桥梁地震反应分析

斜交桥梁地震响应特点探讨

斜交桥梁地震响应特点探讨我国山区公路建设，由于其地形、地貌条件，呈现出弯多、坡陡、斜交、墩高等特点，这些桥梁大多数采用跨径20～50米不等的简支梁桥或者2～7跨一联的连续梁桥[1]。

当桥梁位于弯道上时，其地震响应，特别是在高烈度地震作用下的响应，有着其自身的特点，其空间作用特别突出，如果简单地对桥墩按规范里面的反应谱法進行平面计算，而不考虑空间作用，这样计算有很多问题考虑不到，其计算结果与空间地震响应有着很大的区别[2，3]。

山区桥梁大多数处于弯道上，而且很多位于高烈度地震区，对这种桥梁进行地震响应分析和研究，在此基础上提出抗震措施，是非常必要的。

1.地震中梁桥的损伤形式[3-11]地震作用下，上部结构的损坏形式可归纳为三种：自身损伤、位移损伤和碰撞损伤。

由于上部结构刚度大，结构整体性好，所以自身损伤发生的概率极小。

大多数损伤是由位移和碰撞导致。

曲线桥在地震作用下，由于受力的不均衡，桥面系有扭转的趋势，从而导致其弯扭耦合作用，造成桥梁上部结构与支座发生部分脱空，引起落梁或者上部结构的破坏[12]。

其中伸缩缝是上部结构的薄弱点，它虽然能满足预计地震下产生的位移，但是相邻梁体、梁体与桥台间位移变化从而引起碰撞，一系列因素的相互作用最终可能导致落梁。

支座的破坏形式主要表现为：支座位移、锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落、支座本身构造上的破坏[7]。

支座的震害是地震中较为普遍的现象[3-7]。

结构间的支承连接通常是结构稳定的基础，由于支承连接的破坏引起桥梁坍塌的例子不在少数。

支座损害是由于桥梁结构非同向运动，使得上、下部结构的支承连接件产生了不能承受的相对位移而失效，出现这种情况的原因是支座在设计时没有充分考虑抗震的要求，支座形式选择不当和支挡措施不足引起的。

下部结构失效是指桥墩、桥台和基础的失效，它的损坏使桥梁失去承受竖向承载力的能力，所以下部结构的失效往往是桥梁倒塌的直接原因。

2.结构的有限元模拟本文中，对桥梁进行有限元建模时，根据不同的构件属性选择不同的单元类型进行模拟：上部结构梁体和下部结构桥墩采用梁单元模拟，伸缩缝采用连接单元中的间隙元模拟，图1为间隙元示意图。

高速铁路隔震桥梁弹塑性地震反应分析

低
温
建
筑
技
术
２０１３年第９期（总第１８３期）
高速铁路隔震桥梁弹塑性地震反应分析
杨岳斌
（浙江方圆检测集团股份有限公司，杭州３１００１３）
【摘
要】以我国在建的某高速铁路客运专线上采用摩擦摆式支座的３２ｍ简支梁桥为对象，根据结构的特
地震作为自然灾害，严重危害到人们生命及国家财产安全。历次地震灾害表明，地震将导致大量桥梁倒塌，给抢险救灾带来严重的影响。随着客运专线建设的全面推进，中国高速铁路桥梁建设取得了实
影响，本文计算分析以全桥为对象。根据设计意图，在地震作用下箱梁和桥墩保持弹性状态，故桥墩和主梁均采用线性梁单元模拟。桥墩下端采用固定约束，
３地震动选择
本文在进行非线性地震反应分析时，地震荷载沿
桥的纵向分别施加在每个桥墩的底部节点上。图６给
出了输入地震动的加速度时程图，其加速度反应谱曲
线与设计目标反应谱的对比如图７所示，从图７可以看出，计算采用的地震动与设计目标反应谱基本吻合。
宝：
曲线如图５所示。图中，，。表示支座屈服力，、分别为支座的一次和二次刚度。
墩号ｎ
图８墩顶纵向位移计算结果
同结构的墩底最大剪力计算结果。图中竖坐标为采用减隔震支座的结构墩底最大剪力与采用非减隔震

