桥梁抗震的研究进展

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1、桥梁横向抗震的研究进展黄建华唐熙顺黄国军黄椿棚暨南大学理工学院力学与土木工程系2011级土木工程摘要:路线是一种线状工程构造物，所经过的自然地理环境复杂多变，经常遭受自然灾害的破坏。其中地震对公路工程具有极大的破坏作用，常常造成严重的交通中断。国内外的地震灾害表明，交通网络在整个社会生命线抗震防灾系统中越来越重要。震区桥梁的损坏坍塌,不仅阻碍当时的救援工作,而且影响灾后的救援工作。所以对桥梁抗震应给予充分的重视。关键词：桥梁抗震；历史；现状；展望；减震；动力响应分析；设计理论近几年来，世界各地强震不断，汶川等地震给人民的生命财

2、产带来巨大危害。地震使交通系统严重毁坏，地震造成的交通中断直接影响着救灾工作的进行，扩大了次生灾害损失，使生命财产遭受巨大损失。近30多年来，地震灾害的沉痛教训不断地警示着世人，使人们对桥梁的抗震研究工作逐渐受到重视，桥梁抗震理论及技术水平日渐提高。简要叙述了桥梁抗震研究中概念、分析方法、设计方法、抗震设计规范、减震加固技术的历史概况和现状，并展望了今后桥梁抗震研究的发展趋势。1桥梁抗震研究的重要转折点尽管在1926年，就有了第一部涉及桥梁抗震设计条款的规范——《关于公路桥梁细则草案》[1],与建筑结构的抗震研究相比，桥梁抗震

3、研究相对滞后，但是在近30多年来，每次惨痛的地震灾害发生后，桥梁抗震理论和技术水平都会迈上一个新的台阶。1906年4月18日SanFrancisco发生7.9级地震，这次地震是美国加州历史上破坏最严重的一次地震，对于地震工程来讲也是最有意义的地震之一，也是历史上第一次有桥梁震害记录的地震，但是，这次地震并未引起人们对桥梁抗震的关注。1971年2月9日美国发生SanFernando地震，震源深度12.8km,仅6.7级就显示出生命线工程破坏的严重后果，由于桥梁抗震能力不足，地震造成5座桥梁塌落，42座桥梁损坏。在地震发生之前，美

4、国一直套用建筑结构抗震设计规范，这次地震对美国桥梁抗震设计的发展是一个非常重要的转折点，十年后，也就是1981年美国联邦公路局岀版了《桥梁抗震设计指南》，经过不断的应用与修改，于1992年纳入了美国《公路桥梁标准规范》,也就是常说的AASHTO规范。在1971年SanFernando地震后，提出了生命线工程的概念，延性抗震设计也开始被各国重视［2］。美国LomaPrieta地震发生在1989年10月170,太平洋夏令时间17时04分，震级为M7.0,此次地震的震源深度为16.5km。地震中高速公路880号线双层的Cypress

5、高架桥在地震中倒塌，SanFrancisco-Okaland海湾大桥发生落梁，震后用于修复桥梁的费用估计约为20亿美元。美国学者Bertero在总结这次地震后提出了基于性能的抗震设计理论，基于性能的抗震设计理论是抗震设计理论的一次重大变革。1994年1月仃日，当地时间凌晨4时31分，美国加州发生Northridge地震，震级为M6.7，震源深度为16kmo这次地震是美国有史以来造成经济损失最为惨重的一次自然灾害，地震造成LosAngeles市高速公路上多座桥梁严重破坏，交通运输网络被切断，也再一次警示人们交通网络中断的危害性。

6、1923年9月1日在日本发生8.2级的关东地震，震源深度10km。由于地震强度大，震源浅，再加上当时东京都地区经济发达、人口密度大等因素，地震造成巨大的经济损失，这次地震也使人们意识到桥梁抗震安全的重要性。关东地震的第二年，日本建立了最早的桥梁下部结构工程的抗震方法，1926年日本制定并颁布了第一部与公路桥梁抗震设计有关的规范。1964年新潟地震后，在1972年制定的《道路桥耐震设计指针•同解说》增加了考虑地基液化的设计内容和防止落梁的构造措施。1995年1月17日，日本发生阪神地震，震级为M7.2,震源深度20km。震后调查

7、结果表明共有320座桥梁遭到破坏，其中27座破坏严重，这次地震使神户地区所有铁路、公路和快捷交通系统均遭受严重破坏，陆上对外交通系统几乎全部中断。地震中最严重的是Hanshin高架桥倒塌，三条高速公路和新干线铁路完全中断，城市生命线工程受到严重破坏。这次地震后，日本对结构抗震的基本问题重新进行了研究，在1996年颁布的《道路桥示方书•同解说V耐震设计篇》中［3］,重新确定了地震作用，明确了震度法、保有水平耐力法及动力反应法使用范围，改善了桥墩变形能力的计算方法和地基液化的判别方法，增加了减隔震设计等内容，这是自1980年颁布此

8、部规范以来的第二次修订，上一次修订是1990年。在我国，1966年河北邢台地震、1970年云南通海地震、1973年炉霍地震1975年海城地震及1976年唐山大地震中交通运输严重受损，尤其唐山大地震。1976年7月28日发生的唐山大地震，震级为7.8级，震中位置在市区东南部，震