桥梁抗震设计实用建模方法比较分析

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桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析桥梁是连接两岸的重要交通工程，其在地震发生时承受地震力的作用。

桥梁的抗震设计至关重要。

本文将从桥梁抗震设计的理论基础、分析方法和设计要点三个方面进行详细分析。

一、桥梁抗震设计的理论基础1.1、地震力的作用地震是指地球内部发生的一种地质现象，俗称地震。

地震产生的地震波在地球内部传播，当地震波传播到地表时，会给建筑结构施加地震力。

地震力是地震波在地表上引起的结构振动力，是地震对建筑物产生影响的一种表现形式。

1.2、桥梁的地震响应桥梁在地震作用下会产生水平和垂直方向的动力响应。

水平方向的动力响应会引起桥梁的水平位移和扭转，而垂直方向的动力响应会引起桥梁的竖向变形。

桥梁在抗震设计中需要考虑水平和垂直方向上的地震力作用。

桥梁抗震设计的目标是在地震发生时，保证桥梁的结构安全性和功能完整性，尽可能减小地震对桥梁的损害。

2.1、静力分析静力分析是桥梁抗震设计过程中最基本的分析方法，它通过分析桥梁受力情况，确定桥梁的内力和位移。

静力分析可以为后续的动力分析提供参考依据。

地震响应谱是描述地震波地面运动与结构物动态反应关系的一种图表，通过地震响应谱分析可以确定桥梁在地震作用下的最大位移、最大加速度等参数，为桥梁的抗震设计提供精确的数值分析结果。

时程分析是通过数值模拟地震波在结构物上的作用过程，对桥梁在地震作用下的动力响应进行详细分析。

时程分析可以模拟地震波的实际运动特性，对于具有复杂结构和受力情况的桥梁来说，时程分析的结果更为准确。

2.4、模拟地震动在进行桥梁抗震设计时，需要使用合适的地震动记录，通过模拟地震动对桥梁进行地震响应分析。

模拟地震动的方法包括振动台试验和数值模拟两种，可以通过这两种方法获得桥梁在地震作用下的动力响应结果。

3.1、合理的结构设计桥梁的结构设计应考虑地震作用下的受力情况，采用合理的结构形式和截面尺寸，提高桥梁的抗震性能。

3.2、良好的材料选择桥梁抗震设计中应选用具有良好抗震性能的建筑材料，如高强度钢材、抗震混凝土等，以提高桥梁的抗震能力。

桥梁工程中的抗震设计

桥梁工程中的抗震设计抗震是桥梁工程设计的重要环节之一，它直接关系到桥梁的耐久性和安全性。

在地震频发的地区，桥梁的抗震设计更加重要。

本文将探讨桥梁工程中的抗震设计原理和方法。

一、地震力的分析和计算抗震设计首先需要对地震力进行分析和计算。

地震力的大小和方向是影响桥梁抗震性能的重要因素。

地震力的计算需要考虑到地震烈度、震源距离、土壤条件等多个因素，并结合地震学和土木工程学的理论进行分析。

通过合理的计算方法，能够准确预测桥梁在地震作用下的响应。

二、桥梁结构的抗震设计1. 抗震设计的目标桥梁结构的抗震设计目标是在地震波作用下，保证桥梁的整体稳定性和结构安全性。

一般来说，桥梁的主要抗震性能指标包括位移限值、加速度限值和应力限值等。

在设计过程中，需要根据桥梁的特点和使用环境确定相应的指标，以确保桥梁在地震中具有足够的抗震能力。

2. 结构抗震设计的方法结构抗震设计的方法有很多，其中常用的包括弹性设计、弹塑性设计和减震设计等。

弹性设计是指在地震荷载下，结构仍然处于弹性状态，通过控制应力、位移等参数，确保结构的安全性。

弹塑性设计考虑了结构的塑性变形能力，在超出弹性阶段后，通过合理的塑性形变控制，提高结构的耗能能力。

减震设计是通过设置减震装置，将地震力转化为其他形式消耗，从而减小结构的震动反应。

三、桥梁基础的抗震设计桥梁基础是支撑整个桥梁结构的关键组成部分，其抗震设计至关重要。

抗震基础设计需要考虑到地震力传递、土壤的动力特性等因素。

一般来说，桥梁基础的抗震设计可以采用加固和加深基础、选用合适的基础形式等方法，以提高基础的抗震性能。

四、监测与维护桥梁工程的抗震设计不仅仅局限于初始设计阶段，还需要在桥梁运行的全生命周期内进行监测和维护。

通过实时监测桥梁的工作状态和结构响应，能够及时发现和处理可能存在的问题，保证桥梁的安全稳定运行。

综上所述，桥梁工程中的抗震设计是确保桥梁安全的重要环节。

通过合理的地震力分析和计算、结构和基础的抗震设计，以及监测和维护工作，可以提高桥梁的抗震能力，保障桥梁的安全性和耐久性。

桥梁抗震性能分析

桥梁抗震性能分析桥梁是连接两个地理位置的关键结构，因此其对震动的抵抗能力至关重要。

抗震性能分析是评估桥梁在地震中的稳定性和可靠性的过程。

本文将介绍桥梁抗震性能分析的重要性，以及常用的方法和技术。

1. 引言桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其抗震性能直接关系到行车安全和生命财产保护。

因此，对桥梁的抗震性能进行准确评估和分析，对于提高桥梁的抗震能力具有重要意义。

2. 抗震性能分析方法2.1 静态分析法静态分析法是一种常见的桥梁抗震性能评估方法。

该方法基于结构静力平衡方程，通过计算结构在地震作用下的反力和变形来评估其稳定性。

静态分析法对于简单结构和小地震作用适用，但对于复杂结构和大地震作用则存在一定的局限性。

2.2 动力响应分析法动力响应分析法基于结构的动力特性，通过考虑结构的质量、刚度、阻尼等参数来分析桥梁在地震中的反应。

该方法能够更准确地模拟地震的实际工况，但需要准确的结构动力参数和地震输入。

2.3 离散元素分析法离散元素分析法是一种基于元素离散化的数值方法，通过离散化计算结构在地震作用下的变形和应力状态。

该方法适用于非线性结构的分析，能够较好地考虑结构的接触、摩擦和断裂等复杂力学行为。

3. 抗震性能评估指标3.1 振动特性振动特性是衡量桥梁抗震性能的重要指标，包括自振频率、阻尼比等。

自振频率越高，说明结构越刚性，抗震性能越好。

3.2 变形性能变形性能是指桥梁在地震作用下的变形能力。

较小的变形能够减小结构对地震力的响应，提高抗震性能。

3.3 塑性耗能塑性耗能是桥梁在地震中塑性变形所吸收的能量。

较大的塑性耗能能够减小地震对结构的破坏程度，提高结构的抗震能力。

4. 抗震性能改善措施4.1 结构增强结构增强是提高桥梁抗震性能的重要手段之一。

包括加固构件、增加钢筋混凝土覆盖层、使用高性能材料等方法，能够提高结构的刚度和耐震能力。

4.2 减震措施减震措施是通过引入减震器等装置来减小地震作用对桥梁的影响。

减震器能够吸收和消散地震能量，降低结构的响应，提高抗震性能。

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨桥梁在地震和强风等极端天气条件下的抗震和抗风设计是非常重要的，因为这些天气条件可能给桥梁结构带来巨大的破坏风险。

