时程分析法在桥梁抗震中的应用
桥梁抗震设计理论分析
桥梁抗震设计理论分析桥梁是连接两岸的重要交通工程，其在地震发生时承受地震力的作用。
桥梁的抗震设计至关重要。
本文将从桥梁抗震设计的理论基础、分析方法和设计要点三个方面进行详细分析。
一、桥梁抗震设计的理论基础1.1、地震力的作用地震是指地球内部发生的一种地质现象，俗称地震。
地震产生的地震波在地球内部传播，当地震波传播到地表时，会给建筑结构施加地震力。
地震力是地震波在地表上引起的结构振动力，是地震对建筑物产生影响的一种表现形式。
1.2、桥梁的地震响应桥梁在地震作用下会产生水平和垂直方向的动力响应。
水平方向的动力响应会引起桥梁的水平位移和扭转，而垂直方向的动力响应会引起桥梁的竖向变形。
桥梁在抗震设计中需要考虑水平和垂直方向上的地震力作用。
桥梁抗震设计的目标是在地震发生时，保证桥梁的结构安全性和功能完整性，尽可能减小地震对桥梁的损害。
2.1、静力分析静力分析是桥梁抗震设计过程中最基本的分析方法，它通过分析桥梁受力情况，确定桥梁的内力和位移。
静力分析可以为后续的动力分析提供参考依据。
地震响应谱是描述地震波地面运动与结构物动态反应关系的一种图表，通过地震响应谱分析可以确定桥梁在地震作用下的最大位移、最大加速度等参数，为桥梁的抗震设计提供精确的数值分析结果。
时程分析是通过数值模拟地震波在结构物上的作用过程，对桥梁在地震作用下的动力响应进行详细分析。
时程分析可以模拟地震波的实际运动特性，对于具有复杂结构和受力情况的桥梁来说，时程分析的结果更为准确。
2.4、模拟地震动在进行桥梁抗震设计时，需要使用合适的地震动记录，通过模拟地震动对桥梁进行地震响应分析。
模拟地震动的方法包括振动台试验和数值模拟两种，可以通过这两种方法获得桥梁在地震作用下的动力响应结果。
3.1、合理的结构设计桥梁的结构设计应考虑地震作用下的受力情况，采用合理的结构形式和截面尺寸，提高桥梁的抗震性能。
3.2、良好的材料选择桥梁抗震设计中应选用具有良好抗震性能的建筑材料，如高强度钢材、抗震混凝土等，以提高桥梁的抗震能力。
地震作用下桥梁动态响应分析
地震作用下桥梁动态响应分析地震是一种破坏力极大的自然灾害，对桥梁等基础设施的安全构成严重威胁。
桥梁作为交通运输的关键节点，其在地震作用下的动态响应特性直接关系到人员生命和财产安全。
因此，深入研究地震作用下桥梁的动态响应具有重要的理论和实际意义。
一、桥梁在地震中的受力特点桥梁在地震作用下主要受到水平地震力和竖向地震力的影响。
水平地震力通常是导致桥梁结构破坏的主要因素，它会使桥梁产生水平位移、弯曲变形和剪切破坏。
竖向地震力虽然相对较小，但在某些情况下也可能引起桥梁的墩柱破坏、支座失效等问题。
此外，地震波的传播特性也会对桥梁的受力产生影响。
地震波包括纵波、横波和面波，它们的传播速度和振动方式不同，使得桥梁在不同部位受到的地震作用存在差异。
例如，面波在地表附近传播，其能量较大，对桥梁基础的影响较为显著。
二、桥梁结构对地震响应的影响1、桥梁的类型和跨度不同类型的桥梁（如梁桥、拱桥、斜拉桥等）在地震作用下的响应有所不同。
一般来说，梁桥的结构相对简单，但其跨度较小，在地震中的变形能力有限；拱桥具有较好的抗压性能，但对水平地震力的抵抗能力相对较弱；斜拉桥由于其复杂的结构体系，地震响应较为复杂，需要进行详细的分析。
桥梁的跨度也是影响地震响应的重要因素。
跨度越大，桥梁的自振周期越长，与地震波的共振可能性就越大，从而导致更大的地震响应。
2、桥墩和桥台的形式桥墩和桥台是桥梁的重要支撑结构，它们的形式和尺寸对地震响应有显著影响。
