桥梁工程抗震设计课件

路桥科技169 桥梁工程中桥梁抗震设计鲍 伟（安徽省公路桥梁工程有限公司，安徽 合肥 230031）摘要：近年来，我国社会经济快速发展，桥梁工程的建设速度也不断加快。

桥梁的抗震设计也成为一个重要的话题，尤其是处于地震带的区域，更要在桥梁工程的设计时考虑好抗震设计，确保桥梁在使用过程中的安全性与可靠性，满足我国社会经济的发展需求。

基于此，本文将对桥梁工程中桥梁抗震设计进行分析。

关键词：桥梁工程；桥梁抗震设计；桥梁设计1 桥梁震害分析 在城市现代化发展进程中，城市人口形成了聚集状态，加快了区域内经济发展进程。

交通网络应用在城市命脉主体中，旨在全面提升城市抗震性能，加强桥梁抗震效果设计。

依据最近几十年实际发生的地震灾害事件，桥梁工程在地震灾害中极易遭受破坏，作为抗震防灾的关键环节。

桥梁工程在发生破坏时，将会阻断受灾区的交通线路，提升灾区救援困难，使地震引起的关联灾害持续深化，增加了救灾、灾后建设等工作的难度。

与此同时，桥梁在社会组织作为交通性基础设施，在建设时投入大量资金，极具公共性，灾后运维管理存在多重阻碍。

为此，加强桥梁抗震设计，尽可能地减少桥梁在地震中产生的损失问题，保障公共区域的基本安全。

结合往期地震中桥梁震害的具体情况，大致分为四种破坏类型：第一种桥梁工程震害为上部结构破坏，第二种为支座破坏，第三种为下部结构破坏，第四种基础结构破坏。

具体表现为：（1）会对地基产生破坏。

当地震发生后，地基是最先遭受冲击的部分，如果桥梁工程的地基土质松软，对地基的破坏力会更大。

（2）会对桥墩产生破坏。

在发生地震后，桥墩会在地震波的影响下出现偏移，这时就会剪断支座锚栓，极有可能造成桥段断裂或者桥梁坍塌。

（3）会对桥梁支座产生破坏。

当地震发生时，地震的破坏力会得到支座的阻挡与消除，虽然支座能对桥梁主体进行保护，但支座被破坏后，也会发生落梁的问题。

所以，需要做好抗震设计，降低地震产生的破坏。

2 桥梁工程中桥梁抗震设计 地震灾害所导致的桥梁垮塌、墩柱破坏、支座位移过大等震害将直接影响路网畅通甚至造成严重生命和财产损失，这引发了建设行业对抗震设计理念和设计方法的重视。