在进行桥梁抗震和抗风设计时，需要考虑桥梁材料的强度、结构的刚度以及桥梁的几何形状等多个因素。

本文将探讨桥梁抗震和抗风设计的理念和方法。

首先，桥梁抗震设计是为了使桥梁能够在地震中保持其完整性和稳定性。

在进行抗震设计时，应考虑到地震引起的地震力和动力效应。

地震力是指地震引起的作用力，而动力效应是指地震波所产生的动力荷载对桥梁结构的作用。

为了抵抗这些力量和效应，可以采取多种措施，如增加桥墩的承受能力、加固桥梁结构内部的连接部分、采用一些减震设备等。

此外，还应根据地震水平和桥梁的重要性确定设计参数，以确保桥梁在地震中能够承受相应的力量。

其次，桥梁抗风设计是为了使桥梁能够在强风条件下保持其稳定性和安全性。

强风可能产生强大的风载荷，在桥梁表面、顶部和侧面产生巨大的压力。

为了抵抗这些风载荷，可以采用一些措施，如增加桥墩的宽度和高度、采用空气动力学构件以减少风阻力、使用减压通风口等。

此外，还应考虑到桥梁在不同风向下的稳定性以及风应力对桥梁材料和连接部件的影响，以确保桥梁在强风中能够承受相应的力量。

在进行桥梁的抗震和抗风设计时，可以应用一些设计方法来评估桥梁结构的性能。

其中一个常用的方法是地震和风载荷的时间历程分析。

通过对地震波和风速的变化进行模拟计算，可以得到桥梁结构在地震和强风条件下的动态响应。

另一个常用的方法是使用有限元分析软件来建模和分析桥梁结构的行为。

通过将桥梁结构划分为多个小元素，并对每个小元素进行力学分析，可以得到桥梁结构在地震和强风作用下的应力、应变和位移等参数。

此外，还可以使用试验来评估桥梁结构的性能，例如通过对小样品进行抗震和抗风试验来研究桥梁的破坏机制和受力特点，以制定相应的设计规范。

综上所述，桥梁的抗震和抗风设计是非常重要的。

在进行抗震和抗风设计时，需要考虑地震和风载荷的作用，并采取一些措施来增加桥梁结构的稳定性。

大跨度桥梁抗震设计实用方法的相关思考95

3.2延性设计
延性设计有助于降低地震对大跨度桥梁的破坏力度，防止桥梁结构发生坍塌。延性设计是桥梁抗震中比较常用的一类方法，其可在地震发生时，维持大跨度桥梁的原始状态，利用桥梁的延性特征，抵抗地震作用力，保护大跨度桥梁的结构。地震对大跨度桥梁的破坏，属于一种动态的因素，运动破坏多于力学破坏，因此，延性设计时，要重点考虑大跨度桥梁结构中的配筋设计，促使桥梁在预期的时间内，能够有效的保持稳固性，抗震设计人员还要准确的计算延性设计中的数据，验证桥梁的抗震能力，提高桥梁结构的抗震能力，进而最大化的保护大跨度桥梁结构。
1.5桥梁自身结构存在一定不合理性，导致桥梁连接处的接缝存在空隙，这样一来地震发生时空隙就会成为地震的重要突破，从而对整个桥梁结构带来危害。
2桥梁抗震设计的基本原则
2.1严格选择桥梁建设地点，综合评估建设地安全指数
一般桥梁建设第一步就是要选择桥梁建设的地点，桥址的选择主要有以下几方面：第一，要参照地震区划图，依据地震发生概率和震级来进行初步的判断和分析，选择一些不易发生地震或者在发生地震的时候不易受到影响的相对比较安全的区域；第二，要结合区域地形地势，选择便于施工，并有利于人员以及财产在发生地震灾害时疏散和转移的区域；第三，要充分考虑区域地质情况，尽量选择持力层较好的区域，避免地震时土质松软导致抗震失效。
大跨度桥梁抗震设计实用方法的相关思考
摘要：伴随大跨度桥梁应用的增加，又因其受地震响应比较复杂，影响因素繁多等诸多因素，所以造成对大跨度桥梁进行相应的抗震设计、分析与评估比较困难。随着抗震理论的不断发展更新，我国大跨度桥梁的抗震研究虽然已经取得不小的成就。但由于大度桥梁空间结构的复杂性和方法的局限性，所以对大跨度桥梁的抗震分析仍需要进一步的提高。桥梁结构的抗震设计将引起高度重视并在实践中进行广泛的推广应用。基于此，本文对大跨度桥梁抗震设计实用方法进行分析。

基于Midas的桥梁不同抗震分析计算方法的对比研究

交通与土木工程河南科技Henan Science and Technology总第805期第11期2023年6月收稿日期：2022-08-31基金项目：弯梁外倾式异形拱桥关键技术研究及应用（ZJZYJZSJY-2021-1）。

作者简介：王麒（1988—），男，硕士，工程师，研究方向：桥梁设计和现代桥梁设计理论研究；于建立（1995—），男，硕士，工程师，研究方向：桥涵设计；郑亚林（1989—），男，本科，工程师，研究方向：桥涵设计。

基于Midas 的桥梁不同抗震分析计算方法的对比研究王麒于建立郑亚林（中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州450000）摘要：【目的】桥梁是地震后救援的生命线，必须保证其抗震性能，桥梁的抗震设计和研究是桥梁设计工作中非常重要的一环。

【方法】目前，桥梁抗震设计常用的方法有反应谱法和时程分析法，本研究结合实际工程，采用Midas Civil 软件，分别通过反应谱法和时程分析法对桥梁结构进行地震作用计算，并对计算结果进行对比分析。

