桥梁抗震问题分析研究
铁路桥梁抗震设计思路分析
第31期2021年11月No.31November，2021
铁路桥梁抗震设计思路分析蒋韩华（江苏泽荣工程技术有限公司，江苏南京210012）
摘要：铁路桥梁抗震设计的效果直接影响工程结构的抗震性能。文章基于我国《铁路工程抗震设计规范》标准要求，分析目前铁路桥梁抗震设计的问题和不足，发现目前有5%的铁路桥梁缺少多遇抗震设计性能、11%的铁路桥梁缺乏设计地震的水平、8%的铁路桥梁缺乏罕见地震的水平，不能确保抗震性能符合标准。为增强铁路桥梁的安全性，在未来发展的过程中应明确抗震设计思路，保证设计的科学化水平。关键词：铁路桥梁；抗震；设计思路中图分类号：TG文献标志码：A
江苏科技信息JiangsuScience&TechnologyInformation
作者简介：蒋韩华（1986—），男，江苏溧阳人，工程师，学士；研究方向：桥梁设计。0引言铁路桥梁的抗震设计工作中应完善设计规划、设计方案，保证整体设计工作的科学化水平，按照国家的规定标准遵循小地震不损坏、中地震可以维修、大地震不倾倒的基本原则，使得铁路桥梁在出现地震灾害的情况下始终可以保持在安全的状态，不会出现危险问题［1］。1铁路桥梁抗震设计的现状分析结合我国《铁路工程抗震设计规范》标准要求研究当前铁路桥梁抗震设计的情况，可以发现部分工程结构的设计存在抗震性的问题和不足之处，如表1所示。2铁路桥梁抗震设计的思路2.1严格控制参数指标一般情况下，铁路桥梁的结构刚度指标、强度指标、延性指标对整体的抗震性能会产生直接影响。因此，在设计期间应考虑各类指标的特点和状况，严格执行相应的控制工作，如图1所示，避免因为刚度不合理、强度不足或延性不科学引发抗震性能的缺陷［2］。（1）刚度的设计过程中，应准确分析、了解结构在地震侧向力影响之下的变形状态，针对变形的情况严格控制，做好刚度的估算工作，按照数据值将荷载与结构的变形情况全面联系，保证刚度数值符合标准，预防在地震灾害的环境下出现结构位移或其他问题。（2）强度指标的控制工作中应做好验算分析，明确不同强度之下的结构抗震性能，保证强度符合标准的情况下增强结构的弹性地震反应性能。（3）延性指标的设计工作中应按照具体的抗震设计要求，分析地震在结构方面的运动作业特点，明确在发生地震的过程中桥梁出现变形的情况下，结构依然保证能够符合初始的强度要求，利用延性避免倒塌的现象，将破坏的程度降到最低，同时根据我国的规定标准，在多余地震方面对墩身的强度情况、稳定性情况、偏心情况等准确验算，计算罕见地震情况下的桥墩延性，以免出现抗震性能层面的不足。
桥梁结构抗震设计与设防措施
桥梁结构抗震设计与设防措施摘要：对于桥梁工程来说，采取有效的措施来提高桥梁结构的抗震性能意义重大。
作为相关的设计人员，需要对桥梁工程的结构特点有非常清晰地了解，并且在设计之前需要充分做好桥梁工程的地质勘查，进而采取有效的抗震设计措施来做好桥梁结构的抗震设计工作，确保桥梁结构的抗震等级达到相应的要求和标准，降低地震灾害对桥梁结构所造成的影响，以更好地保障出行人员的安全。
关键词：桥梁结构；抗震设计；设防措施一、桥梁结构的震害分析地震对桥梁结构的影响是巨大的，会直接导致桥梁结构破坏，进而影响桥梁安全和质量。
为了更好的做好桥梁结构的抗震设计与设防工作，就必须对桥梁结构的震害类型及原因有所了解。
桥梁结构震害包括桥梁结构振动和场地相对位移产生强制变形两种形式。
第一种形式主要为场地运动所引起，在惯性力作用下会把地震作用施加在桥梁结构上，进而导致桥梁结构振动。
第二种形式主要为场地相对位移所引起，在场地位移下通过支点强制变形产生的超静定内力，进而导致桥梁结构变形。
地震作用下，桥梁结构会受到不同程度的破坏，进而导致各种质量安全问题的发生。
如桥墩开裂、倾斜，支座锚栓剪断，桥墩滑移、落梁倒塌等。
由于地震对桥梁结构的破坏程度不同，所以震害的表现形式也有所不同，如地震发生后，导致桥梁产生位移，在位移过程中就会对桥梁上部结构的各个节点造成影响，节点承载力和角度发生变化，导致桥梁梁体相互撞击，出现桥梁整体隆起的现象；地震发生后，桥梁地基周围土质发生液化，导致桥梁发生不均匀沉降，在沉降影响下，很容易导致桥梁出现落梁的现象。
