桥梁抗震精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的桥梁抗震主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：桥梁抗震范文

关键词：公路桥梁抗震加固震害种类加固方法

中图分类号：U448文献标识码： A

前言：我国的经济发展十分迅猛，各项建设都在持续进步。当前桥梁抗震加固方法和理论具有多样化、科学化的特点，技术人员应在桥梁抗震加固中根据具体情况进行针对性的加固，采取相应的抗震加固措施，保证桥梁加固施工的科学性和通行安全性。

一、桥梁抗震加固的意义

如今，世界范围内的地震次数越来越多，很多国家为了使地震灾害降到最低程度，都在不断探索桥梁的抗震加固设计，不断普及桥梁抗震加固设计的重要性。在了解桥梁抗震加固设计的重要性的同时，我们更要清楚的了解桥梁震害的主要原因。只有找到原因，才能找到桥梁的抗震加固的方法。如今我国很多桥梁特别是依据旧规范修建的老桥，或因设计、施工以及使用上的种种原因存在不同程度的损伤,处于无法满通拥挤、车辆猛增的状况，与其选择耗费大量人力、物力去重建这些桥梁，不如采用适当的加固技术，可有效恢复和提高旧桥的承载能力和通行能力、延长桥梁的使用寿命。通过维修和加固旧桥消除交通安全隐患，提高公路通行能力和服务水平、满足现代化交通运输的需求。

二、桥梁的震害种类

2.1 桥台震害：主要表现为桥台与路基一起滑动，移向河心，导致桥头、重力式桥台的胸腔及桩柱式桥台的桩柱发生不同程度的沉降、开裂、倾斜和折断等情况。

2.2 支座震害：某些桥梁的支座设计，并没有充分考虑到抗震的需求所以在某些支座形式和材料上存在着缺陷，在连接与支挡等构造措施上存在不足，导致支座在地震能量的作用下会发生较大的变形和位移。

2.3 桥墩震害：当地震发生后，桥墩在地震能量的作用下，会发生不同程度的倾斜、沉降、滑移、开裂、剪断和钢筋扭曲等问题，严重影响到桥梁的平衡和牢固，桥梁面临随时倒塌和倾倒的情况。

2.4上部结构破坏：对于梁式结构由于地震效应造成结构本身的破坏在报道中见的不多。梁式结构破坏多是在地震作用下支撑连接构件破坏或下部结构失效导致的落梁。而落梁对墩台侧壁的撞击又对下部结构造成破坏。拱式结构主要表现为拱上建筑和腹拱破坏，拱圈在拱脚和拱顶出现裂缝，拱圈隆起变形甚至倒塌。

2.5支承连接件的受损情况：分析桥梁在发生地震的时候，特别容易出现支承连接件受损的现象。桥梁的支承连接件受损就是桥梁的上下部位结构由于强烈的地震发生了相对位移，而这样的相对位移是桥梁的支承连接件所不能够承受的。这样一来，桥梁的支承连接件就如同虚设，不能够发挥人们安装时所预期的作用，最终导致了桥梁的上下部分相分离，桥梁坠毁的后果。桥梁出现支承连接件失效的情况，其主要原因还是在于桥梁设计的时候，没有考虑到桥梁相邻跨之间可能出现的最大相对位移，没有正确的设定好支承连接件的承受范围。

2.6下部结构破坏：一般出现倾斜、倒塌、开裂破坏。钢筋混凝土结构会出现轻微开裂、保护层混凝土剥落、纵向受力主筋压曲，截面变化处核心混凝土压碎等。

2.7软弱地基破坏：地震最先影响的部位一定是桥梁的地基。如果桥梁的地基很容易受到地震强烈的震动之后而发生变软、下沉的情况，使得桥梁的下部结构发生了水平移动或者下沉的动作，那么整座桥梁也随着报废。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。

三、桥梁抗震加固方法

3.1上部结构加固

上部加固的主要目的是防止各种原因引起的落梁破坏。

（1）伸缩缝和铰。加固简支钢梁或预制混凝土梁,最常用的、也是最传统的方法就是使用缆索约束装置,设计缆索时应注意尽可能少地占用梁和下部路面之间的竖向净空。如果期望纵向位移大于有效支座宽度,简支梁的缆索加固方法可以与墩帽支座的加宽相结合。钢梁的另一种加固办法是,用拼接板把腹板联系在一起,使梁在墩帽支座上保持连续。跨中有铰的梁,应增加铰的约束装置。由于在地震中,铰支座会发生局部性损伤,铰支座可用的实际长度要比最初设计的长度要小的多。因此要加宽铰支座或者将框架体系连在一起是很有必要的。

（2）侧向支撑。梁之间的侧向刚度通常由某种横向支撑体系或横隔梁提供。这些侧向支撑体系常用来抵抗风荷载、施工荷载、活荷载所引起的离心力及地震荷载。而且,侧向支撑体系不能承受支座承载能力和剪切键能力那么大的力,结果是支撑体系屈曲。理想的办法是,增加另外几组实际上尽可能接近支座的支撑、加强 肋或横隔梁。

（3）混凝土边梁。边梁是用来提高混凝土桥的纵向能力。这些梁把已有的箱型结构外的相邻排架连接在一起。在单层桥梁结构中,外伸梁在纵向激励下易扭曲。在双层结构中,边梁需要有足够的刚度和强度,以保证塑性铰出现在柱上,减小了下层桥面外伸梁墩帽的扭转需求量

3.2下部结构加固

桥梁的大部分地震损伤破坏发生在下部结构上,因此下部结构加固是整个桥梁抗震加固工程的重点,也是难点。

（1）柱罩。所依据的理论是提高现有钢筋混凝土桥墩的延性、抗剪和抗弯能力。在一些情况下,限制塑性铰区域的径向膨胀应变。实验表明,把径向膨胀应变限制在规定范围内,钢筋的搭接接头就会保持固结而且能产生截面完全塑性弯矩能力。与限制径向应变相反,在提供整个塑性铰区域足够约束的同时,允许发生一定的径向膨胀应变,使得有可能形成铰

（2）填充墙。对于多柱桥梁来说,填充墙是个较好的方法。它有两个明显的优点：不仅提高了柱的横向能力,而且限制了柱的横向位移。通过限制柱的横向位移,便消除了在墩帽中形成塑性铰的可能。费用可能小于前述的其他几个加固方法。值得注意的是,在稍微倾斜或没有倾斜的桥梁排架的纵向能力方面,填充墙不是有效的。