【结果】反应谱法和时程分析法会得到相似的弯矩分布和位移形式。

【结论】采用时程分析法时地震波的选取至关重要，会直接影响计算结果，工程技术人员应尤其注意。

关键词：桥梁抗震；反应谱法；时程分析法；Midas Civil 中图分类号：U442.55文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）11-0078-04DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.11.016Comparative Study on Different Seismic Analysis and CalculationMethods of Bridges Based on MidasWANG Qi YU Jianli ZHENG Yalin（China Construction Seventh Engineering Division Co.,Ltd.,Zhengzhou 450000，China ）Abstract ：[Purposes ]Bridge is the lifeline of post-earthquake rescue,and its seismic performance must be guaranteed.Therefore,the seismic design and research of bridge is a very important part of bridge design.[Methods ]The commonly used methods for seismic design of bridges are response spectrum method and timehistory analysis method.In this study,Midas Civil software was used to calculate the seismic action of bridge structure by response spectrum method and time history analysis method,and the calculation results were compared and analyzed.[Findings ]Similar bending moment distribution and displacement form can be ob⁃tained by response spectrum and time history analysis.[Conclusions ]The selection of seismic waves is very important when using time history analysis method,which will directly affect the calculation results,and engi⁃neers and technicians should pay special attention to it.Keywords ：bridge seismic;response spectrum method;time history analysis method;Midas Civil0引言地震会给人类带来巨大的灾难，桥梁作为交通生命线，如果在地震中遭到破坏会给救灾工作带来巨大困难，加重次生灾害，造成巨大的经济损失，因此桥梁抗震设计是桥梁建造中的重要一环［1］。

桥梁设计中抗震方法应用探析

桥梁设计中抗震方法应用探析[摘要] 地震对桥梁具有较大的破坏作用，国内外设计师都非常重视桥梁的抗震分析与设计。

本文从地震中桥梁常见的破坏点出发，介绍了几种桥梁抗震设计分析方法，提出了桥梁抗震设计的有效途径。

[关键词] 桥梁设计抗震方法应用一、桥梁在地震中的破坏点地震是破坏力最大的自然灾害之一，给人的生命财产和生活设施带来的危害是无法估量的。

对于桥梁而言，如何准确地进行抗震设计，尽可能提高桥梁的抗震性能，显然是一个无法回避的问题。

国内外桥梁的震害资料表明，桥梁在地震中出现的损害虽然不尽相同，但也有规律可寻，常见的破坏点主要表现在三个层面。

结构的震害。

桥梁结构在地震中发生损害最为常见，而且破坏点大多在上部结构，主要是桥梁在地震中由于碰撞、位移的原因，加之自身质量性能的优劣而发生严重的震害。

下部部结构结构在地震的发生逐渐变得脆弱，当震力达到足够强大，以至于下部结构的自身惯性力无法抵抗，就会导致桥梁下部结构发生形变。

如果桥梁结构在设计之初缺乏科学与合理，在连接的环节上不够严谨，地震力的破坏作用首先就会从缝隙处发生，直至整个桥梁的坍塌。

支座的震害。

支座作为桥梁的根基，在地震中也容易受到损害。

其原因是多方面的，传统桥梁设计忽视了支座的抗震性能、结构设计不合理、材料质地的缺陷等因素，都会导致桥梁的支座部分在震力的冲击下发生变形或是位移。

地基土液化的震害。

地基作为桥梁的支撑部分，在地震中有可能发生液化而丧失支撑功能，地基所支撑的结构物就会随之整体倾斜下沉、甚至出现落梁现象。

严重的形变对桥梁的破坏无疑是致命的。

二、桥梁抗震设计分析方法介绍桥梁抗震设计的新理论，是基于性能的抗震设计方法，由20世纪90年代初由美国学者提出。

这种理论主要研究方向在于在未来的地震灾害下桥梁结构能够保持早先的抗震性能。

这在目前美、日、新西兰等国家成为地震工程学者热衷研究的课题。

基于性能的抗震设计的主要原理是弹塑性分析方法，主要包括推倒分析方法、位移实验法、能力谱法、功率谱法、虚拟激励法等。

对当前桥梁抗震设计方法分析

对当前桥梁抗震设计方法分析摘要：针对桥梁工程的地震破坏，从震害形式、抗震设计方法和减隔震技术的发展等方面对桥梁抗震技术作了论述，表明伴随桥梁抗震设计方法和减隔震技术的发展，桥梁震害将大大减轻。

关键词：桥梁震害，抗震设计，减隔震1﹑桥梁震害概述随着城市现代化进程不断加快、城市人口的大量聚集和经济的高速发展，交通网络在整个城市生命线抗震防灾系统中的重要性不断提高，对桥梁的依赖性越发增强。

而近几十年全球发生的多次破坏性大地震表明，作为抗震防灾、危机管理系统重要组成部分的桥梁工程在地震中受到破坏，将严重阻断震区的交通生命线，使地震产生的次生灾害进一步加重，给救灾和灾后重建工作带来极大困难。

同时，桥梁作为重要的社会基础设施，投资大、公共性强、维护管理困难。

提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。

根据以往地震中桥梁的震害情况，钢筋混凝土桥梁常见的破坏形式主要分为上部结构破坏、支座破坏、下部结构破坏和基础破坏等。

2﹑桥梁抗震设计方法的发展2.1 基于强度的设计方法早期的抗震设计基本采用基于强度的抗震设计方法，将地震力当作静荷载进行结构分析，以结构构件的强度或刚度是否达到特定的极限状态作为结构失效的准则。

且该方法是目前许多抗震设计规范仍采用的设计方法。

2.2 基于延性的设计方法结合桥梁结构弹塑性破坏的特点，一些学者提出了基于反应谱的延性抗震设计方法。

该方法采用地震力修正系数调整反应谱加速度或弹性分析的地震内力，来反映不同结构的延性需求。

如美国AASHTO桥梁设计规范就针对桥墩、基础、支座等构件，采用不同的地震反应修正系数R对弹性地震力进行折减，得到设计地震力。

2.3 基于性能的抗震设计基于性能的抗震设计实际上是一总体设计思想，主要指结构在受到不同水平地震(不同概率地震)作用下的性能达到一组预期的性能目标。

基于性能的抗震设计是使设计出的结构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标范围内，使结构震后的功能得以延续和维持。

桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析一、桥梁抗震设计的基本原理1. 地震的特点地震是由地壳运动引起的地表震动现象，其特点是瞬间发生、剧烈震动和长时间持续。

地震震级的大小可以通过地震矩表征，地震矩的大小取决于地震破裂面积、断层滑动距离和地壳岩石的弹性模量等因素。

对于桥梁结构来说，地震荷载是一个重要的设计参数，需要根据地震的概率和强度进行考虑。

2. 桥梁结构的受力机理桥梁结构在地震作用下将受到水平和垂直方向上的地震力作用，水平向地震力是最主要的，其大小取决于桥梁结构的质量、减震设备、地震波传播路径等因素。