除此之外，桥墩剪切破坏、支座破坏、桥墩弯曲破坏都是桥梁震害的常见表现形式。
对此，为了最大程度降低桥梁震害的影响，就必须做好桥梁结构的抗震设计及设防措施。
二、桥梁工程中桥梁结构抗震设计的关键点（一）桥梁结构的合理化计算合理计算桥梁结构应当与具体情况相结合，计算整个桥梁的结构。
在计算过程中因墩柱高度的不同，使得其受到梯度温度、汽车制动力等因素的影响，导致桥梁上部结构产生的水平力，或力的分配不均匀，因此在计算过程中需要结合实际情况模拟边界条件。
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。
中小跨度斜交连续梁桥的抗震体系研究
第6期(总第278期） 蜮廣沾采2022 年 6 月 URBAN ROADS BRIDGES & FLOOD CONTROL
DOI: 10.16799/j.cnki.rsflqyfh.2022.06.056
科技研究
中小跨度斜交连续梁桥的抗震体系研究吴学平\李闯2,叶爱君1(1.同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海市200092; 2.浙江数智交院科技股份有限公司，浙江杭州310013)
摘要：中小跨度斜交连续梁桥普遍采用板式橡胶支座，在地震作用下，主梁与支座间容易发生滑动，同时主梁 会发生平而内转动，落梁风险较大。以中等烈度区一座三跨斜交连续矮T梁桥为工程背景，建立板式橡胶支座支 承的斜交桥有限元模型，采用非线性时程分析方法，进行地震反应特性分析，针对性地提出了板式橡胶支座（允 许滑动）+钢阻尼器的组合减震体系，并对提出的减震体系做了位移控制效果分析。结果表明：在地震作用下，斜 交桥中板式橡胶支座极易发生滑动，从而增大主梁地震位移并丧失自复位能力，但只要不发生主梁与桥台（挡 块）的碰撞，主梁平面内转动的影响可以忽略不计；板式橡胶支座+钢阻尼器的组合减震体系可以有效控制主梁 纵横向位移，并限制主梁平面内转动。关键词：斜交桥；板式橡胶支座；矮T梁；抗震体系；钢阻尼器中图分类号：U443.2 文献标志码：A
0引言斜交桥在高速公路和城市道路中较为常见m。中 小跨度斜交连续梁桥通常采用普通板式橡胶支座， 由于斜交角的存在，斜交桥锐角侧恒载支反力小于 对应直桥恒载支反力m，在相同的地震动输入下，斜 交桥比对应直桥更容易产生板式支座的滑动。在汶 川地震中，板式橡胶支座桥梁由于支座滑动导致的 桥梁移位震害非常常见，而斜交桥中支座滑动还会 使主梁发生平面内转动，因此主梁移位震害更为严 重|31。图1是汶川地震中一座多跨简支斜桥主梁平面 内转动后的主梁移位震害，主梁产生平面转动后，锐 角侧撞击横向挡块，钝角侧撞击桥台或相邻主梁，加 剧主梁平面内旋转，增大落梁风险。因此，有必要研 究斜交连续梁桥的合理抗震体系，解决其在地震中 普通板式橡胶支座滑动后导致结构缺乏回复力，地 震位移难以估计的问题。
深水高墩桥梁的地震响应分析
假设桥墩结构 由多个单 元组成 ， 基为 刚性 ， 地 上部 结构 简化 成集 中质量单元 。由地震下动水作用 的结构体 系的动力平衡方程
６ 质 量保证 体 系及质 量管理
为保证 Ｔ梁 预制 质量 ， 从组 织上保证 质量管 理力 度 ， 安全 对 质量部管ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人员进行分工负责有章可循 。
Ｌ Ｕ Ｓ ｕ －ｎ ‘ ＪＡ Ｊ ｎｍｉｇ Ｉ ｈ ｎｊ ｇ Ｉ ｉ － ｎ ｉ ａ （ ． ａ ｗ ｙＣ ｍ ｕ ｉ ｔｎＣ ｍ ａｙｏ ｔ ｍｈＢ ｒ ｕｏ ｈｎ ａ ｗ ｙＣ ｍ ａ ｙ Ｇ ｏｅ ｉｎ０４ ０ ， ｈｎ ； ＩＲ ｉ ａ ｏ ｍ ｎｃ ｉ ｏ ｐ ｎ Ｓ ｅ ｕｅ Ｃ ｉａＲ ｉ ａ ｏ ｐ ｎ ， ａｂｉ ａ ７ ０ ０ Ｃ ｉａ ｌ ａｏ ｆ￣ ｅ ａ ｆ ｌ ｄ ２ Ｓ ｉ ｚｎ ｎ ａｗ ｙＶｃｔ ｎ ｌ ｎ ｅｈｉ ｌ ｏ ｅｅ Ｓ ｉ ｚｕ ｎ ０４ ， ｉ ） ． ｈ ｉ ｈ ｇＲ ｉ ａ ｏａｉ ａ ｄＴｃｎｃ ｌｇ ， ｈ ａｈ ａｇ０ ０ １ Ｃ ｎ ｊ ａ ａ ｌ ｏ ａ ａＣ ｌ ｉ ｆ ５ ｈ ａ