（3）连梁。连梁是用于提高混凝土排架的横向能力的。连梁的功能由它在地面标高以上的位置决定。连梁置于排架底部标高处,以替代现有不足的墩帽。这类连梁的主要功能就是保护现有上部结构,迫使在柱上产生塑性铰。

（4）帽梁的加固。帽梁存在着几种潜在的失效模式。按照墩帽的类型,这些易损性可能包括支座破坏、剪切键破坏、支座宽度不够以及帽梁破坏等。帽梁失效模式包括弯曲、剪切、扭转和节点剪切。

（5）基础加固。通常基础的加固是:增设上覆盖层以提高基础抗剪能力,或均匀加宽基础,增加接触面积以提高稳定性和抗弯能力,还有就是把基础锚固于土中或是通过连接杆穿过基础把承台与桩联系起来。

四、桥梁抗震加固技术发展趋势

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，因此强调桥梁结构整体的延性能力，或是在原有规范的基础上，相应地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，这已成为世界主要的多震国家地震工程界的共识。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。

第2篇：桥梁抗震范文

关键字：桥梁抗震设计桥梁震害设计原则 设计措施

中图分类号：S611文献标识码： A

地震灾害是桥梁灾害中最为严重的一种，桥梁震害具体表现为桥台和路基同时向河心的方向移动，并且伴随着桩柱倾斜和开裂的现象，并且出现桥台下沉、桥头沉降的现象，严重的情况下将会影响到桥梁的性能，给人们的生命财产带来威胁。要想更好的提升桥梁的质量，有效的抗击地震给桥梁带来的危害，就需要在设计环节下功夫，下面本文就对桥梁的抗震设计问题进行分析论述。

一 桥梁震害现象分析

地震是较为严重的自然灾害，等级较高的地震现象将会给桥梁带来一定的威胁，出现桥梁震害。一般情况来讲，常见的桥梁震害主要表现在以下几个方面，本文对其进行分析，深入了解桥梁震害表现，以便在设计的过程中更好的提升桥梁的抗震性能。

首先，桥梁震害表现为桥梁地基和基础的破坏。桥梁地基破坏的原因主要是因为不均匀沉降或者是稳定性不足等因素造成的，在地震发生之后，会造成桥梁周围结构物的破坏，降低桥梁基础的稳定性，加重震害的强度。当桥梁周围的地基受到地震作用强度降低的时候，桥梁的基础就会发生沉降，如果不及时的采取措施处理的话，将会发生桥梁基础的断裂。

其次，桥梁震害表现为桥梁墩柱的破坏。桥梁墩柱在地震的影响下将会出现弯曲强度和弯曲延性不够的现象，地震等级较大，还会造成桥梁墩柱的剪切强度降低，进而引发整个桥梁结构的倒塌，发生较为严重的毁灭性破坏现象。

最后，桥梁震害还表现为桥台的沉陷现象。在发生地震之后，桥梁的桥台填土纵向压力将会增加，桥梁和桥台之间的冲撞强度也会加大，二者之间产生巨大的压力，使得桥台出现移动现象，严重的时候将会造成桥台沉陷，影响到了整个桥梁的质量。

二 桥梁抗震设计原则分析

上文中从三个方面简单的分析了桥梁震害的现象，为了避免这些灾害的发生，确保桥梁在地震作用下能够保持较强的质量性能，在抗震设计的过程中需要注意以下原则。

首先，在抗震设计的过程中要坚持适当原则。适当原则即在设计的过程中需要按照桥梁抗震设计规范进行，不能够凭借自己的设计经验随意设计，要使设计方案能够最大限度的满足施工的需求。具体说来，在设计的过程中需要保证桥轴线的比直性，曲线桥要能够保证地震结构反应实现复杂化，同时在设计的过程中要最大限度的使桥台桥墩和轴线保持垂直的状态。除此之外，还需要保证沿纵向和横向的桥墩刚度的一致性，减小变化的程度，保证桥墩的稳定性。

其次，要遵循具体问题具体分析的原则。在桥梁抗震设计的过程中，不能够盲目设计，要结合地区的实际情况选择最佳的设计方案，这样才能够起到良好的抗震效果。例如在汛期水量较多的地区，在桥梁抗震设计的时候就需要采取更加稳固的措施，防止因为水量的冲击而影响到桥梁的稳定性，在发生地震之后起不到很好的抗震效果。

最后，在抗震设计的过程中要坚持材料和结构形式相吻合的原则。桥梁的抗震性能和材料之间有着直接的联系，同时也和桥梁的结果之间有着密切的联系，因此在抗震设计的过程中需要坚持材料和结构相统一的原则，即选择变形能力较大的材料，保证材料的强度和刚度能够适应钢结构桥梁或者是钢砼结构桥梁的抗震需求。

三 桥梁抗震设计具体措施分析

上文中从桥梁震害和抗震设计的原则两个方面进行了分析，为了使桥梁具有良好的抗震性能，在设计的过程中需要在坚持原则的基础上采取有效的设计措施。

首先，需要重视总体设计工作。在桥梁抗震设计的过程中，总体设计是基础性工作，需要对这一工作进行关键性处理，在这个环节中，桥位的选择是抗震总体设计的灵魂。在选择桥梁地址的时候，需要避开震区，选择地震时地基稳定性较好的区域作为桥梁的地址，例如，坚实的地基、基岩等是较为理想的桥梁地址。同时需要注意的是，在选择桥梁地址的时候还需要进行安全性评估，选择最佳的桥梁地址。同时，在这一阶段，还需要重视桥梁的选型，桥梁结构设计要能够满足地区的地质情况和地形情况，要结合地区震害发生情况选择最佳的桥梁结构，并确定好桥梁的墩台以及基础的型式。而对于桥孔的设计，则需要选择有利于抗震的形态，要保证设计的结构具有自重轻且型式简单的特点。

其次，在桥梁抗震设计的过程中需要做好减震设计工作。在实际设计的过程中，为了提升抗震的性能，通常采用连续的桥跨代替简支梁，这样能够有效的缩减伸缩缝的数量，以此来降低地震的危害性，也能够在一定程度上提升桥梁的利用效率。需要注意的是，在应用常规的简支桥结构的时候，设计中需要加强桥面的连续构造，以便为桥梁提供足够的宽度，这样能够有效的防止桥梁出现错位，提升桥梁的抗震性能。同时，在设计的时候还可以根据实际需要加宽墩台顶盖和支座的宽度，并且设置格挡装置以避免桥梁出现位移的情况。

