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公路桥梁抗震设防要求 -工程2019-01-011 将公路工程划分为五个档次：第一档次为高速公路和一级公路上的抗震重点工程（系指特大桥、大桥、隧道和破坏后修复或抢修困难的路基、中桥和挡土墙等工程），。
此类工程地震破坏后会引起严重后果，上造成重大损失，国防上有特别重要的影响。
其抗震等级定为一级，设计基准期为80年。
第二档次为高速公路、一级公路的一般工程（系指非重点的路基、中小桥和挡土墙等工程）和二级公路的抗震重点工程以及二三级公路路工程抗震设防目标公路工程对政治、经济、国防和抗震救灾具有特别重要的意义，地震时一旦发生破坏，将造成交通中断，后果非常严重。
进行公路工程抗震设计时，应根据不同等级公路的重要性程度，考虑重要性系数来计算水平地震作用。
重要性系数的取值与工程类别有关，《公路抗震规范》根据工程的重要性和修复（抢修）难易程度上桥梁的支座。
此类工程抗震设防要求高，具有特别重要的政治、经济意义。
其抗震等级定为二级，设计基准期为60年。
第三档次为二级公路上的一般工程和三级工路上的抗震重点工程以及四级公路上的梁端支座、梁端连接、支挡措施。
此类工程具有比较重要的政治、经济意义。
其抗震等级定为三级，设计基准期为40年。
第四档次为三级公路上的一般工程和四级公路上的抗震重点工程。
此类工程的抗震等级定为四级，设计基准期为20年。
第五档次为四级公路上的一般工程。
此类工程的年平均昼夜交通量在200辆以下，一般可以不进行抗震强度和稳定性验算。
我国根据地震的不确定性、现有的技术条件和国家的经济条件及公路工程的特点和用途，在考虑国家经济力量可以承受并保障人民生命财产的安全和公路工程设施基本完好的前提下，提出了公路工程抗震设计总目标：按规范要求进行抗震设计的公路工程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、一级公路工程，经一般整修即可正常使用；位于一般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层上的高速公路、二级公路工程，经短期抢修即可恢复使用；三四级公路工程和位于地震危险地段（指发震断层及其邻近地段；地震时可能发生大规模滑坡、崩塌、岸坡滑移等地段）、软弱粘土层或液化土层上的二级公路以及位于抗震危险地段的高速公路、一级公路工程，保证桥梁、隧道及重要的构造物不发生严重破坏。
结构延性与抗震设计内容摘要：一、结构在地震下的主要特点地震以波的形式从震源（地面上的相对位置称震中）向周围快速传播，通过岩土和地基，使建筑物的基础和上部结构产生不规则的往复振动和激烈的变形。
结构在地震时发生的相应运动称为地震反应，包括位移、速度、加速度。
同时，结构内部发生很大的内力（应力）和变形，当它们超过了材料和构件的各项极限值后，结构将出现各种不同程度的破坏现象，例如混凝土裂缝，钢筋屈服，显著的残余变形，局部的破损，碎块或构件坠落，整体结构倾斜，甚至倒塌等等。
在震中区附近，地面运动的垂直方向振动激烈，且频率高，水平方向振动较弱；距震中较远处，垂直方向的振动衰减快，其加速度峰值约为水平方向加速度峰值的1／2～1／3.因此，对地震区的大部分建筑而言，水平方向的振动是引起结构强烈反应和破坏的主要因素。
钢筋混凝土结构在地震作用下受力性能的主要特点有：1、结构的抗震能力和安全性，不仅取决于构件的（静）承载力，还在很大程度上取决于其变形性能和动力响应。
地震时结构上作用的“荷载”是结构反应加速度和质量引起的惯性力，它不像静荷载那样具有确定的数值。
变形较大，延性好的结构，能够耗散更多的地震能量，地震的反应就减小，“荷载”小，町能损伤轻而更为安全。
相反，静承载力大的结构，可能因为刚度大、重量大、延性差而招致更严重的破坏。
2、屈服后的工作阶段——当发生的地震达到或超出设防烈度时，按照我国现行规范的设计原则和方法，钢筋混凝土结构一般都将出现不同程度的损伤。
