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
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
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
公路桥梁抗风设计规范 一、背景情况 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015，以下简称《通规》)明确了桥梁抗船撞的设计原则，规定了IV～Ⅶ内河航道和通航海轮航道的船撞力设计值，是当前公路桥梁抗船撞设计的基本原则和统一标准。近年来，通航船舶呈现出吨位大、航速快的发展趋势，随着我国在建和拟建跨越航道桥梁的不断增多，保障桥梁结构在船舶撞击下的安全十分重要。为进一步保障在船舶撞击下的桥梁安全，完善细化桥梁抗船撞设计，在设计中综合考虑和体现船舶通航密度、船桥撞击概率、风险综合防控、桥墩抗撞性能等系统性和精细化设计要求，交通运输部组织完成了《规范》的制订工作。 二、《规范》的定位 《规范》为桥梁抗船撞设计提供可行或具体技术方法，提出了降低船撞风险的总体要求、降低船撞效应的结构性防船撞设施要求和基于性能的抗撞设计方法（结构设计准则由一系列可实现的性能目标来表示，保证在船舶撞击力作用下实现结构预定功能的抗撞设计方法），是对《通规》的重要补充，作为推荐性标准、与《通规》一起规定了公路桥梁抗船撞设计要求。《规范》贯彻了“综合防控、分级设防”的思想，提升了抗船撞设计的科学性，形成了一套系统的解决方案，引导公路抗船撞设计的标准化与精细化。《规范》充分考虑了与其他标准的衔接，以国内外工程实践和先进研究成果为依托，以安全可靠、先进有效、经济合理、
成熟实用为基本原则，广泛征求意见，具有清晰明确的定位，对进一步提升综合交通和基础设施的安全保障工作具有较强的指导作用。 三、《规范》的特点 《规范》注重落实高质量发展理念和交通强国建设纲要要求，对标国内国际先进水平，吸纳了交通运输行业桥梁抗船撞领域的最新研究成果及工程建设经验，开展了大量的理论研究与试验验证。《规范》的主要内容包括： （一）贯彻“综合防控、降低风险”的理念。一方面加强总体设计，提出了合理确定桥位、桥型、跨径和构造等总体要求，以降低船桥碰撞概率；对非通航孔桥，逐桥考虑船舶到达的可能性进行设计。另一方面，重视防撞设施的布设,规定了必要的结构性防船撞设施，以降低主体结构船撞效应。 （二）采用“性能设计、分级设防”的方法。基于性能的抗撞设计方法，主要包含抗船撞设防目标、设防船撞力与船撞效应计算、抗撞性能验算等内容。根据桥梁重要性等级和失效概率，抗船撞设防目标采用分级设防，桥墩、基础和支座的抗撞性能采用分级评估的分析方法。 （三）落实“风险概率、精细分析”的要求。在抗撞的设防船撞力计算上，提出了操作性很强的分位值法；考虑通航密度、船桥撞击概率等因素，建立了精细化程度高的概率-风险分析法。在抗撞的船撞效应计算上，明确了强迫振动法和质点碰撞法的技术要求，反映了船-桥-防船撞设施撞击效应分析的主流方法。四、实施注意事项
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。
ＩＳＢＮ７—５６０８—２２１２—６／Ⅲ?３７７第十四届全国桥梁学术会议论文集 ２０００．１１．５～７南京 《公路桥梁抗风设计规范》概要 及大跨桥梁的抗风对策 项海帆陈艾荣 （同济大学） 【摘要】随着我国桥集工程的不断发展．迫切需要精帝｜适合我国国情的（公路桥梁抗风设计规范）。本文介绍了｛莪规范螭翩中的几个主要问题，其中包括基本风速图和风压圈、风衙藏的表达方式、桥檗动力稳定性检验和风洞试验要求等．此外。还讨论了太跨桥集成桥和施工阶段的各种抗风对策。 关键词惭粱抗风设计规范 ：碴鹂． 一、撅述… 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跨桥梁的抗风设计中。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ｌ所示。 表１＜公路桥梁抗风设计规范＞专曩的内窖以最报批稿的目曩 专题内容规葩目录１全国基本风建圈和基本风压圈的绘制；第一章总用 ２．斛拉桥和慧索桥的基顿的近似公式；第二章基本术语与基本符号 ３．桥架的辱敢静阵风荷羲研究；第三章风建计算 ４．斜拉桥和怎索侨的阻尼比研究；第四章风荷载计算 ５．风参数的合理取值研究；第五章桥檠的动力特性 ６．鼻塑桥梁断面的气曲参敷铡定第六章抗风稳定性验算 第七章风致限幅振动 第八章风洞试验要求 第九章风致振动控制 附录 ４０