再次，在抗震设计的过程中需要注意设计细节问题。桥梁抗震设计工作不仅需要从整体上引起重视，同时不能够忽视设计中的细节问题。例如在设计中，如果桥梁采用的是橡胶支座，就需要设置挡轨来确保抗震的性能；在桥梁基础设计的过程中，需要设置在较为可靠的地基上面，降低地震的危害性；在墩柱的设计过程中，则需要采用螺旋型的箍筋，这样能够给墩柱提供较多的约束，提升抗震的性能，确保桥梁的安全。同时，在墩身设计的时候，纵向钢筋在深入盖梁和承台的时候需要有一定的锚固长，这样可以增强连接点的延性，也能够有效的提升桥梁的抗震性能。

最后，桥梁抗震设计的其他措施分析。在桥梁抗震设计的过程中，可以采用隔震支座，其在和桥梁的墩柱以及墩台的连接处能够增加桥梁结构的柔性，以较小地震发生时对于桥梁的危害。同时，在设计的过程中还可以在桥梁的梁体和墩柱墩台的连接处设置减震支座，这样也能够减弱水平地震力的影响，提升桥梁的抗震性能。同时，在抗震设计的过程中还可以采用抗震新结构，如型钢混凝土结构的桥梁，其抗震性能和传统结构的桥梁相比，抗剪承载能力较强，延性较好，能够有效的吸收和散发地震给桥梁带来的能量危害，提升桥梁的抗震性能，使得桥梁的地震变形程度控制在最小的范围内，也能够大大的提升桥梁的安全性能。在设计时，还可以利用桥墩延性实现桥梁的减震效果，或者是采用隔震支座和阻尼器相结合的手段提升桥梁的抗震性能，本文对这些具体措施就不详细分析。

结束语：我国属于地震频发区，地震发生时将会给桥梁的稳定性带来一定的威胁，严重时将会造成桥梁的塌陷，为了最大限度的降低桥梁震害发生的几率，在设计的过程中需要采取有效的措施提升桥梁抗震设计强度。本文就以此为中心，结合工作经验，对桥梁抗震设计问题进行分析，希望通过本文的论述，对于今后的桥梁抗震设计起到一定的帮助作用，更好的提升桥梁的抗震性能，保证桥梁的安全性和稳定性。

参考文献：

[1] 谭文 浅谈桥梁抗震设计中应注意的几个问题 山西建筑，2008年第05期

[2] 李曜宇 浅谈桥梁抗震设计 城市建设理论研究，2012年第39期

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

第3篇：桥梁抗震范文

关键词：市政市政桥梁；抗震设计；简支梁桥；连续梁桥；减隔震设计

前言

我国是世界上的地震多发地带。2008年5月12日14时28分04秒，四川汶川发生了中华人民共和国自建国以来影响最大的一次地震，其所造成的损失巨大，位于震中的县城附近的道路基础设施受到严重破坏，市政桥梁破坏尤为严重，其市政桥梁结构主要为简支梁桥（含先简支后桥面连续）、连续梁桥和拱桥。本文作者综合现场情况，主要对简支梁桥和连续梁桥震害类型及抗震设计做简要分析。

1. 落梁破坏

1.1市政桥梁结构特点

市政桥梁采用板式橡胶支座，梁体直接搁置在支座上。在汶川地震中，百花大桥第5联即5m～20m连续梁整体倾覆、落梁，完全破坏。

1.2震害原因

（1）支承连接部件失效，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。

（2）墩台支承宽度不能满足防震要求，防落梁措施设计不合理，在地震力作用下，梁、墩台间出现较大相对位移，导致落梁。

（3）伸缩缝和挡块强度不足，在地震力作用下，伸缩缝遭到碰撞破坏和挤压破坏，挡块剪切也遭到破坏，使其起不到应有的作用，导致落梁。

1.3抗震设计有效措施

（1）采用板式橡胶支座的市政桥梁，如果盖梁挡块在地震中遭破坏，其可以有效减少下部结构所受地震力，但对于这种类型的市政桥梁，抗震设计的关键是怎样采用合理的梁体限位装置，设置足够的梁墩合理搭接长度，使梁移控制在不发生落梁的范围内，同时又不增加墩柱地震力。

（2）在高烈度地震区，尽可能地采用整体性和规则性较好的市政桥梁结构体系，结构的几何尺寸、质量和刚度力求均匀、对称、规则，避免突变的出现；从几何线性上看，尽量选用直线市政桥梁。

（3）选择合理的连接形式对市政桥梁抗震性能十分重要。对于高墩市政桥梁，建议采用上部结构与下部结构有选择性的刚性连接（固结方式）；对于矮墩市政桥梁，上部结构和下部结构连接建议采用支座连接方式，并合理设置梁墩的搭接长度。

2. 墩柱的破坏

2.1破坏形式

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

2.2震害原因

（1）墩柱延性不足（抗弯破坏），横向约束箍筋配置不足；构造缺陷：横向约束箍筋间距过大，搭接失效纵筋过早切断，锚固长度不足，箍筋端部没有弯钩等。

（2）抗剪强度不足（剪切破坏），即横向箍筋配置不足。

2.3延性抗震设计

（1）结构延性定义，即结构从屈服到破坏的后期变形能力，是结构能量耗散能力的主要度量。

（2）延性抗震设计的分类：上部、基础弹性，墩柱延性设计；墩柱、基础弹性，上部结构延性（钢桥）；墩柱、基础、下部结构弹性，支座弹缩性―减隔震设计。

（3）墩柱结构构造措施。墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的配置：其一，加密区的长度为弯曲方向截面宽度的1倍，超过最大弯矩80％的范围；其二，加密箍筋的最大间距为10cm；其三，箍筋的直径不应小于10mm；其四，螺旋式箍筋的接头必须采用对接，矩形箍筋应有135°的弯钩，并深入核心混凝土之内6cm以上；其五，加密区箍筋肢距为25cm；其六，墩柱的纵筋应尽可能延伸至盖梁或承台的另一侧面，塑性铰加密区域的箍筋应该延续到盖梁和承台内，延伸到盖梁和承台的距离不应小于墩柱长边尺寸的1/2，并且不小于50cm。