构件和节点受力较大处普遍出现裂缝，有些宽度较大；部分受拉钢筋屈服，有残余变形；构件表面局部破损剥落等。
但结构不致倒塌。
3、“荷载”低周的反复作用——地震时结构在水平方向的往复振动，使结构的内力（主要是弯矩和剪力，有时也有轴力）发生正负交变。
由于地震的时间不长且结构具有阻尼，荷载交变的反复次数不多（即低周）。
所以，必须研究钢筋混凝土构件在低周交变荷载作用下的滞回特征。
铁路桥梁设计中的抗震设计原则铁路桥梁作为铁路交通的重要组成部分，其在地震中的稳定性和安全性至关重要。
抗震设计是确保铁路桥梁在地震作用下能够保持结构完整、正常使用甚至在震后迅速恢复运营的关键环节。
以下将详细阐述铁路桥梁设计中的抗震设计原则。
一、场地选择与地质勘察合理选择桥梁建设场地是抗震设计的首要任务。
应尽量避开地震活动频繁、地质条件复杂的区域，如地震断层带、软弱土层、易液化土地区等。
在选址前，必须进行详尽的地质勘察，了解场地的地质构造、土层分布、地下水位等情况，为后续的设计提供准确的地质资料。
对于无法避开不利地质条件的场地，应采取相应的工程措施来改善地质条件，例如对软弱土层进行加固处理、设置隔震层等。
同时，要评估场地可能的地震动参数，包括地震烈度、峰值加速度、频谱特性等，为桥梁的抗震计算和设计提供依据。
二、结构体系与选型选择合适的结构体系和桥梁形式对于提高抗震性能具有重要意义。
常见的铁路桥梁结构形式有简支梁桥、连续梁桥、拱桥、斜拉桥等。
在抗震设计中，应优先选择整体性好、冗余度高的结构体系。
简支梁桥结构简单，受力明确，但在地震作用下相邻梁体之间容易发生碰撞，影响结构的安全性。
连续梁桥具有较好的整体性和变形能力，能够有效地分散地震力。
拱桥由于其拱肋的受压特性，在一定程度上具有较好的抗震性能，但要注意拱脚处的抗震设计。
斜拉桥的索塔和主梁通过斜拉索相连，形成了复杂的空间受力体系，在抗震设计中需要考虑索塔和主梁的协同工作以及拉索的振动特性。
此外，桥梁的跨度布置也会影响抗震性能。
过大的跨度可能导致结构在地震作用下的变形过大，过小的跨度则可能增加结构的数量和连接节点，增加地震破坏的风险。
因此，应根据实际情况合理确定桥梁的跨度。
三、强度与延性设计强度设计是保证桥梁在地震作用下不发生强度破坏的基本要求。
通过计算地震作用下结构的内力和应力，确定构件的尺寸和材料强度，确保结构具有足够的承载能力。
然而，仅仅依靠强度设计是不够的，还需要考虑结构的延性。
关键词：高烈度；高架桥；减隔震设计；反应谱迭代1抗震体系选择桥梁结构的抗震体系有两种，即延性抗震体系和减隔震抗震体系。
延性抗震体系通过桥墩的弹塑性变形耗能；减隔震抗震体系通过桥梁上、下部结构的连接构件耗能，一般采用减隔振支座。
设计时，只能选择其中一种抗震体系，不能同时选用两种体系。
城市高架桥具有上部结构梁体宽、自重大，下部结构墩柱刚度大、自振周期短等特点。
地震时，高烈度地区城市高架桥的墩柱受力比较大，采用延性抗震体系会使墩柱、基础的工程量显著增加，方案的经济性较差。
有研究表明，与延性抗震体系相比，对中、矮墩采用减隔震体系更经济，随着墩高增大，经济性差异逐渐减小。
采用减隔震体系的桥梁在震后不需要维修或只需简单维修，可以快速恢复使用，对城市交通的影响较小。
城市高架桥多采用中、矮墩，墩高在15m 内。
高烈度地区高架桥抗震体系宜首选减隔震体系，桥梁减隔震设计常采用减隔震装置，包括铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座和摩擦摆式支座。
2抗震分析建模原则2.1减隔震抗震分析方法减隔震支座具有非线性特性，采用减隔震体系的桥梁属于非规则桥梁，减隔震桥梁应采用非线性动力时程分析方法或多模态反应谱法进行抗震分析。
（1）减隔震桥梁的基本周期（隔振周期）大于3s。
（2）减隔震桥梁的等效阻尼比超过30%。
（3）考虑竖向地震作用。
