钢筋混凝土桥墩延性抗震设计方法分析

桥梁高墩抗震设计方法探讨摘要：桥梁工程在山区建设越来越多，这是因为山区地势复杂，交通条件较为落后，需要通过桥梁工程来改善交通状况。

然而，在建设公路工程时，需要设计较高的桥墩，这是因为山区往往有较大的高差，需要通过桥梁来连接两侧的地面。

而桥墩作为桥梁结构的主要承重构件，容易在地震力作用下出现支座大变形剪切、落梁破坏等病害，这给桥梁的安全性带来了很大的隐患。

在桥梁高墩抗震设计方面，需要考虑多个因素，如桥墩的材料、形式、结构等。

一般来说，钢筋混凝土是桥墩的主要材料，因为它具有较好的抗震性能和承载能力。

同时，在桥墩的形式和结构设计中，也需要考虑地震力的作用因素，如地震波的频率、幅值、方向等。

此外，还需要在桥墩的设计中考虑桥墩与桥面板之间的接口设计，以保证整个桥梁结构的稳定性和安全性。

关键词：桥梁高墩；抗震设计；方法1高墩抗震设计概述桥梁高墩是桥梁结构中不可或缺的一部分，其抗震性能的好坏对整座桥梁的安全性和耐久性有着至关重要的影响。

在桥梁高墩的抗震设计中，需要综合考虑墩身的受力情况、墩顶结构的刚度和耐震性、墩基的稳定性等因素。

首先，在墩身的受力情况方面，需要根据高墩的结构特点和所处的地质条件进行合理的受力分析，确定高墩的承载力和变形特性。

同时，还需要对高墩的横向和纵向位移进行限制，以保证在地震作用下高墩的稳定性。

其次，在墩顶结构的刚度和耐震性方面，需要加强墩顶结构的刚度和耐震性能，采用混凝土加固、加强墩顶横向连接等措施，以提高整座桥梁的抗震能力。

最后，对于墩基的稳定性问题，需要根据地质勘探和土壤力学等方面的数据分析，确定墩基的设计参数，采取合理的基础支承结构和加固措施，保证墩基在地震作用下的稳定性和承载力。

2高墩桥梁的特点及震害分析高墩桥梁是指桥梁的墩子高于一般的桥墩，通常多位于山区。

这种桥梁结构多采用多跨连续梁或连续钢体，同时多采用空心高墩。

由于高墩桥梁的特殊结构和地理位置，它们往往容易受到地震的影响。

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法近些年来，我国的经济发展和城市化发展得到了飞速的发展，我过交通事业也随着得到了比较全满的发展。

众所周知，交通是我国国民经济的大动脉，也是重大自然灾害的生命线。

我国河流众多，桥梁工程是公路路程的咽喉，能够保障公路的通畅。

但是桥梁一旦受到地震的影响出现了損坏或者坍塌，将会给周边的居民和国家带来不可小觑额的经济损失。

所以，完善桥梁抗震的设计岁保障桥梁安全有着极为重要的意义。

一、在桥梁设计中应该注意的问题1.选择桥梁的位置在选择桥梁的桥址时，设计人员应该尽量避免将桥梁建设在相对松软的场地，应该选择抗震系数比较高，且较为坚硬的场地。

像人工填土地、粘土地或者根基不稳的场地都是较为危险的地区。

硬粘土、基岩以及碎石类地基是桥梁施工最理想的地方。

拱桥还要注意尽量避免建立在断层之上，若有必要，需要对其进行地震安全测评。

2.对桥型的选择桥型的选择应该考虑到施工地的地质条件、地形地势以及桥梁工程的实际规模，以此为基础选择合适的桥型、桥墩以及桥梁的基础形式。

施工单位要尽可能的选择先进的施工技术和测量技术，根据自己的实际情况将建筑成本降到最低，将建设质量提到最高。

还可以多加利用先进的混凝土建设架构。

3.对桥孔的布置对桥孔的选择，需要有利于抗震的布局，桥孔应该尽量避免与高墩或者大跨度的桥梁结合。

桥孔比较适宜自重较轻、架构相对简单、质量分布比较均匀、重心相对较低的桥梁。

二、桥梁抗震设计的原则桥梁的抗震设计，其合理性要求，设计桥梁需要使桥梁结构的强度、刚度及其延性等指标实现最佳的结合，此外，还要将设计方案设计的即经济有能够达到抗震的指标。