3. 基础和桩身破坏

3.1破坏形式及震害原因

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。

3.2抗震设计有效措施

基础应尽可能建在岩石或坚硬冲积土上，软土和砂土易于放大结构的位移影响，且软土有震陷、饱和砂土有液化等地质地震灾害。

4. 减隔震设计

（1）地震力的作用是巨大的，我们在市政桥梁抗震设计中一般会采用两种途径去减轻市政桥梁震害：传统抗震设计和减隔震设计。传统抗震设计是增大构件断面及配筋，致使结构刚度增大，达到减轻震害的目的；而减隔震设计是采用柔性支承延长结构周期，减小结构地震反应；采用阻尼器装置耗散能量，限制结构位移，保证结构在正常使用荷载作用下具有足够的刚度。

（2）减隔震技术随着科技的发展以及新材料的应用，越来越多地被应用在市政桥梁抗震设计中，但它只适用于以下条件：上部结构连续，下部结构刚度较大，结构基本振动周期比较短；市政桥梁下部结构高度变化不规则，刚度分配不均匀；场地条件比较好，预期地面运动特性具有较高的卓越频率。在此注意，支座中出现负反力的情况下则不宜采用减隔震设计。

（3）减隔震装置经常采用如下几种：整体型减隔震装置包括铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆隔震支座；分离型减隔震装置包括橡胶支座＋金属阻尼器、橡胶支座＋黏性材料阻尼器、橡胶支座＋摩擦阻尼器。

5. 市政桥梁抗震设计注意事项

（1）尽量将桥轴线设计成直线，曲线桥使结构地震反应复杂化；尽可能使桥台和桥墩与轴线垂直，斜交会引起转动响应而增大位移。

（2）沿纵、横桥向的桥墩刚度尽可能一致，如刚度变化太大，地震时刚性大的桥墩易产生破坏。

（3）塑性铰不应设计在盖梁、主梁、水中或地下的桩顶处，设计在墩柱上易于观察与修复。

（4）材料和结构形式的选择应遵循如下的原则：质轻高强，变形能力大，强度和刚度衰减小，结构整体性好。单从材料的抗震性能优劣来划分依次为：钢结构，钢砼组合结构，木结构，现浇钢筋砼，预制钢筋砼，预应力砼，砌体。

（5）设置多道抗震防线，尽可能用超静定结构，少采用静定结构。

（6）防止脆性与失稳破坏，增加结构延性。常见的脆性破坏包括砖、石、素砼的开裂和钢筋砼的剪切破坏；常见的失稳破坏包括斜撑和柱的失稳以及柱中纵向钢筋在箍筋不足时的压屈。

6. 市政桥梁抗震设计的建议

第一，由于地震的不确定性，导致市政桥梁结构抗震计算的失真。地震运动是由震源―传播介质体―场地地质体等一系列的变化因素综合形成，它是极为复杂的和不确定的模糊事件。市政桥梁结构的抗震计算严格来说是近似仿真计算，与实际的震害有一定的差距。抗震计算与抗震概念设计、结构体系的选择、抗震构造设计相比较，后三者更显重要。

第二，应尽量采用连续的桥跨代替简支梁，进而减少伸缩缝的数量，降低在此落梁的可能性，同时也提高了桥上行车的舒适性。

第三，对常规的简支市政桥梁结构应加强桥面的连续构造以及提供足够的宽度，以防止主梁发生位移落梁；另外还应适当地加宽墩台顶盖梁及支座的宽度，并增设防止位移的隔挡装置。

第四，市政桥梁位置应选在良好和稳定的河段，如果必须在稳定性差的软弱场地的河段通过，应尽量采用市政桥梁中线与河流正交，注意在河槽与河滩分界的地形突变处尽量避免设墩，否则应予以加强措施，以减免滑移。

第五，对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨，应加设防移角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。

第六，市政桥梁结构以采用跨度相等、下部墩身刚度大致相等为宜。

第七，否则软土的液化会加大地震反应。

第八，桥跨宜短而不宜太长，大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大，从而降低墩柱的延性能力。

第九，墩柱设计中应尽可能地使用螺旋形箍筋，以便为墩柱提供足够的约束。另外墩身及基础的纵向钢筋伸入盖梁和承台应有一定的锚固长，以增强连接点的延性。

第十，对于较高的排架桥墩，墩间应增设横系梁，以减少墩柱的横向位移和设计弯矩。

第十一，重视市政桥梁的减隔震设计，采用新技术、新材料，实现市政桥梁的抗震设计，比如减隔震支座，即双曲面（球面）支座、铅芯橡胶支座、阻尼器等。

第4篇：桥梁抗震范文

关键词：桥梁设计；隔震设计

中图分类号：U442.5+9文献标识码：A 文章编号：

1．桥梁结构地震破坏的主要形式

根据桥梁过去的地震破坏情况，除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外，混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种：

1.1 弯曲破坏

结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂，结构失去承载能力。整个过程可以用以下四个阶段来描述：①当弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，受拉侧的纵筋达到屈服强度；③随着变形量的增大，混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大；④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。

1.2 剪切破坏(弯剪破坏)

在水平地震倚戟作用下，当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏，整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述：①截血弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，柱内出现斜方向的剪切裂缝；③局部剪切裂缝增大，箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长；④发生脆性的剪切破坏。

1.3 落梁破坏

当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大，支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。

1.4 支座损伤

上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构，当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。支座损伤也是引起落梁破坏的主要原因。对于下部结构而言，支座损伤可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩，避免桥梁发生破坏。

2．桥梁抗震设计原则

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，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素，并具有丰富的经验和创造力，而不仅仅是按规范的规定执行。以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。

2.1 场地选择

除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。

2.2 体系的整体性和规则性

桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性可防止结构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。无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变化。

2.3 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。2.4 能力设计原则

能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件(延性构件和能力保护构件不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件)和不同破坏模式(延性破坏和脆性破坏模式)之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。

2.5 多道抗震防线

应尽量使桥梁成为具有多道抵抗地震侧向力的体系，则在强地震动过程中，一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构，避免倒塌。因此，超静定结构优于同种类型的静定结构。但相对于建筑结构，桥梁在这方面可利用的余地通常并不大。

3．提高桥梁抗震性能的几点方法

抗震理念应该贯穿在整个桥梁的设计过程中，从设计方案开始注重桥梁的抗震性能，通过反复的实验和推敲来确定桥梁方案。实用的抗震方法，是通过增加结构的柔性来延长结构的自振周期，这样一来可以增加结构的阻尼并减小地震载荷，二来可以减小地震所引起的结构反应，实质就是减小地震的危害。目前来说，比较有效和容易实现的提高桥梁的抗震性能的方法有如下几种。