在地震作用下，桥梁结构可能发生屈曲、剪切、扭转和弯曲等受力情况，因此需要设计合理的结构形式和受力构造，以保证桥梁在地震作用下的稳定性和安全性。

根据地震的特点和桥梁结构的受力机理，抗震设计的基本原则可以总结为：采用合理的结构形式和受力构造、提高结构的抗震性能、加强连接部件的抗震能力、减少结构的柔度和加强刚度、采用适当的减震和隔震措施、提高结构的延性和可修复性等。

1. 地震动力分析地震动力分析是桥梁抗震设计的基础，其目的是确定桥梁结构在地震作用下的动力响应，包括结构的位移、加速度、速度和应力等。

常用的地震动力分析方法包括响应谱分析、时程分析和频域分析等。

响应谱分析是一种简化的地震动力分析方法，通过地震响应谱和结构的动力特性进行结构响应的计算；时程分析是一种基于地震波时程的详细动力分析方法，可以考虑结构的非线性性和耗能能力；频域分析是一种将结构的动力响应转化为频域参数的方法，可以提供结构在不同频率下的响应情况。

2. 结构抗震评定结构抗震评定是指在地震动力分析的基础上，对桥梁结构的抗震性能进行评估和检验。

包括确定结构的抗震性能等级、评定结构的抗震能力、验证结构的受力状态和稳定性等。

结构抗震评定的方法包括弹性分析、弹塑性分析和时程分析等，其中弹塑性分析是一种考虑结构的非线性行为和耗能能力的方法，可以提供结构在地震作用下的塑性变形和破坏状态。

桥梁抗震设计方法分析

桥梁抗震设计方法分析发表时间：2019-08-12T09:59:12.983Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：王宗健[导读] 随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。

山东日照 276800摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。

近几年来，地震监测与相关抗震技术的研究得到了较大地发展和突破，在抗震理论方面，也取得了较大的进展，相关的工程抗震设计规范也在此基础上得以更新和发展。

本文就桥梁抗震设计方法展开探讨。

关键词：桥梁抗震设计；方法；分析引言通常，地震的发生会带来很大的破坏，特别是交通，对于地震后的救援重建工作有很大影响。

桥梁对于救援非常重要。

所以，进行桥梁的设计时，抗震设计是极其重要的，特别是较易发生地震的地区，更应该加强重视。

1桥梁地震破坏现象1.1上部结构损坏地震作用通常会对桥梁的下部结构和支座造成损伤，对上部结构一般不会产生直接地损伤，总的来看对上部桥梁结构的直接损坏的现象很少。

1.2支座的震害在整体抗震中存在着不少薄弱环节，其中支座因没有充分对抗震的要求予以考虑，在构造连接与支挡等构造上存在着不足，支座型式和材料上也存在着一定的缺陷等。

1.3落梁破坏梁体水平移动的过程中，在长时间的作用之下，很容易出现落梁破坏现象，出现这种破坏现象的主要原因是梁体的位移偏大，桥梁结构的约束能力不断下降。

另当外界地震破坏力较大时，桥墩会出现较大的位移，引发严重的落梁破坏现象。

另外，桥梁结构支座容易出现破坏，影响桥梁结构的稳定性。

1.4对基础和下部结构的震害地震中对基础和下部结构造成严重破坏会直接造成桥梁倒塌的情况出现，并且也难以进行修复再投入使用。

因沙土液化、岸坡滑移、地基下沉，以及开裂等情况，造成墩台的损坏，通过对基础及结构的抗震能力加强也难以有效避免，需要从结构布置、桥型以及桥梁位址等方面的选择上予以预防和避免。

2桥梁抗震设计的理论基础目前桥梁抗震设计的破坏准则主要有：强度破坏准则，，即最大的地震应力达到结构的容许应力值；位移破坏准则，即以位移作为判断指标，桥梁结构在地震作用下最大的位移小于容许位移。

浅谈桥梁抗震分析和设计

浅谈桥梁抗震分析和设计摘要：本文主要讲述了我国桥梁抗震研究的现状，简要总结了桥梁抗震分析方法，主要介绍了静力法,反应谱法,时程分析法三种方法的概念以及优缺点。

同时结合本人多年的桥梁设计经验谈论了桥梁抗震设计，分享了减少桥梁震害的一些措施。

关键词：桥梁抗震、抗震分析、抗震设计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。

我国位于环太平洋地震带和欧亚大陆地震带世界两大地震带之间,板内地震也十分活跃,桥梁工程是国民经济大动脉,同时也是抗震救灾生命线工程之一。

因此,非常有必要对桥梁抗震进行分析和设计。

一、我国桥梁抗震的研究现状我国是世界上的多地震国家之一，特别是1975年唐山大地震和2008年的汶川大地震,但我国工程结构的抗震研究起步较晚。

随着社会经济的发展,人口逐渐发展集中于城市,特别是集中于较为发达的大都市,次生灾害中因交通及其他设施的毁坏造成的间接经济损失也十分巨大。

由于桥梁及交通线是城市的生命线上的枢纽工程,因此对桥梁的抗震设计方法和抗震理论的研究十分必要。

因此继续深人进行桥梁抗震研究与设计,仍然是工程界所面临的一项重大课题。

桥梁抗震的设计方法也从地震经验中得到了不断的改进与发展，由起初的单一强度控制到强度、位移双标准控制，到现在是多指标的结构性能控制，归纳起来，桥梁的抗震设计方法主要有基于强度设计、基于位移设计、基于性能的抗震设计、基于能量设计以及能力抗震等设计方法。

我国的抗震研究都是通过总结历次地震震害的经验,地震造成了巨大的经济损失和人民伤亡的同时，也极大地推动了桥梁结构抗震的发展。

对桥梁确定性抗震分析已有成熟的手段,并为有关抗震设计规范建立了较为简便的实用方法,桥梁概率性抗震分析也已经起步。

许多研究成果反映在新修订的各种抗震设计规范中,为以后桥梁的抗震设计起了指导作用。

二、桥梁抗震分析方法1、静力法静力法是日本大房森吉提出的,该方法假设结构物各个部分与地震动具有相同的振动。

此时,结构物上只作用着地面运动加速度乘以结构物质量所产生的惯性力。

大跨度桥梁抗震设计实用方法

大跨度桥梁抗震设计实用方法在大跨度桥梁设计的过程中要充分考虑抗震性，通过抗震性设计来提高桥梁的使用寿命，本文就大跨度桥梁抗震设计实用方法进行阐述标签：大跨度；桥梁；抗震设计；实用方法一、前言在大跨度桥梁设计的过程中要考虑抗震性设计，在抗震性设计中有一些比较常见的方法，我们要运用这些方法来提升大跨度桥梁的抗震性。

