桥梁抗震精选(九篇)

第1篇：桥梁抗震范文

关键词：桥梁；设计；抗震措施

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

引言：我国桥梁行业得到了迅猛发展，越来越多的桥梁从祖国大地拔地而起。回顾近代地震史，有唐山大地震、汶川大地震……，这些地震都给我国经济、建设等方面带来了无可估量的损失。因此，合理的抗震设计，要求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，使结构能够经济地实现抗震设防的目标。

一、桥梁的震害类型分析 (1)桥台震害：其主要表现为桥台与路基一起滑动并移向河心，桩柱式桥台的桩柱不同程度沉降、开裂、倾斜和折断等。 (2)桥墩震害：在地震力作用下桥墩会不同程度的倾斜、沉降、滑移、开裂、剪断和钢筋扭曲。 (3)支座震害：根据以往工作经验.

会发现某些桥梁的支座设计并未充分考虑抗震的需求，如某些支座形式和材料上存在缺陷、在构造上连接与支挡等构造措施不足等，以致支座在地震力作用下会发生较大的变形和位移。 (4)地基与基础震害：在地震力作用下地基中的砂土会被液化，以致地基失效，基础沉降或不均匀沉降，从而导致地面较大变形，地层发生水平滑移、下层、断裂等。地基与基础震害会使桥梁发生坍塌，给震后修复工作带来困难。 (5)梁的震害：梁的震害主要是因桥台震害、桥墩震害、支座震害等引起的，其主要表现为主梁坠落，这也是最严重的震害现象。

二、桥梁的抗震设计 1、抗震概念设计。 由于地震的发生存在不确定因素和复杂因素，同时结构计算模型需要假定结果且与实际情况存在较大差异，以致“计算设计”在一定程度上较难控制结构的抗震性能，因此，对于结构抗震设计来说，不能完全依赖计算，“概念设计”其实比“计算设计”更加重要。而良好的“概念设计”将直接影响着结构抗震性能。良好的“概念设计”必须是，在设计桥梁方案阶段应根据功能要求、静力分析和桥梁的抗震性能等取舍抗震结构体系。 在抗震概念设计时，应重视上、下部结构连接部位和过渡孔处连接部位的设计及塑性铰预期部位和桥墩形式的选取；应对动力特性进行简单的分析、对地震反应进行评估，接着结合结构设计对结构的抗震薄弱部位、构造设计及是否能通过配筋等进行进一步地分析。以分别保证桥梁结构的经济性、抗震安全性和在桥址处的场地条件下所选择的结构体系是良好的结构体系。最后，应根据分析结果对抗震性能的优劣进行综合性评判，再决定是否对设计方案进行修改。 2、延性抗震设计。 桥梁的抗震设计主要是反复进行①仔细地对预期会出现的塑性铰部位进行配筋设计；②为保证抗震安全性应分析并验算整个桥梁结构的抗震能力这两个阶段，直到通过抗震能力验算。 3、桥梁减、隔震设计。 此设计可以较好地提高桥梁抗震能力，并且具有简便、先进、经济等优点。此种设计的装置主要是通过对结构的能量耗散能力的增大或者增大结构主要振型周期使其落在能量较少的范围内两种措施使结构地震反应减少。在进行减、隔震设计时应充分结合结构特点和场地地震波频率特性，选用适合的设置方案、相应参数、及减隔震装置，并对结构的受力和变形进行合理地分配。

三、桥梁设计的抗震技术措施 1、防止落梁的措施 《桥梁抗震设计细则》指出上部结构主梁的支承长度a≥70+ 0.5 L(L为梁的计算跨径，L单位为m，a 单位为cm)，该取值沿用自日本抗震设计规范，多数设计者认为规范取值较为保守，比上一代规范《公路工程抗震设计规范 (JTJ004-89))有较大提高 (a≥50+L)。这里需指出该种认识属于误区，当“长桥高墩”时应在规范基础上给予更多的安全富余。例如：都汶高速公路庙子坪岷江大桥第10跨(跨径50m、墩高70m)。虽然盖梁宽度高达3.0 m(根据《桥梁抗震细则》要求，含伸缩缝宽度取2.1m即可 )，但该桥还是发生纵向落梁，所以在设计中应注意“长桥高墩”，特别是设置有伸缩缝的相邻联桥墩，不仅要将主粱支承长度取值放大一些，还需要设置主粱限位装置。根据国外规范以及《抗震设计细则》精神，同时应设置纵向防落梁构造，同时应注意限位装置不得有碍于防落梁构造的发挥。

2、支座形式和布置方式 支座选型长期以来被忽视，常规粱桥多采用普通橡胶支座，汶川地震后的调查表明普通橡胶支座破坏后加剧了桥梁损伤，建议根据桥梁设防要求，选用适用的支座类型。基本地震动峰加速度峰值0.19地区和以上地区应选择减震型橡胶支座。作为支座的布置是否合理至关重要，汶川百花大桥第5联(5×20m)采用一个阉定支座，其余墩为活动支座。导致全联上部结构水平地震力几乎完全由固定支座下的桥墩承担，该桥墩迅速破坏后，造成全联坍塌网。对于连续梁桥在设置固定支座后，应充分考虑同定支座设置对抗震的不利影响，慎用墩梁固结方案，应注重考虑各墩水平受力的平均分担。

3、柱式桥墩的合理设计 柱式墩是桥梁设计中最为常见的结构形式，日本阪神地震中显示出大量圆形独柱墩崩溃性破坏，汶川地震相关资料表明矩形墩要优于圆形墩，抗震设计中应首先尽量避免选用抗震性能差的圆形独柱结构，同时优先选择矩形截面形式。其次应重视桥墩中间的横梁设置，横梁刚度不宜过大，避免导致“强梁弱柱效应” 的出现，造成结构的第一塑性铰出现在墩柱之上，而不是横梁上，致使结构失效。桥墩是支撑梁体的主要构件，同时由于桥梁结构“上刚下柔”的特点使得桥墩极易出现破坏．其破坏主要包括墩身剪断、压溃和开裂，应根据抗剪计算来配置箍筋，选择合理的箍筋间距，注意箍筋的搭接构造细节。设防裂度7度及以上应通过计算确定墩柱尺寸，保证塑性铰区位于墩柱范围内，甥性铰庆钢筋应根据《桥梁抗震细则》进行加密，加密箍筋可采用12mm一16ram带肋钢筋，但锚固于盖梁、承台部分的加密钢筋采用螺旋箍筋欠妥，施工单位反映由于盖梁中钢筋原有钢筋很多，螺旋筋布置十分困难。建议采用环形箍筋为宜。

结束语：

随着对地震机理认识的逐步加深,提高和完善桥梁结构物的各项功能,以及桥梁抗震构造措施进一步的改进和完善,可以很好地达到桥梁结构的防震和抗震效果。为提高我国桥梁的抗震性能和抵御地震灾害的能力提供可靠的技术保证。

参考文献：

[1]庄卫林，刘振宇，蒋劲松．汶川大地震公路桥粱震害分析及对策[J]．岩石力学与工程学报，2009，28(7):1377—1387．

[2]TG／TB02-01-2008，公路桥梁抗震设计细则[S]北京：人民交通出版社2008．

第2篇：桥梁抗震范文

关键词：市政；桥梁；抗震；设计

中图分类号：U445 文献标识码：A

引言

地震历来都是严重危害人类社会的自然灾害。如果震区的交通线遭到破坏，就会给救灾工作造成巨大困难，作为交通线中的关键环节，桥梁结构的抗震性能就成为人们特别关心的问题。在吸取震害经验教训的基础上, 随着对地震产生的机理、地震动特性以及地震作用下结构动力响应特点、破坏机理、构件能力的研究及认识的深入发展, 桥梁抗震设计方法也得到极大的发展。

1桥梁抗震设计原则

根据历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识，学界普遍认为桥梁抗震设计应尽可能遵循以下这些基本原则，以使桥梁结构在强度刚度和延性等指标上取得最佳的抗震效果。

1.1场地选择

桥梁选址应避免地震时可能发生地基失效的松软场地，而应在坚硬场地上建设桥梁。基岩、坚实的碎石类地基、不稳定的坡地都是危险的场地。当不得已而选在软弱地基上，设计时要提高基础整体性，尽可能地减小地震造成的不均匀变形；在地基稳定的条件下，还应考虑地基和结构的振动特性以防产生共振。

1.2体系的整体性和规则性

桥梁的整体性要好，以防止结构构件在地震时被震散掉落，上部结构应尽可能是连续的，这样有助于较好地发挥空间作用 桥梁在里面和平面结构的布置上，应尽量使质量、刚度和几何尺寸对称、均匀，不得突然变化。

1.3结构和构件的强度和延性

地震动引起的结构振动是地震导致桥梁结构破坏的主要原因，所以从地基传入结构的振动能量越小越好，因而在设计中尽量使结构具有适当的强度、刚度和延性，延性和强度是决定结构抗震能力的两个重要参数，而刚度的选择有助于控制结构变形。