3.1 隔震支座法

隔震支座法是在抗震应用的较为广泛的方法。这种方法是通过增加结构的柔性和阻尼来减小桥梁的地震反应的。具体做法是采用减、隔震支座在梁体与墩、台的连接处，通过设计或是应用新材料来实现结构柔性和阻尼的增加。这个方法是有大量的实验理论依据作支撑的，很多试验的分析结果都反映出桥梁连接处的结构与对地震的反应是有着直接关系的。以上的连接方法可以有效的减小墩、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。

3.2 利用桥墩延性

桥墩的延性是抗震设计中可以加以利用的特点。由于桥墩自身是具有延性的，将这一性质加强。在强震时，这些部位形成的稳定延性塑性铰可以产生弹塑性变形，这样变形将延长结构的周期同时耗散地震的能量。利用桥墩自身加强的延性，将地震力通过限度内的塑性变形渐渐分散，是在桥梁设计中比较容易实现的抗震方法。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，然后根据抗震等级进行修正，尽可能提高桥梁的抗震载荷。在桥梁的抗震设计规范中，综合影响系数用来反映塑性变形程度，所以根据综合系数可以知道桥梁的抗震能力。

3.3 采用隔震支座和阻尼器相结合的系统

隔震支座法可以提高桥梁的抗震性能，增加对地震力的阻尼也是提高桥梁性能的方法，将二者结合起来，抗震性能加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下，加强桥墩的弹塑性变形从而耗散地震能量，使地震的危害减小，也就是加强了桥梁的抗震性。

3.4 引进新型桥梁的抗震设计方法

在传统的桥梁抗震设计中，主要方法是用“蛮力”，也就是通过提高强度和增强延性来保证可以抵御地震的能力，自身的力比地震的力大时，当然可以岿然不动。但是这种方法应用在实际中时，其抗震能力是不得而知的，而地震的作用也是无法预知的。当两个未知因素，在实际的情况时发生，与人们所期待的结果相反，桥梁自然遭到损害了，这样的例子在实际中是很多的。新型的桥梁设计多采用型钢混凝土结构，这种结构与传统的混凝土结构有着很多先进之处。因为型钢混凝土结构的承载能力高于同样外形的钢筋混凝土的一倍以上，而且前者抗剪能力、延性都明显的高于后者，这样抗震能力自然得到提到。除此之外，新型的型钢混凝土结构能够吸收、隔离和耗散地震能量，将桥梁的地震反应减小，从而避免了较大的变形造成的不可恢复的变形。这样的结构不但提高了桥梁结构的安全度，而且还可以节约材料、降低造价，可以说是首选的抗震方法。

4．结语

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。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：

第5篇：桥梁抗震范文

关键词：抗震设计；桥梁结构；措施

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

桥梁的震害原因

1. 地震位移造成的梁式桥梁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磁撞引起的破坏，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. 由于地基土(如饱和粉细纱和饱和粘沙土)的地震液化影响，同样加大了地震位移的影响，进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大。当采用排架桩基础时，则使桩基的承载力降低，从而造成与地震反应无关的过大的竖向和横向位移，而简支梁桥对此尤为明显。另外，由于地基软弱，地震时当部分地基液化失效后引起了结构物的整体倾斜，下沉等严重变形，进而导致结构物的破坏，震害较重。

3. 软弱的下部结构破坏，即由于桥梁下部结构不足以抵抗其自身的惯性力和支座传递的主梁的地震力， 导致结构下部的开裂、变形和失效，甚至倾覆，并由此引起全桥的严重破坏。

4. 在松软地基上的桥梁．特别是特大桥、大中桥，地震时往往发生河岸滑移，使桥台向河心移动，导致全桥长度的缩短，这类震害是比较严重的。

对大跨度桥梁的抗震设计, 主要从以下几个方面进行研究:

1.土- 结构相互作用

桥梁通过基础与地基组成一个统一的动力系统, 当上部结构的地震作用通过基础反馈给地基时, 地基将产生局部变形, 从而引起结构的移动和摆动, 这就是地基和结构的相互作用。地基条件的变化直接影响到桥梁的抗震性能。恰当的模拟地基的约束与参与桥梁运动的机制, 是桥梁结构抗震研究不可缺少的重要部分。地基和结构相互作用对结构影响的大小与地基的软硬, 结构的刚柔等情况有关。地基和结构的相互作用一般表现在:

( 1) 改变了地基运动的频谱组成, 使接近结构的自振频率的分量获得加强, 同时改变了地基振动的加速度幅值, 使其小于邻近自由场地的加速度幅值;

( 2) 由于地基的柔性, 使结构的基本周期延长;

( 3) 由于地基的柔性, 有相当一部分振动能量将通过地基土的滞回作用和波的辐射作用逸散至地基, 使振动衰减, 地基愈柔, 衰减愈大。

国内外的研究表明, 在同一次地震作用下, 不同类别场地的地面运动是不相同的, 同一处的地面及其以下各深度处的运动也是不同的。基于这一基本认识, 《公路工程抗震设计规范》( JTJ004- 89) 以反应谱理论为基础, 通过采用不同的动力放大系数曲线来考虑场地差异对桥梁地震反应的影响, 这对浅基础无疑是简便有效的。然而越来越多的用在桥梁工程中的桩基础一般是比较柔的, 这样在地震时上部结构的惯性力将通过桩反馈给地基, 使地基产生不容忽视的局部变形,因此必须考虑土- 结构相互作用。

由于基础是置于由土壤介质所组成的半无限空间体之中, 使得在分析时准确模拟实际结构的地震反应过程变得很困难。土体物理性质的复杂性和离散性, 场地条件的复杂性, 土与基础的脱离、挤压和错动而形成边界条件的不连续性, 土体外边界的无限性, 土与结构间地震波传输过程中的反射和折射现象等, 使得按实际情况建立的分析计算模型十分复杂, 实践中只能用更为简单的模型来模拟地基土的约束。最常用模拟地基作用的简化方法是用一组地基弹簧来近似的表示实际的约束功能。

2.多点行波效应

研究表明, 在复杂场地条件下, 地震动的地形效应不可忽视, 地震动的空间变化对大跨度桥梁结构的影响也很重要。地震动的空间变化主要有三个不同的效应组成, 即行波效应、不相干效应和局部场地效应。研究桥梁多支承激励地震响应的方法主要有三种, 即时程分析法( 主要采用行波法) 、随机振动分析法和多支承激励反应谱法。地震时从震源释放出来的能量以波的形式传到地表面, 在地面上不同的点接收到的地震波可能经过不同的路径、不同的地形和不同的地质条件, 反映在地表上的振动当然不会完全相同。即使其它条件完全相同, 由于地面上的各点到震源的距离不同, 接收到的地震波必然存在时间滞后, 即相位差。因此, 地面的非一致振动是客观存在的, 这已被地震观测结果所证实。地面一致振动假定结构各支点的地震波完全相同, 这种假定对于平面尺寸较小的结构物是可以接受的, 但对于平面尺寸较大的结构, 地面运动的空间变化将是显著的, 对地震反应的影响可能是重要的。