实心桥墩的抗弯和抗剪能力较强，但在地震作用下容易产生较大的内力；空心桥墩则具有较好的延性，但在强震作用下可能发生局部屈曲。
桥台的类型（如重力式桥台、轻型桥台等）也会影响桥梁与地基的相互作用，进而改变地震响应。
3、支座和伸缩缝支座是连接桥梁上部结构和下部结构的关键部件，其力学性能直接影响桥梁在地震中的变形和受力。
常见的支座类型如板式橡胶支座、盆式支座等，它们在地震中的滑移和变形特性不同，会导致桥梁的地震响应有所差异。
某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施
某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施桥梁是城市交通系统中重要的组成部分，其安全性对城市的交通运行和人民的生命财产安全有着重要的影响。
地震是破坏性极大的自然灾害，对桥梁的抗震性能提出了更高的要求。
本文将围绕桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施展开讨论。
首先，桥梁地震响应时程分析是评估桥梁在地震作用下的结构响应和破坏程度的重要手段。
通过对地震波进行时程分析，可以得出桥梁在地震作用下的加速度、速度、位移等响应曲线，从而对桥梁结构的安全性进行评估。
在进行桥梁地震响应时程分析时，首先需要获取地震波数据。
根据所在地区的地震活动趋势，选择适当的地震波数据进行分析。
其次，需要进行有限元模型的建立。
将桥梁结构抽象成一组节点和单元，并根据实际情况给予相应的边界条件和约束条件。
然后，进行模型的参数修正工作。
通常情况下，需要根据实测的数据对模型进行调整，以更好地与实际情况匹配。
最后，进行地震响应时程分析。
利用地震波数据进行模拟计算，得出桥梁结构在地震作用下的响应。
根据桥梁地震响应时程分析的结果，可以得出桥梁结构存在的问题，并提出相应的抗震措施。
以下是一些常见的桥梁抗震措施建议。
1.给予桥梁足够的纵向和横向刚度。
增加桥梁的刚度可以提高其自振周期，降低地震作用下的位移和变形。
可以通过加固桥梁梁、柱和墩体的结构，增加构件截面尺寸或采用高强度材料等方法来提高刚度。
2.提高桥梁的耗能能力。
在地震作用下，桥梁结构会受到较大的地震力，耗能能力不足的桥梁容易发生破坏。
可以通过设置减震装置、阻尼器或摆锤等来改善桥梁的耗能能力，减小地震作用下的结构响应。
3.加固桥梁节点和连接部位。
桥梁的节点和连接部位是桥梁结构的薄弱环节，地震作用下容易发生破坏。
可以采用加固板、钢板箍或碳纤维增强等方式来增强节点和连接部位的抗震性能。
4.建立桥梁监测系统。
通过在桥梁上设置加速度计、应变传感器等监测设备，可以实时监测桥梁的结构响应和变形情况，及时发现结构的异常，采取相应的维修和加固措施。
铁路桥梁的抗震设计与分析
铁路桥梁的抗震设计与分析铁路作为现代交通运输的重要方式，其桥梁的安全性至关重要。
在地震等自然灾害面前，铁路桥梁需要具备足够的抗震能力，以保障铁路运输的畅通和乘客的生命财产安全。
本文将对铁路桥梁的抗震设计与分析进行详细探讨。
一、铁路桥梁抗震设计的重要性铁路桥梁通常跨越河流、山谷等地形，是铁路线路中的关键节点。
一旦在地震中受损，不仅会导致铁路运输中断，还可能引发次生灾害，造成巨大的经济损失和社会影响。
例如，强烈的地震可能导致桥梁坍塌，使列车脱轨，威胁乘客生命安全；也可能损坏桥梁的基础和支撑结构，影响桥梁的长期稳定性。
因此，进行科学合理的抗震设计是确保铁路桥梁在地震中安全可靠的关键。
二、地震对铁路桥梁的影响地震作用下，铁路桥梁可能会受到多种形式的破坏。