《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
公路桥梁设计规范答疑汇编--问题举例 1、在条文说明中的第3.3.1中的第3款：“应首先考虑与桥涵相连的公路路段的路基宽度，保持桥面净宽与路肩同宽。”主要疑惑是：路肩指的是硬路肩还是土路肩？ 2、规范第3.3.2条中规定：“在不通航和无流筏的水库中区域内，梁底面或拱顶底面离开水面的不应小于计算浪高的0.75倍加上0.25m。” 问题如下： （1）以上条款中的0.25m指的是在浪高的0.75倍上加的一个安全值，还是指高于支承垫石顶面高度0.25m？（2）在水库区域内的通航桥的不通航孔，以上条款是否适用？ （3）此处的水面是指计算水位还是最高洪水位？ （4）最终梁底净空是否需要满足第 3.3.2条中的所有条款？即是否需满足该条最后一段所要求的并同时满足表3.3.2的要求？ 3、（1）规范第3.3.6条规定天然气管道不是顺桥过。是所有的天然气管道不得过，还是对直径和压力有限制？在城市桥梁及城市郊区公路桥梁的设计中，此条经常不能满足。 （2）煤气管道是否等同于天然气条文取用？管道与桥梁的交叉如何考虑？高压线的定义是多少电压？ 4、（1）规范第3.5.8条中纵坡大于1%的桥梁非常普通，对于空心板等大规模工厂化制作的上部结构，梁底水平如何操作（每根梁的纵坡可能都不同）？ （2）规范第3.5.8条中“某一规定坡度”具体数值是多少？ 对于纵、横坡较大的空心板桥，如果不能使用球冠支座，梁底只能做垫块，空心板预制比较困难，景观较差，如何处理？ 5、规范第3.6.4条规定水泥混凝土桥面铺装面层（不含整平层和垫层）的厚度不宜小于80mm，混凝土强度等级不应低于C40。 条文中，关于“不含整平层和垫层”的含义，如采用沥青混凝土桥面，有两种不同的理解，一是沥青混凝土下的混凝土铺装，只算是“整平层和垫层”，可不按第3.6.4条的厚度及强度要求；二是沥青混凝土下的混凝土铺装，不是整平层和垫层，是桥面铺装（根据条文解释，似这样理解也是符合精神的），应符合第3.6.4条的厚度及强度要求。 6、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第3.7.2条“跨越河流或海湾的特大、大、中桥宜设置水尺或标志，较高墩台宜设围栏、扶梯等”。 请问：（1）本条中“较高墩台”中的“较高”二字有没有一个明确的幅度或范围，即“多高”才算“较高”？（2）本条中“较高墩台宜设围栏、扶梯等”中，设置围栏、扶梯的目的是什么？是为了方便桥墩台的养护还是其他目的？
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
上海市市政工程 桥梁专业施工图设计审查要点 （报批稿） 上海市建设工程设计文件审查管理事务中心 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 2011年10月
目录 1．总则 (1) 2．审查依据 (2) 3．审查要点 (3) 3.1 主要技术标准 (3) 3.2 设计文件 (4) 3.3 桥梁总体设计 (5) 3.4 桥梁地基与基础 (6) 3.5 桥梁结构的抗震、抗风设计 (7) 3.6 桥梁结构构造设计 (7) 3.7 城市人行天桥 (9) 3.8 城市轨道交通高架桥梁 (10) 3.9公众利益 (11)
上海市市政工程桥梁专业施工图设计审查要点 （报批稿） 2011.10. 1．总则 1.0.1为指导桥梁工程施工图设计文件审查工作，使桥梁工程施工图设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求，根据《房屋建筑和市政基础设施工程施工图设计文件审查管理办法》建设部令第134号和《上海市建设工程施工图设计文件审查管理规定》沪建交[2011]480号文件精神，制定上海市市政工程桥梁专业施工图设计审查要点（以下简称审查要点）。 1.0.2施工图审查是指建设主管部门认定的施工图审查机构按照有关法律、法规对施工图涉及公共利益、公众安全和工程建设强制性标准的内容进行审查。 1．0.3本审查要点适用于上海地区新建、改建的城市道路、公路、轨道交通的桥梁和人行天桥的结构部分施工图设计审查，与桥梁设计有关的其他专业的审查要点见其他相关专业的施工图审查要点。 1.0.4建设单位报请施工图审查的资料应包括以下内容： 1 建设工程项目报建表； 2 立项批文、初步设计批文； 3 规划批文； 4有关主管部门批文； 5初步设计文本； 6 专家评审意见（含专题研究论证报告等）； 7 岩土工程勘察文件（详勘）和测绘成果； 8 全套施工图； 9 计算书（主要为软件名称、计算建模、计算工况、计算结果等）； 10 第三方复核审查意见（如有）； 11 审查需要提供的其它资料。 1.0.5施工图审查应包括以下内容： 1 是否符合有关工程建设强制性标准； 2 地基基础和主体结构的安全性；