2.2建模原则及参数选择（1）计算模型应考虑相邻结构和边界条件的影响，通常将计算模型相邻联桥梁结构作为边界条件，否则不能真实反映过渡墩的地震效应。
（2）桩土效应采用土弹簧模拟，弹簧刚度采用m法计算或在承台底加6个方向的弹簧等效模拟，弹簧刚度根据土层状况和桩布置按m法计算，一般情况下，m动=（2~3）m静。
（3）在计算模型中，梁体和墩柱采用空间杆系单元模拟，预应力箱梁宜保留预应力钢束作用。
忽略箱梁预应力作用时，支座反力会有较大差异，引起墩柱地震作用效应偏差。
（4）抗震支座采用双线性恢复力模型模拟，根据支座恒载支反力设计位移，合理确定支座的特征强度、线性刚度、屈后刚度和等效刚度等参数。
桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨摘要：我国在经历了几十年的高速发展之后，各级公路网络已经基本形成，目前我国公路桥梁数量已超过80万座。
桥梁结构是公路上跨越沟谷、河道、道路、其他障碍物等的主要方式，公路桥梁多数位于地形地质和气象复杂的野外，而桥型样式丰富，其力学性能就变得更复杂了。
在世界范围内，由于地震及极端天气事件频繁发生，使得桥梁在运行过程中将承受着地震与风荷载的共同作用，若其抗风、抗震性能不够完善，将导致其失稳、颤振等病害，甚至导致其坍塌，造成巨大的经济损失，也不利于抗灾救灾工作的开展。
当前，关于桥梁抗震抗风设计的研究已在国内外引起了广泛关注，虽然已形成较为系统的理论及规范，通常仅限于某一种设计理念和计算方法，鲜有对比分析桥梁结构抗震抗风设计的报道。
所以，对桥梁的抗震、抗风设计的理念和方法进行深入的探讨是非常有意义的。
关键词：公路桥梁；抗震与抗风；设计理念；设计方法1地震和风的特性分析除了汽车人群作用和其他偶然作用外，地震和风荷载是影响桥梁安全运营的两个重要因素，对大跨径桥梁的影响尤为突出。
然而，地震与风因其自身特点不同，对桥梁结构产生的作用也不尽相同，这就导致了桥梁结构在抗震与抗风设计理念与设计方法上也存在着不同。
地震，又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。
强震的发生具有很大的偶然性，同时也有一定的必然性。
强震常常造成严重财产损失和人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。
据统计，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次的地震。
其中绝大多数太小或太远，以至于人类感觉不到;真正能对人类造成严重危害的地震大约有二十次;能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
人类感觉不到的地震，必须用地震仪才能记录下来;不同类型的地震仪能记录不同强度、不同远近的地震。
桥梁抗震的可行性研究报告一、研究目的本研究旨在探讨提高桥梁抗震性能的方法和措施，分析不同桥梁结构在地震作用下的受力性能，并提出相应的改进建议，为提高桥梁结构的抗震能力提供参考。
二、研究内容1. 桥梁结构抗震设计原理2. 桥梁结构在地震作用下的受力分析3. 提高桥梁抗震性能的方法和措施4. 桥梁抗震改进建议三、研究方法本研究采用文献资料法和实地考察法相结合的研究方法。
首先，通过查阅相关文献资料，了解桥梁抗震设计原理和方法。
其次，选择几座具有代表性的桥梁结构，进行实地考察和地震分析，对比不同结构在地震作用下的受力性能。
最后，根据研究结果提出相应的改进建议。
四、研究结论1. 桥梁结构的抗震设计原理主要包括延性设计和刚度设计两个方面。
延性设计是指桥梁结构在地震作用下能够延展一定长度而不发生破坏。
刚度设计是指桥梁结构在地震作用下能够保持一定刚度，减少振动幅度。
2. 桥梁结构在地震作用下的受力性能受到桥梁结构形式、材料和连接方式等因素的影响。
不同结构在地震作用下的受力性能存在差异，需要根据实际情况提出相应的改进建议。