二、基于性能的设计法随着抗震研究的不断深入，科研人员逐渐认识到，强度条件无法恰当地作为结构抗震能力的评估指标，这是由于材料在强震中往往会进入弹塑性阶段，材料的塑性变形会消耗一部分地震能量，同时，结构的自振周期也会发生改变，从而改变地震反应的特征。

塑性阶段消耗地震能量的大小和变形情况是判断结构是否发生破坏的重要因素，并不是完全取决于材料的强度。

这是在历次地震和地震模拟试验中得到证实的结论。

基于性能的设计法，主要包括倒推分析法、能力谱法、基于位移设计法以及地震损伤性能设计法等。

倒推分析法就是基于结构位移性能的抗震思想结合反应谱分析的静力弹塑性分析法。

该方法采用一定的水平加载方式，对结构施加单调递增的水平荷载，将结构位移推至指定位置，从而研究结构的非线性性能。

该方法的优点是：与振型分解反应谱法相比较，它考虑了结构的弹塑性特征；与时程法相比较，它的计算数据简明，工作量小。

能力谱法是在倒推分析法的基础之上建立起来的，该方法将加速度-位移格式的结构能力谱与地震需求反应谱进行比较，可以直观地判断出结构的抗震性能。

基于位移设计法是将结构允许位移作为判断指标，然后利用结构的强度进行检验的方法。

基于抗震性能设计方法是使抗震设计从宏观定性目标具体量化，建设单位或设计者可选择性能目标，然后对确定的性能目标进行深入的分析论证再通过专家的审查。

三、功率谱法和虚拟激励法随着人们对地震研究的不断深入，发现由于震源与传递介质之间的偶然因素等影响非常普遍，地震波的传递随机性非常强，因此，将地震作为随机过程模拟更加符合实际情况。

桥梁设计中的抗震分析

桥梁设计中的抗震分析桥梁在现代交通建设中起着至关重要的作用。

然而，地震是桥梁所面临的最大挑战之一。

为了确保桥梁在地震中的安全性，工程师们进行了抗震分析。

本文将探讨桥梁设计中的抗震分析的重要性、方法和影响。

抗震分析在桥梁设计中的重要性无法忽视。

地震是破坏性的自然灾害，可能引发桥梁的倒塌或严重损坏，造成人员伤亡和交通瘫痪。

因此，抗震设计在确保桥梁功能和安全性方面起着决定性的作用。

抗震分析通常包括两个主要方面：动力学分析和静力学分析。

动力学分析是通过对地震动力学原理和桥梁结构特性的研究来评估桥梁在地震中的响应。

静力学分析则是通过应用静力学原理来评估桥梁在地震荷载下的行为。

在动力学分析中，工程师们使用地震动力学原理来模拟地震的力量和振动。

通过考虑诸如地震波的频率、振幅和相位等因素，工程师可以预测桥梁在地震中的响应。

他们使用计算机模拟软件来模拟地震动态载荷，并对桥梁结构的应力、位移和振动进行分析。

这种分析可确定结构的强度和刚度，以及可能导致桥梁破坏的薄弱部位。

静力学分析是通过应用静力学理论来评估桥梁在地震荷载下的行为。

工程师们考虑地震强度、地基条件和桥梁几何特征等因素，通过计算桥梁结构的应力、变形和位移来确定结构的安全性。

这种静态分析可以帮助工程师了解桥梁在地震中是否会发生破坏，并确定是否需要采取进一步的加固措施。

抗震分析的结果对桥梁设计和工程决策具有重要影响。

通过抗震分析，工程师们可以确定桥梁的抗震能力是否符合设计要求。

如果分析结果表明桥梁存在潜在的危险，工程师们可以采取相应的措施来提高桥梁的抗震性能。

例如，他们可以增加结构的强度和刚度，使用更可靠的材料，或者改进桥梁的几何形状。

这些措施可以大大提高桥梁在地震中的安全性。

抗震分析也对桥梁工程的经济性产生影响。

通过抗震分析，工程师们可以评估不同设计方案下的抗震要求和成本。

他们可以通过优化设计来减少成本，并确保在抗震要求下满足相关标准。

这有助于确保桥梁工程的可行性和可持续发展。

桥梁结构抗震设计

桥梁结构抗震设计桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，在地震发生时起到了至关重要的作用。

为了确保桥梁的抗震能力，设计师们需要充分考虑各种因素，使用合适的设计方案，以确保桥梁在地震中能够稳定可靠的承受荷载。

本文将探讨桥梁结构抗震设计的原理和常用方法。

一、桥梁结构抗震设计的原理桥梁结构抗震设计的原理是通过合理的结构布局和材料选择，以及合理的施工方法，来提高桥梁的整体抗震性能。

具体来说，包括以下几个方面：1. 强度设计：在抗震设计中，需要根据桥梁的荷载特点和地震影响，确定合适的结构强度。

通过合理的截面尺寸和钢筋布置，确保桥梁具有足够的抗震能力。

2. 刚度设计：桥梁的刚度决定了其在地震中的变形能力。

设计师需要通过优化结构形式和加强桥墩、桥面板等部位的刚度，来提高桥梁的整体抗震刚度。

3. 隔离设计：在桥梁抗震设计中，隔离设计是一种常用的方法。

通过采用隔离装置，可以降低地震能量的传递，减小桥梁的震动响应，保证桥梁的安全性。

二、桥梁结构抗震设计的常用方法1. 弹性设计：弹性设计是一种较为传统的桥梁抗震设计方法。

它通过弹性分析确定结构的抗震性能，并根据设计规范的要求，确定合适的设计参数。

这种方法适用于地震烈度较小的区域。

2. 弹塑性设计：弹塑性设计是一种较为先进的桥梁抗震设计方法。

它考虑了结构的弹塑性变形，能够更准确地评估结构的抗震性能。

通过弹塑性分析，设计师可以得到桥梁在地震中的耗能能力和破坏模式，从而确定合适的抗震措施。

3. 减震设计：减震设计是一种逐渐兴起的桥梁抗震设计方法。

它通过设置减震装置，将地震能量引导到减震装置中，从而减小桥梁的震动响应。

常见的减震装置包括摩擦减震器、液体阻尼器等。

三、桥梁结构抗震设计的实践应用桥梁结构抗震设计在实践中已得到广泛应用。

例如，在某高速公路桥梁的抗震设计中，设计师采用了弹塑性设计的方法，通过弹塑性分析得到了桥梁的抗震性能。

为了提高桥梁的整体抗震能力，设计师还在桥梁的墩柱上设置了减震装置，以吸收地震能量。

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法近些年来，我国的经济发展和城市化发展得到了飞速的发展，我过交通事业也随着得到了比较全满的发展。