1.4能力设计原则

以往的桥梁设计思想认为结构各构件都具有近似相等的安全度较为理想，即不让结构中

存在薄弱点。但实际上各构件的重要程度是有差别的，所以抗震结构中不应采取等安全度设计思想。能力设计思想强调强度安全度差异，也就是在不同构件与不同破坏模式间确立不同的强度安全度，以确保结构在大地震下以延性形式反应，避免出现脆性破坏模式。这种思想与建筑抗震设计中的“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件“的原理是相同的。

1.5多道抗震防线

设计中应尽可能地使桥梁体系具有多道抵抗地震侧向力的防线，使得地震过程中，一道防线破坏后仍有其他防线可支撑结构，防止倒塌。

2市政桥梁抗震分析

要想建立正确的抗震设计方法、采取有效抗震措施，对市政桥梁震害及其产生的原因的调查和分析是必不可少的。从世界各国的地震震例统计资料看 ，市政桥梁的震害现象主要有以下几种：1）对梁式桥梁地震位移造成上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或梁体相互碰撞引起的破坏 ，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏 ，拱圈在拱顶、拱脚产生的破损裂缝 ，甚至整个隆起变形；2）由于地震造成的地基土液化 ，加大了地面位移从而加剧了结构反应 ，大大增大了落梁的可能性；3）对支座的抗震要求考虑不足造成支座发生过大的位移和变形从而造成支座本身构造上的破坏等，进而对结构的其他部位产生不利的影响；4）桥梁下部结构抗力不足导致的地震时下部开裂、变形和失效，进而对全桥的不利影响；5）地震时使得在松软地基上的桥梁在发生河岸滑移导致全桥长度的缩短而造成的比较严重的震害。以下分析落梁、墩柱、节点和桥台破坏以及基础破坏、桩身破坏三者原因。

2.1落梁

落梁的原因一般是因为支承连接部件失败：固定支座强度不足、活动支座位移量不够、橡胶支座梁底与支座底发生滑动，在地震力作用下支座破坏，致使梁体发生位移导致落梁。墩台支承宽度不满足防震要求，防落梁措施设不合理，在地震力作用下，梁、墩台间出现较大相对位移，导致落梁现象的发生。伸缩缝、挡块强度不足 ，在地震力作用下伸缩缝碰撞破坏挤压破坏、挡块剪切破坏 ，都起不到应有作用 ，导致落梁。

2.2墩柱、节点及桥台破坏

此类破坏多发生在墩柱塑性铰处、墩柱与盖梁连接处，墩柱与系梁连接处，地震力作用下桥墩纵向受力筋被剪断，直接导致桥梁的倾覆。

2.3基础破坏、桩身破坏

其原因是桥位通过地震断裂破碎带，地震力作用下基础出现移位、沉降 ；桥位位于液化砂土地质中，基础出现不均匀沉降。

3设计问题的分析与解决

3.1总体设计中问题的解决方法

总体设计是桥梁抗震设计的基础，而桥位的选择则是桥梁抗震总体设计过程的核心在选择桥址时，需避开地震时地基可能失效的松软土地，选择相对坚硬场地 坚实碎石地基基岩硬黏土地基可以说是比较理想的桥址地；人工填土 饱和松散粉细砂极软的黏土地基和不稳定坡地则都属于危险地区拱桥在设计中需要避免跨越地质断层，在特殊困难的情况下则必须进行安全性评价。

选址之外，总体抗震设计中的桥梁选型也是一个重要步骤桥梁选型应结合地质条件地形条件震害经验工程规模等因素，综合考虑后选择合理的桥型以及墩台基础型式 在选型过程中要采用经济合理 技术先进 便于修复加固的桥梁结构体系同时还要考虑采用型钢混凝土结构等减震结构桥孔应该尽量选择有利抗震的等跨布置，同时尽可能避免高墩大跨的结合需要做到自重轻体形简单刚度与质量均匀分布便于施工重心低 位于震后可能形成泥石流的沟谷上方的桥梁，孔跨与桥下净高应根据地质地形的情况酌情增大

3.2减震设计中应当注意的要点

结构刚度对称格外有利于抗震而不等跨桥梁则更容易发生震害尤其是桥梁墩身高度差距过大时较矮的桥墩上将产生极大的水平地震力，大跨径桥孔的桥墩上也会产生很大的地震力设计上需要尽可能避免在高烈度区选用这种桥型，若无法避免这种情况，则应当在不利墩上采取抗震支座等消能措施以降低桥墩墩顶集成刚度。

斜桥的抗震性能是比较低的，由于其抗推刚度很大，在高烈度区，桥墩的基本周期动力放大系数也很大，这种情况会直接导致震灾加剧此外，地震时桥台处河岸不稳，容易向河心移动，缩短桥长，使得桥孔发生扭转或错动，进而导致墩台的台身折断或开裂在地基条件允许的情况下，台身可以做成U型或者T 型等整体性较强抗推刚度高的形状，也可以采取埋置式 松软的地基上建造的桥梁应该当正交，同时适当加大桥长，尽可能将桥台置于稳定的河岸上。

在可能出现地震液化现象的地基上建造桥梁时，需采用深基础，让桩与沉井穿透可能液化土层，埋入较稳定密实的深层土质加强桥体下部的支撑梁板或者采用满河床铺砌，尽可能保持四铰框架结构，严防墩台在震灾发生时移动高烈度地区大跨径桥梁抗震设计过程中，纵向梁间要设置消能设施，所设计的设施要有足够的强度，同时还需要满足梁端位移的要求除此之外，为了防止落梁，需注意加强上 下部结构间的联系 桥梁的支座采用的销钉锚栓剪力键等部件都要有足够的强度。

3.3概率性抗震分析方法

随着人们对地震认识的进一步深入，由于震源与介质中许多偶然因素的影响，地震动具有明显的随机性，意识到地震过程具有明显的随机特征，宜将地震动作为随机过程来模拟。随机反应研究的问题是，在已知统计特征的随机干扰下，求结构体系反应的统计特征，即平均值、方差、相关函数、谱密度等，或具有给定概率的最大值。 功率谱法较充分地考虑了地震发生的统计概率特性，是一种概率性分析方法。

功率谱法有以下几个优点：①无须寻找振型组合方法，可以直接使用峰值因子乘以计算所得方差得到反应的最大值，物理概念清晰，具有明确的概率意义。虽然对具体结构的峰值因子确定有一定困难，但它是一个数值，确定它容易操作，何况已经建立了相应的理论计算方法，对于不同的结构或构件，也可以通过数值模拟技术确定。② 功率谱密度只与地震动过程性质相关，而与阻尼比等结构特性无关。③目前的完全二次方组合(CQC)等常用的反应谱组合方法和工程人造地震波合成方法都需要借助于功率谱这一中间环节。功率谱法在分析复杂的桥梁结构模型上，仍然受到计算方法的困扰而在工程领域远未得到充分应用，其瓶颈则是计算的复杂性和低效率。

结束语

随着我国某些地区地震频繁发生，对于市政桥梁而言，其抗震性能的好坏势必会对人民生命财产造成重大影响。首先必须从设计角度出发，充分考虑震害相关原因，在结构上增加其抗震效果；在实际工程实践中，应根据不同的结构形式和设计要求合理选择抗震设计方法。

同时，我国相关部门需要针对存在的问题，积极做出相应改善，努力推动我国建筑工程结构性安全，力求快速达到国际标准，为我国国家和人民带来更为有效地安全保障。

参考文献

[1]刘文仕.桥梁抗震设计方法综述[J].中国水运，2008， 8(6)：225-226．

第3篇：桥梁抗震范文

关键词：公路桥梁；抗震设计；

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

大家都知道，强震灾害一旦发生，它的毁灭性与突发性，一般是很难预测的。地震是一种突发式的强震动，一般是从开始到结束会有几秒到几十秒，有的甚至可以持续1分多钟。地震通过地震波释放巨大的能量，因此发生地震时会对桥梁结构产生巨大的破坏。桥梁作为重要的社会基础设施，具有投资大、公共性强、维护管理困难的特点。桥梁不仅是国家经济活动中输送人员、物资的大动脉，又是震灾救援和震灾恢复中的咽喉。对于作为生命线工程的桥梁在遭遇地震时能保持或基本保持使用功能极为重要，特别是随着我国交通建设事业的迅速发展，桥梁无论在数量上还是延伸长度上都在快速增长，高速公路、铁路在国民经济和居民日常生活活动中发挥着重要的作用，地震中桥梁设施的损坏、倒塌所带来的影响常常超过了桥梁因改建或维修所需要的巨额财政支出，研究桥梁结构在地震中的反应及破坏模式，提高桥梁的抗震能力是我国公路交通建设中所面临的重大课题。