3. 提高桥梁抗震性能的方法和措施主要包括选择合适的结构形式、优化材料选用、加强连接方式等。
通过设计和改进可以提高桥梁结构的抗震能力。
4. 桥梁抗震改进建议主要包括加固桥墩和桥梁梁体、提高桥梁的整体稳定性、增加桥梁的延性和刚度等方面。
通过改进可以提高桥梁结构的抗震性能。
五、研究建议1. 加强桥梁抗震设计的重要性，提高设计人员对桥梁抗震的重视程度。
2. 加强桥梁结构的监测和维护，定期检查桥梁结构的安全状况。
3. 针对不同桥梁结构提出相应的抗震改进建议，提高桥梁结构的抗震能力。
六、参考资料1. 建筑结构抗震设计规范2. 地震工程学3. 桥梁抗震设计手册以上是本研究报告的内容，希望对提高桥梁抗震性能提供参考和启示。
感谢您的阅读！。
浅析桥梁延性抗震设计
[摘要]：大跨度桥梁的抗震设计是一项综合性的工作，需要比较全面的专业知识和功能完善的专用抗震分析软件，从抗震动力学出发来思考问题、解决问题。
[关键词]：桥梁设计延性抗震设计
中图分类号：k928.78 文献标识码：k 文章编号：1009-914x（2012）29- 0143 -01
1.引言：
在钢筋混凝土桥梁结构的抗震设计中，必须考虑结构进入弹塑性变形后的动力特性和抗震性能。
我国现行的桥梁设计规范是用对地震作用乘上一个结构综合抗震系数的方法来考虑结构弹塑性变形的影响。
但这一做法在大部分情况下并不能放映桥墩的真实非线性地震影响及破坏失效规律，并且物理概念不明确，所以现在大多数国家普遍采用了延性抗震设计方法。
2桥梁延性抗震设计
2.1桥梁震害主要表现：
⑴上部结构的破坏：桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形比较少见，往往是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而导致上部结构的破坏；
⑵支承连接部位的震害：桥梁支承连接部位的震害极为常见。
由于支承连接部位的破坏会引起力传递方式的变化，从而对结构其他部位的抗震产生影响，进一步加重震害。
⑶下部结构和基础的震害：下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌，并在震后难以修复使用的主要原因。
除了地基毁坏的情况，桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力，瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的。
2.2桥梁延性抗震设计
桥梁延性抗震设计应分两个阶段进行：a.对于逾期会出现塑性铰的部位进行仔细额配筋设计；b.对整个桥梁结构进行抗震能力分析验算，确保其抗震安全性。
阶段可以有反复，直到通过抗震能力验算，或者进行减、隔震设计以提高抗震能力。
2.2.1塑性铰区横向钢筋设计
横向钢筋不仅约束混凝土，保证截面延性，而且要保证纵向钢筋不压溃屈曲。
因此，塑性铰区的横向钢筋的配置要同时满足这两个要求。
我国公路桥梁抗震设计规范规定8、9度区桥梁墩柱加密区段箍筋的配置要满足要求；圆形截面应采用螺旋式箍筋，间距不大于10cm，箍筋直径不小于8cm；矩形截面的最小体积含箍筋率，纵向和横向均为0.3%。
与国外规范相比，含箍筋率小，而且没有考虑纵向钢筋压溃屈曲破坏，因而是很不够的。
但各国的规范都要求螺旋式箍筋的接头必须焊接；矩形箍筋应有145°弯钩，并伸入混凝土核芯之内。
其中：是截面混凝土的毛面积；是截面的核芯混凝土面积；是要求的曲率延性；是墩柱的轴压比。
为了保证纵向钢筋不发生压溃屈曲，要求满足：
（1）箍筋纵向间距不大于纵向钢筋直径的六倍；
（2），其中，是单肢箍筋截面积，s是箍筋各肢间距，是由该肢箍筋约束的纵向钢筋面积之和，，分别是箍筋和纵向钢筋的屈服强度。
（3）对于矩形箍筋，箍筋（钩筋）各肢间距不大于核芯混凝土最小尺寸的1/3，而且不大于350mm，但不必小于200mm。