深 水 高 墩 桥 梁 的 地 震 响 应 分 析
毕 延 超
（ 广东广珠西线高速公路有限公司 ， 广东 广州 ５ ００ １０ ０）
摘
要： 通过 对 Ｍｏ ｓｎ方程和各种规范规定的动 水计算方法的 比较 ， 后选 择在 Ｍｏｉ ｎ方程的基础上 ， ｉ ｒｏ 最 ｒｏ ｓ 用附加质量考 虑水的影
文献标识码 ： Ａ
其 中， Ｄ为方柱体迎波面的长度 ； ｓ为方柱体 的截面积 ； （ ，） ｖ ｚｔ
复杂的问题 ， 国内学者李成玉 、 高学 奎 、 赖伟想等 都应用 刚性 地基 为波流场 中水体的水平速度 ； （ ， 为水平加速度 。 Ｖ ｚｔ ） 假设 、 半解 析半数值等不 同方法对 动水 压力进行 了分析 。公路工 忽 略墩体对水运动的影 响 ， 由式 （ ） １ 得地震 下波 动力方程 ： 程 、 工建筑物等一 系列抗震设计规范 都对动水压力 用附加质量 水 Ｃ Ａ ［ 一ｘ—Ｘ ） （ 一 一 ） ］ 。 （ ‘ Ｉ １＋ ｇ 的方式做 了相应 的规定 ， 事实上 ， 对于超过 ４ ０ｍ水埋 没深度 的桥
桥梁抗震体系
桥梁抗震体系内容摘要：在桥梁设计中，现行的通常做法是仅对桥粱进行简单抗震设防，桥粱结构设计工程师应努力掌握更多的结构抗震知识，提高抗震设防意识。
本文分析了桥梁的震害特征和原因，阐述了桥梁抗震设计的具体原则和方法。
关键词：抗震设计；桥梁；地基与基础一．概述我国是世界上地震活动最为强烈的国家之一，今年5月份的四川汶川大地震造成了令人触目惊心的损失，作为结构设计工程师，必须充分认识到自己的职责所在，尽可能得利用自己掌握的专业知识，合理提高结构物的抗震能力。
尽量减少地震带来的灾害。
二．桥梁的震害及特征对国内外震害的调查表明，在过去的地震中，有许多桥梁遭受了不同程度的破坏，其主要震害有以下几点。
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：霞力式桥台胸墙开裂，台体移动、下沉和转动；桥头引道沉降，翼墙损坏、开裂，施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。
桥台的滑移与倾斜会进一步使主梁受压破坏，甚至使主梁坍毁。
2．桥墩震害桥墩震害主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位，墩身开裂、剪断，受压缘混凝土崩溃。
钢筋裸露屈曲，桥墩与基础连接处开裂、折断等。
3．支座震害在地震力的作用下，由于支座设计没有充分考虑抗震的要求，构造上连接与支挡等构造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，导致了支座发生过大的位移和变形，从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等．并由此导致结构力f专递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。
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。
5．地基与基础震害地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌。
并在震后难以修复使用的蕈要原因。
地基破坏主要是指因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因数导致的地层水平滑移、下沉、断裂。
