桥梁抗震的研究进展
桥梁抗震的研究进展
桥梁抗震的研究进展一、本文概述随着全球气候变化的加剧，地震等自然灾害频发，桥梁作为交通网络的重要组成部分，其抗震性能越来越受到人们的关注。
近年来，桥梁抗震研究取得了显著的进展，不仅提高了桥梁的抗震设计水平，也为保障交通畅通和人民生命财产安全提供了有力支持。
本文旨在综述桥梁抗震研究的最新进展，探讨当前研究热点和未来发展趋势，为桥梁抗震设计与实践提供参考。
本文将首先回顾桥梁抗震研究的历程，分析地震对桥梁结构的影响及破坏机理。
在此基础上，重点介绍近年来桥梁抗震设计理论、实验技术、数值模拟等方面的研究进展，包括抗震设计理念的更新、新型抗震材料的研发、智能抗震技术的应用等。
还将对桥梁抗震加固与修复技术、震后桥梁快速评估与恢复等方面进行讨论。
本文还将关注桥梁抗震研究的前沿动态，包括抗震设计规范的更新、新型抗震结构体系的探索、多学科交叉融合在桥梁抗震研究中的应用等。
通过对这些内容的梳理与分析，本文旨在为桥梁抗震研究与实践提供新的思路和方法，推动桥梁抗震技术的持续发展与进步。
二、桥梁抗震设计理论桥梁抗震设计理论是确保桥梁在地震中安全稳定运行的关键。
随着科技的不断进步和研究的深入，桥梁抗震设计理论也得到了显著的发展。
传统的抗震设计主要依赖于静态的力学分析和结构强度评估，但地震是一个高度动态的过程，因此，现代的抗震设计更加注重动态分析，包括时程分析、反应谱分析等方法，以更准确地模拟地震对桥梁的影响。
近年来，基于性能的抗震设计（Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE）成为研究的热点。
PBEE强调根据桥梁的特定性能目标来进行设计，而不仅仅是满足某种静态的强度要求。
这种设计方法允许设计师根据桥梁的重要性、使用功能、维护成本等因素，为其设定不同的性能水平，从而在地震中达到预期的抗震效果。
随着计算机科学和人工智能的发展，数值模拟和智能算法在桥梁抗震设计中的应用也越来越广泛。
桥梁新型减隔震支座的研究进展
安装简便
减隔震支座的安装简便，能够方便 地应用于各种桥梁结构中。
04
新型减隔震支座的优化设计及分析
优化设计
材料选择
选择具有高弹性、耐腐蚀、抗老化性能好的材料 ，如高强度钢、铝合金等。
结构设计
设计具有合适刚度、强度和稳定性的结构，以满 足桥梁在地震作用下的安全性和稳定性要求。
阻尼设计
通过优化阻尼材料的性能和分布，提高支座的减 震效果。
同时，研究新型减隔震支座也可以推动相关领域 的技术发展和进步。
02
国内外研究现状及发展趋势
国内研究现状
国内桥梁减隔震支座的研究起 步较晚，但发展迅速。
近年来，国内多个高校和科研 机构对桥梁减隔震支座进行了 深入研究，并取得了一系列成
果。
目前，国内桥梁减隔震支座的 研究主要集中在支座的力学性 能、结构形式、材料选择等方
分析
静力分析
动力分析
对新型减隔震支座进行静力分析，以评估其 在静载作用下的性能。
对新型减隔震支座进行动力分析，以评估其 在地震作用下的性能。
疲劳性能分析
安全性评估
对新型减隔震支座进行疲劳性能分析，以评 估其在反复地震作用下的性能。
对新型减隔震支座进行安全性评估，以确保 其在地震作用下的安全性。
05
02
未来的研究将更加注重支座的耐久性和可维护性，以确保桥梁
在使用寿命内的安全性和稳定性。
未来的研究将更加注重支座在实际地震环境中的性能表现，以
03
及如何对其进行评估和优化。
03
新型减隔震支座的基本原理及性能特点
基本原理
