简述桥梁结构抗震设计与设防措施
【摘要】文章首先简述了桥梁结构抗震的概述，结合桥梁结构震害，对桥梁结构进行了综合评价，并且就桥梁结构抗震设计与设防措施地铁项目在投标报价中的工作进行了探讨。
【关键词】桥梁结构，抗震设计，设防措施
一、前言
当今地铁项目桥梁结构抗震设计在桥梁结构中的作用很重要，因此桥梁结构抗震设计与设防措施，直接关系到桥梁项目的顺利进行。所以，对桥梁结构要求设计的清晰明了，有助于确保桥梁工程的质量。
二、桥梁结构抗震的概述
桥梁工程又是中的重中之重，桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。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，使结构能够地实现抗震设防的目标。本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题，为今后桥梁设计起到借鉴作用。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。
三、桥梁结构震害
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，重力式桥台胸墙开裂，台体移动、下沉和转动；桥头引道沉降，翼墙损坏、开裂，施工缝错位、开裂以及因与主梁相撞而损坏。桥台的滑移与倾斜进一步使主梁受压破坏，甚至使主梁坍毁。
2、桩墩震害
桩墩的常见震害为墩台折断、倾斜、开裂、下沉及混凝土桥墩下部钢筋屈服呈灯笼状、混凝土崩裂、压酥等。桩墩的倾斜有单向的、八字的及倒八字的；桩墩的开裂处主要在桩桩的连结处、桩顶与盖梁连结处、桩桩与横系梁连结处或墩柱截面变化处。
抗震 ｌ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｐｒｏｏｆ 简述桥梁结构的震害及主要抗震设计方法 ◎江苏省南京市栖霞区公路管理站董淑艳 江苏省南京市公路管理处 姚凯 【摘要】介绍了桥梁结构的震害特点，根据抗震设防目标阐述了抗震设计理论，并介绍了静力分 析法 反应谱法、时程分析法三种抗震设计方法。 【关键词】桥梁结构 震害 抗震设计 地震是威胁人类安全的主要自然灾 害之一，“５．１２”汶川特大地震给四川、 甘肃、陕西等省造成重大人员、财产损 失。在这次地震中，许多公路桥梁被震 塌，造成道路阻断，给抢险救灾造成严 重困难，加大了震害损失。而地震的监 测预报还是世界性的难题，实施有效的 抗震设防仍然是当前防震减灾的关键性 工作，合理的抗震设计方法尤显重要。 １桥梁结构震害 桥梁是交通运输系统的枢纽工程
４ ＪＳＸＸ０８／２００８ 是生命线工程的重要组成部分，在现代 化社会生活和经济运行中起着越来越重 要的作用。地震中，桥梁的破坏将导致 交通中断，这不但会影响人们的正常生 活和经济运行，造成严重的经济损失， 而且将严重影响震后救灾工作，使人员 不能安全顺利疏散，并阻碍向灾区紧急 输送救援人员和救灾物资，从而加剧地 震灾害。 国内外震害调查表明，在过去的地 震中，有许多桥梁遭受了不同程度的破 坏，主要震害如下： （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， 重力式桥台胸墙开裂，台体移动、下沉 和转动。桥头引道沉降，翼墙损坏、开 裂，施工缝错位、开裂以及因与主梁相 撞而损坏。桥台的滑移与倾斜进一步使 主梁受压破坏，甚至使主梁坍毁。 （２）桩墩震害：桩墩的常见震害为 墩台折断、倾斜、开裂、下沉及混凝土 桥墩下部钢筋屈服呈灯笼状、混凝土崩 裂、压酥等。桩墩的倾斜有单向的、八 字的及倒八字的；桩墩的开裂处主要在 桩桩的连结处、桩顶与盖梁连结处、桩 桩与横系梁连结处或墩柱截面变化处。 （３）支座震害：支座的震害主要表 现为支座倾斜、剪断，锚固螺拴拔出、 油毡支座从梁底拔出、固定支座的钢销 钉剪断及摆柱支座倾斜、压碎，简易辊 轴支座滚动脱落、活动支座脱落及支座 本身构造上的破坏等。 （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。 ２桥梁抗震设防目标 与建筑结构抗震设计采用的三水准 二阶段的抗震设计方法有所不同，目 前，我国桥梁抗震仍采用一次设计法。 ＧＢＪ１ １ １２８７铁路工程抗震设计规范 的抗震目标为：经抗震设防后的铁路工 程，当遭受相当的基本烈度地震影响 时，Ｉ级、ｌｌ级铁路的损坏部分稍加整 修后即可正常使用；ＩＩＩ级铁路经过短期 抢修后即能恢复通车。ＪＴＪ１０４２８９公路 工程抗震设计规范的抗震设防目标为： 经抗震设防后，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 公路以及公路工程，经一般整修即可正
公路桥梁结构的抗震设计要点分析
摘要：我国是世界地震多发国家之一, 具有频度高、强度大、分布广的特点。公路桥梁这种典型的线状工程地震易损性较高。因此, 我们要认真的对震害进行分析, 从震害中吸取经验和教训, 推动桥梁抗震设计理论、方法和抗震措施不断发展及进步, 从而更大限度的减少国民经济损失。本文介绍了抗震设计原则，分析了桥梁结构的抗震设计要点，阐述了桥梁抗震设计注意事项。
关键词：公路桥梁结构抗震设计原则要点
