浅析公路桥梁的抗震设计

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1、桥隧工程浅析公路桥梁的抗震设计于延楼，胡海勇，刘成国（江西省公路工程监理公司，江西南昌330013）摘要：本文阐述汶川桥梁震害表现、分析及教训，归纳阐述了当前桥梁抗震设计的一般原则及抗震参数，提出了桥梁抗震设计流程及抗震设计需要注意的一些事项，供桥梁设计人员参考。关键词：桥梁抗震；性能设计；减隔震设中图分类号：U442.5文献标识码：B我国是自然灾害多发的国家，从2008年初南方雪1.3下部结构和基础的震害灾到5月12日的汶川大地震，灾害对人民的生命以及下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌,并在财产安全造成了严重的影响，同时导致交通、电力、通震后难

2、以修复使用的主要原因。除了地基毁坏的情况,信、供水、供气等基础设施大面积瘫痪。公路工程也会桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力,遭到不同程度的破坏。在抗震救灾中，公路交通运输是瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的。抢救人民生命财产和尽快恢复生产、重建家园的重要环2桥梁震害教训节。桥梁是公路工程关键部位及控制性工程。因而桥梁抗震是当前重点研究课题和亟待解决的难点问题。总结桥梁震害教训，尤其是最近10年来的桥梁震害教训，得到以下一些重要的结论：1桥梁震害分析（1）桥梁抗震设防应采用性能设计原则。即在考虑调查与分析桥梁的震害及其产生的原因

3、是建立正确工程造价、结构遭遇地震作用水平、紧急情况下维持交的抗震设计方法,采取有效抗震措施的科学依据。国内通能力的必要性以及结构的耐久性和修复费用等因素外地震工作者历来都很重视震害的调查研究。近20余下，定义桥梁的重要性及其允许的损坏程度（性能）。年发生的几次大地震使桥梁结构遭到严重破坏,但也使（2）桥梁抗震设计应同时考虑强度和延性，尤其注我们获得了非常宝贵的经验与教训。重提高桥梁结构整体和钢筋混凝土桥墩的延性能力。“5·12”汶川地震桥梁震害表现形式：（3）重视采用减隔震的设计技术，以提高桥梁的抗（1）落梁破坏。震性能。（2）支座破坏、梁体位移。（

4、4）对复杂桥梁（如斜弯桥、高墩桥梁或墩刚度变（3）梁体间碰撞，挡块破坏。化很大的桥梁），强调进行空间动力时程分析的必要性。（4）桥台破坏及损伤。（5）重视桥梁支座的作用及其设计，同时开发更有（5）桥梁墩柱破坏。效的防止落梁装置。从以上震害表现上分析，主要存在如下原因：3抗震设计原则1.1上部结构的破坏桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形比较少合理的抗震设计，要求设计出来的结构，在强度、见,往往是由于桥梁结构其他部位的毁坏而导致上部结刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济地构的破坏。实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要深入了1.2支承连

5、接部位的震害解对结构地震反应有重要影响的基本因素。设计时应尽桥梁支承连接部位的震害极为常见。由于支承连接可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震部位的破坏会引起力的传递方式的变化,从而对结构其害教训和当前公认的理论认识。他部位的抗震产生影响，进一步加重震害。3.1场地选择作者简介：于延楼（1981-），男，山东聊城人，工程师，主要从事桥梁结构分析。1362011年1期(总第73期)公路交通科技应用技术版除了根据地震危险性分析尽量选择比较安全的场址在强地震动过程中，一道防线破坏后尚有第二道防线可之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则以支

6、承结构，避免倒塌。因此，超静定结构优于同种类是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚型的静定结构。但相对于建筑结构，桥梁在这方面可利硬场地。基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基是理想用的余地通常并不大。的桥址场地；饱和松散粉细砂、人工填土和极软的粘土4抗震设计参数地基或不稳定的坡地及其影响可及的场地都是危险地区。在地基稳定的条件下，还可以考虑结构与地基的振桥梁结构的刚度、强度和延性，是桥梁抗震设计的动特性，力求避免共振影响；在软弱地基上，设计时要3个主要参数。注意基础的整体性，以防止地震引起的动态的和永久的4.1刚度不均匀变形。为了正确可靠地计

7、算结构在地震侧向力作用下的变3.2体系的整体性和规则性形，进而控制其变形，工程师必须估算出结构的实际刚桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。度。这个量值把荷载或作用力与结构的变形联系起来。整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉对结构刚度的估计值将直接影响到对结构地震反应落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。位移的预期值。过去往往使用全截面刚度代替开裂截面无论是在平面或立面上，结构的布置都要力求使几刚度，因而人为低估了结构的地震反应位移，导致地震何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变中出现落梁震害的严重后果。化。4.2强度3

8、.3提高结构和构件的强度和延性如果要保证桥梁结构在预期的地震作用下免遭破桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结