基础的破坏与地基的破坏紧密相关，地基破坏一般都会导致基础的破坏，主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳。
桥梁工程抗震设计要点研究
桥梁工程抗震设计要点研究发布时间：2022-12-15T02:48:42.413Z 来源：《中国建设信息化》2022年16期作者：陈水志[导读] 地震作为最常见的地质灾害类型，一旦发生，会给桥梁造成无法预估的破坏，陈水志广东南雅建筑工程设计有限公司 510000摘要：地震作为最常见的地质灾害类型，一旦发生，会给桥梁造成无法预估的破坏，轻则导致桥梁主体结构开裂，严重时将造成断裂、破坏，甚至倒塌。
因此，为抵御地震造成的破坏，在桥梁工程设计中应高度重视并做好抗震设计，在明确桥梁震害主要表现形式和产生原因的基础上，提出抗震设计中需要注意的各项要点。
关键词：桥梁设计；桥梁抗震设计；抗震设计要点引言近年来，我国路桥总里程数稳居世界第一，桥梁的数量不断增加，俨然已成为人们生活中必不可少的一种建筑结构。
但是，我国地震频发，桥梁结构因地震而时常发生耐久性下降及失稳等问题，人民的生命和财产安全因此遭受了巨大损失。
公路桥梁震害不但直接危及人们的生命安全问题，还给灾后救援工作带来了极大的困难与阻碍。
因此研究桥梁抗震设计以及桥梁减隔震技术的应用，对于避免桥梁结构震害问题有着重要的研究意义。
1概述1.1抗震设计的概念抗震设计，又叫减隔震设计，由减震设计和隔震设计两部分组成。
与减震设计不同，隔震设计在设计过程中应考虑结构的振动周期数值。
当公路桥梁遭遇地震时，桥梁结构上设置的隔震设施可以对地震波所带来冲击起到一定程度的延缓作用，使桥梁结构所承受的能量减少，从而对桥梁起到保护作用。
在实际应用过程中，减隔震设计中关键设备的阻尼装置和耗能构件起到了决定性作用。
1.2我国桥梁抗震设计研究现状我国桥梁抗震研究起步较晚，1976年唐山大地震后，由于地震对结构的严重破坏，以及受桥梁结构破坏后的一系列严重后果的启示，抗震研究及抗震设计在桥梁中才真正得到发展。
结构抗震分析早期主要采用静力理论，随着结构动力学的发展，20世纪40年代，地震反应谱法、结构动力时程分析法被逐渐应用到结构抗震设计分析中。
桥梁抗震技术的应用研究
桥梁抗震技术的应用研究摘要桥梁抗震技术是桥梁质量及使用寿命的重要保障，本文基于作者多年工作实践经验，以如何提高桥梁的抗震能力为主题，分别从桥梁的抗震设计与桥梁的抗震加固两个方面具体展开论述，以供读者参考。
关键词桥梁；抗震设计；伸缩缝加固；结构中图分类号u44 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）38-0125-02近年来我国地震地质灾害频发，公路桥梁等交通工程在地震中遭到严重的破坏，因此增强桥梁的抗震能力，加强桥梁工程抗震研究的重要性便显得不言而喻。
因此在桥梁的设计与施工当中对桥梁的抗震能力有着特殊的要求，要做到预防为主兼顾治理，对现有的桥梁做好全面的调查，建立档案，做好抗震加固工作，开展桥梁的抗震设计理论研究和试验，做好抗震强度和稳定的设计工作，满足抗震要求。
现就如何提高桥梁抗震能力提出下述措施建议。
1 桥梁的抗震设计桥梁抗震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，可以使设计出来桥梁在强度、刚度和延性等指标上达到最佳的组合，使结构能够最低成本的实现抗震的目标。
1.1 体系的整体性和规则性桥梁的整体结构要协调，上部结构应尽可能是连续的。
较好的整体性结构可有效防止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。
不管是在平面还是在立体上，结构的设计都要力求使桥梁在质量、刚度、几何尺寸等方面协调匀称，避免突然变化。
1.2 提高结构和构件的强度和延性桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，以防止不能容忍的破坏。