一、桥梁结构的震害

强震发生时，主要发生的桥梁震害现象有上、下部结构的震害、支座的震害、基础的震害等几类。

1、上部结构的震害

从历次强烈破坏性地震中人们发现．上部结构自身因直接的地震动效应而毁坏的现象极为少见，但因支承连接件失效或下部结构失效等引起的落梁、主粱的移动、扭曲、裂缝等现象，在破坏性地震中常有发生，其中落梁现象最为严重。从粱体下落的形式看，有顺桥向的，也有横桥向的和扭转滑移的。但统计数字表明，顺桥向的落梁约占全部桥梁落梁总数的70％～85％。梁在顺桥向发生坠落时，梁端撞击桥墩侧壁，给下部结构带来很大的破坏，从而有可能造成更大的震害。

2、下部结构的震害

地震动引起的下部结构破坏主要是桥墩的破坏，一般是从接缝处的轻微断裂开始，继而扩展到四周而造成破坏。震害的进一步发展，会导致断裂面上下的墩身移位，最终使断裂面以上的墩身翻落而酿成极大的震害。

3、支座的震害

桥梁支座是桥梁抗震的薄弱部位，震害极为普遍。由于支座的破坏会引起力的传递方式变化，从而对结构其他部位的抗震产生影响，进一步加重震害。破坏形式主要表现为活动支座脱落及支座本身构造上的破坏。

4、基础的震害

地震引起地基的液化，使地基承载力下降，引起基础下沉。基础下沉进一步引起桥梁墩台的沉陷，造成桥梁的震害。这种情况多出现在承载力不很高的砂质粘土、粘土质砂土等地基中。地基的液化使其剪切强度大大降低，会使桥梁基础及桥台沿液化层水平滑移或转动。

二、桥梁结构抗震设计原则

在桥梁抗震计算中，早期结构抗震计算采用的是静力理论。静力法假定整个上部结构随地面做刚体平移运动，则结构各个质点上的水平地震作用最大值即为该点质量与地面运动最大加速度的乘积，然后按静力分析方法求出地震效应。因此．静力法属于一种等效静力分析法。静力法将上部结构看作刚体，未考虑上部结构变形对地震作用的影响，也未考虑地震作用随时间的变化及其与结构动力特性的关系，这使得静力法的结果具有较大的近似性。它以结构强度作为破坏准则，即以结构的荷载效应小于结构的抗力效应时认为安全的，一般称为一阶段抗震设计方法。

随着计算机技术的广泛应用，发展了直接求解结构地震强迫振动方程的研究，建立时程分析法。时程分析法能更真实地反映结构地震响应随时间变化的全过程，并可处理强震下结构的弹塑性变形。因此己成为抗震分析的一种重要方法。但由于时程分析法计算分析量大，因此目前大多数的国家对常用的桥梁结构型式的中小跨桥梁仍采用反应谱理论计算，但对于重要、复杂、大跨的桥梁抗震计算都建议或要求采用时程分析法。由于发展了时程分析方法，使桥梁抗震计算从单一强度保证转入强度、变形(延性)的双重保证，为发展二阶段抗震计算方法提供了分析基础。

由于中、小地震发生的频率高，可能性大，为了不使结构因累积损伤而影响其使用功能，故要求在常发地震处，结构处于弹性范围内工作，以强度破坏作准则。而大地震在结构使用寿命期内发生的概率较小，是一种突发的特殊荷载，要结构弹性地抵抗它，既不经济也不现实，可以允许结构产生塑性变形和有限度的损伤，以结构的延性(常用的定义是结构弹塑性最大变形值与结构屈服极限变形之比)作为破坏准则。目前桥梁抗震设计正向两阶段设计方法的方向转变，小地震采用弹性理论、大地震采用弹塑性理论设计，实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防原则。

三、桥梁抗震设计的相关问题

1、桥梁抗震概念设计

为达到合理的抗震目的，根据以往的工程经验以及地震灾害经验所获得的设计思想及设计原则，合理而有效的解决抗震结构的方案、材料、细部构造等问题即为抗震设计理念。一个抗震结构设计的是否合理，主要看刚度、强度、延性等指标的组合是否合理，如果合理，便是合理的抗震设计。强调抗震的概念设计是为抗震计算创造有利的条件从而准确而真实的反应地震发生的实际情况，并不是重视什么数值计算。因此，当进行抗震概念设计阶段，设计人员应严格执行设计要求选择最优的抗震结构体系。

2、地震响应分析及抗震设计方法的改变

随着科学水平的不断发展，专家学者对结构动力特性以及地震动的理解也越来越全面，所以目前也已经发展出了多种地震响应分析的设计方法以及抗震设计理论。目前抗震设计的理论主要有静力理论、动力理论以及反应谱理论三种。无论是从地震的持续时间、频谱以及振幅地震三要素分析，还是从地震的反应分析方法、设计原则、输入地震动以及结构和构建的动力模型抗震理论的四要素分析，动力理论都是考虑最全面、研究最精细的理论。

3、桥梁结构延性的抗震设计

目前在对桥梁结构的延性进行抗震验算时采用的破坏准则主要有以下几种：变形破坏准则、能量破坏准则，强度破坏准则、用最大变形和滞回耗能来表达的双重指标破坏准则等几种准则。桥梁结构延性的破坏机理可以总结为：当不完全进入塑性形变之前就已经出现了某种程度的塑性变形，这样消耗的能量便成为了有效粘滞阻尼的一部分；当进人完全的塑性形变时，抗震结构产生单方向的塑性漂移并沿其方向发展直至结构倒塌。因此若要保证在塑性形变的阶段结构不被破坏甚至倒塌，首要就要确保结构有足够的耗能能力。

4、多阶段抗震设计方法

随着近些年科学水平的不断提高，抗震设计研究人员对在地震作用下，抗震结构的破坏机理以及构建能力的研究等方面的理解及认识也越来越深，同时在不同概率的地震作用下，结构的预期性能目标也是不同的，因此抗震结构设计的设防水准及设计原则都有了显著的提高。设计方法也从单一设防水准一阶段逐渐改善为多水准多阶段的设计方法。

结束语

现阶段是我国公路建设的高峰期，还有很多高速公路桥粱需要建设。作为设计工作者，需要不断完善自己的设计作品，更好地服务于公路建设，大家共同总结经验。采取有效的措施来进一步提高桥梁结构的抗震能力，进而提高桥梁结构的耐久性，同时在各地因地制宜，采用适合当地标准来进行桥梁设计，相信我国桥梁的抗震性能一定能步入新的台阶。

参考文献：

[1]浏健新，赵国辉，李加武．汶川地震及中国公路桥梁抗震设计规范的变迁[J]．交通科学与工程，2009,01．

第4篇：桥梁抗震范文

关键词：桥梁工程；桥梁抗震设计；强度

前言

我们国家的国土面积非常广，其中许多地区都位于地震带上，所以为了确保桥梁项目的性能不受影响，就应该在设计的时候，认真考虑它的抗震性特征，积极开展好抗震设计工作。最近几年，我们国家在对于引发地震的机理，地震波的传递特征和地震波作用下结构产生的动力响应的特点、破坏特征、结构的抗震能力的研究和探索的不断深入，使得抗震设计工作有了很好的发展，获取了显著的成就。

1 地震对桥梁的破坏性

众所周知，地震的影响力非常大。一旦灾害发生，首先被破坏的是地基，尤其是那些地基处在较陡峭的坡体上面的桥梁，它面对地震灾害的时候，破损更为严重。因此，我们在选取地基的时候一定要综合分析，全面论述，多方比对之后才可以下结论。当地震发生以后，项目的破坏形式并不是完全一样的。具体来讲有如下的几点不同之处。桥墩的墩身发生位移，支座的锚栓被剪断，有时候梁体也会断裂下落；墩体出现裂痕，导致桥梁存在塌陷的可能性；由于受到河水的冲洗，此时沙土被液化，导致桥墩沉降。所谓的支座破坏，具体来讲指的是上方结构生成的力经由支座本身的构件向下传递到下方的构造之中，如果传递的力的强度比构件的原定强度要高的话，就会导致支座受损。对桥梁下方的构造来讲，由于支座受损导致绝大多数的力被分散，这样就能够避免地震产生的力传输给墩台，此时下方的结构就不会继续受损了，不过它有梁体掉落的可能性。

2 桥梁抗震设计的原则

2.1 正确选择地址

在选择桥梁的地址的时候，一定要将它的防震性考虑到内，因此就要确保所处区域的抗震性能好，同时还要确保地面坚硬，假如它的地基不是很牢固，在地震灾害出现的时候就无法保证其不受影响了。不过在工作中一定要意识到，选择地址的时候不应该只是不选择软土，对于那些有可能受到影响的区域也坚决放弃。因为任何的可能都有一定的几率会变成现实，而一旦变成现实，其带来的负面影响将是非常严重的。