某隔震桥梁非线性地震反应分析

（）（）中可知，于限位器增加了橡胶支座的ａ、ｂ图由
摩擦耗能作用，况１比工况３具有较大的位移，工这种差别随着地震强度的增大而增大。从（）中可ｃ图以看出，当地震强度较小时，况１工况２的地震工、反应相差不大。随着地震强度增大，况２的位移工
支座的非线性性能及作用，桥梁结构非线性弹塑性动力反应进行了研究；用结构分析软件ＺＵ对采ＥＳ—Ｎ，合算例分析得出Ｌ结
了隔震桥梁震害及上部结构扭转的原因，为隔震桥梁的设计提供参考依据。［键词］隔震桥梁；线性分析；震；震技术关非地隔［图分类号］Ｔ４２５中Ｕ４．５［献标识码］Ａ文
桥梁作为重要的生命线工程在地震中一旦破坏，致交通中断，误救援时间，导延由此造成的问接损失难以估量。近年来，随着隔震技术的广泛应用，
上部结构脱落的原因，隔震桥梁的设计提供参考为
输入地震动峰值（）ｇ
（）ａ
输入地震动峰值（）ｇ（）ｂ源自输入地震动峰值（）ｇ
（１ｃ
图１各种工况Ａ点的最大位移３
Ｆｉ１ＭａｘｍｕｍｓａｅｅｄｅＡｏａｉｕｓｃｅｇ．３ｉｄｉｐｌｃｍｎｔｏｆｎｏｆｒｖｒｏａｓｓ

多维地震作用下隔震桥梁地震反应(Ⅱ)——理论分析与试验结果比较

关于铅芯橡胶支座隔震桥梁地震反应研究已做了很多工作。Ｇｏａａｎｌｌ虑下部结构屈服，ｈｂｒｈａｄＡｌ＿考一
座三跨隔震桥和非隔震桥的地震反应。Ａｅ等使用ｂ１９９５年Ｋｂｏｅ地震的地震时程记录，研究了隔震桥梁在地震作用下的性能。Ｐｇｉｉａｎｎ等使用等价线性化方法对铅芯橡胶支座和滞后耗能器组成隔震系统的三跨连
东生等在输入多条具有相同反应谱和时域内强度包
线形状相似的地震波的条件下，铅芯隔震支座桥梁对
进行了非线性时程分析，得了铅芯隔震桥梁地震反获应的离散性很大、最大响应对地震动输入时程十分其敏感的认识。王丽等也利用非线性水平和转动弹簧分别来模拟减、隔震支座和桥墩延性的非线性行为，分析了铅芯橡胶支座隔震桥梁的减震性能，讨论了铅并芯橡胶支座在桥墩线性范围内时的减震效果，步研初究了屈服强度和屈服比对隔震效果的影响。
验研究了一个中问柔性墩的两跨连续桥梁的反应，分析了桥墩柔性对隔震桥梁反应的影响，而没有考虑然
地震反应方程及求解方法；通过隔震连续梁桥结构并模型振动台试验证实所建立双向多自由度计算模型的合理性和在多维地震作用下考虑铅芯橡胶支座两水平