减隔震支座是一种新型的桥梁支座，它通过特殊的构造和材 料，能够同时吸收和隔离地震能量，从而减少地震对桥梁结 构的影响。
桥梁工程课题研究论文(五篇)：桥梁工程抗震设计研究现状及发展、桥梁工程过渡段不均匀沉降治理分析…
桥梁工程课题研究论文（五篇）内容提要：1、桥梁工程抗震设计研究现状及发展2、桥梁工程过渡段不均匀沉降治理分析3、桥梁工程下部结构施工要点思考4、桥梁工程常见病害及施工处理技术分析5、公路桥梁工程施工中预应力技术研究全文总字数：16822 字篇一：桥梁工程抗震设计研究现状及发展桥梁工程抗震设计研究现状及发展摘要:桥梁抗震设计是目前桥梁建设过程中重点考虑的一个环节，桥梁工程抗震设计经历了漫长的发展历程。
本文从桥梁工程抗震设计研究的现状出发，详细地对目前的桥梁工程抗震设计技术进行了探究，并进一步提出了桥梁工程抗震设计的展望，希望为桥梁工程抗震设计发展提供积极借鉴和建议。
关键词:桥梁工程；抗震设计；现状；展望随着我国经济的迅猛发展以及贸易的自由化，我国兴建了大量的高等级公路及城市高架桥等工程，目前国内桥梁设计均参考90年代制定的《公路工程抗震设计规范》，但随着科学技术的发展，以往的规范中已经出现了众多不适应桥梁设计方面的条款。
因此，我国桥梁工程抗震设计研究正在积极进行并取得了重要的成果。
若桥梁抗震做的不好，那么一旦发生地震将会产生灾难性的后果，不仅对于交通发展产生严重的影响，同时也不利于我国经济社会的安定，造成的巨大损失可能会引起经济瘫痪。
因此，我们有必要进行桥梁抗震设计的研究工作。
1桥梁工程抗震设计研究的现状1995年，日本阪神发生了大规模的地震，造成了不可估量的经济损失，因此，日本有关建筑设计技术人员对结构性抗震问题进行了深入的研究。
因此，在房屋设计或桥梁设计中，日本就十分重视结构抗震这方面，并重新编写了桥梁设计规范，以防止在发生地震时，桥梁发生倒塌现象，给人们带来生命财产损失。
与此同时美国也进行了桥梁抗震设计规范的重新编写工作，新的设计规范在设计手法、设计思想、设计程序以及设计细节方面都有了重大的突破，对于增强桥梁抗震设计的规范性意义重大。
我国也认识到了桥梁抗震设计的重要性，进行了一系列的理论和实践研究，修订了桥梁工程抗震设计规范。
桥梁抗震研究综述
桥梁抗震研究综述桥梁是连接城市和乡村的重要交通枢纽，承载着车辆和行人的重要交通工程。
地震是世界范围内常见的自然灾害，桥梁在地震中往往面临严重破坏甚至倒塌的风险。
对桥梁的抗震性能进行研究，提高桥梁在地震中的承载能力和安全性，对于保障交通安全和城乡联通具有极其重要的意义。
目前，关于桥梁抗震性能的研究已经取得了很多进展，本文将综述桥梁抗震研究的现状和发展趋势，以期为相关领域的研究人员提供参考和借鉴，推动桥梁抗震性能的提升。
一、桥梁抗震研究的现状1. 桥梁抗震设计规范目前，国内外都建立了一系列规范和标准，用于规范桥梁的抗震设计和施工。
中国国家标准《公路桥梁抗震设计规范》（GB 50441-2007）、美国国家标准《桥梁设计规范》（AASHTO LRFD Bridge Design Specifications），这些规范主要包括桥梁的抗震设计参数、地震作用下的受力分析、抗震构造形式等内容，为桥梁的抗震设计提供了基本依据。
2. 桥梁抗震性能研究方法在桥梁抗震性能研究中，主要采用了试验、数值模拟和理论分析等方法。
试验包括静力试验和动力试验，通过对不同类型桥梁的地震响应进行试验观测，获取有关结构在地震作用下的变形、位移和应力等数据。