在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。
刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。
由于地震动可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。
抗震构造措施中挡块、防落梁装置的设计问题探讨
抗震构造措施中挡块、防落梁装置的设计问题探讨（同济设计院桥梁工程院任明飞摘抄整理）桥梁抗震挡块、梁梁、梁墩拉杆（索）等防落梁装置是在出现“超预期地震荷载”情况下桥梁防止落梁的重要措施，我国现行的公路抗震细则、城市桥梁抗震规范、铁路抗震规范仅在构造措施中提出应设置挡块、防落梁装置的要求，对其并没有提出设防性能理念或具体量化的规定。
前段时间在集团举办的培训会上，讲课的院内老师提出“不必纠结挡块、防落梁装置承载力”的说法，本人认为值得探讨，现将我的学习心得整理一下，供同仁们商榷，请感兴趣的同仁批评指正。
现代桥梁的抗震设计思想，已经纳入延性设计和减隔振设计技术，容许桥梁在强震时发生局部损坏和较大的位移，同时要求设置“保险丝”构件，保护结构在“超预期地震荷载”下上部结构不能出现破坏性的损害，不致严重影响交通。
桥梁挡块、防落梁装置就是这类“保险丝”构，对于“保险丝构件”，有人认为要“分级设防，超出一定的地震荷载可以适当受损，但要易于修复补强，但具体怎么设计，我们没有规定，可以参考其他规范“；有人认为要“坚强无比，扛得起、挡得住，要准确计算出挡块荷载，按弹性强度设计方法控制”，有人认为”不必纠结该类构件的强度要求，只要有个东西就行”，总之，众说纷纭，没有定论。
国内桥梁抗震规范研究起步较晚，基本处在学习和消化阶段，大部分精力都放在抗震概念设计、体系选择、理论分析、支座或阻尼器装置参数优化等理论上，对设计来说最实用的构造细节研究较少，规范的条文基本是延续老规范定型内容或者参考别国规范，没有形成较为权威、完善合理的设计思想和方法，在理论研究体系上尚属盲区空白；相比之下，其他国家的规范对此有比较系统的研究和比较成熟的设计理念，尤其是日本规范，“他山之石，可以攻玉”，我们不妨以他们的研究成果和规定来检讨一下我们对于该类构件的思维认识？一、日本规范日本公路抗震规范是采用L1地震动、L2地震动的两阶段水平设计地震动，从抗震性能层面上分为三类：第一，地震不损坏桥梁的健全性和适用功能，第二，限定地震下对桥梁的损害，并可迅速恢复桥梁的使用性能，短期内可恢复交通；第三，桥梁的损坏是非致命的，不落梁；对于L1地震动，其要求A类（对应我们国家C、D类）、B类桥梁（对应我们国家A、B 类）应确保抗震性能1，对于L2地震动，其要求A类（对应我们国家C、D类）应确保抗震性能3，B类桥梁（对应我们国家A、B类）应确保抗震性能2；同时要求即使发生抗震设计时预想不到的地震反应或者地基破坏而产生的结构破坏，避免落梁发生，这是日本规范抗震的核心思想。
浅议地震对桥梁的危害及防震措施
·106·交通科技与管理0 引言我国领土辽阔，地形地质复杂，部分区域属于地震高发地区，强烈地震发生时，公路桥梁将遭受严重的破坏甚至倒塌，对抢险救灾及灾后重建造成极大的困难。
为了减轻地震造成的损失，要求地震区的桥梁在抗震、防震方面贯彻预防为主的方针，对现有的桥梁要做好防震加固工作，新建的桥梁要从勘察设计上采取防震措施，并应进行抗震强度和稳定性的验算，以适应当前公路桥梁抗震设计的要求。
1 桥梁震害地震对桥梁的破坏常指由于地震波传播到地基引起桥梁震动，对桥梁结构及附属设施造成的损坏。
桥梁遭受震害的原因，主要是由于墩台的位移和倒塌，下部构造发生变形引起上部构造的变形或坠落[1]。
下部构造完整，上部构造滑出、脱落的也有，但比较少见，而且多与桥梁构造的缺陷有关，所以，地基的好坏，对桥梁在地震时的安全度影响最大。
1.1 上部结构及支承连接处地震发生时，地面运动引起桥梁结构的震动，使结构的内力和变形大幅度的增加，从而导致结构破坏或倒塌。