桥梁地震危险性分析的原理和方法

并且目前我国的地震预防技术传统的桥梁抗震方法都是通过强度抗震设计的方式，仅仅只把地发展时间不长，并不能完全有效的对地震进行预测，而当地震发生之震所产生的应力作为静荷载力来对桥梁自身的架构进行分析，同时把后，如果震源附近的桥梁由于受到地震的危害而垮塌，那么必然会对救桥梁结构自身构件的强度和刚度能够达到相应的极限值来作为这一结援工作造成极大的影响，因此，桥梁在地震下所受到的危害必须要进行构失去效能的准则。该方式就现目前诸多桥梁在进行设计过程中所主全面详细的分析，并采取针对陛的措施，来避免桥梁受到较大的危害。要考虑的桥梁震中防御方式。３．２基于廷陛的设计方法１桥梁地震中分析原理把桥梁自身结构在地震中所呈现出的弹性破坏特性作为切入点，地震是一种地球上较为频繁地质能量释放现象，平均每年在地球生的抗震设上都会发生超过５００多万次的地震现象，这其中绝大部分都是人们无部分研究学者针对这一现象提出了基于桥梁地震中破坏廷『法轻易就能够察觉的微小地震，Ｍｉ＇］￣ｌｇ够较为清晰感受到的地震大约计。这一方式主要是利用桥梁在地震中所受到的地震系数，通过对系数有５万次左右，而能够对建筑结构带来较大危害的地震，每年大概只有的反应谱进行修正，并在分析的数据中加入桥梁弹性以及地震速度等方面的数值，通过这一方式来反映出桥梁在地震中所必须的实际需求。１０几次，一些地震等级超过７级的地震现象则较少。１．１震级例如国外所颁布的ＡＡＳＨＴＯ桥梁设计规范制度中，明确针对桥梁基震级是指地震能量大小的等级，目前通常采用里氏震级，它是按外础、支座、桥墩等方面的构件，必须要利用不同的震中修正系数Ｒ来对桥梁弹ｌ生进行抵消，通过这种方式所得出的桥梁抗震力在实际应用中国地震学家提出的公式计算的：Ｍ＝ｌｏｇＡ ……（１）式中，Ａ为用标准地震仪（Ｗｏｏｄ — Ａｎｄｅｒｓｏｎ扭摆式地震仪，摆的自能够体现出较为良好的效果。振周期０．８ｓ，阻尼系数０．８，放大倍率：２８００）在震中距ｌＯＯｋｍ处记录到３．３基于性能的抗震谢十的最大水平位移振幅（ｕｍ）。当实际采用的是非标准地震仪式测点震中由于桥梁性能的抗震设计其本质都是对桥梁进行一体化的设计，距并非１００ｋｍ时，需对观测数据进行修正后才能用（１）式来确定地震震这其中的主要目的就是为了让桥梁在遭受到不同水平的地震反应之其桥梁所反映出的性能能够完全符合桥梁预先设计的性能目标。之级。当发生地震时，震源释放的能量（Ｅ）与震级（Ｍ）之间近似地遵从女１Ｉ下下，所以基于桥梁的性能来对桥梁抗震陛能进行设计，其主要目的就是为对数关系：ｌｏｇＥ＝１．５Ｍ＋ｌ１．８ … …（２）其中Ｅ的单位为ｌＯ￣ＴＪ．由（１）、（２）可见，震级相差１级地面振幅约了让桥梁部分结构在地震破坏之下，所造成的经济损失以及人员伤亡增加１０倍，而地震能量约相差３２倍。式（２）还表明，一次强烈地震所释等都能够较好的控制在一定的范围之内，并且保证桥梁在遭受地震破还能够保持功能长时间范围内正常使用。放出的总能量是十分巨大的。例如一次７级地震相当于近３０个两万吨坏之后，基于桥梁自身性能来进行桥梁震中破坏预防的一个特Ｉ生，就是让原子弹的能量。桥梁在宏观角度定性的Ｅ标能够逐渐的向量化的多重载体进行过渡，１．２对桥梁造成破坏的种类把桥梁震中破坏预防设计由人身基本安全转变成为桥梁能否在不同的按照震级的大小，可将地震分为以下四类：（１）／Ｊ、ｊ曩：通常指震级为４级以下的地震地震等级下充分满足不同破坏预防性能的需要，以此来利用多层级、多目标的桥梁震中破坏预防性能能够最大限度的保障人民自身的财产安（２）中强震：指震级为５－６级全陛，使得桥梁自身的结构性能能够满足相关规定的指标。桥梁基于抗（３）强震：一般指７级以上的地震（４）特大地震：８级以上的地震震设计内容的主要项目包括以下ＥＡ＂Ｙｙ面：科学合理的对桥梁在地震地震震级与其影响程度的初步概念是：小于２级的地震人们总觉中的危险性进行定义和确定；保证桥梁在不同等级的证破坏之下的受不到，称为微震；２ — ４级称为有感地震；５级以上的地震开始引起不同程损状态、性能、指标能够完全符合预先设计的数值；桥梁在进行设计的过程中，必须要充分的考虑到承载力、位移、能量等多个方面的设计方度的破坏，称强震；７级以上的地震称为大震，会造成严重的破坏。２地震对桥梁的危害分析式。４结论桥梁在发生地震之后所主要遭受的破坏是来自于地表的应力对桥墩的破坏，以及桥梁自身受到的振动破坏，这其中主要是受到地表滑综上所述，人们对于桥梁在地震灾害特ｆ生之下所产生的破坏特陛坡、砂石液化、岸坡滑移、应力破坏等。当地表出现地裂之后，会导致桥越来越熟悉的情况下，已经能够利用桥梁在震中的具体反应来进行深促使桥梁能够在修建的过程中抵抗住地震所带来的破坏。桥梁的跨度出现缩短以及拉伸的现象，严重情况下桥墩会直接坍塌、下入的研究，沉。在一些较为陡峭区域以及土河岸等位置，地震所引发的山体滚石、梁的抗震十方式也在从廷Ｉ生、强度等方面的设计转变成为了基于桥滑坡等现象会直接破坏桥梁。在一些浅层以及疏松的沙土位置，地震灾粱陛能进行设计的历程，而随着人们对于桥梁震中反应的计算越来越