众所周知，交通是我国国民经济的大动脉，也是重大自然灾害的生命线。

我国河流众多，桥梁工程是公路路程的咽喉，能够保障公路的通畅。

但是桥梁一旦受到地震的影响出现了損坏或者坍塌，将会给周边的居民和国家带来不可小觑额的经济损失。

所以，完善桥梁抗震的设计岁保障桥梁安全有着极为重要的意义。

一、在桥梁设计中应该注意的问题1.选择桥梁的位置在选择桥梁的桥址时，设计人员应该尽量避免将桥梁建设在相对松软的场地，应该选择抗震系数比较高，且较为坚硬的场地。

像人工填土地、粘土地或者根基不稳的场地都是较为危险的地区。

硬粘土、基岩以及碎石类地基是桥梁施工最理想的地方。

拱桥还要注意尽量避免建立在断层之上，若有必要，需要对其进行地震安全测评。

2.对桥型的选择桥型的选择应该考虑到施工地的地质条件、地形地势以及桥梁工程的实际规模，以此为基础选择合适的桥型、桥墩以及桥梁的基础形式。

施工单位要尽可能的选择先进的施工技术和测量技术，根据自己的实际情况将建筑成本降到最低，将建设质量提到最高。

还可以多加利用先进的混凝土建设架构。

3.对桥孔的布置对桥孔的选择，需要有利于抗震的布局，桥孔应该尽量避免与高墩或者大跨度的桥梁结合。

桥孔比较适宜自重较轻、架构相对简单、质量分布比较均匀、重心相对较低的桥梁。

二、桥梁抗震设计的原则桥梁的抗震设计，其合理性要求，设计桥梁需要使桥梁结构的强度、刚度及其延性等指标实现最佳的结合，此外，还要将设计方案设计的即经济有能够达到抗震的指标。