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。
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
公路桥梁设计规范答疑汇编-- 问题举例 1、在条文说明中的第3.3.1 中的第3 款：“应首先考虑与桥涵相连的公路路段的路基宽度，保持桥面净宽与路肩同宽。”主要疑惑是：路肩指的是硬路肩还是土路肩？ 2、规范第3.3.2 条中规定：“在不通航和无流筏的水库中区域内，梁底面或拱顶底面离开水面的不应小于计算浪高的0.75 倍加上0.25m。” 问题如下： （1）以上条款中的0.25m 指的是在浪高的0.75 倍上加的一个安全值，还是指高于支承垫石顶面高度0.25m？（2）在水库区域内的通航桥的不通航孔，以上条款是否适用？ （3）此处的水面是指计算水位还是最高洪水位？ （4）最终梁底净空是否需要满足第 3.3.2 条中的所有条款？即是否需满足该条最后一段所要求的并同时满足表 3.3.2 的要求？ 3、（1）规范第3.3.6 条规定天然气管道不是顺桥过。是所有的天然气管道不得过，还是对直径和压力有限制？在城市桥梁及城市郊区公路桥梁的设计中，此条经常不能满足。 （2）煤气管道是否等同于天然气条文取用？管道与桥梁的交叉如何考虑？高压线的定义是多少电压？ 4、（1）规范第3.5.8 条中纵坡大于1%的桥梁非常普通，对于空心板等大规模工厂化制作的上部结构，梁底水平如何操作（每根梁的纵坡可能都不同）？ （2）规范第3.5.8 条中“某一规定坡度”具体数值是多少？对于纵、横坡较大的空心板桥，如果不能使用球冠支座，梁底只能做垫块，空心板预制比较困难，景观较差，如何处理？ 5、规范第3.6.4 条规定水泥混凝土桥面铺装面层（不含整平层和垫层）的厚度不宜小于80mm，混凝土强度等级不应低于C40 。 条文中，关于“不含整平层和垫层”的含义，如采用沥青混凝土桥面，有两种不同的理解，一是沥青混凝土下的混凝土铺装，只算是“整平层和垫层” ，可不按第3.6.4 条的厚度及强度要求；二是沥青混凝土下的混凝土铺装，不是整平层和垫层，是桥面铺装（根据条文解释，似这样理解也是符合精神的），应符合第3.6.4 条的厚度及强度要求。 6、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004 ）第3.7.2条“跨越河流或海湾的特大、大、中桥宜设置水尺或标志，较高墩台宜设围栏、扶梯等” 。 请问：（1）本条中“较高墩台”中的“较高”二字有没有一个明确的幅度或范围，即“多高”才算“较高”？ （2）本条中“较高墩台宜设围栏、扶梯等”中，设置围栏、扶梯的目的是什么？是为了方便桥墩台的养护还是 其他目的？ 7、规范第4.1.4 条：“作用的设计值规定为作用的标准值乘以相应的作用分项系数”。相应的分项系数在规范中没
无锡蓉湖大桥 抗风抗震初步分析报告 中铁大桥勘测设计院 2002年7月武汉
分析复核专业负责人站长院总工程师
前言 无锡蓉湖大桥工程位于江苏省无锡市市区，该桥跨越京杭大运河。本研究报告所研究的方案为： 145m+41.2m+33.8m独塔单索面混合梁斜拉桥；桥面以上主塔高为55.3m（不含塔顶装饰部分）, 桥面以上塔柱为双柱钢管砼塔柱，其中锚固区的双柱由20mm厚的钢板相连，下塔柱为单柱砼塔柱，斜拉索为单索面，两根索沿横桥向的间距为1.0m。该方案的主梁主跨为钢箱梁，边跨为砼箱梁。 由于桥址处设计基本风速达25.9m/s，因此，该桥在成桥运营状态和施工全过程的抗风安全应高度重视；同时，大桥所在地区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35秒，故该桥在成桥运营状态的抗震安全也应重视；为此，我们对该桥的抗风安全性和抗震安全性进行了较为全面的分析。其主要研究内容、主要研究结论及评价如下： 1．主要研究内容 1．1 设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定1．2 抗震设防标准的确定 1．3 结构动力特性分析 1．4 主梁抗风稳定性验算 1．5 有关抗风的其它问题 1．6 结构的抗震分析 2．主要研究结论及评价
