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1、论提高桥梁抗震性能设计策略摘要:本文分析了我国桥梁产生震灾的主要原因，以及我国现阶段在提高桥梁抗震设计中存在的种种问题，并以此针对如何提高桥梁的抗震性能设计的策略提出自己的见解。关键词:桥梁抗震;设计方法;地震灾害:应用我国是世界上的多地震国家之一，近些年发生的几次大地震使桥梁结构遭到严重破坏,但也使我们获取了关于结构地震反应的极其宝贵的资料。因此桥梁结构的抗震设计一直受到社会重视。基于性能的抗震设计被各国广泛讨论,并被认为是将来抗震设计的主要发展方向。目的就是在未来的抗震设计中，希望在不同强度地震水平的作用下，能够有效地控
2、制桥梁的破坏和使用功能丧失的状态，使结构实现明确的不同性能水平。—、产生桥震灾害的主要原因当地震发生时，首先是场地和地基破坏，从而产生桥梁破损并引起其它灾害。场地和地基的破坏作用,大致有地面破裂、滑坡和坍塌，地基失效等几种类型。这种破坏作用，对位于斜坡地貌及软弱土质地基上的桥梁工程影响较大。地震发生后,桥梁的破坏形式一般表现为:桥台锥体、墩周铺护开裂,甚至滑移;墩台身位移,支座锚栓剪断，严重时产生落梁现象;砂土液化，桥墩下沉;墩台身开裂，严重时桥梁倒塌。（一）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
3、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。（二）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
4、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较部位,其余结构保持弹性。（三）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。（四）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
5、、变形和失效，甚至倾覆，并由此引起全桥的严重破坏。二、桥梁抗震设计中存在的问题（―）强度抗震设计单一我国公路桥梁按现行规范进行抗震设计，只需进行设计地震力作用下的强度验算,而近期的桥梁震害事实和当前的抗震设计理论，都反复阐明了单一的强度设防无法保证桥梁结构具有令人满意的抗震性能。如在美国诺斯雷奇地震和日本阪神地震中，处于强震区的桥梁遭受到超过设计地震加速度3~4倍甚至更大的地面运动加速度，按早期规范规定仅进行强度抗震设计的桥梁，无法抵御如此巨大的地震力作用而均遭受严重破坏;相反的，处于同一地区、按新规范进行强度和延性设计或者
6、经过延性抗震加固的桥梁，则都表现出良好的抗震性能。因此，单一的强度设防原则是我国目前公路桥梁抗震设计中存在的最主要问题。（二）细部构造设计的问题细部构造设计对结构抗震性能的影响，早已为历次地震实践所证明。在地震区，桥墩中的横向箍筋和纵向钢筋的锚固应符合抗震规范要求。但目前我国仍有设计和施工单位为考虑施工方便，箍筋不按要求在端部弯成135。弯钩并伸入混凝土核心，而是直接做成短的直角形。此外，桥墩中的箍筋间距和体积配箍率也应达到一定要求，以满足约束混凝土和防止纵筋屈曲要求。但国内外已有的大量实验表明,现行规范规定的体积配箍率不足
7、于满足上述要求。特别值得注意的是，我国目前公路桥梁桥墩设计中采用的典型的体积配箍率,与日本阪神地震中严重破坏的桥墩的体积配箍率相差无几。综上所述，不合理的抗震设计理论和不良的抗震设计是引起桥梁结构灾难性破坏的根本原因，现行的我国公路桥梁抗震设计所依据的规范已无法满足公路桥梁抗震设防的要求。三、加强桥梁抗震的措施在桥梁结构体系的选择、桥型布置、路线走向以及桥梁结构细部设计中可以采取以下措施以达到结构防震、减少震害的效果:对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造，以及需提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁,另外还应适当的加宽
8、墩台顶盖梁及支座的宽度，并增设防止位移的隔挡装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上河段通过时,应尽量采用桥梁中线与河流正交,这样即使地震产生河岸滑移，影响也较小;若采用斜交,地震时极易产生河岸向河心滑移，会使桥梁随之发生错动或扭转破坏。另外，应注意在主河槽与河滩分