地震使桥面上下起伏，上部构造产生较大横向、纵向位移，对桥面系造成破坏。
当梁板的位移超出墩台等支撑面时，就会出现横向落梁的破坏。
落梁是桥梁最严重的震害，它直接导致交通中断，落梁时如果撞击桥墩，会给下部结构带来很大的破坏。
支座、伸缩缝和挂梁悬挂节点等支承连接部位是桥梁结构体系上抗震性比较薄弱的环节，地震作用容易使固定支座移位、活动支座脱落以及支座本身构造上的破坏，梁与梁之间、梁与挡块之间的碰撞容易导致伸缩缝和挡块的破坏[2]。
1.2 下部结构及基础在软弱地基上，桥梁的震害不仅严重，而且分布范围广。
以2008年5月四川省汶川地震为例，该次地震在Ⅹ~Ⅺ度设防烈度区内，桥梁全部遭到极其严重的破坏。
地震使土的抗剪力大幅度降低，从而降低了土的承载力，导致墩台大幅度下沉。
构造裂缝使墩台产生水平、竖直、倾斜变形。
除了地基毁坏的情况，桥梁墩台和基础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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
桥梁抗震问题分析研究
摘要：在过去的这些年中，地震带来的灾害不言而喻，地震中
交通中断直接影响了一切工作的正常进行，更大化的扩大了灾害的
损失，使得人民的财产和安全受到巨大危机。这对人类带来的不只
是巨大的代价，更多惨痛的教训，不断警示世人对于桥梁抗震问题
需高度重视。本文叙述了桥梁抗震理论中的分析方法、当今抗震行
列的现状以及对于桥梁抗震问题的一些控制措施等，并对于我国抗
震前沿的展望提出了期待。
关键词： 桥梁抗震 研究 分析
中图分类号：k928.78 文献标识码：a 文章编号：
1. 引言
在我国过去的这些年里，发生了多次重大地震，给人民带来了
不小的灾难。例如：1966 年，河北邢台大地震；1970 年，云南省
通海地震；1973 年，炉霍发生地震； 1975 年海城地震以及1976 年
唐山发生的大地震中交通运输受到了严重损害，唐山地震中这表现
的更为严重更为明显。
76年唐山大地震震级7.8 级，震中位于唐山市区的东南部位，
震源在地面下11km处。在这次地震中，桥梁的破坏情况十分严重。
桥梁是交通的咽喉，地震发生后，交通阻塞，在去往唐山市区实施
救助的道路上，交通彻底瘫痪，使得物资和救援极大受阻，以至于
人员伤亡惨重。唐山大地震是中国桥梁抗震史上的一个转折点，从
此以后，我国对于桥梁的抗震提出的高度的重视，不仅于此，在以
后的建设中，对于抗震问题也提出了更高的要求。
2. 国内外桥梁抗震研究现状
1971年，美国san fernando 发生大地震，此后，美国学者就
地震对结构的影响进行研究和探索，研发出了一系列关于地震反应
对于建筑结构设计的计算方法，其中包括：反应谱法，时程分析法、
随机震动法等等地震反应的计算研究方法。日本是多地震国家，对
于地震的研究有较为前沿的作为，日本在简直梁体系上做了大量的
减隔震技术，采取高阻尼支座实现对于桥梁的减震效应。我国对于
工程结构抗震研究起步较晚，但是进展的很快。以唐山大地震为转
折点，在之后历次地震震害之后，于 1989 年颁布了《公路工程抗
震设计规范》，2008 年在汶川地震后又颁布了《公路桥梁抗震设计
细则》，并且提出“两水平设防、两阶段设计”的抗震设防标准，
而且对于延性的设计、位移设计、能力保护设计以及减隔震等设计
都提出了十分明确的计算方法和构造规定。
3. 桥梁抗震问题研究方法
学者们从多次地震中获得经验，研究出了对于桥梁抗震设计新
的方法和设计理论，桥梁的抗震设计在实践中得到改进和发展，这
具体体现在从开始的单一强度的控制发展到了强度加位移双指标
的控制，进而发展到如今的多指标综合控制。现阶段对于抗震指标
的研究主要有基于强度、位移、性能、延性和能量等方面指标的表
述。因此产生了四种确定性地震反应分析的方法，即静力法，反应
谱法，动态时程分析法和随机振动法。
3.1 静力法
这种研究方法于1899年，由日本大房森吉提出。静力法研究是