这就要求桥梁设计师要深入了解施工地的地质结构，以及桥梁结构对地震的反应，还需要具有科学合理的创造力，对于一些落后的规范要勇于挑战。

桥梁抗震的设计要遵循以下的原则：合适的建设场地、注重桥梁的整体性与规则性、提高桥梁结构的构件强度、设置多道抗震防线。

三、桥梁抗震设计的措施1.基础抗震措施设计师在加强基础抗震的措施是，可以采取减轻桥梁上部的自重和荷载，以防止桥梁受地震的影响出现永久性的变形。

钢筋混凝土构件的抗震设计地震是一种自然灾害，给人们的生活和财产安全带来了巨大的威胁。

在地震频繁的地区，建筑物的抗震性能尤为重要。

而钢筋混凝土结构，作为一种常用的建筑材料，其抗震设计对于确保建筑物的安全具有重要意义。

一、纵向抗震设计在钢筋混凝土结构的抗震设计中，纵向抗震设计是必不可少的一部分。

其目的是通过合理设置竖向钢筋和钢筋混凝土材料的质量来增强结构的刚度和延性。

在地震发生时，通过增加结构的刚度和延性可以有效减少结构的位移和应力，从而减小地震的破坏程度。

纵向抗震设计的重点是确定合适的钢筋直径和间距，并遵守规范中的要求。

在设计过程中，需要考虑到结构的荷载和地震力，并根据地震烈度和设计级别进行合理的布置，以确保结构在地震中能够有足够的承载能力和变形能力。

二、横向抗震设计除了纵向抗震设计外，横向抗震设计也是钢筋混凝土结构抗震设计中的重要部分。

横向抗震设计的目的是通过增加结构的刚度和强度来抵抗地震力的作用。

常见的横向抗震设计方法包括设置剪力墙、剪力框架和剪力楼板等。

剪力墙是一种竖向设置的墙体结构，其作用是通过承担水平剪力来减小地震力对结构产生的影响。

剪力墙的设计需要考虑到结构的高度、布局和开孔等因素，并按照规范的要求确定墙体的尺寸和钢筋配筋。

剪力框架是由钢筋混凝土梁柱组成的一种结构形式，其特点是刚度大、延性好。

在剪力框架的设计中，需要合理确定梁柱的尺寸和钢筋配筋，以满足结构的抗震要求。

剪力楼板是一种水平设置的楼板结构，其作用是通过承担水平剪力来增强结构的抗震性能。

在剪力楼板的设计中，需要考虑到楼板的厚度、间距和钢筋配筋等因素，并按照规范要求进行布置。

三、墙柱结构设计在钢筋混凝土结构的抗震设计中，墙柱结构的设计也非常重要。

墙柱结构是指通过设置钢筋混凝土墙体和柱子来增加结构的强度和刚度，从而提高结构的抗震性能。

在墙柱结构的设计中，需要合理确定墙柱的尺寸和钢筋配筋，并考虑到结构的布局和开孔等因素。

同时，还需要根据地震烈度和设计级别进行合理的布置，以确保结构的稳定性和安全性。

钢筋混凝土框架结构延性设计的探讨0.引言在我国当前的高层建筑当中，对于钢筋混凝土的运用是非常广泛和普遍的，而钢筋混凝土的框架结构因为具有十分稳定的延性，所以使得其也成为了现代很多高层建筑所主要采用的结构形式之一。

这种建筑结构在当前来说，更多的运用在了地震的防护区域，因为这种结构形式具有非常好的抗震性能，但是如果这种框架结构不进行有效的延性设计，那么在较大的自然灾害发生的时候或者是在地震到来的时候，就会产生比较严重的后果，甚至会诱发更大的灾害。

接下来，笔者将在本研究中将主要以建筑钢筋混凝土框架结构延性设计为例，对建筑钢筋混凝土狂接结构设计方面的问题做出简要分析，并简单谈一谈自己的主观看法。

1.建筑钢筋混凝土框架结构的设计原则在高层建筑的框架结构设计当中，应该遵循刚柔相互协调的这一原则，这可以保证高层建筑拥有一定的延性[1]。

而且，笔者认为在抗震撼方面还需要遵循多道设计的原则，这样，如果第一道抗侧力构件受到了破坏，那么接下来的第二道防线和第三道防线就会立即作出接替，这样便能够更好地挡住各种震撼力的冲击。

对于保证建筑物不会因为震撼而倒塌起到了一定的支撑作用。

此外，笔者认为在高层建筑的抗震设计当中还需要对选择作出一定的规定，在选材上，高层建筑要遵循轻质量高强度的原则，建筑材料不单单需要具备足够的形变能力和强度，而且材料的自重也应当尽可能的轻一些[2]。