数值模拟则是通过有限元分析等方法，对桥梁在地震作用下的响应进行模拟计算，得到结构的动力特性和抗震性能参数。
理论分析主要以结构动力学和地震工程理论为基础，通过推导和计算，研究桥梁在地震中的受力、变形和破坏机理。
3. 桥梁抗震性能评估与加固技术桥梁抗震性能评估是指对已有桥梁的抗震性能进行评估分析，确定结构的抗震能力及存在的安全隐患。
针对评估结果提出相应的加固措施，包括增加剪力墙、设置阻尼器、加固桥墩等技术手段，以提高桥梁的抗震性能和安全性。
1. 多学科交叉研究随着科学技术的不断进步，桥梁抗震研究已经逐渐向多学科交叉研究的方向发展。
除了结构工程领域的研究外，还需要借助地震工程、材料科学、机械工程等多个学科的知识，开展相关研究，从而全面提高桥梁在地震中的抗震性能。
桥梁结构的抗震性能研究
桥梁结构的抗震性能研究近年来，地震频繁发生，给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。
而桥梁作为城市交通的重要组成部分，其抗震性能的研究显得尤为重要。
本文将探讨桥梁结构的抗震性能研究，从地震的原因、桥梁结构的抗震设计、抗震加固技术等方面进行讨论。
地震是由地壳运动引起的地球表面振动现象。
地壳运动主要有板块运动、地震活动、火山喷发等形式。
地震是一种自然灾害，对人类社会造成了严重的破坏。
地震的震级和震源深度是衡量地震强度的重要指标。
地震的震级通常用里氏震级表示，震级越高，地震破坏力越强。
地震的震源深度也会影响地震波的传播和破坏范围。
因此，地震的原因和特点对桥梁结构的抗震设计有着重要的指导意义。
桥梁结构的抗震设计是确保桥梁在地震中能够保持稳定和安全的关键。
抗震设计的目标是使桥梁在地震中不发生倒塌，同时尽量减小震害。
抗震设计需要考虑桥梁的结构形式、材料性能、地震荷载等因素。
常见的桥梁结构形式有梁桥、拱桥、斜拉桥等。
不同结构形式的桥梁在地震中的响应和破坏方式也有所不同。
因此，在抗震设计中，需要根据桥梁的特点选择合适的结构形式，并采取相应的抗震措施。
抗震加固技术是提高桥梁抗震性能的重要手段。
抗震加固技术主要包括增加桥梁的刚度、提高桥梁的耗能能力、增加桥梁的阻尼等措施。
增加桥梁的刚度可以减小桥梁在地震中的位移和变形，提高桥梁的耗能能力可以吸收地震能量，阻尼可以减小桥梁的振动幅度。
抗震加固技术需要根据桥梁的具体情况进行选择和设计。
目前，常用的抗震加固技术有加固横向连接、加固纵向连接、加固桥墩等。
此外，桥梁结构的抗震性能还需要进行抗震性能评估和监测。
抗震性能评估可以评估桥梁在地震中的破坏程度和安全性能，为抗震设计和加固提供依据。
抗震性能监测可以实时监测桥梁的动态响应和结构状态，及时发现问题并采取相应措施。
抗震性能评估和监测需要使用一系列的测试设备和方法，如振动台试验、地震动记录仪等。
综上所述，桥梁结构的抗震性能研究是一个复杂而重要的课题。
桥梁抗震设计新技术研究
桥梁抗震设计新技术研究桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，在现代社会中发挥着至关重要的作用。
然而，地震等自然灾害的频繁发生给桥梁的安全带来了巨大的威胁。
为了保障桥梁在地震中的稳定性和安全性，桥梁抗震设计新技术的研究成为了工程领域的重要课题。
一、桥梁抗震设计的重要性桥梁在地震中一旦遭受破坏，不仅会造成交通中断，影响救援和物资运输，还可能导致人员伤亡和巨大的经济损失。
因此，进行科学合理的桥梁抗震设计是保障公共安全和社会稳定的关键。
