桥梁结构抗震综述

1、桥梁构造抗震综述摘要：中国的桥梁构造抗震落后于同期的建筑构造的抗震，而且落后于西方国家。笔者首先描绘了桥梁遭受地震后呈现的破坏形式，通过破坏形式讨论了其抗震思想的开展：基于强度的抗震理论逐渐过渡到基于性能的抗震理论。此外，还介绍了基于性能的抗震理论的设计方法与特点。关 键 词：桥梁构造；抗震；设计理论；综述中图分类号：K928 文献标识码： A桥梁是生命线工程的重要组成部分，是交通运输的枢纽工程，在抗震救灾中处于极其重要的地位。因此，如何进步桥梁的抗震才能，使桥梁在地震时能起到平安疏散、避难的作用，地震后确保抗震救灾重建家园的交通需要，是桥梁工程中的重要研究课题。中国的桥梁抗震的开展远远落后与

2、其它西方国家。在参考国内外桥梁抗震的主要设计思想与方法后，笔者主要介绍了震害形式的和抗震理论的开展。1. 桥梁主要的震害形式1.1上部构造震害桥梁上部构造震害按照产生原因的不同，可以分为构造震害、碰撞震害和位移震害。其中最常见的是移位，最严重的是落梁。桥梁碰撞震害包括：桥面伸缩缝位置混凝土裂缝及压碎变形，混凝土伸缩缝位置护栏混凝土撞损。桥梁位移震害主要表现为上部构造的纵向位移、横向位移以及改变。一般来说，设置伸缩缝的地方比较容易发生位移震害。支座的破坏形式主要表现为支座的位移，锚固螺栓拔出、剪断，活动支座脱落，以及支座本身构造上的破坏等。在汶川地震中，桥梁支座损坏较多，支座存在位移，剪切变形，

3、鼓包等震害。这是因为汶川的中小跨度梁桥一般均采用板式橡胶支座，支座与墩台和粱体间无连接措施，地震中出现了梁体与支座间的相对滑动。1.3下部构造和根底震害汶川地震中大量桥梁盖梁抗震挡块剪力键的剪断或剪裂现象较为普遍。桥台的震害一般比桥墩多，由于地基土液化，使桥台向河心滑移，下沉，倾斜等；由于台背动土压力，使桥台倾斜，倾倒，台身断裂等。桥墩的震害主要是墩身下沉，倾斜及倾倒和墩身开裂，切断等。根底的震害主要表现是根底的整体挪动倾斜，下沉或桩身或沉井的开裂或断裂。2.桥梁抗震设计理论的开展2.1一阶段抗震设计思想基于强度抗震设计方法2.2基于强度的抗震设计方法的局限性从以上可以看出，在基于强度抗震设计

4、方法中，仅表达了构造对强度的要求，但没有明确提出构造的设计目的。基于强度的抗震设计过程和强度折减系数的取值具有较大的模糊性，这主要表如今以下几方面：1基于强度设计理论需首先确定构造的自振周期，构造的自振周期与构造的初始刚度直接相关，一般在进展桥梁的抗震设计时，取墩柱的毛截面刚度作为截面的弹性刚度或者通过采用一个常系数对毛截面刚度进展折减来考虑混凝土开裂的影响。这种方法，实际上隐含假定截面的刚度是与强度互不相关的。2影响构造的位移延性才能的因素很多，但由构造位移延性才能所确定的强度折减系数非常模糊。对桥墩，构造的位移延性才能不仅与墩底截面的轴压比、配箍率有关，而且还要受到墩柱本身的形状比L/D根

5、底变形和橡胶支座柔性等因素的影响。3在基于强度抗震设计方法中，没有明确提出构造的设计目的，在设计过程中又仅表达了构造对强度的要求，从而容易造成工程技术人员侧重于保证构造的强度而忽略了对变形的要求。基于强度抗震设计方法存在的这些局限性，使得工程技术人员很难对构造的抗震性能进展有效地把握和控制，不利于实现基于性能的抗震设计思想。2.3 基于性能抗震设计2.3.1 开展概况基于性能的抗震设计理论以构造抗震性能分析为根底，针对每一种抗震作用水准，将构造的抗震性能划分成不同等级，设计者根据构造的用途，业主、使用者及邻居的特殊要求，采用合理的抗震性能目的和适宜的构造抗震措施进展设计，使构造在各种水准地震作

6、用下的破坏损失，能为业主选择和承受，通过对工程工程进展生命周期的费效分析后到达一种平安可靠和经济合理的优化平衡。2.3.2 基于性能抗震设计的目的基于性能的抗震设计的目的是将所设计的构造在指定强度地震下的破损状态及其造成的经济损失、人员伤亡等控制在预期的目的范围内，使构造震后的功能得以延续、维持。其中，基于性能的抗震设计方法是性能设计理论的重要内容，近年来国内外不少学者对此进展深化研究。2.3.3 基于性能抗震设计的方法基于性能的抗震设计方法主要有承载才能设计方法、直接基于位移进展抗震设计方法、能量设计法。此方法最先运用于建筑构造上，可以作为桥梁构造的一种参考2.3.4 基于性能抗震设计的特点

7、与基于强度的抗震设计思想相比，基于性能的抗震设计思想主要有以下几个特点： 1性能目的的多级性，即在不同的地震设防水准下，构造应满足不同等级的性能要求；对重要的构造，其性能目的要高于一般构造。2性能目的的可选性。在基于性能的抗震设计中，可以在满足标准的前提下，根据构造的用途及业主、使用者等的特殊要求，由工程师同业主、使用者共同研究制订构造的性能目的。3构造抗震性能的可控制性。在基于性能抗震设计中，在设计初始就明确构造的性能目的，并且使通过设计，使构造在各级地震作用的反响可以到达预先确定的性能目的，因此构造的抗震性能是可以预测和控制的。3 结 语中国桥梁构造抗震标准如今经历一个由基于强度抗震思想过渡到基于性能抗震思想的过渡阶段。在这关键的过渡时期，设计人员应该逐步适应基于性能的设计方法。并且应该对抗震设防水准进展比较明晰的规定，还应该对性能有合理的指标来标准特别是在根本地震作用情况下。对桥梁构造抗震设计，还应该同样重视延性设计即加强构造措施。以此来消除或者减弱计