连续刚构桥地震反应分析研究

基金项目：广西自然科学基金资助项目（桂科自０２０５；７８４）广西工学院基金资助项目（院科自０４２８资助８００）
作者简介：咸远。究方向：唐研公路与桥梁工程。— ｉ：ｈｌ８＠１６ｃｒ．ＥｍａｌＴｙ１８２．ｎｏ
时应着重于结构的刚度、质量和边界条件的模拟，主要根据《公路桥梁抗震设计细则｝ＪＧＴ２０ — （／Ｂ０－１Ｔ
２０）０８的规定，采用ＭＤＳＣｖ软件进行分析计算．ＩＡ／ｉｌｉ在建立某大桥的模型时，桥按直线桥进行考虑，梁与各桥墩均采用了梁单元：梁与桥墩之间的主主主
２有限元模型的建立及自振特征分析
２大桥动力学有限元模型的建立．１
结构分析动力问题必须建立并求解动力方程．建立动力方程的方法很多，本文只运用了动力问题图
１主桥立面图／ｉｎ
收稿日期：０００ — ５２１— ９０
连接采用刚性连接；墩与承台相连处采用固结；有考虑桩一的相互作用．标采用全局坐标系（手桥没土坐右法则、Ｚ轴垂直坐标系）整座主桥共划分单元２９个，点２８个．立的有限元计算模型如图２所ｙ、，１节２建
了越来越大的比重 …．我国近年来处于地震相对活跃时期，强连续刚构桥桥梁的抗震性能研究、而加防止桥

大跨度桥梁地震反应分析时阻尼的取值

第３６卷第２期
２０１０年１月
山西建筑
ＳＡＨＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ＿６Ｎｏ２Ｉ３．
Ｊｎ２１ａ．００
・３９・３
文章编号：０９６２｛０００ —３９０１０．８５２１｝２０３．２
０５５．３６０５１５．０
则有：
＝｝或＝
厶Ｗ ”
／，－
（）２
瑞利阻尼矩阵假定阻尼矩阵为刚度矩阵和质量矩阵的线性
第１阶振型为全桥纵向侧移，表明高墩的纵向水平抗推刚度
高墩连续刚构桥梁属于较柔性的结构。第１阶振型在前１０阶组合。为了考虑由结构非均质性和各部分耗能机理不同而引起较小，振型中的贡献率约为８．％，０４其次是第３振型，贡献率约为７３．％。的阻尼非均质性，ｌｇＣｏｈ提出了非比例阻尼理论，理论认为总ｕ该
Ｃ＝ａ或Ｃ＝Ｍ（）１
其中，，均为比例常数。ａ
．
６７８
９１０
１２０４．ｏ１２３．４４１４５４０
１８７０６１９４ｌ．９
０８３ｌ．３０８４０２０７１．ｌ６
阻尼矩阵可由分块的瑞利阻尼矩阵叠加而成。
４阻尼在ＡＳＳ中的实现ＮＹ
地震反应分析中要考虑阻尼的影响，必须要确定桥梁结构的
（３）
采用瑞利阻尼假设：
Ｃ＝ａ＋Ｍ