目前关于桥梁非一致输入地震反应的研究均采用行波法。行波法假定地基条件一致, 地震波沿地表面以一定速度传播, 结构各支承点处地震波波形不变, 只是存在时间滞后和振幅衰减。尽管行波法因上述假设存在诸多局限性, 但它仍在一定程度上反映着地震波传播的基本特征, 反映大跨度桥梁的地震反应特性。

3.地震波的输入问题

在时程分析中, 输入地震波是十分关键的因素, 如果预估的地震波不准确, 即使分析模型或算法再精确, 也无法得到可靠的结果, 因此必须认真选择地震波。目前输入地震波的确定主要靠以下几种方法:

( 1) 桥址附近同类地质条件下的强震记录;

( 2) 相似场地土质条件下已观测到的其它地区的地震记录;

( 3) 以规范反应谱(以场地土分类的p 谱曲线)为目标合成的人工规范化地震波;

( 4) 对场地进行危险性分析, 提出相应设防水准的基岩运动参数,生成基岩人工地震波, 然后进一步进行覆盖层自由土分析, 得到结构所在土层的人工地震波。其中, 如能获得桥址场地附近同类地质条件下的强震记录为最佳选择。另外, 建议地震危险性分析所提供的人工地震波不能少于三组。

桥梁抗震、加固措施

1. 结构的刚度对称有利于抗震，不等跨的桥梁容易发生震害。特别是一座桥内墩身高度相差过大，在较矮的桥墩上会产生很大的地震水平力；跨径不同。在大跨径的桥孔的桥墩上也产生大的地震力。设计上尽量避免在高烈度区采用这种桥型，如无法避免。宜在不利墩上设置消能措施降低墩顶集成刚度， 例如设抗震支座等。

2. 斜桥的抗震性能较差。由于斜桥的抗推刚度非常大，在高烈度区，相应于桥墩的基本周期动力放大系数也非常大，这导致地震效应扩大。另外，在桥台处，地震时河岸不稳，易向河心滑移，使桥长缩短，桥孔发生错动或扭转，造成墩台身开裂或折断。

3. 在可能发生地震液化的地基上建桥时，应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内。沈山高速公路辽中段地质中普遍有相当厚度的粉沙和细沙， 在设计时，这部分土层只计厚度，不考虑其力学性质。

4. 采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌。使结构尽量保持四铰框架的结构，防止墩台在地震时滑移。

5. 在高烈度区的桥梁，纵向梁间设置消能设施，消能设施应有足够的强度，并能满足梁端位移要求。此外，为防止发生落梁，应加强上、下部结构之间的联系。桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。

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。只要认真分析和了解结构的地震反应和特性，精心设计并采取一系列有效的抗震措施，我们就可以很好地达到结构的防震和抗震效果。

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：抗震设计地基桥台地基与基础

我国是世界上地震活动最为强烈的国家之一，四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。

1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。

1.1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；重力式桥台胸墙开裂，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。

1.2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，钢筋屈曲，桥墩与基础连接处开裂、折断等，

1.3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，从而造成如支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等，并由此导致结构力传递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。

1.4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。

1.5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重要原因。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素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。

1.6桥梁结构的其他震害

结构构造及连接不当所造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成的桥台沉降或斜度过大而造成墩台承受过大的扭矩引起的破坏。

2桥梁抗震设计及措施

根据桥梁震害的分析知道，地震对桥梁的破坏作用，不仅与桥梁的结构本身有关，还与所处的场地、地基及地形地貌等有关。抗震设计中除了进行抗震设计计算外，桥位选择、桥型选择、结构体系布置、结构构造设计同样重要。

2 1总体设计中应注意的问题

2.1.1桥位选择

选择桥址时，应避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基是理想的桥址场地；饱和松散粉细砂、人工填土和极软的粘土地基或不稳定的坡地都是危险地区。拱桥应尽量避免跨越断层，特殊困难情况下应进行地震安全性评价。

2.1.2桥型选择

桥梁应结合地形、地质条件、工程规模及震害经验，选择合理的桥型及墩台、基础型式。宜尽可能采用技术先进、经济合理、便于修复加固的结构体系。可以考虑采用减震的新结构，比如型钢混凝土结构等。

2.1.3桥孔布置

桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置，并尽量避免高墩与大跨的结合。宜体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。位于地震后可能形成泥石流沟谷上的桥梁，孔跨和桥下净高宜根据流域内的地形、地质情况酌情加大。

2 2桥梁抗震构造措施

2.2.1基础抗震措施

应加强基础的整体性和刚度，同时采取减轻上部荷载等相应措施，以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。在可能发生地震液化的地基上建桥时，应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内一定深度。并在桩的上部，离地面l-3m的范围内加强钢筋布设。

2.2.2桥台抗震措施

桥台胸墙应适当加强，并增加配筋，在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间应设置弹性垫块，以缓和地震的冲击力。采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌，使结构尽量保持四铰框架的结构，以防止墩台在地震时滑移。

当桥位难以避免液化土或软土地基时，应使桥梁中线与河流正交，并适当增加桥长，使桥台位于稳定的河岸上。桥台高度宜控制在8m以内；当台位处的路堤高度大于8m时，桥台应选择在地形平坦、横坡较缓、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段通过，并尽量降低高度，将台身埋置在路堤填方内，台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护，桥台基础酌留富余量。

如果地基条件允许，应尽量采用整体性强的T形、U形或箱形桥台，对于桩柱式桥台宜采用埋置式。对柱式桥台和肋板式桥台，宜先填土压实，再钻孔或开挖，以保证填土的密实度。为防止砂土在地震时液化，台背宜用非透水性填料，并逐层夯实，要注意防水和排水措施。

2.2.3桥墩抗震措施

利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。高墩宜采用钢筋混凝土结构，宜采用空心截面。可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩，桩、柱间设置横系梁等，提高其抗弯延性和抗剪强度。在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置，墩柱的箍筋间距对延性影响很大，间距越小延性越大。桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。可将矮墩放置在钢套筒里来调整墩柱的刚度和强度，套筒下端的标高同其他桥墩的地面标高。