这样，即便是因为很强大的震撼而造成高层建筑的坍塌，那么轻质的材料对人体所造成的伤害也会适当的降低很多。

2.建筑钢筋混凝土框架结构的延性设计2.1梁柱的延性设计如果想要保证建筑物的框架结构具有更高的延性，那么首先需要保证这个建筑物的框架梁祝具有足够的延性。

梁柱的延性和梁柱界面的塑性铰的转动力有十分重要的关系，所以框架结构的抗震设计最关键的就是对梁柱塑性铰进行设计。

笔者认为在对其进行设计的时候需要遵照强剪弱弯的原则。

钢筋混凝土梁柱在如果受到了较大的剪力，那么一般就会呈现出脆弱性的破坏[3]。

钢桥的抗震措施主要包括以下几个方面：
桥跨选择：地震区的桥跨不宜太长，因为大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大，从而降低墩柱的延性能力。

在保证工程经济的同时，应选择小跨径方案，使桥墩承受的轴压水平较低，从而获得更佳的延性。

桥孔布置：桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置，并尽量避免高墩与大跨的组合。

此外，桥梁结构应形体简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。

上部结构抗震措施：应尽量保证结构体系的整体性和规则性。

上部结构尽可能采用连续结构代替简支结构，以减少伸缩缝的数量，降低落梁的可能性，同时也提高了桥上行车的舒适性。

此外，可以在梁底部加焊钢板，或采用纵、横向约束装置限制梁的位移。

T梁在端横隔板之间应采用螺栓连接，曲梁桥则应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。

桥墩加固：为防止桥墩在地震中受到破坏，可以采取钢套筒包裹加固、纤维复合材料加固和增大截面加固等措施。

这些加固方法都可以提高桥墩的横向约束，减小桥墩的横向变形，防止墩柱的倒塌。

减隔震技术：采用减隔震技术及专门的耗能装置，如铅芯橡胶耗能支座等，可以提高高架桥的抗震性能。

其他措施：在伸缩缝、钢绞线和梁端等上部接缝处采用拉杆、挡块或者增加支承面宽度等措施，也能有效阻止落梁震害的发生。

同时，增加钢筋混凝土桥墩的横向约束力，提高其抗弯延性和抗剪强度，也是防止桥墩弯曲和剪切震害的有效方法。

总的来说，钢桥的抗震设计需要综合考虑多个因素，包括桥跨选择、桥孔布置、上部结构抗震措施、桥墩加固以及减隔震技术的应用等。

通过合理的设计和施工措施，可以显著提高钢桥的抗震性能，保障桥梁在地震中的安全使用。

2020.35科学技术创新V 型钢混结合桥墩的计算分析与设计优化薛弘毅（东南大学建筑设计研究院有限公司交通分院，江苏南京210096）1桥梁概况与V 型钢混结合桥墩桥墩是桥的主要支撑物，承担着将桥上部构造的自重和外荷的负荷传递到承销台的基础上的作用。

在不同的桥梁下部结构形式中，V 形墩造形轻巧优美,墩顶与上部构造可采用固结,成为斜腿刚构；在地震的作用下，钢筋混凝土的桥墩容易发生桥墩的倾斜和裂缝，甚至倒塌。

因此，采用延展性更好的钢混组合断面的桥墩，可以提高抗震性能。

本桥为锦江桥的西侧连接匝道桥，位于成都市绕城高速南侧。

本桥采用v 型钢管混凝土桥墩，混凝土承台，钻孔灌注桩基础。

本西侧匝道桥分为2联，桥梁总长178.5m ，跨径布置为(3.5+3×25)m+(3×24)m 。

桥梁标准断面布置如图1所示，总宽11.5m ，横向布置为0.75m(风嘴)+0.4m(栏杆)+5m(人行道)+5m (人行道)+0.4m(栏杆)+0.75m(风嘴)。

图1桥梁建成图与桥梁典型横断面2初定V 型钢混结合桥墩尺寸与计算分析2.1设计荷载图2上部结构支座反力标准组合值图上部结构的支座反力计算结果如图2所示，可见W5#号墩的支座反力最大，取其为最不利的下部结构进行有限元建模计算分析。

同时可知恒载是最主要的荷载作用，其对支座反力的影响最大，其次是活载(行人荷载)；同时梯度温度对支座反力的影响也比较大；支座沉降与整体温度对支座反力的影响较小。

2.2初定V 型桥墩尺寸主桥(锦江桥)均采用V 形桥墩，墩顶尺寸为往下2m 截面直径为0.9m ，往上为以5%的斜率渐变。

桥墩两v 腿斜向收拢锚固于承台，柱脚埋入承台1.5m 。

承台上方柱脚为跑道型混凝土墩底。

承台尺寸为5.2m ×2.5m ×2.5m ；承台下为2根直径1.5m 的钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计。