规范还规定了约束箍筋的配置范围（塑性铰区长度）为截面高度或从最大弯矩处至弯矩减小20%处的距离；当0.3<<0.6时，比前者增大50%。
在塑性铰区域以外，箍筋应慢慢减小到正常水平，在2处，箍筋含量应不少于塑性铰区内的50%。
2.2.2桥梁结构抗震能力分析、验算
桥梁结构抗震能力验算的任务是采用非线性时方程分析方法，并通过恰当的抗震分析验算，确保整体结构与薄弱部位的抗震安全性。
因此，首先要确定抗震设防的两个水准及对应的地震输入，在分别计算出结构的地震反应，并根据两个水准地震作用下结构的性能要求验算结构的抗弯强度及弯曲延性，特别是要验算结构的剪切强度，确保不出现剪切脆性破坏。
（1）地震动输入的确定
a.抗震设防标准的确定
我国建筑工程抗震设计规范的设防标准为：遭遇第一水准烈度（50年超越概率63%）地震时，建筑物处于正常使用状态，可视为弹性体系；遭遇第二水准烈度（50年超越概率10%）地震时，建筑
物处于非弹性工作阶段，但非弹性变形结构体系的损坏应控制在可修的范围内；遭遇第三水准烈度（50年超越概率2～3%）地震时，建筑物有较大的非弹性变形，但应控制在规定范围内，以免倒塌。
在确定大跨度桥梁的设防标准时，既要将大跨度桥梁与普通建筑物区别对待，又要兼顾经济性。
由于大跨度桥梁不仅投资大，而且是生命线工程，在国民经济和抗震救灾中起着生命线的作用，应取较普通的建筑物高的设防标准
b.地震动输入的确定
地震动输入有两种，即反应谱和地震动加速度时程。
反应谱一般根据场地条件和设防标准选取，相对较为简单；而地震加速度时程的选取则比较复杂，可以直接利用强度记录，或采用人工地震加速度时程，但要选取多组地震加速度时程以供比较分析。
一般取3～5组地震加速度时程，分别作为地震动输入，对桥梁结构进行时程反应分析，可得到3～5组反应值。
对结构在各抗震薄弱部位的5
组地震反应值进行分析比较分析，选取能激起结构最大反应的那一组地震加速度时程，作为结构的地震动输入，进行进一步分析。
（2）正常使用极限状态抗震验算
正常使用极限状态是桥梁在震后只需简易修整，几小时厚即可正常使用的临界状态。
在中震作用下，在预期会出现塑性铰的部位，结构可以屈服，产生小量的塑性变形，但要满足两个条件：保护层混凝土不发生剥落；裂缝宽度较小，经简易修复就可正常使用，通常认为不超过2mm.
为了确保桥梁结构能满足正常使用极限状态的要求，在进行抗震验算时，可以取截面受压边缘混凝土的最大压应变为0.004，而受拉钢筋的最大拉应力为0.015。
实验表明，通常当受压边缘混凝土的压应变=0.006～0.10时，混凝土才开始剥落。
因此，=0.004是混凝土开始破坏的保守估计。
而取=0.015是为了保证裂缝宽度不超过1mm（保守取值）。
根据这一条极限条件，对塑性铰处截面进行弯矩—曲率关系分析，进一步可以得到允许的塑性铰[]，作为正常使用极限状态的验算标准。
（3）可修复破坏极限状态抗弯验算
可修复破坏极限状态是桥梁在震后经过表面修复，任然可以正常使用的临界状态。
在大震作用下，允许桥梁结构发生显著破坏，如产生较宽的弯曲裂缝，需要进行环氧注射修复，以防日后钢筋的腐蚀；发生保护层混凝土的严重剥落，需要进行置换。
但是不允许发生横向约束钢筋的断裂，和纵向钢筋的压溃屈曲，核芯混凝土要保持完整，不需置换。
可以说，横向钢筋开始发生断裂是桥梁墩柱可修复与否的临界条件。
因此，确定与这一临界条件相对应的受压区边缘混凝土极限压应变是进行可修复破坏极限状态抗震验算的基础。
3.结语
桥梁是国民生活的命脉，联系交通的枢纽，抗震救灾的关键，桥梁的安全事故从无小事。
所以，只有在设计过程中，充分的考虑地震因素，进行切合实际的模拟分析，才能保证工程质量，保护人
民的生命财产安全。
参考文献：
[1]范立础.大跨度桥梁抗震设计.[m]. 人民交通出版社.2001.05
[2]范立础.桥梁抗震.[m].同济大学出版社.2001.07。