首先是水平地震力引起的桥梁结构的位移和变形。
桥梁的梁体、墩柱等部件可能会因水平力而发生相对位移，导致连接部位的破坏，如支座的损坏、伸缩缝的失效等。
其次，竖向地震力也不可忽视。
它可能会增加桥梁结构的竖向荷载，导致桥墩的受压破坏，或者使梁体与桥墩之间的接触面产生过大的压力，影响结构的整体性。
此外，地震还可能引发地基的液化和不均匀沉降，从而削弱桥梁基础的承载能力，导致桥梁倾斜甚至倒塌。
三、铁路桥梁抗震设计的原则1、多防线设计原则在抗震设计中，应设置多重抗震防线，避免因单一构件的破坏而导致整个结构的倒塌。
例如，除了主要的承载构件外，还应考虑次要构件和连接部位的抗震性能，形成相互协同的抗震体系。
2、能力设计原则通过合理的设计，确保结构中的关键构件和部位具有足够的强度和延性，能够在地震中承受较大的变形而不发生脆性破坏。
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有效地协同工作，共同抵抗地震作用。
加强连接部位的设计，确保力的传递顺畅。
4、经济性原则在满足抗震性能要求的前提下，尽量降低工程造价，通过优化设计方案，选择合适的材料和结构形式，实现经济与安全的平衡。
城市高架桥的抗震时程分析
城市高架桥的抗震时程分析随着城市的发展地面交通已不能满足社会的需要，城市高架桥应运而生；文章对城市高架桥进行了抗震时程分析，该分析方式考虑了结构的延性对抗震的有利作用，通过分析得出了降低地震影响的方法，对该类桥梁在实际设计中具有一定的参考价值。
标签：连续箱梁；时程分析；抗震；延性设计引言近年来为满足我国城市建设的需要，城市快速路高架桥应运而生，预应力混凝土连续梁桥是被最广泛采用的桥型，所以针对预应力混凝土连续梁桥的抗震设计变的尤为重要。
文章采用一联预应力混凝土连续梁桥为例，采用时程分析方法，考虑延性的抗震设计思想，对该桥进行抗震设计，并得到了相关的结论。
1 时程分析[1][5][6]目前，在求解结构地震反应的方法大致可以分为两类：第一类是拟静力方法，或称为等效荷载法，即结合反应谱理论将地震对结构的作用，用等效荷载来表示，然后根据这一荷载用静力分析方法对结构进行内力及位移计算；另一类是时程分析方法，是根据选定的地震波和结构恢复力特征曲线，对动力方程进行直接积分，采用逐步积分的方法计算地震过程中每个瞬时结构的位移、速度和加速度反应，观察结构在地震作用下的弹性和弹塑性阶段的内力变化和结构开裂、损坏直至倒塌的整个过程。
时程分析法全面考虑了结构地基与结构之间的相互作用关系，对地震的行波效应、多点输入以及结构的各材料、几何、边界连接条件等的非线性进行了考虑。
是目前公认的精细分析方法；该方法较好的对桥梁在抗震设计中的强度及变形进行了控制和体现，在桥梁设计中得到了广泛运用。
时程分析方法根据积分变量的不同可以分为两类计算方法，第一类是时域分析方法：该方法在求解过程中的每一步都不改变未知量作为时间的函数；第二类是频域分析方法：是将运动微分方程（包括已知函数、未知函数及其导数）变换导频率域中去求解，在频率域中未知量是频率的函数。
根据结构体系受力所处阶段分为：弹性时程分析法和弹塑性时程分析法，如果在计算过程中结构的阻尼矩阵和刚度矩阵保持不变则称为弹性时程分析法，如果在计算过程中结构的刚度矩阵和阻尼矩阵随结构及其构建所处的变形状态，在不同时刻取不同的数值则称为弹塑性时程分析。
桥梁结构地震响应分析与评估方法研究
桥梁结构地震响应分析与评估方法研究地震是自然界中一种具有破坏性的自然灾害，对于桥梁结构来说，地震所带来的影响尤为重要。
因此，研究桥梁结构地震响应的分析与评估方法显得十分必要。