过去的一些地震中，由于桥梁抗震设计不足，许多桥梁出现了不同程度的损坏，有的甚至完全倒塌。
这些惨痛的教训让我们深刻认识到，桥梁抗震设计不能有丝毫马虎，必须采用先进的技术和方法，以应对可能发生的强烈地震。
二、传统桥梁抗震设计方法的局限性传统的桥梁抗震设计方法主要基于静力分析和反应谱理论。
静力分析方法简单直观，但无法考虑地震动的动态特性和结构的非线性行为。
反应谱理论虽然在一定程度上考虑了地震动的频谱特性，但对于复杂的桥梁结构和长周期地震动的适应性不足。
此外，传统设计方法往往假定结构处于弹性阶段，对于结构在地震作用下可能进入的塑性阶段考虑不够充分，导致设计结果偏于不安全。
同时，传统方法在处理桥梁与地基的相互作用、非规则桥梁的抗震性能等方面也存在诸多不足之处。
三、桥梁抗震设计新技术的发展（一）基于性能的抗震设计基于性能的抗震设计是一种较为先进的设计理念，它根据桥梁在不同地震强度下的性能要求进行设计。
这种方法可以明确桥梁在小震、中震和大震下的预期性能，如正常使用、可修复和不倒塌等，从而使设计更加合理和科学。
在基于性能的抗震设计中，需要对桥梁结构进行详细的非线性分析，以准确评估其在地震作用下的性能。
同时，还需要考虑结构的损伤控制和可修复性，以降低地震后的修复成本和恢复时间。
（二）减隔震技术减隔震技术是通过在桥梁结构中设置减隔震装置，如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座等，来减少地震能量的输入和传递。
桥梁抗震性能的理论与实验研究
桥梁抗震性能的理论与实验研究桥梁作为交通运输的重要枢纽，在地震发生时其安全性至关重要。
地震可能导致桥梁结构的损坏甚至倒塌，不仅会造成巨大的经济损失，还会威胁到人们的生命安全。
因此，对桥梁抗震性能的研究具有极其重要的意义。
桥梁抗震性能的理论研究是一个复杂而系统的工程。
首先，需要对地震波的特性进行深入分析。
地震波在传播过程中具有不同的频率、振幅和相位，这些因素都会对桥梁结构产生不同程度的影响。
通过对地震波的频谱分析，可以了解其能量分布情况，从而为桥梁的抗震设计提供基础。
在理论研究中，结构动力学是一个关键的领域。
桥梁结构在地震作用下会产生振动，而结构动力学则研究这种振动的规律和特性。
通过建立桥梁结构的数学模型，可以计算出结构的自振频率、振型等动力特性。
这些参数对于评估桥梁在地震中的响应至关重要。
另外，材料力学在桥梁抗震理论中也起着重要作用。
桥梁所使用的材料，如钢材、混凝土等，在地震作用下会表现出不同的力学性能。
研究这些材料在复杂应力状态下的强度、变形和破坏模式，有助于更准确地预测桥梁结构的抗震能力。
有限元分析方法是目前桥梁抗震理论研究中常用的工具之一。
它可以将复杂的桥梁结构离散为多个单元，通过求解方程组来计算结构在地震作用下的响应。
利用有限元软件，可以模拟不同类型的桥梁结构、不同的地震工况，从而为设计提供详细的分析结果。
除了理论研究，实验研究也是评估桥梁抗震性能的重要手段。
振动台实验是其中一种常见的方法。
通过将桥梁模型放置在振动台上，施加模拟的地震波，可以直观地观察桥梁结构的振动情况和破坏模式。
在实验中，模型的制作至关重要。
模型需要按照一定的相似比例缩小，同时要保证材料特性和结构细节的相似性。
这样才能使实验结果能够准确反映实际桥梁的抗震性能。
另外，传感器的布置也是实验中的关键环节。
通过在桥梁模型的关键部位布置位移传感器、加速度传感器等，可以获取结构在地震作用下的位移、加速度等数据，为分析结构的响应提供依据。