2.2 注意结构上的对称

在抗震方面，对称性的结构刚度与不等跨桥梁比对来看它的优点更多，能够更好的应对地震问题。举例来看，假如桥墩的高度有着较大的差距的话，那么低墩就更易于被地震影响。所以，在开展设计工作的时候，必须要尽量确保结构呈现出对称的模式，最好不要使用那些跨度相对来讲较大的类型。

2.3 注重桥梁的整体性

对于桥梁来讲，它的总体性有着非常关键的意义，假如失去了整体性特点，就会导致结构无法发挥应有的作用，而且当地震出现的时候会导致构件没有足够的承受力，进而出现震落现象。因此，一定要确保上方的构造是不间断的，而且还要借助合理的措施来切实提升它的整体性，在所有的接洽区域要做好减振工作，此举的目的是为了切实提升项目的稳定性。同时，为了防止一些突发性的问题，在布局结构的时候尽量要确保其质量以及刚度等保持均匀。

2.4 设置多道抗震防线

要想真正的应对好地震问题，就应该在设计的时候布置很多的防线，只有这样才可以确保桥梁能够从多个角度应对地震产生的力，假如出现了等级较高的地震，在前面的防线破坏了以后，还有其他的能够发挥作用。此举能够明显的提升工程的安全性，能够最大化的壁面项目发生塌陷问题。

3 桥梁抗震的设计要点

第一，体现为桥梁抗震能力：当我们开展项目建设工作的时候，要认真分析它的结构，确保其有着较高的抗震水平。具体来讲，应该在结构本身的抗震力的前提之下，合理调整数据，认真分析。同时，在做好设计工作的前提之下，确保项目构件有着更强的抗震水平，与地震反映出的结合强度以及抗震设计中的变位验算相结合，从而使桥梁结构中的行为能力得到系统化发展。第二，体现为结构刚度：在开展项目建设工作的时候，假如它的刚度是对称存在，当地震出现的时候就可以很好的应对了，相反的假如是不对等存在，就会受到较大的冲击。假如在项目具体进行的时候，桥墩的高度有较大的差异，就容易使得那些高度不高的墩体被地震带来的强大的力所冲击。

4 桥梁抗震设计的几个方法

4.1 桥梁抗震的概念设计

抗震概念设计是指根据以往地震灾害和工程抗震的经验等获得的基本抗震设计原则和设计思想，用以提出正确地桥梁结构总体方案、材料的选择和细部的构造等，从而达到合理抗震的设计目的。桥梁抗震概念设计的主要任务是选择合适的抗震结构体系。

4.2 地震响应分析方法的改变

随着人们对地震动力和结构动力不断了解，抗震设计的理论和地震响应的分析设计方法也发展出多种方法。从地震动的振幅、频谱和持时三要素来看，抗震设计的动力理论不但考虑了地震动的持时，而且还考虑了地震动中反应谱不能概括的其他特性。

4.3 多阶段设计方法

伴随着地震产生机理等研究的不断深入，加上不同的结构在不同概率的地震作用预期下的性能目标的各不相同，使得设计工作在不断发展。桥梁工程的抗震设计也由原来的单一设防水准的一阶段设计，改进为双水准或三水准的两阶段和三阶段设计方式。

5 根据性能设计

科技一直在发展，目前工作者意识到对于桥梁项目来讲，我们在判定它的抗震能力的时候不应该将强度当成是一个评判要素。这主要是因为一旦经历强震，材料就会弹塑性阶段，它的这种改变会耗费一些能量，而且它的自振时间也会因此而改变。塑性阶段消耗地震能量的大小和变形情况是判断结构是否发生破坏的重要因素。基于性能的设计法，主要包括倒推分析法、能力谱法、基于位移设计法等。倒推分析法是采用一定的水平加载方式，对结构施加单调递增的水平荷载，将结构位移推至指定位置，从而研究结构的非线性性能。能力谱法是在倒推分析法的基础之上建立起来的，该方法将加速度-位移格式的结构能力谱与地震需求反应谱进行比较，可以直观地判断出结构的抗震性能。基于位移设计法是将结构允许位移作为判断指标，进而借助分析结构的强度来开展检验工作。

6 结束语

最近几年，我们国家的经济高速发展，此时各个类型的公路项目开始出现在祖国的大江南北，然而公路的存在必须依靠桥梁作为接洽点，所以桥梁项目就被人们所关注。对于桥梁工程来讲，极易受到地震灾害的影响，导致它的受力水平变差，进而引发很多的问题。所以作为相关的工作人员，我们当务之急要做的就是积极开展防震设计工作，切实提升项目的防震能力，确保其更好的为国家的经济建设贡献力量。

参考文献

[1]石国林，梁秋玲.桥梁工程抗震设计相关问题的探讨[J].民营科技，2011，04：243.

[2]周永生，安欣.探讨桥梁工程抗震设计问题[J].科技传播，2011，10：17-18.

第5篇：桥梁抗震范文

1. 问题的提出

结构抗震设防的三水准目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，即在遭遇50年内超越概率约63%的地震烈度，结构处于正常使用状态，为弹性体系；遭遇超越概率约10%的烈度，结构进入非弹性工作阶段，但变形或体系的损坏控制在可修复的范围；遭遇超越概率2%～3%的烈度，结构有较大的非弹性变形，不得倒塌。

2. 抗横力系统结构设想

某桥地处山区，为15―30米钢筋砼预应力简支T型梁桥，全长470米，桥宽按高速公路路基半幅宽12.25米设计，取其中最高的一个墩（圆形墩柱高58.8米，直径Φ为1.8～2.2m，盖梁高1.6m。

1.新结构分析

因地震引起墩顶水平位移y1， F-ΔF从而使拉线一边绷紧一边放松，产生回复力2ΔFy。设拉线长L，与水平线夹角35°，则拉线伸缩值ΔL 与y1的关系如下：

1)回复力计算

设拉线为钢绞线，断面积为As平方毫米，其弹性模量Es=1.95E5，回复力： Fh=2y1/1.221/102.5×cos35×1.95E5As=2.5531 y1As，As单位mm2，y1单位m。

2) 新结构自振周期及拉线分担水平力的比例

设结构振动某时刻t各节点水平位移：y1、y2、y3，拉线因各节点位移而产生回复力为F=2.5531 y1As，则结构振动平衡方程如下：

梁柱结构为C30砼，其弹性模量Ec=3E4兆、拉线为钢绞线弹性模量Es=1.95E5兆，据结构力学原理，各参数如下：

顶层水平向总刚度K=11707.225+2.5531As，单位N/m。顶层水平作用单位水平力P=1时拉线分担的水平力PL1=2.5531As/K、架子承担Pj1=11707.2/K，同样2、3节点有PL2=1.258As/K、Pj2=(11707.2+1.295As) /K、PL3=0.451As/K、Pj3=(11707.2+2.102As) /K，其他各柔度参数：

根据PL1=50%确定拉线断面积As=4585.47mm2，设自由谐振方程yi=Aisin(wt)，解出结构自振周期、各节点拉线分担的水平力比例和三个主振型的相对水平位移：

T1=1.09s、T2=0.501s、T3=0.31s、PL1=50%、PL2=24.632%、PL3=8.831%

3)最不利组合值（见表2、3）。

4) 拉线初始应力的确定：拉线初拉力F要满足下式要求：2Fcos35≥(FL12+FL22+ FL32)0.5=1612.7，F=984.4kn

FL1、FL2、FL3―罕遇地震作用下，1、2、3振型拉线分别分担的地震水平力，等于各层地震作用力与分担系数PL1、PL2、PL3乘积之和。

由此增加柱的压力值984.4×sin35=564.6kn，其初应力仅为214.7兆，与钢绞线1000多兆的设计应力值相比还有较大富裕。

5) 构件核算。

常遇地震作用设计值组合，构件尺寸能够满足要求。

a.系梁EF的弯矩、剪力最大，核算如下：

hw/b=196÷120

按单筋配筋核算：M=28532≤fCKbX(ho-0.5X)X=0.745m＜Xb=0.55×1.96=1.08，即单筋就能满足抗弯强度要求。

b.按对称配筋核算偏心拉压强度。

柱EG极限情况为偏压和偏拉，内力组合分别为：

22278knm、25480kn；-21808 knm、-10717 kn

AS=AS’=[Ne-§(1-0.5ξ)fCKbho2]/fyK(ho-aS’)

§=0.662/1.555、b=2、ho=1.555、fCK=20100、aS’=0.045、fyK=3.35E5

e=ηei+0.5h-aS ei=M/N+ea=22278÷25480+0.053=0.9273m、

η=1+（lo/h）2§1§2/(1400ei/ ho)=1+(19.5/1.6)2/801.556=1.185

代入得：AS=AS’=31018.5mm2，配筋率为0.969%，为介于ρmin与ρmax之间的经济配筋率。

c.顺桥向稳定核算：发生横桥向振动时，Nmax=25480kn，而Nu=0.9Φ(fCKA+(AS’+ AS)×0.335)，lo=58.8、b=2Φ=0.54，代入Nu=95575kn，Nu> Nmax，是安全的。

3. 验证结论

第6篇：桥梁抗震范文

关键词：桥梁抗震设计，分级设防，延性抗震准则，抗震加固，现状，发展趋势

Abstract: the article introduces the large span bridge seismic design research, and put forward the bridge in seismic design process to be followed in some design principles and Bridges, reduce, the effective measures of isolation, and points out that the reasonable structure form and success of the seismic design can greatly reduce and avoid the generation of earthquake damage, which is very good to the shock and bridge structure seismic effect. At the same time also on domestic main earthquake damage and bridge are introduced, and looks forward to the seismic strengthening technology research bridge the development trend.