本文将探讨桥梁结构地震响应的分析与评估方法，以期提供有效的指导和保障桥梁结构在地震中的安全性能。
一、地震响应分析方法地震响应分析是指利用工程力学原理和地震学原理，对桥梁结构在地震作用下的动力响应进行计算和分析。
常用的地震响应分析方法包括静力弹性分析法、谐波响应分析法、时程分析法和模态分析法。
静力弹性分析法是一种简化的分析方法，假设结构具有线性弹性行为，并忽略结构的非线性效应。
该方法适用于较小震级的地震，对于大震级地震的响应评估则较为不准确。
谐波响应分析法是一种利用谐波激励模拟地震响应的分析方法。
该方法将地震作用看作是一系列正弦波组成的谐波激励，通过对结构在各个谐波激励下的响应进行分析，得到结构的地震反应。
时程分析法是一种基于实际地震波记录对结构进行响应分析的方法。
该方法将实际地震波的时程作为输入，通过数值模拟求解结构在地震作用下的动力响应。
时程分析法考虑了地震波的非线性和非平稳性特征，因此可以更准确地评估结构的地震响应。
模态分析法是一种将结构的地震响应分解为不同模态的分析方法。
该方法通过求解结构的振动模态和模态振型，得到结构在不同模态下的地震响应，并将其叠加得到总体响应。
模态分析法适用于复杂结构和多自由度系统的地震响应分析。
二、地震响应评估方法地震响应评估是指通过对桥梁结构的地震响应进行分析和评估，判断结构的安全性能和耐震能力。
常用的地震响应评估方法包括位移评估、应力评估和能量评估。
位移评估方法主要关注结构的位移响应情况，通过计算和分析结构的最大位移、塑性位移等指标，评估结构的变形程度和塑性变形能力。
位移评估方法更注重结构的整体性能和抗震能力。
应力评估方法主要关注结构的应力状态，通过计算和分析结构的最大应力、剪应力、弯矩等指标，评估结构的承载能力和抗震性能。
地震作用下桥梁结构的抗震设计
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。
基于时程分析法的PC斜拉桥非线性地震响应分析
Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｒｈ ｕ ｋ ｅ ｐ ｎ ｅ ｉｉｅｅｅ ｎ ；ｔ ｅｔｍｅｈ ｓｏ ｙｍ ｅｈ ｄ；ｃ ｂ ｅｓａ ｅ ｒｄ ｅ ｙｗｏ ｄ ： ａ ｔ ｑ ａ ｅｒ ｓ ｏ ｓ ；ｆｎｔ ｌｍｅ ｔ ｈ ｉ — ｉｔ ｒ ｔ ｏ ａ ｌ－ｔ ｙ ｄ ｂ ｉｇ
一
地 震响应 分析也 由通过 反应谱 法计算 的拟 静力
方法 （ 效荷 载法 ） 转为直 接动力 分析方 法 ， 等 ， 即通过
２＆ （ ２一
一
１ ）
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一
对 结构 动力方 程直 接 积 分 ， 以求 得 结构 的地 震反 应 与时 间变化 的关系 ， 出时程 曲线 ， 得 该方 法称之 为时
基 于 时程分 析 法 的 Ｐ Ｃ斜 拉桥 非线 性地 震 响应 分析
何 承 义
（ 龙 江 工 程 学 院 土 木 工 程 系 ， 龙 江 哈 尔滨 １ ０ ５ ） 黑 黑 ５０ Ｏ
摘
要 ： Ｃ斜拉桥宜采用时程分析法进行抗震性能分析 ， Ｐ 时程分析 中一些参 数的选择会对分析结果产生较 大影响 ，
１ １ 主 要计算 参数 ． １ １ １ 阻尼系数 ． ．
结构 材料 的基 本阻 尼 特性 通 常不 易确 切 知道 ，
时程 分 析 中 阻 尼 矩 阵 采 用 Ｒ ｙｉ ｈ 阻 尼 矩 阵 ： ｅ ｌｇ ｅ
［］ ｃ 一 Ｍ］ ＋ Ｋ］ 式 中阻 尼 因子 ａ卢可 由给定 的 ， 、 第 １第 ２阶振 型 的阻尼 比 、 反 算得 到 、