这就要求桥梁设计师要深入了解施工地的地质结构，以及桥梁结构对地震的反应，还需要具有科学合理的创造力，对于一些落后的规范要勇于挑战。

桥梁抗震的设计要遵循以下的原则：合适的建设场地、注重桥梁的整体性与规则性、提高桥梁结构的构件强度、设置多道抗震防线。

三、桥梁抗震设计的措施1.基础抗震措施设计师在加强基础抗震的措施是，可以采取减轻桥梁上部的自重和荷载，以防止桥梁受地震的影响出现永久性的变形。

桥梁设计中的抗震性能分析

桥梁设计中的抗震性能分析桥梁作为交通运输的重要枢纽，在现代社会中发挥着不可或缺的作用。

然而，地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害，对桥梁的安全构成了严重威胁。

因此，在桥梁设计中充分考虑抗震性能至关重要。

地震对桥梁的破坏形式多种多样。

常见的有桥梁结构的倒塌、桥墩的断裂、梁体的移位以及支座的损坏等。

这些破坏不仅会导致交通中断，还可能造成严重的人员伤亡和财产损失。

为了减少地震带来的危害，桥梁设计中的抗震性能分析就显得尤为重要。

首先，我们来了解一下影响桥梁抗震性能的因素。

桥梁的结构形式是一个关键因素。

不同的结构形式在地震中的表现差异较大。

例如，简支梁桥相对连续梁桥在抗震性能上可能会有所不同。

桥梁的跨度、墩高以及墩的形式也会对其抗震能力产生影响。

较长的跨度和较高的桥墩在地震作用下更容易产生较大的变形和内力。

地基条件也是不可忽视的因素之一。

软弱地基在地震时容易发生较大的变形，从而增加桥梁结构的地震响应。

而坚实的地基则能为桥梁提供更好的支撑，减小地震的影响。

材料的性能同样会影响桥梁的抗震性能。

高强度、高韧性的材料能够更好地承受地震作用下的应力和变形。

在桥梁设计中，抗震设计方法主要包括静力法、反应谱法和时程分析法。

静力法是一种较为简单的方法，但它过于保守，不能准确反映地震的动态特性。

反应谱法考虑了结构的动力特性，能够较为合理地评估结构在地震作用下的响应。

时程分析法则通过直接输入地震波，对结构进行动态分析，可以更精确地模拟地震对桥梁的作用过程。

为了提高桥梁的抗震性能，在设计中通常会采取一系列的措施。

合理的桥梁布局是基础。

例如，尽量使桥梁的质量和刚度分布均匀，避免出现局部薄弱环节。

加强桥墩和桥台的设计，增加其强度和延性。

采用减隔震装置也是一种有效的手段。

常见的减隔震装置有橡胶支座、铅芯橡胶支座等，它们能够有效地减小地震传递到桥梁结构上的能量。

此外，对桥梁进行抗震验算也是必不可少的环节。

通过计算结构在地震作用下的内力和变形，确保其满足抗震要求。

桥梁的抗震设计方法分析

中图分类号：U442
文献标志码：A
地震灾害发生时会对道路桥梁造成较大的破坏，不利于震后灾后救援和重建。道路桥梁是灾民的绿色生命线。在道路桥梁的设计过程中应当积极做好抗震设计 , 尤其是在一些地震灾害多发区 , 更要对抗震设计加以重视。本文对桥梁在地震灾害中所容易遭受损坏的部位进行阐述，在此基础上对桥梁抗震设计中的要点进行分析介绍。
１．２桥台沉陷
桥台后填土与桥台两者并非完全固结，在地震发生时，地层产生的破坏力将使得桥台填土承受较大的纵向载荷 , 与此同时 , 地震中桥台与桥梁之间也将承受来自于地震的被动土压力，由于桥梁中桥面的连接支撑作用，在地震中桥梁将会在纵向力的作用下以桥台顶端为支点产生竖向旋转 , 从而使得桥梁的结构发生偏差、错位，进而造成桥梁损坏。在地震中所产生的纵向载荷不仅仅会导致桥梁发生竖向旋转，严重的甚至会因为液化土而使得桥台产生垂直沉陷，而桥面将会在巨大的扭矩作用下遭到破坏。
１地震灾害下桥梁所容易遭受的损坏
１．１桥梁地基与基础容易遭受的损坏
地基与基础部分是桥梁核心部分 , 在地震灾害下因地质变动，将导致地层的稳定性遭到破坏，进而容易引起地层的水平滑移、下沉和断裂，从而使得基础上的桥梁结构部分遭到严重的损坏。在地震灾害下桥梁的桩基可能发生剪断、倾斜破坏，进而引起墩台倾斜、倒塌或折断。
１．５节点破坏
节点区域钢筋大量相交，桥梁中大量的力和载荷都集中在节点区域，在地震时节点区域将会因复杂地震力的作用而
造成节点区域混凝土的压碎和锚固筋的破坏。
２桥梁抗震设计的原则
在桥梁抗震设计中应当遵循以下设计原则：桥梁抗震设计应当结合桥梁项目地的地形、地质条件、工程规模以及震害经验和过往震害记录进行相应的设计，合理地对桥梁的桥型、墩台以及基础形式进行选择。在设计中出于抗震考虑应当尽量避免高墩与大跨的结合，应尽量选用重量较轻的上部结构形式和抗震设计，在桥梁抗震设计中应当确保桥梁的整体性和上部结构部分的连续性。这是由于桥梁的整体性有助于避免在地震时桥梁的结构件部分与非结构件部分因较大的震动而震散掉落。同时桥梁整体性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。在桥梁抗震设计中，对于桥梁的各构件部分应当要求高规格的结构强度和延性。针对地震时对桥梁所产生的结构振动问题，在桥梁抗震设计中应当尽量将由桥梁地基传入桥梁结构的振动能量削弱至最小，减少其对桥梁的伤害 , 同时还应确保桥梁抗震设计后桥梁具有适当的强度、刚度和延性，用以避免不能容忍的破坏。从桥梁的总体强度和延性两个方面出发，在不增加重量、不降低桥梁刚度的情况下再提高桥梁抗震性。这是由于地震中地层振动传递至桥梁中时将导致桥梁的结构和构件产生周期性的反复变形。在桥梁抗震设计中应当结合各构件强度安全度的不同来构建桥梁在地震时的延性形式反应，确保桥梁不发生脆性破坏，从而确保桥梁具有良好的桥梁抗震性。我国桥梁抗震设计中多遵守的是“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计思想，通过不同结构件的强度区别最大限度地确保桥梁在地震时能够获得良好的抗性。