桥梁抗震设计桥梁作为城市交通的重要组成部分，承担着连接两岸的重要任务。

然而，在地震频发的地区，桥梁的抗震性能显得尤为重要。

本文将探讨桥梁抗震设计的关键要素，以及现代技术在提升桥梁抗震性能方面的应用。

一、地震对桥梁的影响地震是自然界中一种不可预知的自然灾害，它给桥梁结构带来了巨大的挑战。

地震力的作用下，桥梁结构可能发生严重的破坏，甚至导致垮塌，给交通运输带来严重影响。

因此，桥梁抗震设计显得尤为重要。

二、桥梁抗震设计要素1. 结构设计：桥梁结构设计是抗震设计的基础，其中包括桥梁的布局、材料选择和连接方式等。

合理的结构设计能够提升桥梁的抗震性能，降低破坏风险。

2. 地震动力学参数：在桥梁抗震设计中，需要考虑到地震动力学参数，如地震波的峰值加速度、频谱特征等。

这些参数可以通过历史地震数据和地震模拟计算获得。

3. 桥墩设计：桥墩是桥梁结构中承受地震荷载的重要部分。

在桥墩设计中，需要考虑墩身的尺寸、形状和材料等因素，以提高桥梁的抗震性能。

4. 受力分析：通过受力分析，可以确定桥梁各部分在地震作用下的应力分布情况。

合理的受力分析可以指导桥梁设计过程中的结构优化。

5. 抗震设计指标：抗震设计指标是评估桥梁抗震性能的重要依据，常用的指标包括破坏概率、损伤指标和位移响应等。

通过合理选择抗震设计指标，可以有效提升桥梁的安全性能。

三、现代技术在桥梁抗震设计中的应用1. 桥梁模型试验：桥梁模型试验是评估桥梁抗震性能的有效手段。

通过搭建桥梁模型，并对其进行地震模拟测试，可以获取桥梁在地震作用下的响应情况，从而指导实际工程中的设计与施工。

2. 数值模拟分析：借助计算机技术，可以对桥梁结构进行数值模拟分析。

通过建立桥梁的有限元模型，结合地震动力学参数，可以模拟桥梁在地震中的响应情况，并对其进行优化设计。

3. 新材料应用：新材料的应用对桥梁抗震性能具有重要影响。

例如，高性能混凝土、钢材以及纤维增强复合材料等，都可以提升桥梁的抗震能力。

地震作用下桥梁结构的抗震设计桥梁作为交通运输的重要枢纽，在地震作用下的安全性至关重要。

地震可能导致桥梁结构的损坏甚至倒塌，严重影响救援和灾后重建工作。

因此，对桥梁结构进行科学合理的抗震设计是保障桥梁安全的关键。

一、地震对桥梁结构的影响地震是一种突发的自然灾害，其释放的能量以地震波的形式传播。

当地震波到达桥梁所在地时，会对桥梁结构产生多种影响。

首先是水平地震力的作用。

水平地震力会使桥梁产生水平位移和加速度，导致桥墩、桥台等构件承受较大的弯矩和剪力。

如果这些构件的强度和刚度不足，就可能发生开裂、屈服甚至破坏。

其次是竖向地震力的影响。

虽然竖向地震力通常比水平地震力小，但在某些情况下，如近断层地震或大跨径桥梁中，竖向地震力也不可忽视。

它可能导致桥梁支座脱空、梁体与墩台的碰撞等问题。

此外，地震还可能引起地基土的液化、滑坡等现象，削弱桥梁基础的承载能力，导致桥梁整体失稳。

二、桥梁结构抗震设计的原则为了确保桥梁在地震作用下的安全性，抗震设计应遵循以下原则：1、多道防线原则在桥梁结构中设置多个抗震防线，当第一道防线失效后，后续的防线能够继续发挥作用，从而提高桥梁的抗震能力。

例如，墩柱可以作为第一道防线，当墩柱破坏后，支座、伸缩缝等构件能够起到一定的耗能作用。

2、能力设计原则通过合理的设计，使桥梁结构的各个构件在地震作用下能够按照预定的方式屈服和破坏，避免出现脆性破坏和不合理的破坏模式。

例如，应确保桥墩的塑性铰出现在预期的位置，并且具有足够的变形能力。

3、整体性原则注重桥梁结构的整体性，使各个构件之间能够协同工作，共同抵抗地震作用。

例如，通过合理设置系梁、盖梁等构件，增强桥墩之间的连接，提高桥梁的整体刚度和稳定性。

三、桥梁结构抗震设计的方法1、静力法静力法是一种简单的抗震设计方法，它将地震作用等效为一个静态的水平力，作用在桥梁结构上。

这种方法适用于规则、简单的桥梁结构，但对于复杂的桥梁结构，其计算结果可能不够准确。

主要内容第四章桥梁抗震设计
《铁路工程抗震设计规范》的适用范围：
位于常水位水深超过5m的桥墩，应计入地震动水压力对抗震检算内容及方法抗震验算规定
3）建筑材料容许应力的修正系数，应符合下表的规定。

桥墩地震作用计算
图中，
h——基础底面位于地面以下或一般冲刷线以下的深度(m)。

（二）地震力计算公式
β——
根据场地类别和地震动参数区划确定的地震动反应谱特
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
185.1261.8418.990.6261.8418.990.62
⎡⎢⎢
=⎢⎢⎣桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
地基变形引起的各质点水平位移
桥梁抗震设计实例桥梁抗震设计实例。