ｐ ｐ ｒ ，ｔ ｅｓ ａ ｆ３ ０ｍ ｅｅ ｓＰ ａ ｌ—ｔｙ ｄ ｂ ｉｇ ｓ ｉ ａ ａｙ ｅ ｙ ｕ ｉｇ ｔ ｅｔ ｅｈ ｓｏ ｙ ｍｅ ｈ ｄ Ｄｅ ａｅ ｈ ｐ ｎ ｏ ７ ｔｒ Ｃ ｃ ｂ ｅｓａ ｅ ｒｄ ｅ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄｂ ｓｎ ｈ ｉ － ｉｔ ｒ ｔ ｏ ． — ｍ ｔ ｉ ｄ ｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｎ ｈ ｗ ｏ ｃ ｏ ｓ ｈ ｓ ｎ ｌ ｅ ｃｎ ａ ｔ ｒ ｎ ｏ ｄ ｓｇ ｙｔ ｅｒ ｓ ｌｓｏ ｉｉｅｅｅ ｎ ａｌ ｕ ｇ ｓｉ ｓｏ ｏ ｔ ｈ ｏ ｅｔ ｅ ｅｉｆｕ ｎ ｉｇ ｆｃｏ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｉｎ ｂ ｈ ｅ ｕ ｔ ｆｆｎｔ ｌｍｅ ｔ ｅ ｏ
桥梁抗震设计中的新技术应用
桥梁抗震设计中的新技术应用在当今社会，桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其安全性和稳定性至关重要。
尤其是在地震等自然灾害频繁发生的地区，桥梁的抗震设计更是成为了工程领域关注的焦点。
随着科技的不断进步，一系列新技术在桥梁抗震设计中得到了广泛应用，为提高桥梁的抗震性能提供了有力的支持。
一、新型材料的应用在桥梁抗震设计中，材料的选择直接影响着桥梁的抗震能力。
传统的建筑材料如混凝土和钢材在抗震性能方面存在一定的局限性。
近年来，一些新型材料的出现为桥梁抗震设计带来了新的机遇。
高性能纤维增强复合材料（FRP）是一种具有优异力学性能的新型材料。
它具有高强度、高弹性模量、耐腐蚀等优点。
在桥梁抗震设计中，FRP 可以用于加固桥梁的关键部位，如桥墩、桥台等。
通过在这些部位粘贴FRP 布或板，可以有效地提高结构的承载能力和变形能力，从而增强桥梁在地震作用下的稳定性。
形状记忆合金（SMA）也是一种具有独特性能的新型材料。
SMA具有形状记忆效应和超弹性特性，能够在受力变形后自动恢复原状。
将 SMA 应用于桥梁的支座和阻尼器中，可以有效地消耗地震能量，减轻桥梁结构的振动，提高抗震性能。
此外，自密实混凝土和高性能混凝土等新型混凝土材料的应用，也在一定程度上提高了桥梁结构的整体性和抗震能力。
二、隔震技术的发展隔震技术是桥梁抗震设计中的一项重要手段。
它通过在桥梁结构与基础之间设置隔震装置，将地震能量隔离或减少传递到上部结构，从而保护桥梁的安全。
橡胶隔震支座是目前应用较为广泛的一种隔震装置。
它由多层橡胶和钢板交替叠合而成，具有良好的竖向承载能力和水平变形能力。
在地震作用下，橡胶隔震支座能够通过水平变形吸收和消耗大量的地震能量，有效地减轻桥梁上部结构的地震响应。
摩擦摆式隔震支座也是一种常见的隔震装置。
它利用摩擦面的滑动来消耗地震能量，同时通过摆式结构的自复位能力实现结构的复位。
摩擦摆式隔震支座具有承载能力高、隔震效果好等优点，在大跨度桥梁的抗震设计中得到了越来越多的应用。
桥梁结构的地震响应分析与设计
桥梁结构的地震响应分析与设计地震是自然界中一种常见的灾害，对建筑物和桥梁结构造成严重破坏的能力不可小觑。
在桥梁结构的设计和建设中，地震响应分析与设计是确保桥梁在地震中具备合适抗震能力的关键步骤。
本文将介绍桥梁结构的地震响应分析与设计的基本原理和方法。
1. 地震对桥梁结构的作用桥梁结构在地震中受到两个主要作用：地震激励和地震反应。
