箱形拱，板拱等。当主拱圈采用组合断面时，应加强组合截面的连接强度，对双曲拱桥应加强肋波间的连接。 11．大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时，应采取防止落拱构造措施。 12．砖石、混凝土腹拱的拱上建筑，除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外，其余铰拱宜采用连续结构。 13．拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。 14．刚性地基烈度为9度时，或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔，均应采取防止落拱构造，包括加长拱座斜面，设置防落牛腿以及将主拱钢筋伸入墩台帽内。 桥梁结构抗震措施 【提要：措施,抗震,结构,桥梁,】 桥梁结构抗震措施 为防止或减轻震害，提高结构抗震能力，对结构构造所作的改善和加强处理，通常称为抗震措施。各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥，要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块，以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性，增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的土层加固措施;⑦须特别重视施工质量，如施工接缝处的强度保证等;⑧在重要的大桥上，必要时需采用减震消能装置，如橡胶垫块，特制的消能支座等。
桥梁抗震体系 内容摘要：在桥梁设计中，现行的通常做法是仅对桥粱进行简单抗震设防，桥粱结构设计工程师应努力掌握更多的结构抗震知识，提高抗震设防意识。本文分析了桥梁的震害特征和原因，阐述了桥梁抗震设计的具体原则和方法。 关键词：抗震设计；桥梁；地基与基础 一．概述 我国是世界上地震活动最为强烈的国家之一，今年5月份的四川汶川大地震造成了令人触目惊心的损失，作为结构设计工程师，必须充分认识到自己的职责所在，尽可能得利用自己掌握的专业知识，合理提高结构物的抗震能力。尽量减少地震带来的灾害。 二．桥梁的震害及特征 对国内外震害的调查表明，在过去的地震中，有许多桥梁遭受了不同程度的破坏，其主要震害有以下几点。 1．桥台震害 桥台的震害主要表现为桥台与路基一起向河心滑移，导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂：霞力式桥台胸墙开裂，台体移动、下沉和转动；桥头引道沉降，翼墙损坏、开裂，施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。桥台的滑移与倾斜会进一步使主梁受压破坏，甚至使主梁坍毁。 2．桥墩震害 桥墩震害主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位，墩身开裂、剪断，受压缘混凝土崩溃。钢筋裸露屈曲，桥墩与基础连接处开裂、折断等。 3．支座震害 在地震力的作用下，由于支座设计没有充分考虑抗震的要求，构造上连接与支挡等构造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，导致了支座发生过大的位移和变形，从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等．并由此导致结构力f专递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。 4．梁的震害
桥梁最严重的震害现象是主梁坠落。落梁主要是由于桥台、桥墩倾斜、倒塌，支座破坏．梁体碰撞，相邻墩间发生过大相对位移等引起的。 5．地基与基础震害 地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌。并在震后难以修复使用的蕈要原因。地基破坏主要是指因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因数导致的地层水平滑移、下沉、断裂。基础的破坏与地基的破坏紧密相关，地基破坏一般都会导致基础的破坏，主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳。 6．另外桥梁结构的震害还表现在：结构构。造及连接不当所造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成的桥台沉降或斜度过大而造成墩台承受过大的扭矩引起的破坏。 三．桥梁的震害原因 国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生，而顺桥向震害尤其严重，分析其破坏原因主要表现在以下几个方面： 1．地震位移造成的粱式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或粱体相互碰撞引起的破坏。而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱圈在拱顶、拱脚产生的破损裂缝，甚至整个隆起变形。 2.地震位移的影响，进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大。当采用排架桩基础时，则使桩基的承载力降低，从而造成与地震反应无关的过大的竖向和横向位移，而简支粱桥对此尤为明显。