城市桥梁抗震设计新方法研究
城市桥梁抗震设计新方法研究在现代城市的发展中，桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，不仅承担着连接城市各个区域的重要使命，更是保障人民生命财产安全的关键所在。
然而，地震作为一种难以预测且破坏力巨大的自然灾害，对城市桥梁的安全构成了严重威胁。
因此，深入研究城市桥梁抗震设计的新方法，提高桥梁在地震中的抗震性能，具有极其重要的现实意义。
一、城市桥梁抗震设计的重要性城市桥梁通常是城市交通的咽喉要道，一旦在地震中受损，不仅会导致交通瘫痪，影响救援工作的及时开展，还可能引发次生灾害，给社会带来巨大的经济损失和人员伤亡。
例如，在一些强烈地震中，桥梁的倒塌导致了道路中断，阻碍了救援物资和人员的及时到达，加重了灾害的影响。
因此，确保城市桥梁在地震中的安全性和可靠性，是保障城市正常运转和人民生命财产安全的前提。
二、传统城市桥梁抗震设计方法的局限性传统的城市桥梁抗震设计方法主要基于静力分析和反应谱分析。
静力分析方法简单直观，但无法考虑地震动的动态特性和桥梁结构的非线性行为。
反应谱分析虽然在一定程度上考虑了地震动的频谱特性，但对于复杂的桥梁结构和长周期地震动的模拟仍然存在不足。
此外，传统方法往往忽略了桥梁结构在地震作用下的累积损伤和倒塌机制，难以准确评估桥梁的抗震性能。
三、城市桥梁抗震设计新方法的研究进展1、基于性能的抗震设计方法基于性能的抗震设计方法是一种以明确的性能目标为导向的设计方法。
它根据桥梁在不同地震水平下的性能要求，确定相应的设计参数和抗震措施。
这种方法能够更加灵活地满足不同桥梁的抗震需求，同时可以更好地考虑桥梁结构的经济性和安全性。
2、时程分析方法时程分析方法通过直接输入地震动加速度时程曲线，对桥梁结构进行动力分析。
它能够准确模拟地震动的时间历程和桥梁结构的非线性行为，为桥梁的抗震设计提供更加详细和准确的信息。
3、减隔震技术减隔震技术是通过在桥梁结构中设置减隔震装置，如铅芯橡胶支座、摩擦摆支座等，来减小地震作用对桥梁结构的影响。
王克海桥梁抗震的研究进展精品PPT课件
静力弹塑性分析方法 Push-over方法
• 能力谱法
• N2方法 抗震性能 • 位移影响系数法
评价方法
• 适应谱法 • 模态的Push-over方法
8
地震分析方法——概率性地震力理论
概率性分析方法仍处于理论研究阶段，不能得到数值结 果，无法在工程中得到应用。
虚拟激励法是将平稳随机响应分析转化成为简谐响应分 析，将非平稳随机响应分析转化为确定性时间历程分析， 从而采用确定性分析方法实现随机振动的求解。
12
桥梁抗震设计方法 研究现状
13
第一阶段 强度设计理论
第二阶段
第三阶段
延性抗震设计理论 基于性能的抗震设计理论
强度设计
强度 延性
延性抗震理论不同于强度理 论的是，它通过结构选定部 位的塑性变形来抵抗地震作 用的。利用选定部位的塑性 变形，不仅能消耗地震能量， 还能延长结构周期，从而减 小地震反应。
桥梁结构倒塌5座，42座损坏 桥梁抗震设计规范的重要转折点 提出“生命线工程”的概念
1989年Loma Prieta地震
延性抗震设计开始被各国重视 Cypress高架桥在地震中倒塌 San Francisco-Okaland 海湾 大桥发生落梁
1994年Northridge地震
日本
1923年日本关东地震 1995年日本阪神地震
第16届全国结构工程学术会议
桥梁抗震的研究进展
博士/副研究员
Email: kh.