地震激励指的是地震震级和地震波对桥梁结构的作用力，地震反应则是指桥梁结构对地震激励的响应。
2. 地震响应分析方法地震响应分析是通过数值模拟的方法，模拟桥梁结构在地震中的动力响应。
常用的地震响应分析方法包括等效静力法、模态叠加法和时程分析法。
等效静力法适用于简单桥梁结构，模态叠加法适用于中等复杂度的桥梁结构，而时程分析法适用于较为复杂的桥梁结构。
3. 设计地震动参数设计地震动参数是进行地震响应分析与设计中的关键参数，通常包括设计地震加速度、周期、阻尼比等。
这些参数需要根据地震区域和结构特性进行合理选择。
4. 桥梁结构的抗震设计抗震设计是指根据地震响应分析的结果，对桥梁结构进行合理的结构抗震设计，确保其在地震中的安全性能。
抗震设计的具体内容包括选择合适的结构形式、确定截面尺寸和材料强度、设计抗震支座等。
5. 结构减震措施除了传统的抗震设计方法外，还可以采用结构减震措施来提高桥梁结构的抗震能力。
常见的结构减震措施包括增加阻尼器、设置减震支座、采用橡胶支座等。
6. 桥梁结构的监测与评估在桥梁结构的使用过程中，地震响应分析与设计的有效性需要进行监测和评估。
通过定期的结构健康监测和评估，可以及时发现并修复潜在的结构问题，确保桥梁结构的长期安全性能。
总结：地震响应分析与设计是确保桥梁结构在地震中具备合适抗震能力的重要步骤。
通过合理选择分析方法、设计地震动参数和采用适当的抗震设计方法，可以有效提高桥梁结构的抗震能力。
此外，结构减震措施和监测评估也是确保桥梁结构长期安全性能的重要手段。
在桥梁结构的设计与建设中，地震响应分析与设计应被高度重视，以确保桥梁结构在地震中的安全可靠性。
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时程分析法在桥梁抗震中的应用
摘要：时程分析法是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了，求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。
运用有限元软件midas建立桥梁抗震模型，采用时程分析法分析下部结构抗弯、抗剪情况，并采用Ucfyber软件进行验算。
关键词：时程分析法；结构抗震；
1.前言
时程分析法又称直接动力法，在数学上又称步步积分法。
它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应(内力和变形)。
当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时，时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。
这时结构薄弱层间位移可能达到最大值，从而造成结构的破坏，直至倒塌。
时程分析法的主要功能有:1.可以计算结构在非弹性阶段的地震反应，对结构进行大震作用下的变形验算，从而确定结构的薄弱层和薄弱部位，以便采取适当的构造措施。
2.可以计算结构和各结构构件在地震作用下每个时刻的地震反应(内力和变形)。
总的来说，时程分析法具有许多优点，它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应，从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。
目前时程分析方法在桥梁结构抗震分析中的应用越来越广泛，国内外专家学者对时程分析法进行了大量的研究，并取得了相应的成果。