Keywords: bridge seismic design, grade fortified, ductility seismic standards, seismic strengthening, the current situation, development trend

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1引言

地震因其发生的突然性和巨大破坏力而被列为各种自然灾害之首。我国位于世界两大地震带：环太平洋地震带和欧亚大陆地震带之间，板内地震也十分活跃，因此，地震频繁发生。因地震而死亡的人数居各种自然灾害之首，约占54%，造成直接和间接经济损失十分巨大。特别是我国唐山大地震(1976年)和汶川大地震（2008年），使整个城市成为一片废墟。

随着我国现代化城市和经济的飞速发展，交通线路的重要性越加突出，公路交通是国民经济大动脉,同时,也是抗震救灾生命线工程之一。桥梁工程是公路工程的咽喉要道,在保障公路通畅中起着至关重要的作用。而一旦地震使交通线路瘫痪，将会给国家和人民带来极大的损失和不便。大跨度桥梁是交通运输的关键枢纽，对其进行有效的抗震设计，确保其抗震安全性意义深远。

2大跨度桥梁抗震设计研究进展

大跨度桥梁的抗震设计是一项综合性的工作，反应比较复杂，相应的抗震设计也比较复杂。目前，国内外现有的大多数桥梁工程抗震设计规范只适用于中等跨径的桥梁，超过使用范围的大跨度桥梁则没有可遵循的抗震设计规范，存在许多需要进一步解决的问题。

近30年来，美国、日本等一些国家的地震工程专家提出了分级设防的抗震设计思想，一般可概括为：小震不坏、中震可修、大震不倒。我国《公路工程抗震设计规范》规定地震烈度7度以上地区的新建桥梁都必须抗震设防。1997年美国应用技术委员会完成了一个科研项目(ATC-18)，提出了改进美国公路桥梁抗震设计规范的若干建议[1]。其中，最主要的建议是要采用两水平的抗震设计方法，即要求结构在两个概率水平的地震作用下，分别达到两个不同的性能标准。现行的日本规范已采用这一方法。

1975年，新西兰学者Park和Pauty提出了结构延性抗震设计理论中一个重要思想[2]――能力设计思想。在桥梁抗震设计中，为了使地震造成的破坏易于检查和维修，通常把桥墩选为延性构件，要求弯曲塑性铰出现在地面以上桥墩部分的顶部或底部，上部结构和地面以下的基础结构为能力保护构件。能力设计思想已越来越广泛地被国内外专家学者所接受。

3抗震设计

“小震不坏，中震可修，大震不倒”的分类设防抗震设计思想已广为接受，而能力设计思想也越来越广泛地被国内外专家学者所接受。能力设计思想要求在一座桥梁内部建立合理的强度级配，以保证地震破坏只发生在预定的部位，而且是可控制的。具体来说，要选择理想的塑性铰位置并进行仔细的配筋设计以保证其延性抗震能力；而不利的塑性铰位置或破坏机制（脆性破坏）则要通过提供足够的强度加以避免。

大跨度桥梁的抗震设计应分两阶段进行：1)在方案设计阶段进行抗震概念设计，选择一个较理想的抗震结构体系；2)在初步或技术设计阶段进行延性抗震设计，并根据能力设计思想进行抗震能力验算，必要时进行减、隔震设计提高结构的抗震能力。

3.1抗震概念设计

对结构抗震设计来说，“概念设计”比“计算设计”更为重要。正是由于地震发生的不确定性和复杂性，再加上结构计算模型的假定与实际情况的差异，使“计算设计”很难控制结构的抗震性能，因而不能完全依赖计算。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”。因此，在桥梁的方案设计阶段，不能仅仅根据功能要求和静力分析就决定方案的取舍，还应考虑桥梁的抗震性能，尽可能选择良好的抗震结构体系。

在抗震概念设计时，为了保证桥梁结构的经济性和抗震安全性，要特别重视上、下部结构连接部位的设计，桥墩形式的选取，过渡孔处连接部位的设计以及塑性铰预期部位的选择。通常允许桥梁结构在强震下进入塑性工作状态，在预期的部位形成塑性铰以耗散能量，但不允许出现脆性破坏，如剪切破坏。同时，为了保证所选择的结构体系在桥址处的场地条件下确实是良好的抗震体系，必须进行简单的分析(动力特性分析和地震反应评估)，然后结合结构设计分析结构的抗震薄弱部位，并进一步分析是否能通过配筋或构造设计保证这些部位的抗震安全性。最后，根据分析结果综合评判结构体系抗震性能的优劣，决定是否要修改设计方案。

3.2延性抗震设计

桥梁的延性抗震设计应分两个阶段进行：1)对于预期会出现塑性铰的部位进行仔细的配筋设计；2)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。这两个阶段可以反复，直到通过抗震能力验算，或进行减、隔震设计以提高抗震能力。

在目前的结构抗震设计中已普遍采用延性抗震准则，其表达式为：

μ≤[μ]

其中，μ和[μ]分别为实际和允许的延性比，这是在延性抗震设计中使用最广泛的破坏准则。

结构关键截面(塑性铰)的曲率延性系数一般远远大于结构的位移延性系数。这是因为一旦屈服出现，进一步的变形主要依靠塑性铰的转动。塑性铰区的横向钢筋配置要同时满足保证截面的延性和保证纵向钢筋不压溃屈曲这两个要求。在这一方面，目前我国的规范还相当不足，可参考国外规范进行。美国AASH-TO规范和欧洲规范对体积含箍率的规定比较一致，特别是欧洲规范对横向约束钢筋的配置有非常详细的配置。

3.3桥梁减、隔震设计

减、隔震技术是简便、经济、先进的工程抗震手段。减、隔震装置是通过增大结构主要振型的周期使其落在地震能量较少的范围内或增大结构的能量耗散能力来达到减小结构地震反应的目的。在进行抗震设计时，要根据结构特点和场地地震波的频率特性，通过选用合适的减隔震装置、相应参数以及设置方案，合理分配结构的受力和变形。一方面，应将重点放在提高吸收能量能力从而增大阻尼和分散地震力上，不可过分追求加长周期。另一方面，应选用作用机构简单的减、隔震体系，并在其力学性能明确的范围内使用。减、隔震设计的效果，需要进行非线性地震反应分析来验证。

大量研究表明，最适宜进行减、隔震设计的情况主要有：1）桥梁墩柱较刚性，即自振周期较小；2）桥梁很不规则，如墩柱的高度变化较大，有可能导致受力不均匀；3）预测的场地地震运动的能量主要集中在高频分量，而低频分量的能量较少（浅震、近震、岩石地基）。因此，要根据结构特点和场地地震动特点决定是否要进行减、隔震设计，以及采取什么减、隔震装置。

近年来国内外学者提出在桥梁结构中设置粘滞阻尼器来改善结构的抗震性能，已在多座桥梁中得以应用。有研究表明：将隔震支座与粘滞阻尼器组合使用既能减小结构地震力，又能有效地控制梁移及墩、梁相对位移。

4 抗震加固技术

在决定一座桥梁是否如何加固以前，应先评估其抗震能力。主要是先决定墩柱的破坏形式及墩柱的最大延性能力，其次计算整体屈服的地震加速度及整体的最大延性能力，最后算出桥梁的抗震能力Ac值。

4．1 桥梁震害介绍

从历次破坏地震中，调查得到的公路桥梁震害产生的主要原因有以下几类：

(1) 支承连接件失效――由于上下部结构产生了支承连接件不能承受的相对位移，使支承连接件失效，上部与下部结构脱开，导致梁体坠毁。由于落梁的强烈冲击力，下部结构将遭受严重破坏。

支承连接件失效的原因，主要是设计低估了相邻跨之间的相对位移。为了解决这个问题，目前国内外的通常做法是增加支承面宽度和在简支的相邻梁之间安装纵向约束装置。

(2) 下部结构失效――主要是指桥墩和桥台失效。桥墩和桥台如果不能抵抗自身的惯性力和由支座传递来的上部结构的地震力，就会开裂甚至折断，其支承的上部结构也将遭受严重的破坏。