大跨度连续梁桥地震反应谱一致激励分析

1 反应谱法
反应谱法是当今结构抗震设计中使用比较广泛的分析方法。反应谱法从地震动出发，然后对结构体系的最大地震响应进行求解，同时将地面运动与结构体系的动力特性考虑进来，相对静力法进步了很多。反应谱法是
在具有不同的固有频率的结构单个质点体系在某个特定的阻尼比的情况下输入不同的地面运动之后得到其相应的速度、位移以及加速度的最大的包络曲线。
2 工程概况
本文以六库怒江桥为工程背景，此桥为大跨度预应力混凝土连续箱梁。采用 3 跨变截面箱形梁，分跨为 85m+154m+85m，箱梁为单箱单室截面，箱宽 5.0m，两侧各挑出伸臂 2.5m。支点处梁高 8.5m，合跨度的 1/18；跨中梁高 2.8m，合跨度的 1/55；全桥仅在#0 块内设置 2 道横隔板。采用三向预应力配筋，纵向采用大吨位钢绞线群锚体系，仅于顶底板内配筋而无下弯索和弯起索，既简化了施工，又不为布索而增厚腹板；竖向预应力筋采用四级 32 高强度精轧螺纹钢筋，兼作悬浇挂蓝的后锚钢筋。图 1
WANG Wenye
（Liaoning Railway Vocational and Technical College，Jinzhou Liaoning 121000）
Abstract: In recent years, earthquakes have caused serious threats to the lives and property of our people. Bridge structure is an important structure of road traffic system, and is a hub project of transportation system. The damage of bridge structure will not only lead to greater economic loss, but also affect reconstruction after disaster and recovery of production. Based on the research background of the six Treasury Nu River bridge, the finite element model of three span concrete continuous beam bridge was established by using the finite element software MIDAS/CIVIL, and the response spectrum was unanimously stimulated. It was concluded that multidimensional seismic input should be considered when analyzing the response spectrum of long-span continuous girder bridges. Keywords: finite element model；the response spectrum in motivation；long span bridge；lti-dimensional seismic input

多跨连孔双曲拱桥地震反应分析

型集中了７％的振型参与质量，０其周期分布为００一．３，．６ｓ０２６ｓ
而三条天然地震波的谱加速度峰值集中在周期为０２ｓ０６ｓ．一．的
区间，没有覆盖对结构感兴趣的频段。因此，在地震波的选择上，应该注意对比结构的主要频段，提高时程分析数据的有效性。
０Ｏ２．１．００７００．３００．０
８９Ｏ０．３．０
分析表２中数据，时程分析平均值为反应谱计算值的７％一３
１８，１％符合规范规定的６％一１０的规定，５２％最终结果可以取时程
法平均值和反应谱计算值的较大值。这说明，在保证有足够的振型参与计算的情况下，采用振型分解反应谱法对多跨连孔双曲拱
持时等原则选择了３条具有三个方向完整记录的实际地震害，提高承载能力，因此，为保证加固桥梁的效果，必要对双曲期、有波及１条人工波，并对实际地震波以设计反应谱为目标按照谱加拱桥进行地震反应分析，了解其抗震性能。
，如多跨连孔双曲拱桥结构复杂，多次超静定结构，为自振频率速度Ｓ进行调整ｊ调整后的弹性分析用加速度反应谱对比，
曲拱桥为背景，建立全桥模型，通过对其进行反应谱分析、１弹性Ｅ
时程分析和Ｅ２罕遇地震分析，研究多跨连孔双曲拱桥地震响应，
００．８００．４
为双曲拱桥抗震性能评估提供参考依据。
１桥梁模型与计算参数
ｌ＇ｓｃｎｅ，ｌ

大桥抗震分析报告书

大桥抗震分析报告目录一、工程概况 (1)二、设计规和标准 (3)三、设防标准、性能目标及计算方法 (3)六、地震作用参数 (4)七、桥墩顺桥向抗震计算.... 错误！未定义书签。

