地震工程中的桥梁抗震研究

第３２卷第４期　２０１０年４月　宜春学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＹｉｃｂｕｎ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ＶｏＬ　３２．Ｎｏ．４　Ａｐｒ．２０１０　

地震对桥梁抗震的思考　

郑建新。刘鹏　

（江西省公路科研设计院，江西　南昌３３０００２）　

摘要：通过对桥梁抗震理论发展的探讨，结合汶川地震对桥梁破坏情况，阐述了自身对桥梁抗震设计的观　

最，为桥梁抗震设计提供了参考。　

关键词：抗震理论；抗震设计；构造设防　中图分类号：ＴＵ２７９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—３８０Ｘ【２０１０）０４—００２７－０２　

Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｏｎ　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｔｈｏｕｇｈｔｓ　ＺＨＥＮＧ　Ｊｉａｎ—ｘｉｎ，ＬＩＵ　Ｐｅｎｇ　（Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３０００２　Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄａｍａｇｅ　ｏｎ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　Ｗｅｎｃｈｕａｎ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ，ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｔｈｅ　ｐｏ　ｔ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅｓ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔＯ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｏｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　

ｓｅｉｓｍｉｃ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｅｉｓｍｉｃ　ｔｈｅｏｒｙ，ｓｅｉｓｍｉｃ　ｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　

近年来随着我国经济的发展，交通基础设施建设投资　力度的加大，高等级公路、高速铁路建设取得了飞速的发　

展。我国是世界上的多地震国家之一，作为交通工程的枢　纽，桥梁工程的抗震设计与研究的迫切性越发突显。　

关于桥梁工程抗震设计的科学研究

内容摘要 桥梁工程是交通网络的一个重要环节，因此加大对桥梁工程抗震的研究就显得尤为重要，也成为了当前的热点问题。抗震设计就是抗震设计以及工程经验来获得基本设计原则和设计思想，从而能正确的解决结构总体方案、材料的使用，最终达到合理抗震的目的。文章将从桥梁抗震概念设计、等几个方面进行分析，为今后桥梁设计起到科学的借鉴作用。 关键词 桥梁工程抗震设计结构

一、对桥梁震害的概述

近几十年来，在全球发生了多次大地震，这就说明桥梁工程作为抗震防灾、危机管理系统的重要组成部分，在地震中必将受到严重的破坏。一旦桥梁在地震中受到破坏，就会使地震产生的次生灾害进一步加重，也给灾后重建工作带来极大的困难。桥梁是重要的社会基础设施，提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。

二、桥梁工程抗震设计原则

抗震设计要求的是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，并最终达到经济的实现抗震设防的目标。因此，就需要桥梁设计工程师们具有丰富的经验和创造力，并深入的了解对结构地震反应有重要影响的基本要素，而不仅仅是按规范的规定执行。抗震设计在遵循的一些基本原则的基础上，还要结合着历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。

（一）体系的整体性和规则性

桥梁的整体设计性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性是结构发挥空间作用的基本条件，同时也能防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落。总之，无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称，以免突然出现变化。

（二）场地选择

桥梁工程抗震设计所选择的场地应该考虑一个地区内的场地选择，可以根据地震危险性来具体选择一个比较安全的厂址。此外，为了避免地震时可能发生地基失效的松软场地，必须选择坚硬场地。

高铁桥梁减隔震设计研究现状与进展

摘要：随着大地震的不断发生，结构的抗震设计越来越多的受到设计者的重视，抗震设计方法也在不断丰富和进步。传统的抗震设计，利用结构自身来吸收地震能量，结构及构件产生的损伤是不可避免的，震后对桥梁结构的修复工作也大大增加。近年来，减隔震技术受到越来越多研究者的青睐，得到不断发展，各种合理的减隔震约束体系相继被提出，并运用于高铁桥梁工程实践当中。本文将对高铁桥梁减隔震设计的研究现状与进展进行总结和梳理，为今后桥梁抗震设计提供参考。