2.2.4支撑连接构件抗震措施

墩台顶帽上均应设置防止落梁措施，加纵、横向挡块以限制支座的位移和滑动。橡胶支座具有一定的消能作用，对抗震有利。在不利墩上还应采用减隔震支座（聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座及塑性铰等消能防震装置等。选用伸缩缝时，应使其变形能力满足预计地震产生的位移，并使伸缩缝支承面有足够的宽度，同时设置限位器与剪力键。

2.2.5上部结构抗震措施

落梁震害极为常见。实践证明，加强上部结构的整体性，限制其位移，是提高桥梁上部结构抗震能力的有效措施。预防措施有：

1)通常在梁（板）底部加焊钢板，或采用纵、横向约束装置限制梁的位移，如拉杆、钢筋砼挡块、锚杆等，梁与墩帽用锚栓连接，T梁在端横隔板之间螺栓连接，曲梁桥，应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。

2)梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离，以及挂梁与悬臂的搭接长度必须满足地震时位移的要求。

3)桥梁跨径较大时，可用连续梁替代简支梁以减少伸缩缝，宜采用箱型截面。

4)当采用多跨简支梁时，应加强梁（板）之间的纵、横向联系，将桥面做成连续，或采用先简支后结构连续的构造措施。

5)采用真空压浆方法，保证预应力管道水泥浆饱满，提高预应力桥梁的强度和刚度。

2.2.6结点抗震措施

桥梁结点区域一旦受损将难以修复。城市高架桥墩柱的结点、桥墩与盖梁的结点、桥墩与基础的结点等，是保证桥梁整体工作的重要构件。在桥梁抗震设计中，除了保证墩、梁有足够的承载力和延性外，还要保证桥梁结点有足够的承载力，避免结点过早破坏，即“强节点，弱构件”。

结束语；

目前我国高速公路还处于建设的高峰期，还有很多高速公路桥梁需要建设。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，采取有效的措施来进一步提高桥梁结构的抗震能力，进而提高耐久性。

参考文献

第8篇：桥梁抗震范文

关键词：高烈度，桥梁震害，抗震措施

1 引言

桥梁是公路工程中的重要环节，桥梁在地震中能否抵抗地震的破坏是公路能否发挥生命线工程作用的关键所在。本文对地震高烈度区桥梁震害进行了调查和分析。根据桥梁震害的调查和分析，对新型桥梁抗震结构和抗震措施进行了探讨和研究。

2 地震高烈度区桥梁震害调查

2.1桥梁宏观震害

（1）在地震中，地震造成的次生地质灾害破坏巨大。诱发的山体滑坡、崩塌以及堰塞湖等次生地质灾害是造成桥梁破坏的主要原因之一，其对桥梁的破坏作用是毁灭性的（图1）。

（2）近场地震的破坏性巨大，穿越地震断裂带或者断裂带2Km范围内的桥梁容易遭受毁灭性破坏（图2）。

图1 次生灾害对桥梁的破坏 图2 穿越断裂带的桥梁破坏

（3）弯桥和斜桥在地震中的损毁要比直线桥梁严重。5.12特大地震中百花大桥全部垮塌的第5联就是位于弯道上，直线部分虽破坏严重，但未垮塌。斜交桥梁震害通常表现为较大的纵横向位移。都汶公路彻底关大桥（交角为45°），其桥梁纵向位移达30cm，横向位移达21cm[1]，导致防震挡块遭到破坏。

（4）桥梁的整体性对桥梁的抗震能力有很大的影响。整体性差的桥梁，各构件未有效连接，地震时互相牵制小，容易发生整体垮塌事故。

2.2 梁式桥典型震害

（1）落梁与结构倒塌。落梁与结构倒塌是桥梁最严重的震害之一，是主梁位移的极端表现形式。“5.12”汶川特大地震有多座桥梁发生落梁破坏。G213线百花大桥第5联整联垮塌；都汶高速公路庙子坪岷江大桥第10跨发生整体落梁。

（2）支座滑动与梁移。汶川地震区的中小跨度梁桥一般均采用板式橡胶支座，梁体直接搁置在板式橡胶支座上，支座与墩台和梁体间无连接措施，当水平地震力超过摩擦力和支座抗剪能力时，梁体就会和墩台发生相对位移。高烈度区地震中，支座滑动和梁移是典型的震害。

（3）挡块破坏和伸缩缝破坏。由于地震中梁体和支座间发生相对位移，震区梁式桥的横向挡块和伸缩缝普遍发生了损伤和破坏。

（4）桥梁墩台的破坏和损伤。桥墩是支撑梁体的主要构件，由于桥梁结构上部和下部的刚度不一致的特点导致在地震中桥墩容易出现破坏。高烈度区地震桥墩的主要破坏形式有墩身的剪断、压溃和开裂，系梁开裂、横向位移和倾斜。桥台震害主要表现为重力式桥台台身开裂，肋板式桥台肋板开裂、耳背墙开裂，桥台后填土和挡土墙垮塌等。

2.3 拱式桥典型震害

（1）主拱圈破坏。拱圈作为拱桥承受拱上结构荷载的主要构件，拱圈破坏程度决定了拱桥的破坏程度。拱圈震害包括拱圈断裂和开裂。在汶川特大地震中，上述2种震害均有发生，但主要体现在靠近断裂带附近的少数桥梁 。

（2）拱上建筑破坏。拱上结构包括腹拱圈、拱上横墙(或立柱)及桥面板等。拱上结构震害主要包括腹拱圈开裂及拱上横墙(或立柱)开裂。

3 高烈度震区桥梁抗震措施

(1)采用钢筋拉杆:对于桥面不连续的梁桥,在梁与梁之间、梁与桥台之间采用钢筋拉杆连接,防止纵向落梁。

(2)设置防震挡块:为了防止纵向、横向落梁,在桥墩上设置防震挡块。

(3)采用防震锚栓:一些桥梁采用了防震锚栓,在常时荷载作用下梁体可以在预留的空间内伸缩变形,自由滑动;在地震荷载作用下,防震锚栓可起到限位耗能的作用,减耗部分地震能量。