钢筋混凝土柱式桥墩大量遭受严重损坏，是近期桥梁震害的一个特点。其原因主要是横向约束箍筋数量不足和间距过大，因而不足以约束混凝土和防止纵向受压钢筋屈曲。目前的解决办法是通过能力设计和延性设计，使桥梁的屈服只发生在预期的塑性铰部位，其余结构保持弹性。

(3) 软弱地基失效――如果下部结构周围的地基易受地震震动而变弱，下部结构就可能发生沉降和水平移动。如砂土的液化和断层等，在地震中都可能引起墩台的毁坏。

地基失效引起的桥梁结构破坏，有时是人力所不能避免的，因此在桥梁选址时就应该重视，并设法加以避免。如果无法避免时，则应考虑对地基进行处理或采用深基础。

4．2研究现状

针对桥梁在地震中的震害类型，目前，国内外桥梁抗震加固主要采取以下技术措施：

(1) 在伸缩缝、铰和梁端等上部接缝处采用拉杆、挡块或者增加支承面宽度等措施，以防止落梁震害的发生；

(2) 增加钢筋混凝土桥墩的横向约束，提高其抗弯延性和抗剪强度，防止桥墩弯曲和剪切震害；

(3) 采用减隔震技术及专门的耗能装置，提高桥梁的抗震性能。例如采用铅芯橡胶耗能支座等。

对隔震而言，利用周期、阻尼与位移等相依变量进行参数分析，配合加固目标的订定，最后提出结合位移设计法的隔震装置加固设计程序。隔震装置的分析采用铅芯橡胶支座(LRB)以及摩擦单摆支座(FPS)两种。

对减震而言，亦可结合位移设计法进行减震加固设计。可使用替代结构法，将结构以等效劲度及等效阻尼比以线性迭代的方式来进行粘滞性阻尼器(vis-cous damper)的加固设计。

4．3 发展趋势

国内外地震工程研究人员总结了近年来国内外的震害资料，开始检讨过去单纯“强度抗震”设计的指导思想，研究考虑基于性能的抗震设计原则。基于性能的设计(performance-based seismic design)被广泛的认为是未来结构抗震设计规范的基本思想。抗震设计的性能指标，可以是单一指标，也可以是多指标或组合指标。

从桥梁震害调查中发现，遭受严重破坏和倒塌的桥梁结构，绝大部分是源于落梁和抗弯延性不足。因此，国外主要的多震国家，开始强调桥梁结构整体的延性能力，其它一些国家则在原有规范的基础上，也相应地对保证桥梁结构整体的延性能力，并通过设计和构造保证桥梁结构的整体延性能力。

从加固的对象上来看，美国、日本等桥梁抗震加固水平最高的国家，已经把加固的重点从以前单一的防落梁构造措施，转移到重视桥墩整体延性上来，以保证加固后的桥梁与新建桥梁的抗震能力相当。

在研究手段方面，整个抗震工程学都出现了越来越重视和依靠地震模拟试验的发展趋势。应该注意到现在的试验已经不再是传统意义上的简单试验，而是和现代科技融为一体的高科技试验。

4结语

大量的震害表明，合理的结构形式和成功的抗震设计可以大大减轻甚至避免震害的产生。随着对地震机理认识的逐步加深，提高和完善桥梁结构物的各项功能，以及桥梁抗震构造措施进一步的改进和完善，可以很好地达到桥梁结构的防震和抗震效果。而桥梁抗震加固技术研究已经有了较好的基础，建议针对我国公路桥梁的特点，得出适合于我国公路桥梁的抗震加固技术，并推广应用，为提高我国公路桥梁的抗震性能和抵御地震灾害的能力提供可靠的技术保证。

参考文献：

[1]N.M纽马克.地震工程学原理[M].叶耀先，译.北京:中国建筑工业出版社，1986.

[2]袁万城，范立础.高强混凝土结构的延性抗震设计[J].同济大学学报，1994，22(4):445-450

第7篇：桥梁抗震范文

【关键词】 道路桥梁 抗震研究 维护

自从汶川发生8级强震之后，不仅仅是汶川，其他城市的基础设施无一不遭到严重破坏，尤其是道路桥梁的坍塌更是阻挡了人们对地震地区的救援活动。地震之后，曾经有过对汶川地区的桥梁结构的调查，研究发现梁式桥的结构占有绝大部分。连续梁桥和简支梁是大多数桥梁的结构形式，并且它们的支座也多采用板式橡胶。在支座上直接搁置梁桥。地震给桥梁造成的破坏大多表现为梁桥的滑落、支座的华东、梁体滑移、桥台断裂、梁体的相互碰撞等等。本文主要是对检测桥梁的抗震性分析，提出抗震性桥梁在初期设计时的方式和对桥梁抗震性进行维护加固的措施。

1 测试道路和桥梁的抗震性方法

1.1 静力理论

静力理论是最初为了研究桥梁结构的抗震性而采取的理论方法。此理论主要是对地震的震动频率和桥梁结构的各部分相同的假设，通过对影响桥梁结构的动力特性和地面运用的特性的因素进行忽略不计，然后将桥梁结构运动所形成的惯性力乘以地面运用的加速度。当由于地震使得结构产生的动力将其当做是静止的，将地震荷载看做是地震的惯性力，然后分析在结构上通过这种外载荷的方式而产生的内力。1915年提出了震度法。这种方法中增添了水平地震荷载，这种因素是将结构10％的重量增加在静力法原有的概念上。但是静力法更具备简单的概念和简洁的计算公式。所以在我国相关的法律文件中提出通过静力法来计算地震荷载来分析挡土墙和路基的抗震能力和稳固性。

1.2 时程分析法

时程分析法在我国被广泛应用在设计和分析复杂工程结构的抗震性。这种方法分析和设计工程的抗震性都是通过对地震地面运动和速度数值的实际记录来进行的。时程分析法不仅能够对地震震动的时间、振幅和频率有效地反映出来，而且还能够对结构的弹塑性得到充分的考虑。

2 设计阶段的抗震性措施

2.1 桥梁整体设计应注意的方面

在设计道路桥梁的时候，首先需要考虑的就是如何选择桥位。地质坚硬的场地比较适合桥位的理想选择，比如说场地的地基都是坚硬的碎石或基岩等。像不稳定的坡地、松软的粘土地基、人工填土、松散的细砂地等这些都属于非理想选择，因为这些松软的场所可能够会因为发生地震导致地基坍塌的风险，所以要避开这些场所。另外当遇到跨越断层等一些特别的情况时首先要需要进行地震安全性评价然后选择是否适合所选择的桥梁形式。第二个需要注意的就是如何选择桥型。桥梁的基础形式、墩台和合适的桥梁形式的选择需要注意场所的地势、地质条件和桥梁的规模。另外还需要考虑到今后方便对桥梁进行修复加固，因此桥梁的结构体系需要选择那种经济合理而且技术先进的。在抗震方面可以选择减震的新结构，比如说钢筋混凝土结构。最后还需要考虑到如何布置桥孔。这方面需要注意布局的抗震性，桥梁的形式可以选择那些方便施工、重心低、刚度和质量分布均匀、和体形简单的。需要防止将大跨结合起高墩。

2. 2 不同结构的抗震措施

桥梁的抗震需要考虑到不同部位的抗震，分别采取不同的措施，基础抗震措施、桥台抗震措施和桥墩抗震措施是目前有关桥梁结构比较有效的抗震措施。基础抗震主要是为了避免地震造成桥梁的滑动和长期的不规则变形。所以对桥梁的基础部位的刚性和整体性进行加强使之上部荷载得到降低。当桥位处于地震液化可能够发生的场地时，为了能够对可能液化的土层增加一定的深基，通过使桩或沉井进行密实稳固土层，同时将一些钢筋稳固在桩的上部，注意和地面的距离保持在1～3m内。桥台抗震措施主要是为了实现对地震冲击力的缓和，在桥台增加胸墙，并且将弹性垫块布设在桥台和梁之间。对于有些基础比较浅的桥梁和通道需要对其下不得支撑梁部进行加强。为了能够对在地震时发生的桥墩滑动的现象进行防范，桥梁结构需要采用四铰框架。桥墩抗震有效措施主要是通过对桥墩的加强进行缓和地震的强度。高墩通常是运用钢筋混凝土结构，可以对桥墩的桩、柱的直径进行合理的加大，另外也能够运用双排的柱式墩和排架桩墩，通过架设横梁在柱和桩之间，从而对桥墩的抗震强度和抗变形性进行加强。

3 后期的修复加固

3.1 桥梁抗震性的加固

为了避免地震造成的桥梁滑落的风险，需要对其加强支承连接件。目前世界上常见的措施就是对支承面宽度进行加强，以及将纵向约束装置安置在相邻梁之间。并且对桥梁的抗震强度的加强还可以通过专门的耗能装置和减隔震技术，比如说智能支座、铅芯橡胶耗能支座，这些都是增强抗震性有效的方法。