本桥(西侧连接匝道桥)桥墩尺寸参照主桥尺寸进行初步设计。

铁路钢筋混凝土桥梁抗震延性及隔震设计研究摘要:本文主要铁路钢筋混凝土桥梁抗震设计基本原理和延性的概念,以及影响结构延性抗展的主要因素,最后提出一种提高结构廷性能力的桥墩减隔震设计。

关键词:延性抗震延性减隔震我国正处于铁路建设大发展的时期,在建和待建的高速铁路总里程将达到上万公里。

在高速铁路建设中大量采用了以桥代路,桥梁比例已达到线路总长度的70％-80％,根据以往的经验表明,地震对桥梁造成严重的破坏,作为生命线工程的铁路既是交通运输的枢纽工程,又是抗展救灾中的关键所在。

故如何提高桥梁的抗震能力,使桥梁在地展时能起到安全疏散的作用,地震后确保抗震救灾重建家园的需要,是桥梁工程中的主要研究课题之一。

新颁布的铁路抗震规范[1],提出了三水准两阶段设计的原则,在多遇地震下,桥梁结构按弹性理论设计,不允许结构产生大的损伤和破坏；罕遇地震下,桥梁结构按弹塑性理论设计,引入延性设计方法,允许结构产生可修复的损伤和破坏,但结构物不得倒塌。

从而使“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则在规范标准体系中得以体现。

1 抗震设计参数桥梁结构的刚度、强度和延性,是铁路桥梁抗震设计的三个主要参数。

1.1 刚度为了正确可靠地计算结构在地震侧向力作用下的变形,进而控制其变形,工程师必须估算出结构的实际刚度。

这个量值把荷载或作用力与结构的变形联系起来。

对结构刚度的估计值将直接影响到对结构地震反应位移的预期值。

过去往往使用全截面刚度代替开裂截面刚度,因而人为低估了结构的地震反应位移,导致地震中出现落梁震害的严重后果。

1.2 强度如果要保证桥梁结构在预期的地震作用下免遭破坏,结构就必须具有足够的强度,以抵抗结构在其弹性地震反应时所产生的内力。

p(3)采用有利于提高结构整体性的连接方式。

(4)条件允许时,可采用隔震、耗能装置,减少构筑物的地震反应。

(5)采用技术先进、经济合理、便于修复加固的抗震措施。

(6)采用对抗震有利的延性结构或材料。

第7章 桥梁抗震设计示例目前，桥梁工程的抗震设计一般有两种思路：一是采用“抗震”对策进行设计，致力于为结构提供较强的抵抗地震作用的能力；二是采用减隔震的概念进行设计，致力于减小结构的地震反应，以保证结构的安全。

本章将采用上述两种对策对一座四跨连续梁桥进行纵桥向的抗震设计，着重介绍计算设计部分。

其中，“抗震”设计部分采用两种方法进行，即根据现行《公路工程抗震设计规范》（以下称“规范”）进行设计，和采用能力设计方法进行延性设计。

最后，对采用两种对策的抗震设计进行比较分析。

7.1 桥梁结构简介某一四跨连续梁桥，跨径组合为m 254⨯（见图7.1）。

上部结构为预应力混凝土连续箱梁，宽12m ，高1.25m 。

箱梁的混凝土用量为0.6m 3/(m 2桥面)，桥面铺装厚13cm ，三道防撞栏杆质量共2.6t/m 。

采用双柱式桥墩，墩柱采用1.2⨯1.05m 的实心钢筋混凝土截面，横向间距桥梁上部结构的质量为：t m s 14601006.14100)6.25.21208.05.21227.0(=⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯=根据“规范”，所有墩柱质量可换算为墩顶的集中质量，为：t m p 6.82680625.524.0)]5.6476(5.235.15.1[24.0=⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=η可见，p m η仅为s m 的2.1％，所以在地震反应分析中，墩身惯性力可以忽略不计。

7.2 地震动输入本桥可采用反应谱法进行地震反应分析，因此采用地震加速度反应谱作为地震动输入。

根据《中国地震动参数区划图》的规定，该桥址场地的地震加速度峰值为0.2g ，即水平地震系数为0.2。

本连续梁桥为城市高架桥中的一联，结构重要性系数取1.3。

桥址场地属于“规范”II 类场地，反应谱曲线见图3.8，特征周期为0.3s ，下降段的反应谱值为：98.03.025.2⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β7.3 “抗震”设计在静力设计中，多跨连续梁桥常采用的梁墩连接方式为：仅在中墩设固定支座，其余墩上均设滑动支座。