八、桥墩横桥向水平地震力及抗震验算 (24)九、结论 (36)一、工程概况某路XX大桥为两联等截面连续梁，每联为四跨（4×40m），总桥面宽为33.5m由左右两半幅桥面组成，每半幅桥的上部结构均由5片预应力混凝土小箱梁组成（见图1.2）。

下部结构采用等截面矩形空心薄壁墩、直径1.5m为桩基础。

桥跨的总体布置见图1.1。

台墩墩墩墩墩墩墩台第1联第2联图1.1 XX大桥立面示意图图1.2 上部结构断面图图1.3 下部结构构造图联间墩设GYZ450X99型圆形板式支座，每片梁下为两个支座，联端为活动盆式支座。

桥上二期恒载（含桥面铺装、栏杆、防撞墙和上水管等）为21.7kN/m。

主梁为C50混凝土、盖梁和桥墩为C35混凝土，桩基础为C25混凝土。

主梁混凝土的容重取26 kN/m3、其它的容重取25 kN/m3，混凝土的其它参数均按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》取值，见表1.1。

表1.1 计算参数取值混凝土弹模（107kPa）基础土对桩基础对的约束作用采用弹簧模拟，弹簧的刚度用m法计算。

查《公路桥涵地基=2与基础设计规》（JTG D63-2007），静力计算时土的m值取10000kN/m4，动力计算时处取m动×m=20000 kN/m4。

桩径d=1.5m，桩形状换算系数kf=0.9，桩的计算宽度b=1.0×0.9×(1.5+1)=2.25m。

建立有限元模型，桩基划分为单元长1m，在每个节点设水平节点弹性支承，弹簧刚度：K=1×2.25×20000×Z=4500Z（kN/m）式中，Z为设置弹簧处距地面的距离。

二、设计规和标准1、设计规（1）《城市桥梁设计准则》（CJJ 11-93）（2）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）（3）《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）（5）《公路桥涵地基与基础设计规》（JTG D63-2007）（6）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）2、设计标准：（1）立交等级：城市枢纽型互通式立交；道路等级：城市I级主干道（2）设计荷载：城-A级（公路-I级）（3）设计基准期：100年（4）设计安全等级：二级；结构重要性系数：1.0（5）抗震设防烈度8度，设计地震加速度峰值0.20g（6）场地类别为II类场地，特征周期0.40s三、设防标准、性能目标及计算方法根据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）（以下简称“抗震细则”）的规定，进行本工程的抗震设计和计算。

桥梁地震反应分析中反应谱法与时程法的比较

对某城市高架桥中的一联连续梁桥（3×22m）利用 Midas Civil 软件进行建模（此桥只分析固定墩的地震反应，因此可以忽略边界联的影响），模型各构件均采用梁单元，如图 1 所示，并利用土弹簧来模拟桩土效应。支座布置方式为中间某个桥墩墩顶设置固定支座，其余各墩墩顶均设置纵向活动支座。
因此借助 Midas Civil 和 SIMQKE_GR 软件把设计反应谱曲线拟合成 3 条加速度时程曲线，并使之分别返回频域与设计反应谱曲线比较，其中一组如图 3 和图 4 所示。
3.1 反应谱分析法
·122·
图1 有限元模型
图3 拟合出的加速度时程曲线一
道路桥梁
Architectural Knowledge
建筑知识
Architectural Knowledge
道路桥梁
桥梁地震反应分析中反应谱法与时程法的比较
戴宝锐
（同济大学桥梁工程系上海 200092）
【摘要】简要介绍了反应谱分析法和时程分析法在桥梁结构地震反应分析中的计算原理和优缺点，并以一个算例为基础利用 Midas Civil 软件对两种方法分别进行计算，对计算结果进行对比，分析产生差异的原因，为同类桥梁结构的地震反应分析提供参考。
墩顶位移
该地区设计基本地震加速度值为 0.15g，特征周期为 0.45s，对应设计地震分组为第三组，局部场地类别为 II 类，取特征周期为 0.45s。该桥为乙类桥梁，且采用 7 度设防烈度。只考虑 E1 地震作用，地震调整系数为 0.61，仅从水平方向输入一致地震动。现分别采用反应谱分析法和时程分析法对此有限元模型进行弹性阶段的计算并进行对比。
1 反应谱分析法对于多自由度体系的桥梁结构而言，反应谱分析法是利