3.2 无筋混凝土结构和桥墩的加固

桥梁下部结构需要加强抗震性的通常有两个方面，即无筋混凝土结构和桥墩。目前对桥墩增强抗震性的措施有很多，像是碳素纤维加固法、钢板外包加固法等等。最初对无筋混凝土结构通常采用的是砖石材料，所以很容易发生破坏，所以我们只能从结构上进行加固，将桥墩和衬套通过钢板（混凝土）衬套方法进行结合，形成一个整体，能够对地震进行抵御。这些加固抗震性的措施并使传统上的抗震方法，最大的不同在于对桥梁的动力参数进行调整或者改变，从而使其结构的震动反应得到降低，从而使得桥梁在地震中的能够有效地实现抗震。

4 结语

地震的发生是不可避免的，但是对于桥梁的抗震性我们可以采取有效措施进行加强，这样才能够避免地震给国家、城市、人们带来的损失。汶川5·12大地震的发生造成的道路桥梁的损失在一定程度上阻挡了人们救助的步伐，这样的警示时时刻刻提醒着人们重视桥梁的抗震设计，通过研究分析有关桥梁抗震的相关经验教训，实现更加经济，更有效地提高桥梁的抗震强度。

参考文献

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[2] 张启华；建筑结构抗震研究[J]；科技致富向导；2010年18期

[3] 杨菲；浅谈桥梁抗震设计的问题及其对策研究[J]；科学之友；2011年05期

[4] 宋雷；贺立新；铅芯橡胶支座在简支梁桥减隔震中的应用[J]；桥梁建设；2012年03期

第8篇：桥梁抗震范文

【关键词】桥梁抗震设计注意问题

中图分类号：K928文献标识码： A

一、桥梁地震烈度。

地震的烈度是表示地震对地表及结构物影响的强弱程度。一个地区烈度的大小，不仅与这次地震释放的能量 ( 即震级) 、震源的深度、距震中的距离有关，而且还与地震波传播途径中的工程地质条件及建筑物的特性等因素有关。显而易见，如果震源愈深，距震中愈远，受地震影响愈小，烈度就愈低; 反之就愈高。我们把一个地区在今后一定时期内，一般场地条件下可能发生的最大地震烈度称为该地区地震的基本烈度，亦称地震地区烈度。2、桥梁抗震目标。我国目前抗震设计采用的是常说的 “三水准两阶段设计”的设计方法，即为实现上述三水准的设防目标，规范采用两阶段设计的简化方法。第一阶段是结构极限承载能力验算，第二阶段是正常使用极限状态验算。三个水准的设防目标通俗地来讲，可以概括为 “小震不坏、中震可修、大震不倒”。由于中小地震的发生频率高，为了不使结构因累积损伤而影响其使用功能，故要求在常遇地震水平，结构处于弹性范围内工作，以强度破坏作准则。地震中桥梁结构的损伤形态可以分为如下的几类，因此抗震性能也是与这几类损伤形态相对应而确定的:性能的抗震设计理论和方法的研究，并成为一种发展趋势和方向; 该法与常规方向相比，能使三水准设防要求有具体量化的性能目标、水准，设计中更强调实施性能水准的判别准则，性能目标的选用和深入仔细的分析、论证。目前，美国、日本和欧洲已经制定出了新的规范和准则。

二、桥梁抗震能力的设计方法探析。

1、桥梁抗震分析。地震中由于造成桥梁所处地理位置的表层破坏和震动导致桥梁结构构件的损坏，严重时导致桥梁的坍塌。桥梁地质发生裂缝和滑坡、塌方都可能加重地震对桥梁造成的影响。地面产生裂缝会致使桥梁的跨度发生不同程度的变化。如果桥梁所处的地质条件为松软的沙土结构，强烈的地震会造成桥梁基础结构下陷，桥梁主体结构会因为底层的下陷而发生倾倒。

在地震中桥梁因为地震波纵波和横波垂直和水平方向的持续震荡造成破坏。桥梁构件因为不断的震动而损坏，影响桥梁结构的稳定性。当前我国部分桥梁或因为设计和建设时间较长，无法满足抗震要求，或是因为施工时没有严格按照设计的抗震要求进行实施，桥梁的整体性和结构完整性不能满足抗震要求，当地震发生时由于强烈的震动导致桥梁构件的脱落损坏。拱式桥梁在地震中受到的破坏主要是桥拱开裂，桥墩发生大幅度的下沉。

地震的震级越大对桥梁造成的影响会越大。另外发生滑坡或地基不牢固的区域因地震造成的损坏会比一般地基桥梁严重。在桥梁抗震设计中有效的技术手段是技术人员需要对桥梁所处地址条件进行建模分析，科学选择桥梁的建设方位。加强工程所处自然环境地形地貌和气候条件数据的搜集分析。当桥梁工程处在地震高发区域或滑坡地质带，技术人员需要在设计时加强辅助工程的实施，保证桥梁不受因地震造成的次生地质灾害的损坏。桥梁设计时其结构形式尽量简单，整体结构稳定性要好，形变较大时对桥梁结构造成的影响尽量要小。在桥梁设计和施工中需要对结构构件衔接处进行有效的连结，保证其在地震力破坏下不会脱落而造成桥梁整体结构的解体。

桥梁的施工质量亦是影响其抗震能力的重要方面。施工单位需要保证桥梁的施工质量。地震发生时可能造成桥梁周围边坡的滑坡，从而造成桥梁的二次损坏。技术人员需要采取技术措施保证桥梁不因滑坡造成的破坏。在边坡滑坡处理时一般采用预应力锚索桩进行施工。在预应力锚索桩的施工中，施工人员需要根据工程的设计要求进行测量放线，并确定桩孔的位置。技术人员需要按照设计要求在施工脚手架上安装专用的基座，将钻孔机安装基座之上，利用施工方向架测出预应力锚索桩锚索的方向角，并用测角仪进行角度的准确调整。

钻孔完成后施工人员取下钻杆和相关设备清理后有效保存。在钻孔施工中如果孔内存留泥浆施工人员需要对孔壁进行渗水处理。在进行钻孔作业时如果钻孔穿过岩体破碎地质带时可能会出现塌孔现象。出现这种现象后施工人员需要立即停止钻进，并进行孔壁的灌浆固璧，保证孔壁的密封。预应力锚索桩的锚索长度根据以钻孔为起始点，包括锚索设计长度和框架梁的厚度等构件的总长度进行计算。在施工中锚索钢绞线预留量为 55 cm。压力分散型锚索钢绞线一般采用无粘结的钢绞线。

施工人员在进行钢绞线的截取时需要将钢绞线调直，确保每根钢绞线顺直，并不存在交叉现象。钢绞线的截取平面需要平滑，截取完成后技术人员需要进行详细的检查保证其符合施工要求。合格的钢绞线需要进行准确的标号标示，技术人员根据锚索的设计长度和锚固段的不同部分长度进行准确的分割。每个构件起点位置需要安装钢制承载体和挤压套，锚索端部安装导向帽确保下锚时的入孔顺利。施工人员在向钻孔安放锚索时需要仔细核对锚索编号是否与钻孔编号一致，锚索入孔时需要使其顺直，锚索和注浆管一起同步安放。施工人员在进行注浆时采用孔底返浆法技术，首先将注浆管插入孔底上方 40 cm 处利用压浆机将水泥静浆注入。然后进行观察若孔口出现溢浆且持续时间超过 2 min，施工人员即可停止注浆作业。

框架为 C25 级钢筋混凝土结构，是一个完全受压构件，它把锚具的集中荷载均匀地传递到岩面。因孔口岩面与锚索轴线不垂直，故框架有调整岩面受力方向的作用。通过预应力锚索桩的施工能够有效保证桥梁工程边坡在地震发生时不会有强烈的滑坡现象发生，保证桥梁工程的安全性。

2、桥梁抗震设计方法探析。近年来我国的桥梁抗震设计方法不断发展，在先前的简化静力法基础上研究出了以动力法为基础的反应力谱理论和动态过程分析法。

当前抗震桥梁的分析和设计中最为常用的方法包括强塑性的动力分析法、反应力分析法、等效的静力分析和虚拟激励等多种设计理论和方法。我国桥梁根据其功能不同划分为以下几种类型，见表 1 所列。

根据桥梁功能不同和所处地质条件的不同进行针对性的设计，提高桥梁工程的防震能力。技术人员在桥梁防震设计中不考虑地面运动和桥梁结构的特定作用力。将其看做在地震作用力的作用下是静止的，桥梁仅以地震惯力作为桥梁的地震荷载，并对外在荷载形式之外进行内力分析。桥梁工程防震设计中较为重要的设计原则包括桥梁整体性能的设计原则。设计人员需要考虑桥梁的抗震强度设计和桥梁位移延展性能的设计。桥梁结构构件和混凝土浇筑体都需要良好的延展性，避免地震作用下桥梁因位移造成垮塌。提高桥梁隔震层和隔震带对地震能量的阻隔性能，减少地震力对桥梁的破坏。表 2 所列为我国当前桥梁抗震系数标示。表 3 为桥梁地震设计重现周期表。