一场大地震对桥梁的损害是直接的，同时由于道路的不通畅也进一步造成了更多人员的伤亡以及更大的经济损失，然而，地震的发生是不可避免的。四川汶川县发生的8.0 级地震至今给人们的影响还远远没有消去。如何在以后的桥梁抗震设计中做到更经济、更有效地抗击地震引起的破坏，始终是桥梁抗震研究设计人员需要认真学习、研究的重要课题。
一、抗震设计原则
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。要达到这个要求，就需要深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素。设计时应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。
1、场地选择
除了根据地震危险性分析尽量选择比较安全的场址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基是理想的桥址场地；饱和松散粉细砂、人工填土和极软的粘土地基或不稳定的坡地及其影响可及的场地都是危险地区。在地基稳定的条件下，还可以考虑结构与地基的振动特性，力求避免共振影响；在软弱地基上，设计时要注意基础的整体性，以防止地震引起的动态的和永久的不均匀变形。
2、体系的整体性和规则性
桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。无论是在平面或立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变化。
２０１１年９月第９期 城市道桥与防洪 桥梁结构 ６９ 探讨桥梁结构抗震性能的设计 蔡国利 （河北锐驰交通工程咨询有限公司，河北石家庄０５２３００） 摘要：该文阐述了桥梁结构是生命线工程系统中的关键部分，其地震可靠性和抗震性能问题越来越受到人们的广泛关注。 桥梁结构抗震在基于总结和经验的基础上发展成为一门专业学科。这种专业抗震理论和技术的发展都是以沉痛的灾害教训 为代价，高技术的结构抗震设计标准和性能评估都经历了灾后的反思、验证、总结和提高的过程。 关键词：桥梁结构；抗震设计；性能评估 中图分类号：Ｕ４４２．５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—７７１６（２０１１）０９—００６９—０２ Ｏ 引言 近年来世界各地都发生了不同程度的地震灾 害，给人们造成了巨大的精神损失和经济损失，如 我国在１９７６年河北省唐山市发生了里氏７．８级 大地震，造成２Ｏ万人死亡，１６万人受伤，唐山市 遭到毁灭性破坏；２００８年５月１２日四川汶川大 地震高达里氏８．０级，导致７万人死亡，３７万人受 伤，直接经济损失达上千亿元人民币；２０１１年３ 月１１日日本海域发生里氏９．０级高强度地震，造 成日本核辐射泄露，宫本县“严重伤亡”。因此，桥 梁结构的抗震性研究已经成为桥梁事业中不可忽 视的问题。 桥梁结构的抗震性设计理论最初的研究是静 力弹性设计、动力弹性设计，接着动力弹性设计方 法的有效性在社会中得到了广泛的认同，随后延 性设计、减隔震结构等结构抗震设计方法在世界 各国的抗震性设计规范中得到不同程度的应用。 我国的桥梁抗震设计规范也逐步向着弹性设计、 弹塑性设计方法并存的方向发展，因此，不仅要了 解工程结构抗震设计中的弹性设计理论，而且要 熟练掌握弹塑性地震相应设计方法在桥梁结构抗 震设计中的应用。 １ 桥梁结构抗震概述 １．１桥梁结构的构造及类型 桥梁结构一般分为上部结构（分为桥身、桥面 和必要的连接结构）和下部结构（分为桥墩、桥台、 支座和基础），支撑桥身的承重构件是桥墩，主要 承受竖向恒载，桥身是承受车辆行人荷载的主要 构件，活动支座允许梁伸缩和转动变形，固定支座 允许转动但不允许伸缩。桥梁结构类型分为梁桥、 收稿日期：２０１ｌ－ｏ６一ｌ５ 作者简介：蔡国利（１９８０一），男，河北沧州人，助理工程师，从 事桥梁工程设计、规划工作。 拱式桥、悬索桥、斜拉桥、钢构桥。 １．２桥梁结构的震害 桥梁结构震害主要有两种形式：一是场地运 动引起的桥梁结构振动，二是场地相对位移产生 的强制变形。第一种形式通过惯性力的形式把地 震作用施加在桥梁结构上，第二种形式是通过支 点强制变形产生的超静定内力或过大的相对变形 影响桥梁结构的地震安全性。在地震的作用下桥 梁会造到不同程度的破坏，如桥台桥墩倾斜开裂、 支座锚栓剪断或拉长甚至桥台桥墩滑移、落梁倒 塌。而地震中桥梁破坏有各种形式，以下为几种具 有代表性的破坏形式。 １．２．１桥墩弯曲破坏 弯曲破坏指的是结构的弯曲承载能力低于剪 切破坏的承载能力，结构承载能力由抗弯性能起 控制作用的破坏形式。因为这种破坏发生后桥墩 的塑性变形吸收地震能量和刚度下降能够减轻地 震作用的强度，所以，这种破坏通常可以避免桥梁 在地震中发生倒塌破坏。 １．２．２桥墩剪切破坏 剪切破坏指的是结构弯曲承载能力高于剪切 承载能力，结构的承载力完全由剪切强度控制的 破坏形式。发生地震时，剪切破坏是导致桥梁遭受 严重破坏的主要形式，这种破坏比较常见。 １．２．３支座破坏 支座破坏是桥梁上部结构遭受破坏的最常见 的一种破坏形式，这种破坏形式也是引起落梁破 坏的主要原因，但是支座损伤可以避免上部结构 的地震影响传到桥墩，使桥墩免遭破坏。 １．２．４落梁破坏 落梁破坏指的是无约束活动节点处的位移过 大使得桥跨在纵向的相对位移要比支座长度长， 从而引起桥梁破坏。这种破坏在高墩柱的多跨连 续梁中经常发生，这是因为梁与桥墩的相对位移 过大，支座丧失约束能力后就会引起破坏。