系梁对连续钢构桥的地震反应分析

工程科技系梁对连续钢构桥的地震反应分析张燕飞1胡国民2（１、内蒙古通辽市交通工程局，内蒙古通辽０２８０００２、长安大学，陕西西安７１００６４）1概述目前，随着混凝土强度的不断改善，设计和施工工艺的不断完善，连续钢构桥越来越受到桥梁工程师的青睐。

连续钢构桥上部结构连续长度，桥墩高度有不断增大的趋势。

特别是在跨径在２００至３００ｍ之间刚构桥应用越来越多。

随着连续钢构桥的大量建设，其在地震作用下的反应分析成为研究的热点。

本文探讨系梁对连续刚构桥在地震能力的影响，以地震做用下控制截面的内力，位移等来分析系梁的作用，并加以算例说明。

2抗震分析理论２．１动态时程分析原理动态时程分析法是随着强震记录的增多和计算机技术的广泛应用而发展起来的，是公认的精细分析方法。

目前，对于重要、复杂、大跨的桥梁抗震计算都建议采用动态时程分析法。

地震作用下，桥梁结构地震运动微分方程为：公式中：［Ｍ］、［Ｃ］、［Ｋ］分别为系统的总体质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，｛Ｕ｝为对应的自由度的广义坐标列阵，Ｐ（ｔ）为外荷载。

上述方程是二阶微分方程，右端输入的实际是地震加速度时程，它是不规则的，难以用确定的函数表达。

解方程较为有效的方法是逐步积分法，逐步积分法根据已知的位移、速度、加速度和荷载条件，从前一时刻计算下一时刻地震反应，具体计算步骤分为如下三步。

ａ．将振动时程分为一系列相等或不相等的微小时间间隔Δｔ；ｂ．假定在Δｔ时间间隔内，位移、速度、加速度按一定规律变化建立三者之间的关系；ｃ．求解ｔｉ＋Δｔ时刻结构的地震反应；通过对上述ｂ、ｃ两个步骤采用不同假定，发展了很多积分方法。

根据对位移、速度和加速度之间关系的不同假定，时程分析计算的方法可以分为：ＮｅｗＭａｒｋ－β法以及Ｗｉｌｓｏｎ－θ法本文在计算分析时采用ｍｉｄａｓｃｉｖｉｌ大型通用有限元分析程序中的常加速度法。

２．２地震动的输入采用１９４０年美国帝国峡谷地震的ＥＩ－Ｃｅｎｔｒｏ地震波输入。

地震下抗震桥梁的反应

■
■
0.10
■
0.15 Tb=2 sec Tb=3 sec
0.10
0.15
■
图1
桥梁反应图
连续桥梁桥在地震模拟时的桥墩基础剪力，桥面板加速度和支座的相对位移关于时间的变化情况在垂向和横向被分别表示在图 2 中。这个反应列出了考虑和不考虑时双向互相影响的铅 F0 = 芯橡胶支座的恢复力。铅芯橡胶支座的主要参数 T b = 2． 5 s， 0． 05 。表明桥墩的剪力和面板的加速度有明显的减小，这表明铅芯橡胶支座在桥梁的抗震设计中是很有效的。支座在桥台和桥墩不考虑相互影响的垂向峰值位移分别是 15． 53 cm 和 15． 31 cm。相
桥墩响应基础剪力 Wd 桥面板响应加速度
· · · ·
0． 14 之间
0.2
0.5g
■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■
0.4g 0.3g 0.2g 0.1g 50
■ ■ ■
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1
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2
隔震桥梁的结构模型
支座响应位移/cm
■ ■
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■ ■
20 10 0.00 0.05 F0 无相互影响有相互影响
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30
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隔震系统支撑的连续桥梁采用一般连续梁桥的高度。桥梁的基础包括坚硬的桥台和钢筋混凝土桥墩。在目前的研究中，隔
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■
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桥台