技术人员在桥梁防震设计中需要对构造复杂的桥梁进行空间动力学的分析，加强桥梁底座和桥墩的设计，利用当前先进的材料设计桥梁防落梁构件。地震能量释放的中心为震源。震源深度直接决定了震级的强度，当前技术人员主要利用地震的体波来计算地震的准确震级。桥梁防震设计中技术人员需要加强工程所在地区历史发生地震震级的研究，并根据桥梁的设计要求进行具体的抗震设计。当前信息科技发展十分迅速，可以对桥梁抗震进行三维建模进行准确、科学的分析。通过对地震震动的分析可知静力分析法有较大的局限性。因为桥梁结构在遭受地震波袭击时具有动力特性。当前人类尚不能准确地对地震进行预测和预报，故理论研究者多从概率论角度进行地震活动发生的探究和分析。并针对可能发生地震震级进行防灾工作的开展。进行地震危害性研究是桥梁工程防震设计比不可少的理论支撑，通过科学的地震概率学的研究，技术人员用建模方式制定出桥梁的抗震加速度反应谱曲线，如图 1 所示。

图 1 中，Tg为地震发生的特征周期；T 为桥梁的结构振动周期；Smax为桥梁水平设计加速度反应谱的最大值。增量形式的非线性平衡方程分别为结构位移增量和侧向荷载增量，计算等效单自由度系统的等效刚度和等效粘滞阻尼比。桥梁防震设计人员根据桥梁地震加速度反应谱函数曲线进行桥梁结构的位移变化和特征力的研究，并根据表 4 所列的桥梁地震加速度反应谱周期进行数据的科学分析（见表 4）。

在桥梁工程的设计阶段，相关部门需要组织专家对加强桥梁抗震能力进行针对性的研究和设计，做好相关数据的搜集和分析工作。利用技术平台进行桥梁设计的建模分析。技术人员需要对桥梁设计方案进行科学的审查和概念化设计。其主要包括加强桥梁结构整体性和稳定性的模拟测试，科学的进行桥梁选址。加强桥梁边墩和墩柱的抗震强度设计。通过对桥梁进行科学的地震反应模拟和分析进行桥梁结构构件的选择和整体结构的设计，保证桥梁工程抗震能力满足设计要求和实际应用的要求。

结语：我国的经济发展十分迅猛，社会各项建设都在持续进步。桥梁建设理论亦不断涌现。当前桥梁抗震设计方法和理论具有多样化、科学化的特点，技术人员在桥梁抗震设计中根据具体情况进行针对性的设计，保证桥梁设计和施工的科学性和通行安全性。

参考文献

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[7]陈政清.桥梁风工程[M].北京:人民交通出版社，2005.

第9篇：桥梁抗震范文

[关键词] 桥梁设计抗震方法应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、桥梁在地震中的破坏点

地震是破坏力最大的自然灾害之一，给人的生命财产和生活设施带来的危害是无法估量的。对于桥梁而言，如何准确地进行抗震设计，尽可能提高桥梁的抗震性能，显然是一个无法回避的问题。国内外桥梁的震害资料表明，桥梁在地震中出现的损害虽然不尽相同，但也有规律可寻，常见的破坏点主要表现在三个层面。

结构的震害。桥梁结构在地震中发生损害最为常见，而且破坏点大多在上部结构，主要是桥梁在地震中由于碰撞、位移的原因，加之自身质量性能的优劣而发生严重的震害。下部部结构结构在地震的发生逐渐变得脆弱，当震力达到足够强大，以至于下部结构的自身惯性力无法抵抗，就会导致桥梁下部结构发生形变。如果桥梁结构在设计之初缺乏科学与合理，在连接的环节上不够严谨，地震力的破坏作用首先就会从缝隙处发生，直至整个桥梁的坍塌。

支座的震害。支座作为桥梁的根基，在地震中也容易受到损害。其原因是多方面的，传统桥梁设计忽视了支座的抗震性能、结构设计不合理、材料质地的缺陷等因素，都会导致桥梁的支座部分在震力的冲击下发生变形或是位移。

地基土液化的震害。地基作为桥梁的支撑部分，在地震中有可能发生液化而丧失支撑功能，地基所支撑的结构物就会随之整体倾斜下沉、甚至出现落梁现象。严重的形变对桥梁的破坏无疑是致命的。

二、桥梁抗震设计分析方法介绍

桥梁抗震设计的新理论，是基于性能的抗震设计方法，由20世纪90年代初由美国学者提出。这种理论主要研究方向在于在未来的地震灾害下桥梁结构能够保持早先的抗震性能。这在目前美、日、新西兰等国家成为地震工程学者热衷研究的课题。基于性能的抗震设计的主要原理是弹塑性分析方法，主要包括推倒分析方法、位移实验法、能力谱法、功率谱法、虚拟激励法等。

推倒分析方法是一种静力弹塑性分析方法。它致力于桥梁结构在侧向单调加载下承载力、内力、变形和能量耗散之间的关系探究塑性铰出现的顺序和位置和可能出现的问题等。这种推倒分析方法在具体评估地震作用下结构的抗震能力设计具有一定的效用，更多倾向于设计地震作用下的结构目标位移。

能力谱方法是一种以推倒分析方法和反应谱相结合的简化分析方法。此种方法通过对结构的推倒分析，得到能力谱，再进行第二次推倒分析，以评估桥梁结构在设计地震作用下的弹塑性反应。

功率谱法是根据地震动的随机性模拟地震动的随机过程的一种概率性分析方法。功率谱方法是在已知统计特征的随机干扰下，求得桥梁结构的谱密度、平均值、相关函数、方差、等。它是目前桥梁抗震设计分析方法的热点。

虚拟激励法。随虚拟激励法作为一种新的随机振动分析方法,已对多点非均匀随机激励问题设计精确高效的计算方法，通过普通微机计算有数千自由度、几十个地面支座的大跨度多点地震激励问题，达到实用要求。

位移实验法。位移实验法是确定桥梁结构静力弹塑性分析的有效方法。其研究方向为如何将多高层建筑结构的多自由转化为等效的单自由度体系。但从实际效果看，其精确度还待检验。在主要构件的损坏情况及具体楼层的劣势，是位移实验法的弱势。

三、桥梁抗震设计应用的有效途径

作为桥梁的设计师，在桥梁的设计过程中应遵循抗震的新理念，通过选择对抗震有利地段、设计合理的桥梁结构方案，运用正确桥梁结构动力分析方法，以提高桥梁的抗震性能。实践经验表明，减小桥梁震害的有效途径是增加结构的柔性来延长结构的自振周期，以减小地震载荷进而增加结构的阻尼。具体方法有以下三种。

建立隔震支座。建立隔震支座法是在抗震设计应用的较为常见的方法。由于桥梁连接处的结构与地震反应是直接关联，可以通过设计或是应用新材料在梁体与墩台的连接处设置减震、隔震支座，实现结构柔性和阻尼的增加。这种方法的实质是通过增加结构的柔性和阻尼来减小桥梁的地震反应的，有足够说服力的实验数据为依据，可以有效的减小墩、台所受的水平地震力，从根本上减小了地震的影响，提高了桥梁的抗震性能。如果将隔震支座和阻尼器有效组合，抗震效果将成倍增强。

巧用桥墩延性。利用桥墩具有延性的特点，在抗震设计中应加以巧妙利用。在强级别的地震发生时，桥墩部位形成的稳定延性塑性铰可以产生弹塑性变形，在延长结构周期的同时会耗散地震产生的较多能量因此，利用桥墩自身加强的延性，将震力通过限度内的塑性变形而外展缓冲，是桥梁设计中不难实现的抗震方法。利用延性的抗震设计，需要根据弹性反应来计算塑性变形的程度，再根据抗震等级进行修正，以提高桥梁的抗震载荷。

设计新型桥梁。传统的桥梁抗震设计，主要是通过提升强度和延性来抗衡地震力，其安全性来自于桥梁的抗震力小于地震力。但地震力的破坏作用在很多情况下是无法准确预知的。当地震力超出了设计值，桥梁很难在地震中全身而退。因此，针对这种问题，桥梁的研究者设计了一种新型的桥梁结构―型钢混凝土结构，较之传统的混凝土结构具有较高的性价比和较强的技术优势。因为型钢混凝土结构的承载能力是同等条件下钢筋混凝土的两倍，抗剪能力、延性也更强。而且，新型的型钢混凝土结构在吸收、隔离和耗散地震能量方面具有更多的优势，能最大程度的减小桥梁在地震中的反应，从而有效地避免变形带来的危害，既提高了桥梁结构的安全系数，又能降低造价，无疑是桥梁抗震设计的首选方法。

参考文献：