关键词：高铁桥梁；减隔震；现状与进展

1 引言

大地震的发生，必然带来建筑物、构筑物及基础设施的破坏和人员的伤亡。人类历史上经历的数次大地震，给人们带来灾难的同时，也逐渐让人们意识到抵抗地震的重要性。随着时代的发展，各国抗震规范也在不断进步和完善。桥梁是交通工程中最重要的基础设施，一旦在地震中倒塌破坏，相当于救援的路被阻断，必然加重次生灾害。因此对桥梁结构的有效抗震研究，是极有意义的工作。

传统的抗震设计，利用增大尺寸、优化配筋、设置塑性铰等方式来增强结构的强度和刚度，利用结构自身来吸收地震能量，从而抵抗地震的作用。在大地震过后，这种“硬抗”式抗震设计虽然可以确保结构继续使用且不倒塌，让灾后救援工作顺利展开，但结构及构件产生的损伤是不可避免的，震后对桥梁结构的修复工作量及强度大大增加。后来，研究者们提出了减隔震设计方法，其原理是在结构与桥墩之间设置减隔震装置，将结构与基础分离，通过延长结构的自振周期、消耗地震的能量，减小传到上部结构的地震作用。近年来，减隔震技术受到越来越多研究者的青睐，得到不断发展，各种合理的减隔震约束体系相继被提出，并运用于高铁桥梁工程实践当中。

2.减隔震技术的提出和发展 最早提出隔震概念的研究者是日本学者河合浩藏，随后美国、德国、新西兰等发达国家便开始大规模的研究并编制相关规范，减隔震技术在桥梁结构领域得到快速发展。随着科学技术的不断发展，各国开始研发更多不同类型的减隔震支座，并设置在新建桥梁结构上。现在减隔震技术已经较为成熟，减隔震支座的应用已经非常广泛，桥梁结构使用减隔震装置后，其使用性能均得到很大的提升。

地震对桥梁的破坏与加固方法

摘要：我国都是个地震频发的区域，我国国土占地41% 的区域处于地震基本烈度七级以上。地震的发生会严重的影响到桥梁结构，带来无法修复的损伤。本篇论文结合以往的经验，分析了五种在地震中经常出现的桥梁破坏形式，并对桥梁的抗震设计进行了相关描述，总结了提高抗震等级的一些方法。

关键词：桥梁抗震设计；方法

1.

引言

通常，地震的发生会带来很大的破坏，特别是交通，对于地震后的救援重建工作有很大影响。桥梁对于救援非常重要。所以，进行桥梁的设计时，抗震设计是极其重要的，特别是较易发 生地震的地区，更应该加强重视。

1.

地震对桥梁的主要损坏

（一）桥梁地基与基础容易遭受的损坏

在桥梁的建设过程中，地基与基础部分是十分重要的，地震时，会产生地质变动，会对于地层的稳定性有所破坏，从而使得 桥梁会出现地层的水平滑移、下沉和断裂等情况，影响到桥梁的结构，使桥梁的结构发生损坏。地震发生时，桥梁的桩机容易出 现剪断、倾斜破坏的情况，对于救援的及时性有所影响。

（二）桥台沉陷

在桥梁施工时，桥台后填土与桥台两者没有完全进行固结，所以当地震发生时，就会以很大的破坏力出现，使得桥梁填土会 出现较大的纵向荷载，地层产生的破坏力将使得桥台填土承受较大的纵向荷载，而且在发生地震时，桥台会受到被动土压力， 因为，桥梁中受到桥面的支撑作用，地震产生时，桥梁会产生纵向力，使得出现以桥台顶端为支撑的旋转，造成桥梁结构上的破坏，出现偏差或者错位的情况。地震时出现的纵向荷载，不只是会使得桥梁出现竖向旋转的情况，还会使得桥台垂直沉陷的情况发生，在强大的作用下，出现桥面的损坏。

（三）墩柱破坏

进行桥梁设计时，应该考虑到抗震问题，增加桥梁墩柱的弯曲强度、弯曲延性、抗弯能力以及剪切强度。如果墩柱受到破坏，会使得桥梁承受地震的能力变弱，从而产生如落梁、倒塌等情况的出现。

（四）支座破坏

发生地震时，因为地震产生的外力巨大，会出现桥梁上下位移的情况，从而出现破坏支座的问题，由于支座破坏，使得桥梁整体性荷载分布会出现很大变化。