另外，由于地基软弱，地震时当部分地基液化失效后引起了结构物的整体倾斜．下沉等严重变形，进而导致结构物的破坏，震害较重。 3．支座破坏，在地震力的作用下，由于支座设计没有克分考虑抗震要求。构造上连接与支挡等构造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，导致了支座发生过大的位移和变形，从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等，并由此导致结构力的传递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。 4．软弱的下部结构破坏。即由于桥梁下部结构不足以抵抗其自身的惯性力和支座传递的主梁的地震力，导致结构下部的开裂、变形和失效，甚至倾覆，并
桥梁抗震规范 当前主要国家桥梁抗展设计规范的基本思想和设计准则是:设计地展作用基本地震工程与工程振动上分为两个等级，都可归纳为功能设计地震和安全设计地震。虽然各规范使用的名词不同，但其思想是基本一致的。 功能设计地震具有较大的发生概率，安全设计地震具有很小的发生概率。在功能设计地震作用下，桥梁结构只允许发生十分轻微的破坏，不影响正常的交通，不经修复也可以继续使用；在安全设计地震的作用下，允许桥梁结构发生较大的破坏，但不允许发生整体破坏，如倒塌、落梁等欧洲规范对此规定得最为清楚、具体。比较起来，我国公路工程抗震设计规范仍在使用烈度概念，而几关于抗震设计的指导思想对于桥梁来说过于笼统。各国桥梁抗震设计规范中虽然设定了两个水准，但在具体的设计程序上绝大多数仍坚持以安全设计地震为准的单一水平设计手法，并认为第一设计水准的要求自动满足。这种情况可能发生变化，TC一32和日本即将出版的新的桥梁抗震设计规范都建议对两个设计地震动水准进行直接设计。这代表了桥梁结构抗震设计具体程序上的一个变动方向。 除了我国现行区划图外，其它主要地震国家均采用了地震动参数区划。采用烈度进行桥梁结构抗震设计无论是在概念上，还是在数值方面都存在很多问题闭，因此我国正在编制的第四代区划图已经使用了地震动参数区划。日本规范确定设计地震动的方法比较独特，设计地震动
的概率特征十分不明显。第一级设计地震虽有统计意义，但仍是确定性成分较多；第二级设计地震以确定性方法规定。第一类主要参考了1923年关东地震(大陆边缘地震)第二类主要参考了1995年阪神地震(都市直下型地震)I，这与日本地域狭小和地震类型相对比较清楚有关。我国城市桥梁抗震设计规范的建议 〔1)l抗震设防标准。这是桥梁结构抗震设计的最基本问题。过去的几十年的时间里，研究者和工程2期范立础等:桥梁抗震设计规范的现状与发展趋势师都提出分级抗震设防的原则：即小震不坏，中震发生有限的结构或非结构构件的破坏，大震发生严重的结构和非结构构件的破坏但不产生严重的人员伤亡。而在可能袭击工程场地最严重的地震作用下，结构不倒塌。这些基本的结构性能目标今天被大多数的设计规程所采用。但传统的作法是，只针对单一的地震作用水平进行结构的抗展设计。现在的问题是针对每一个目标都给出相应的具体设计程序，这样一来，就需要对目前实际上还是单一水准强度抗震设计原则进行修订，采用多水准、多设防目标和多阶段的抗震设计原则。(2)延性和位移设计。传统的桥梁抗震设计采用强度设计方法，即使考虑到延性和位移，也是通过强度指标间接地实现。现在人们越来越认识到了位移在桥梁结构抗震设计中的重要性，很多研究者和工程师建议在抗震设计中直接使用位移为设计参数，这样就将形成多参数抗震设计方法。在这方面，各种非弹性反应谱的研究和应用工作一直在进行。一些建筑结构抗震设计指南和准则已经引人了位移设计的概念和
桥梁抗震分析与设计 北京迈达斯技术有限公司 2007年8月
前言 为贯彻《中华人民共和国防震减灾法》，统一铁路工程抗震设计标准，满足铁路工程抗震设防的性能要求，中华人民共和国建设部发布了新的《铁路工程抗震设计规范》，自2006年12月1日起实施。新规范规定了按“地震动峰值加速度”和“地震动反应谱特征周期”进行抗震设计的要求，明确了铁路构筑物应达到的抗震性能标准、设防目标及分析方法，增加了钢筋混凝土桥墩进行延性设计的要求及计算方法。 从1999年开始，中华人民共和国交通部也在积极制定新的《公路工程抗震设计规范》、《城市桥梁抗震设计规范》。从以上规范的征求意见稿中可以看出，新规范中桥梁抗震安全设置标准采用多级设防的思想，增加了延性设计和减隔震设计的相应规定，对于结构的计算模型、计算方法、以及计算结果的使用有更加具体的规定。 随着新规范的推出，工程师急迫需要具备桥梁抗震分析与设计的能力。Midas/Civil具备强大的桥梁抗震分析功能，包括振型分析、反应谱分析、时程分析、静力弹塑性分析以及动力弹塑性分析，可以很好地辅助工程师进行桥梁抗震设计。
目录 一桥梁抗震分析与设计注意事项 (1) 1. 动力分析模型刚度的模拟 (1) 2. 动力分析模型质量的模拟 (1) 3. 动力分析模型阻尼的模拟 (1) 4. 动力分析模型边界的模拟 (2) 5.特征值分析方法 (2) 6.反应谱的概念 (3) 7.反应谱荷载工况的定义 (4) 8.反应谱分析振型组合的方法 (4) 9.选取地震加速度时程曲线 (5) 10.时程分析的计算方法 (5) 二桥梁抗震分析与设计例题 (7) 1. 概要 (7) 2. 输入质量 (8) 3. 输入反应谱数据 (10) 4. 特征值分析 (12) 5. 查看振型分析与反应谱分析结果 (13) 6. 输入时程分析数据 (18) 7. 查看时程分析结果 (20) 8. 抗震设计 (22)