大跨度桥梁结构地震反应分析的研究进展

目前的多点激振效应分析都构体系的动力相互作用以及结构的非线性性能研究具有更重要响的假定。所以从严格意义上来讲，仍局限于线弹性分析或准非线性分析。的现实意义。
１地震动的多点激振效应
２桥梁地震反应分析方法
第３４卷第３１期
２００８年１１月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥｒＲＥＵ
Ｖｏ．４Ｎｏ．１３３１
Ｎｖ２０ｏ．０８
・３７・２
文章编号：０９６２（０８）１０２ —２１０８５２０３ —３７０
多点输入时的动力平衡微分方程及求解方法，过所谓的影响矩通
土与结构相互作用的研究经历了基本理论准备阶段、计算方阵［实现了地震波的多点输入算法。其思路是：尺］首先在惯性参法研究阶段和深化阶段，发展至今成为研究的活跃领域。但是，照系中建立结构体系整体的动力平衡方程并表达为支承节点和土体的复杂性、离散性给该领域的研究带来很大的困难，制约了可动节点分块矩阵的形式，然后将结构的位移、速度和加速度反研究成果在工程中的应用。土与结构的相互作用可能放大结构应分解为相对动力项和拟静力项，代入原结构体系整体的动力平响应，产生不利影响，也可能降低结构响应，就使该问题的研究这衡方程并整理，就可以得到关于结构中所有可动自由度、虑多具有双重意义：）构在遭遇地震时的安全性；）构设计的经考１结２结点激振的动力平衡方程，中方程右端项出现了以影响矩阵［济性。目前土与结构相互作用的分析方法主要有直接法、结构其．Ｒ］子

简析桥梁震害成因与抗震设计

简析桥梁震害成因与抗震设计桥梁设计时需保证其可靠安全性，防止桥梁受到地震的影响而遭到破坏，出现严重破坏。

所以，在地震多发区域架设桥梁时，须保证其具备一定的抗震性。

力求保证桥梁在经历地震之后，还能保持其基本功能，尽量减少地震所带来的危害，以便日后修复。

本文主要对桥梁结构震害成因与抗震设计措施进行分析研究。

标签：桥梁工程；结构；抗震；设计1、桥梁震害分析根据大量研究与调查我国震例以及桥梁结构抗震性能可发现，我国桥梁震害主要有如下几种：（1）地基基础破坏。

导致地基破坏原因通常是因为稳定性差、不均匀沉降等，而这都有可能会导致出现地层下沉、断裂以及水平滑移等现象进而对结构物造成破坏。

地基破坏以及基础破坏息息相关，如若地震影响到结构周围地基，则会降低结构强度，极易导致基础滑移或沉降情况发生，还可能致使倾斜或是剪断等情况出现，严重的还会导致墩台折断、倾斜或是倒塌。

（2）桥台沉陷。

地震出现时，如无完全固结桥台及其后填土，则纵向压力及被动土压力会变大，并逐步由桥台移动至桥跨方向。

（3）墩柱破坏。

该现象往往是因为弯曲强度小、剪切强度小以及弯曲延性差等原因导致，而其往往会引发连锁反应。

（4）支座破坏。

受到地震作用力影响，支座锚固螺栓可能会出现剪断、拔出等情况，从而改变了结构力传递方式。

2、地震对桥梁的破坏性分析地震所引起的地面振动是一种复杂的运动，它是由纵波和横波共同作用的结果。

在震中区，纵波使地面上下颠动，横波使地面水平晃动。

地震是自然界中一种突发性的严重灾害，具有典型的偶然性和短暂性。

（1）场地和地基的破坏作用当地震发生时，首先是场地和地基破坏，从而产生桥梁破损并引起其他灾害。

地震发生后，桥梁的破坏形式一般表现为：桥台锥体、墩周铺护开裂，甚至滑移；墩台身位移，支座锚栓剪断，严重时产生落梁现象；砂土液化，桥墩下沉；墩台身开裂，严重时桥梁倒塌。

（2）场地的振动作用场地的振动作用是指由于强烈的地面运动引起桥梁的振动而产生的破坏作用。