2．1 基本风压W0=600Pa，设计基本风速V10=25.9m/s。 主梁设计基准风速V D（梁）=21.5m/s；主塔设计基准风速 V D（塔）=29.8m/s。 施工阶段主梁设计基准风速V D（梁施工）=18.1m/s；施工阶段主塔设计基准风速V D（塔施工）=25.0m/s。 主梁成桥状态颤振检验风速[V cr]=36.1m/s；主梁施工阶段颤振检验风速[V cr s]=30.3m/s。 2．2 抗震设防标准：地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35秒，具体设计计算取地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.30秒，检算结构物的强度；取地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.30秒，检算结构物的位移。 2．3 结构动力特性分析和主梁颤振临界风速的估算（见表一）表一成桥状态动力特性及主梁颤振临界风速的估算 表中：ε——扭弯频率比；V cr1——弯扭耦合颤振临界风速；V cr2——分离流扭转颤振临界风速； 从上表中可以看出，由于斜拉桥主跨不大，且主跨主梁为箱梁，扭转刚度较大，桥面较宽，且在结构体系中采取了合理的布置（塔梁固结、设置一个辅助墩），使主梁具有较高的扭转自振频率和扭弯频率比，同时，主梁采用扁平（宽高比12.5）的流线型箱梁，这些对
日本桥梁抗风设计基准规范 一、前言 随着交通事业突飞猛进的发展，自80年代末以来的短短的十多年间，我国建成了20余座以斜拉桥、悬索桥为主要桥型的主跨400m以上的大跨度桥梁。斜拉桥、悬索桥对风作用反应敏感，风的作用尤其是动力作用往往成为这两种桥梁设计和施工的控制因素。我国目前的《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）虽有静风荷载方面的条款，但不适用于大跨度的桥梁，桥梁的动力抗风设计和施工过程中的抗风验算更是空白，因此，中交公路规划设计院和同济大学项海帆院士为首的有关研究人员，在国内从事桥梁抗风研究的单位和专家的积极支持下，总结我国十几年来桥梁抗风理论研究和风洞试验的成果，并参考、吸收了其他国家桥梁抗风设计规范和标准中的一些成果，历时3年，于 1996年4月编制完成我国第一部用于大跨度桥梁抗风设计的指导性文件《公路桥梁抗风设计指南》（以下简称《指南》）。 《指南》公布4年多来，在指导大跨度桥梁的抗风设计中，发挥了巨大的作用，但由于风的作用和桥梁对风反应的极其复杂性，《指南》的深度和广度尚不能完全解决桥梁所涉及的抗风设计和验算的问题，再加上应将近年来由于桥梁抗风研究的进一步深入和实际工程积累的日渐丰富的经验中所获得的新见解纳入，以便更方便、有效、规范地进行桥梁抗风设计。交通部于1997年立项编制中华人民共和国交通部行业标准《公路桥梁抗风设计规范》（以下简称《规范》）。《规范》的编写工作虽已近结束，但《规范》的颁布实施尚待一些时间，《规范》虽比《指南》大大前进了一步，但我国大跨度桥梁的建设高潮方兴未艾，在更恶劣的风环境条件下建设更大跨度的桥梁已在前期准备工作之中，而且《规范》也还不能完全解决桥梁抗风设计的所有问题，涵盖不了所有不同跨度、不同构造形
1 本课程目的：认识桥梁的风、地震的重要性；了解基本的风、地震引起桥梁振动；中小桥梁的地震问题的应对；大跨桥梁主要风振问题应对措施 中国桥梁工程的问题：1. 中国桥梁工程的新技术2. 工程质量问题3. 桥梁经济问题4. 桥梁美学问题5 管理问题（管理层问题） 2抗风与抗震的必要性1）大跨桥梁的轻柔化2）中小桥梁的刚硬化 3抗风与抗震对于桥梁工程师意义1）意识到不同种类桥梁的潜在问题（长大桥的风，地震，中小桥梁的地震，裂缝，混凝土徐变）2）简单技术问题的理解（风越大，桥梁越危险？内地桥梁不存在风的问题？地震时桥梁不能倒塌？） 4风工程的重要性1）财产损失2）人员伤亡 5风工程研究内容建筑结构风工程；桥梁结构风工程；车辆空气动力学；环境污染与扩散 6风工程研究方法风洞试验，CFD，实地观测 7风工程研究内容1、建筑结构风工程（艾菲尔铁塔）2、桥梁结构风工程（Tay 桥，塔科马桥）3、车辆空气动力学（汽车的外形）4、环境污染与扩散（环境的空气污染物）5、农作物的倒伏6、其他结构物（广告牌，塑料大棚，煤堆帐篷）城市雕塑等 8风洞的分类 风洞：在按一定要求设计的管道内, 产生可控制气流 进行气动力实验的设备 按风速分：极低速低速亚音速跨音速超音速 (<3m/s) (0.4M) (0.8M) (1.2M) (5.0M) 按工作方式分：回流式(闭口式开口式) 直流式(吸入式吹出式) 按工作面积分：试验段当量直径(风工程用风洞) 大型(d>4m) 中型(1.5m
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