交通部公路科学研究院
主要内容概况
桥梁抗震研究的重要转折点
桥梁地震反应分析的研究现状
桥梁抗震设计方法的研究现状
桥梁抗震加固技术及结构振动 控制的研究现状
展望
2
桥梁抗震的研究进展及新理念
由于水平荷载和高水平的轴向 荷载共同作用下，墩柱的纵向 抗剪钢筋不足， Hanshin高速 路破坏墩。
10:10
桥梁抗震的研究进展及新理念
主讲：王克海 博士
32
桥墩震害
唐山地震中桥墩破坏情况
美国Loma Prieta地震 中框架桥墩破坏情况
美国Northridge地震
10:10
桥梁抗震的研究进展及新理念
地 震 频 发 唐 山 大 地 震
在这部草案中首次引入结构系数C折减结构的地震荷载 虽然经多次易稿和讨论，该草案未正式颁布，但是在设计时已广为采 用，对当时和今后的工程建设起到了积极的指导作用。
1977年 交通部颁布《公路工程抗震设计规范（试行）》
修 订 唐山大地震丰富的震害资料和深入的抗震理论研究极大地推动了工程结构物抗震 设计标准的修订和制订，是中国桥梁抗震研究工作发展的重要转折点。
桥墩震害
1995年日本阪神6.8级地震 Chugoku高速路上Takarazuka高架桥，没有足够的横向钢筋提供桥 墩的延性，导致纵向的剪切脆断。
墙式墩在施工缝处剪切破坏
独柱墩弯剪破坏
框架桥的墩柱震害
10:10
桥梁抗震的研究进展及新理念
主讲：王克海 博士
30
桥梁震害
桥墩震害
1995年日本阪神6.8级地震
阪神高速公路神户段内高架桥，地震中有20多公路长度的墩柱发生 剪切或弯曲破坏，部分倾覆。
10:10
桥梁抗震的研究进展及新理念
主讲：王克海 博士
31
桥梁震害
桥墩震害 -1995年日本阪神6.8级地震
Haishin 高 速 路 上 一 座 桥 墩 弯 曲破坏。 左图墩柱纵筋焊接破坏；右图 桥墩纵向钢筋焊接失效。
桥梁工程抗震设计研究现状及发展
桥梁工程抗震设计研究现状及发展提纲：1. 抗震设计的重要性2. 抗震设计的基本原理和方法3. 目前抗震设计的研究现状和成果4. 抗震设计中的关键技术和难点5. 未来抗震设计的发展方向1. 抗震设计的重要性随着世界人口的增加，城市化进程的不断推进，地震灾害对人类生命、财产和经济造成的威胁越来越大。
抗震设计是保障人民生命财产安全和社会稳定的重要基础设施之一。
抗震设计不仅需要符合现有国家标准和规范，还需要针对具体地区的地质特点和地震历史进行综合考虑，采用先进的技术和方法进行研究和应用。
抗震设计是架设一座安全、稳定、可靠的桥梁的关键。
2. 抗震设计的基本原理和方法抗震设计的基本原理是在结构设计中考虑地震时受力状态和抗震能力，采取一系列措施使得建筑物或者桥梁具备一定的抗震能力。
抗震设计的基本方法主要包括静力弹塑性法、动力弹塑性法、动力时程分析法、核心筏基础抗震设计等，以及其他一些先进的技术和方法，如隔震、防震减灾设施等。
其中，动力弹塑性法基于一些经典的结构动力学原理和细节，是目前抗震设计的主要方法之一，同时也需要结合实际情况进行多方面考虑。
3. 目前抗震设计的研究现状和成果在抗震设计领域，世界各国都投入了大量人力、物力、财力来进行研究和实践。
目前在静力弹塑性、动力弹塑性和动力时程分析等方面均取得了一定的成果。
针对不同地区的设计，推广使用了一些新的结构体系和材料，如钢筋混凝土组合结构、高强度混凝土、钢桥梁等一系列新材料和新构造体系，这些对于抗震能力的提高是非常重要的。
4. 抗震设计中的关键技术和难点抗震设计中的关键技术和难点包括相应的地震动力学理论、可靠性分析、系统可靠性分析、钢结构耐震设计以及预制装配式结构体系抗震设计等。