桥梁抗震设计实用建模方法比较分析

桥梁抗震设计实用建模方法比较分析作者：吴文朋李立峰邵旭东孙君翠摘要：地震作用下桥梁结构响应结果的准确性很大程度上依赖于其建立的有限元模型.以一座三跨规则连续梁为例，系统地总结和研究了进行桥梁抗震设计时不同构件和边界条件的模拟方法，并采用3种方法分别建立了集中参数模型、简化模型和精细化模型，在输入相同的地震波后进行非线性时程分析，并对其响应结果进行比较.分析结果表明：采用前两种简化模型计算的结果误差很大，且较难反映支座、横向挡块和伸缩缝等构件的非线性响应；采用精细化模型计算的结果能更准确地反映桥梁结构的多种非线性响应，更好地适用于基于性能的桥梁抗震设计.关键词：桥梁；基于性能；建模；地震；有限元模型中图分类号：U442.55 文献标识码：A桥梁抗震设计中所采用的建模方法常常过于简化，诸多对结构动力特性影响很大的因素（边界非线性、材料弹塑性等）都难以得到真实的体现，也就无法计算出足够精确的桥梁地震响应结果[1].近年来，随着高性能计算技术和有限元分析技术的迅速发展，桥梁结构分析的计算效率和精确性得以大幅提高，进而促进了抗震设计理念和方法的新发展.精确的结构动力分析也日益被广大工程师所接受，尤其是基于性能的桥梁抗震设计理念[2]被提出以后，多阶段设计多水准设防的理念已经得到了实际应用和推广，对桥梁整体进行复杂的非线性分析显得越来越重要.另一方面，AASHTO桥梁抗震设计指南[3]和我国桥梁抗震细则[4]都明确规定：桥梁抗震设计所采用的分析模型应准确地模拟各构件、耗能装置和连接装置的受力性能.然而，规范中对究竟该如何模拟桥梁的各构件并没有给出详细的说明，如此一来，桥梁工程师在做设计时采用不同的方法进行建模计算得到的结果差异往往很大.多年前著名的结构动力学专家李国豪院士也曾经说过：规范条文只使人知其然，而不知其所以然.由此可见，对桥梁抗震模型的建模方法进行研究是有意义的.目前，国外在桥梁抗震建模方法方面做了很多研究工作，Ali和AbdelGhaffar[5-6] 对橡胶支座和铅芯橡胶支座在地震作用下的力学模型进行详细的探讨，并且对采用被动控制的斜拉桥的整体有限元精确建模方法进行了研究.Légeron等[7]研究了混凝土构件在地震作用下的非线性力学现象并利用试验数据对其提出的损伤模型进行了验证.Aviram[8]等结合美国加州抗震规范，以规则梁桥为基础，提出了适用于加州桥梁抗震非线性分析的精确建模指导方针.总的来说，目前针对我国桥梁精确建模方法的研究工作还很少，因此，有必要在这方面进行探讨和研究.本文将以我国常见的规则三跨连续梁桥为例，分析讨论其不同组成构件及非线性边界在桥梁抗震设计时常用的模拟方法.然后，分别采用3种方法建立结构的有限元动力分析模型，并输入相同的地震波进行非线性时程分析，通过其响应结果的比较分析得到适用于我国规则桥梁抗震设计的精确建模方法.1桥梁整体模型结构建模就是从结构体系的角度，根据结构几何形状对各构件进行单元划分并精确模拟其力学特性，使数值分析结果尽可能准确地反映结构的真实响应.传统的集中参数模型对于弹性反应谱分析以及以一阶振型为主的静力弹塑性分析能够起到较好的效果.然而，为了更好地体现基于性能的桥梁抗震设计思想，需要建立起全桥系统的精确动力分析模型（图1）.对桥梁整体而言，上部结构在地震作用下出现塑性的可能性很小，可用弹性单元模拟.普通桥梁的长宽比（L/B）、跨高比（L/h）较大，在抗震设计和分析中没有必要用三维实体或板壳单元模拟，而只需用包含有刚度、质量分布和截面特性参数的单梁模拟即可.同时，考虑到能力保护设计原则，承台、基础、盖梁等也可用弹性梁单元模拟.桥墩一般用弹塑性梁柱单元模拟，其它边界条件可用各种线性或非线性连接单元来进行模拟.值得注意的是对桥墩基础的处理，非液化地基（岩石）和易液化地基（软土）要区别对待，如图1中1#墩和2#墩的边界模拟情况有所不同.2墩柱非线性模拟桥梁结构“头重脚轻”的特点导致墩柱成为桥梁抗震设计中的关键部位.在基于位移的桥梁抗震设计中，墩柱均按延性构件进行设计[3]，我国抗震规范[4]明确指出：在E1地震作用下，结构在弹性范围内工作，基本不损伤；在E2地震作用下，延性构件（墩柱）可以发生损伤，产生弹塑性变形，消耗地震能量，但延性构件的塑性铰区域应具有足够的塑性变形能力.尽管全墩采用弹塑性纤维单元效果最佳，但从工程实用的角度，只需在预期塑性铰部位采用纤维单元模拟，而其它部位仍采用弹性单元处理，这样可大大提高计算效率且保证足够的精度，图2给出了规范[4]规定的预期塑性铰部位.3.2桩土作用模拟结构振动能量主要通过地基向周围土壤扩散，同时土与结构间的相互作用反过来又将影响结构的动力响应.桩土相互作用要根据持力层的地质情况来模拟：①岩石层上的基础：持力层的竖向刚度可取很大的值，侧向弹性刚度可参考相关规范计算；②土层上的基础：要根据地质勘察报告计算基底竖向刚度和基身侧向刚度.值得注意的是，由于某些地区地质条件较差，桥梁选址无法避免液化土层区.处于液化土层区的桥梁基础，基础的柔性更大，桩土相互作用的精确模拟会更加困难，如图1中2#墩柱下的基础土层相互作用机制，由于该类情况的桩土相互作用十分复杂，本文暂不做深入研究.一般情况下的规则桥梁，可采用图5所示的三种模型来模拟桩土相作用，图中不同的刚度（K）值可参考相应的桥梁抗震设计规范计算.3.3伸缩缝和挡块模拟伸缩缝是一种在桥头能够开启和闭合的连接装置，平时能提供相邻梁端因温度变化和混凝土收缩、徐变等因素引起的纵向自由伸缩位移.地震作用下相邻梁端在纵向可能会发生碰撞接触而产生相互作用力，因此，在实际抗震分析中，伸缩缝常用Gap 单元模拟，其力位移关系如图6（a）所示.横向挡块则是防止上部结构横向位移过大而设置的阻挡构件.横向挡块由弹塑性材料制作，在桥梁抗震建模时可用图7（b）所示的理想弹塑性滞回模型模拟.3.4支座模拟支座作为连接上部结构和桥墩（桥台）的重要构件，是有效传递地震力的重要部位.桥梁精确建模时要准确模拟支座的几何特性及力学性能，包括支座高度、三个平动方向线性或非线性刚度以及三个转动方向的线性或非线性的转动刚度等.在实际桥梁抗震设计中，常会用到以下三种类型的支座：①板式橡胶支座；②聚四氟乙烯滑板支座（活动盆式支座）；③铅芯橡胶支座. 三种支座的力与位移的滞回关系如图7所示.5结构响应分析根据算例桥址处地质条件，从 PEER强震数据库中选取合适的地震波记录，该地震波在两个正交方向的PGA分别为0.32 g和0.33 g.5.1模态响应桥梁的特征值分析采用Ritz向量法，即通过假定多自由度的振型形状来计算特征值.该方法可以避免计算不必要的振型且能够包含更多的高阶振型，因此，相比传统的特征向量法计算效率要高得多.为获得足够的计算精度，在本文中可使结构在横、纵两个方向的振型质量参与系数都达95%以上.3种模型的主要模态及其在两个方向的质量参与系数汇总如下表2所示.由表2可知，3种模型的基本振动模态均为纵飘，对应的基本周期分别为1.871 s，1.91 s和1.967 s.且随着模型复杂程度的提高，结构基本模态的质量参与系数逐渐降低.3种模型的纵向（横向）的动力响应主要取决于第1（2）阶模态，集中质量模型仅需5阶模态便能使两个方向的质量参与系数达95%以上，而简化模型和精细化模型分别需18和50阶模态才能满足质量参与要求.这表明桥梁结构实际上是一个非常复杂的系统，存在着多种振动模态，过于简化的模型可能会忽略掉一些重要的模态而导致分析结果不够精确.值得指出的是，精细化模型由于建立了桩基模型且由场地类型决定土弹簧刚度很大，导致了直到49和50阶才出现桩基参与的模态形式.由图8可知，不同的建模方法在完全相同的地震动输入下的位移响应结果差异很大.并且随着结构建模复杂程度提高，墩顶最大位移逐渐减小.特别是简化后的集中参数模型，在纵桥向和横桥向的位移都偏大，这是由于当模型过于简化时，实际参与地震耗能的构件也相应减少了，进而导致由墩柱承担的地震力过大.由图9还可以发现，对于精细化模型而言，横向位移比纵向位移要小很多，这是由于该桥墩顶设置了横向弹塑性挡块，挡块破坏时的滞回耗能对墩柱横向响应起了保护作用.5.3边界非线性响应基于性能的桥梁抗震设计要求对不同构件的抗震能力进行验算，美国AASHTO[3]提出了合理抗震体系（RES）的概念，外国很多桥梁抗震设计已不仅仅局限于墩柱构件，而开始考虑对支座、挡块、限位装置等进行抗震设计，集中参数模型和传统的简化模型不能反映这类非线性构件的实际地震响应，然而，精细化建模方法则能充分发挥这方面的优势，如图9为从精细化模型中得到的边界非线性响应结果.由图9可以看出，在大震作用下，板式橡胶支座在纵向表现出明显的滑动（图9（a）），正是由于板式支座的滑动耗能，使得精细化模型的墩顶纵向位移比两种简化模型要小得多.另外，无论是桥台处还是墩顶的横向挡块都发挥了其良好抗震性能（图9（c），（d）），墩顶处挡块的滞回耗能作用很好地保护了支座横桥向的弹性（9（b）），同时也在横桥向保护了墩柱的变形，这也正好解释了图8中墩顶横桥的位移小于纵桥向位移.6 总结本文系统地论述了规则桥梁抗震设计中实用的3种建模方法，并通过这些方法的对比研究得到如下结论：1）集中参数模型和简化模型不足以准确反映桥梁结构在地震作用下的真实响应，可能使得墩柱的设计过于保守.而忽略支座等构件的非线性影响将无法有效地对连接单元（保险丝单元）进行抗震设计，往往会导致结构体系上的不合理.2）在计算机性能大大提高的前提下，精细化的桥梁抗震模型能够较准确地反映桥梁在强震作用下的各类非线性响应，能更加适合于基于性能的桥梁抗震设计.参考文献[1]PRIESLEY M J N， SEIBLE F， CALVI G M. 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