以地震荷载作用代替结构在地震强迫振动下的外部荷载，将地震中
的加速度看作结构破坏的单一因素，这种假设具有很大的局限性，
这是因为这样就忽略了结构的动力特性，而这是只管重要的。只有
在结构物的固有频率比地面运动频率大很多时，建筑结构物在地震
发生时才可能不产生变形，进而才能被当作刚体，静力法才能成立。
静力法大部分应用于挡土结构和桥台的抗震设计之中。
3.2 反应谱法
于1941年，反应谱的概念由bito提出，并且向世界展示了第
一个弹性反应谱。从40年代的末期到50年代的初期，世界上一些
学者在计算了大量反应谱的基础之上，提出基于反应谱之上的结构
的抗震理论。这种理论建立于3个假设之上：其一、结构在各支撑
之处所受的荷载是相同的；其二、结构物在地震响应是线性的；其
三、结构物最不利的地震响应为最大地震响应，与其他参数无关。
反应谱理论概念简单，计算方便，能够以较少的计算获得最大的反
应值，但是，这种方法只适用于线弹性结构体系。
3.3 时程分析法
为了避免反应谱法的局限性，一种新的研究方法于上世界60年
代后期被提出——时程分析法。这种分析理论可以得出结构在地震
作用下的响应的时程，更为详细的了解了结构在整个地震过程中的
结构响应，而且同时可以反映出地震的振幅、频率以及对结构响应
的影响，这种方法是目前桥梁抗震分析最为理想的工具。
3.4 随机振动法
在随机振动法计算中输入、输出均为统计量，对于具体的地震
时程没有依赖作用，因此，随机因素对于结构的响应特性的影响很
小，更重要的是，这种方法于可靠度理论相适应，对于结构的抗震
性能的分析，能够做出定量的评价，而且随机震动法看适用范围更
为广泛，但是其缺点就是：工作量大。
4. 现桥梁抗震加固技术
传统的结构抗震设计中，一般通过增大结构的界面尺寸、提高
配筋率、采用高强钢筋等方法来提高结构的抗震延性性能。然而研
究发现，结构在地震过程中的损伤或者破坏是不能完全避免的，在
地震中破坏的结构维修费用也很高。
我国工程院院士王光远将结构震动控制的概念引入中国，继而
开展了各种科学研究，例如：耗能减震、主动控制、半主动控制等
方向研究。并将所研究内容应用于了具体的工程中。目前，在桥梁
抗震领域应用较多的是采用隔振技术和改变结构动力系统而研制
的阻尼器（或减震器）。对于桥梁减震效果上，橡胶支座于1965年
被研究，并投入使用，这种支座对于结构抵抗地震的作用上效果并
不能达到令人蚂蚁的效果，尤其是在大跨度桥梁上，其抗震效果更
为微弱。而上文提及的主动控制又需要系统长期的可靠性和电力等
能源的供应，这一点在地震发生之时并不能得到有利保证。
这种阻尼器的设计、制作、安装的技术难度都很大，价格也比
较昂贵，而且养护成本和安装技术的要求也很高。以上这些因素都
可能导致控制装置在地震、台风等灾难性荷载作用过程中来不及发
挥应有的作用，从而使结构物破坏和生命财产损失，所以，对于新
材料的研制与应用在国内外都具有广阔的前景。
5. 展望
地震灾害给人类带来了灾难，但同时也敲响了悬在人类头上的
警钟。使得我们不得不提高地震作用对于建筑结构，尤其是桥梁结
构的影响。而现在，对于桥梁上抗震设计的研究分析方法有很多种，
各有有缺，但其中一大部分是基于计算机的程序化的计算。对于实
际的工程，应分而视之，不同的项目应对应采取不同的设计方法。
在当前的桥梁抗震设计中最为常用的是反应谱法和动力时程分析
方法，但是对于大跨度桥梁结构而言，应进行动力时程分析方法，
考虑桩、土互相作用所产生的地震响应，以保证桥梁的安全性。被
动减震系统——阻尼器的应用存在技术上和经济上的难题，对于新
型材料的研制与应用前景广阔。
参考文献
[1] 叶爱君.桥梁抗震[m].北京:人民交通出版社,2002.
[2] 范立础.桥梁延性抗震设计[m].北京:人民交通出版
社,2001.
[3] jtj004289,公路桥梁抗震设计规范[s].
[4] 陈彦江,袁振友,刘贵.美国加利福尼亚州桥梁震害及其抗
震加固原则和方法[j].东北公路,2001(1).