(4)采用抗震垫块:为了缓冲梁体之间、梁与防震螺栓、梁与防震挡块、梁与桥台胸墙之间的撞击,在接触面上包裹氯丁橡胶缓冲层。

(5)保证简支梁的梁端距离墩帽、台帽或盖梁边缘有足够的距离,防止地震引起的落梁。

(6)采用特殊支座:当梁桥位于8度地震区时,支座多采用辊轴支座并采用限位措施;9度地震区的梁桥支座采用竖向限位措施，也可采用了抗震型盆式橡胶支座。

(7)地基失效是桥梁基础产生震害的主要原因。当不可避免要在地基土较差的桥位处建桥时,则尽可能采用深基础,并在桩的上部,离地面1～3 m的范围内加强钢筋布设。在构造上,要加强基础的整体性和刚度,同时采取减轻上部荷载等相应措施。

4 结论

（1）通过对高烈度区地震的桥梁震害调查，总结了高烈度地区桥梁震害主要包括落梁与结构倒塌、支座滑动与梁移、挡块与伸缩缝破坏、结构开裂与损伤。

第9篇：桥梁抗震范文

【关键词】大型桥梁工程 抗震设防标准

我国处于环太平洋地震带与亚欧地震带之间，受到太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分活跃，难逃地震频发的厄运。而大型桥梁一旦在地震中遭到损毁，不仅给国家带来了巨大的经济损失，也给人们的生活埋下了安全隐患，其后果不堪设想。因此，对大型桥梁工程的抗震设防标准研究意义重大。然而，这一概念的提出仍然停留于探索的阶段，迄今为止还没有一套标准和规范给大型桥梁工程的抗震设防工作提供参考。由于大型桥梁在交通出行中地位的显著，以及其本身工程规模的浩大，给大型桥梁工程的抗震设防工作带来了难度。

一、地震破坏程度的等级划分

地震可根据自身破坏程度分为以下五个等级：基本完好：大型桥梁工程在地震环境下保持基本完好指的是承重构件完好，桥梁的基本结构与基本性能没有被破坏，仅仅是个别非承重构件以及附属构件有着不同 程度的轻微破坏，基本不影响桥梁的使用；轻微破坏：轻微破坏指的是个别承受构件出现轻微的可见裂缝，而 非承重构件则有明显裂缝，附属构件遭到不同程度的损坏，只要稍加修理便可继续使用；中等破坏：中等破坏指的是出现轻微裂缝的承重构件数量较多，小部分裂缝现象明显， 个别非承重构件遭到严重破坏，需要进行一般修理后才能继续使用；严重破坏：严重破坏指的是大部分承重构件遭到损坏，威胁到桥梁整体构造，局部出现倒塌现象，给修理工作带来一定的困难；倒塌：由于多数承重构件遭到严重破坏，整体桥梁结构面临倒塌风险或已出现倒塌现象，无法修复。

二、地震给大型桥梁工程带来的经济损失

桥梁在现代交通运输中扮演者至关重要的角色，它掌握着连接不同地域交通网络的命脉，大型桥梁在地震环境中受到不同程度的损害会给国民经济带来如下影响：增加运输成本：由于受到地震的影响，桥梁可能出现交通被迫中断的现象，致使部分车辆必须绕行，从而给车辆增加了包含轮胎、燃料等因素在内的运输成本的增加；增加运输时间：地震的破坏性在一定程度上对大型桥梁工程带来了损害，从而限制了其自身职能的发挥，车辆由于受到桥梁交通被迫中断的影响而选择绕行，从而增加了运输时间，从某种程度上而言，也降低了其工作效率；增加受灾区域经济损失：因交通受到限制，车辆出行在运输成本与运输时间上的投入都有所增加，从而增加了企业的开销，降低了企业的经济效益，对整个受灾区域的经济都形成了打击。

三、大型桥梁工程抗震设防标准研究

（一）单一水准设防，一阶段设计

国内外科研工作者通过对地震灾害资料的搜集，并对其不断深入的研究，对于地震的特性以及破坏能力、构件能力方面的认识也不断加深。而我国现行的关于公路抗震方面的设计规范采用的则是单一水准设防，一阶段设计的方式，旨在保障大型桥梁工程不会受到大地震影响而发生倒塌[2]。该设计方法将重点放在延性抗震设计和验算上面。但是经过实践表明，单一水准设防，一阶段设计仍然存在些许不足之处。为了适应现代社会发展的需求，必须对该设计方法进行不断完善与改革。

（二）双水准设防，三水准设防两阶段设计

经过几十年的研究，国内外诸多地震工程专家都先后对分类设防的抗震设计思想提出了见解。这一抗震思想主要体现在遇到小程度地震的时候，结构物承重构件基本保持完好，其结构和性能都没有发生改变，不会影响其正常使用，不需要进行修理；如果遇到中等程度的地震，要保证结构物无重大损坏，在经过了修复之后仍可继续使用；而假设遇上大型地震，结构物有可能受到严重破坏，但不致倒塌。目前双水准设防，三水准设防两阶段设计的方法在国内外已经得到广泛运用，它能够有效保证大型桥梁工程在地震情况下受到最小的伤害。

（三）三水准设防三阶段设计

基于我国社会发展的实际需求，三水准设防三阶段设计的思想被要求应用到我国大型桥梁工程的抗震设防标准当中[4]。该设计指的是对应三个设防水准，分别校核各自的设计标准，保证设计兼顾三个设防水准的要求，在充分考虑到桥梁位于交通网络位置的重要性以及承担交通量的大小，针对性地采用不同的抗震设防标准。

（四）多水准设防，基于多性能目标的抗震设计

我国在多次受到地震灾害中获取的经验表明，不倒塌的抗震设计才是保证人们生命安全的基本前提，但是仍然无法避免地造成巨大的经济损失。于是，基于性能的抗震设计思想应运而生，并且得到了专业学者的广泛认可。它是抗震设计工作发展的必然趋势，也是基于对地震灾害研究的必然产物。基于性能的抗震设计思想，大致可分为抗震性能等级的定义、抗震性能目标的选择、通过合理设计实现性能目标三个部分。然而，基于多性能目的的抗震设计目前仍处于初步探索阶段。

四、结束语

对于大型桥梁工程的抗震设防标准是目前需要投入大量时间与精力深入研究的课题之一，工程抗震设防标准的原则是在保障人民安全的前提下，尽可能地降低国民经济损失。我们可以通过多水准设防，多水准设计的思路，同时参考国内外其他大型桥梁抗震设防的成功案例对我国大型桥梁工程的抗震设防标准进行不断完善与改革。

参考文献：

[1]胡献竹. 基于风险的大型桥梁工程抗震设防标准决策[J].科技资讯，2012.

[2]徐秀丽，徐清清，李雪红等. 扩建改造桥梁的抗震设防标准研究[J].桥梁建设，2014.