王亚勇、刘小弟[1]等对时程分析法输入地震波的相关问题进行了研究，陈振中、刘爱东等[2]研究了时程分析法中工程设计地震波的选择。
本文以以工程实例介绍时程分析法在桥梁抗震中的应用。
2.工程概况
某高速公路桥梁全桥共4联结构，孔跨布置为4×30+4×30+5×30+4×30m。
上部结构采用预应力混凝土（后张）T梁，先简支后连续，全桥共设5道伸缩缝。
桥墩采用C40混凝土，桥墩截面纵向钢筋采用HRB335、直径为φ28，箍筋直径为φ12，受力主筋保护层厚度为3cm。
桥梁布置图1所示。
图1
3.有限元模型
3.1地震波的选择及输入
根据桥梁结构的特点，以及地震破坏后桥梁结构修复的难易程度，采用50年超越概率63%和50年超越概率2％的地震动参数作为设防标准。
本模型选取50年63%的3条地震波和50年2%的3条地震波，地震波如图2、图3所示：
图250年超越概率63%地震时程图350年超越概率2%地震时程
3.2 有限元模型概况
本计算采用通用有限元软件Midas Civil 2012建立了桥梁动力模型，全桥共有2327个节点，3488个单元。
本计算模型中添加荷载包括：结构自重、二期横载（桥面铺装和栏杆）、动力作用。
3.3时程分析结果
按抗震细则9.3.5条规定，采用3组时程波计算，分析结果取3组计算结果的最大值。
在E2地震作用下，根据抗震设防的性能目标，此时结构可能开裂，位移将有较大增加，为避免低估地震位移，计算模型应采用开裂刚度。
本计算简化地对混凝土刚度进行折减，折减系数取为0.8。
本文仅对E2地震作用下的各内力进行分析，所得到的桥墩纵桥向和横桥向墩底截面内力值分别见表1。
由于篇幅有限，此处仅分析1#墩-5#墩。
表1E2地震作用下桥墩内力汇总—纵桥向
注：轴力符号拉为正，压为负。
所得到的各墩纵桥向和横桥向最不利单桩内力值分别见表2。
表2E2地震作用下最不利单桩内力汇总—纵桥向
注：轴力符号拉为正，压为负。
从表中可以看出，近一半墩不利截面的弯矩达到104kN·m以上，为了满足抗力的要求，应采用隔震效果明显的铅芯橡胶支座。
4.结构抗震性能验算
验算中根据在恒载和地震作用下的内力组合对各控制截面进行了最不利组合（恒载轴力-地震动轴力）作用下的M－分析，从而根据预期的性能目标进行抗震性能验算。
采用抗震分析软件Ucfyber计算桥梁最不利墩、桩截面的最小抗弯能力。
图4 地震弯矩与最小抗弯能力对比
通过计算结构在非弹性阶段的地震反应，对结构进行大震作用下的变形验算，从而确定结构的薄弱部位，以便采取适当的构造措施。
由图4可知，运用时程分析法得到的地震弯矩均满足最小抗弯能力的要求。
同时，5号墩是地震作用中的薄弱部位，必要时可以采取适当的措施。
图5 地震剪力与最小抗剪能力对比
由图5可知，运用时程分析法得到的地震剪力均满足最小抗剪能力的要求。
5.结论
1.时程分析法可以计算结构在地震作用下每个时刻的地震反应(内力和变形)，能更真实地反映结构的地震反应，从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部
位。
2.时程分析法下计算的地震弯矩均符合最小抗弯能力。
因此，时程分析法对抗震设防要求高的地区非常适用。
参考文献
[1]王亚勇，刘小弟，程民宪.建筑结构时程分析法输入地震波的研究[J].建筑结构学报，1991,12（2）：51-60
[2] 陈振中，刘爱东.工程设计地震波选择实例[J].勘察科学技术，1995（6）：33-36
[3]中华人民共和国交通运输部.JTG/T B02-01-2008 公路桥梁抗震细则[S].北京：人民交通出版社.2008。