同时，还需要结合经验和先进的科学技术进行不断研究和探索，如利用先进的检测仪器进行现场测量和实验研究，以获得更准确、更可靠的设计数据和实验结果，以便对结构进行合理的设计和结构调整。
5. 未来抗震设计的发展方向未来抗震设计的发展方向包括针对不同地区的地震特点研发新的抗震构造模式和能够承受较大地震的结构体系，同时推进新技术和新材料的应用，如内阻尼减震器的应用、钢筋钢纤维混凝土的开发等。
桥梁抗震研究进展
桥梁抗震研究进展摘要:历史上，San Fernando地震、唐山大地震、Loma Prieta地震、阪神地震、集集地震等破坏性地震都使得交通系统严重毁坏，地震对交通造成的影响也直接影响着救灾工作的进行，扩大了次生灾害损失，使人们的生命财产都造成了不可忽略的损失。
近30年来，地震灾害的沉痛教训不断警示着人们，使人们逐渐对桥梁的抗震研究逐渐受到重视，桥梁抗震理论水平日渐提高。
本文简要叙述了桥梁抗震的历史发展和现行桥梁抗震设计研究的一些主要方法，并展望了今后桥梁抗震研究的发展方向。
关键词：桥梁抗震；历史；现状；展望；研究方法；设计理论1 桥梁抗震研究的历史发展相对于地震的发生历史，人类对地震的认识和研究历史很短，直到上世纪20年代地震才引起人们的重视，而且各个国家由于各方面的原因（地震发生的概率不同或经济条件差距大等）对地震的认识研究进展情况也不一样。
1.1 国外桥梁抗震的研究进展日本学者大房森吉[1]早在1899年就提出工程结构抗震设计的概念，但是由于当时人们对地震的认识不够深，没有引起重视。
直到1923年日本关东大地震后最初的抗震设计理论才得到应有的重视，日本抗震工作者和工程师们在关东大地震发生一年后将震度法理论（1916年由日本学者佐野利器提出）应用到日本最早的桥梁抗震设计规范中，这也标志着最早的桥梁抗震设计方法——弹性静力法正式被应用到桥梁的结构设计中。
由于静力法忽略了结构的动力特性，在实际应用中存在很大的局限性，只能近似应用于一些变形很小的能等效为刚体的构件设计中，对于一些高耸的柔性构件则偏差太大，于是人们开始意识到研究地震动特性对合理的抗震设计方法的重要性。
美国20世纪30年代就开始大量收集地震波的记录资料，这为基于动力学的地震反应分析理论——反应谱法奠定了基础。
到了20世纪40年代，M.A.Biot和G.W.Housner[1]相继提出了反应谱的概念和基于加速度的反应谱法，在之后的1956年N.M.Newmark将该方法成功应用于建筑结构抗震设计中[2]，并经受了墨西哥大地震的考验。
中国桥梁抗震技术研究现状与展望
中国桥梁抗震技术研究现状与展望摘要：桥梁抗震技术是保障桥梁安全运行的关键技术之一，随着我国经济的不断发展以及建设工程的不断增加，桥梁抗震技术愈加受到重视。
本文主要介绍当前中国桥梁抗震技术的研究现状、分析存在的问题以及展望未来的发展方向。
一、引言桥梁是道路交通的重要组成部分，同时也是承载车流、人流、物流等交通要素的重要设施。
然而，受自然因素以及其他一系列不可控因素的影响，桥梁建筑经常面临着地震等灾害的侵袭。
因此，桥梁抗震技术的研究具有重要意义。
本文将就中国桥梁抗震技术的研究现状和问题、进一步展望其未来的发展方向进行探讨。
二、当前桥梁抗震技术研究现状1.抗震技术的应用目前，各地区桥梁抗震技术的应用具有一定的普及程度。
特别是对于重要桥梁或地质条件较为恶劣的区域，相关部门并不遗余力地对其进行加强，提高其承载能力，并保证其经受住地震的考验。
2.桥梁抗震设计规范的制定随着中国桥梁建设的不断发展完善，桥梁抗震技术日益成形。
相关机构也一直在积极制定相关的抗震设计规范，确保各地桥梁的抗震性能达标。
3.监测系统的建立为各地桥梁在地震等特殊情况下能够达到应有的防护性能，当前各地开发使用不同的桥梁抗震监测系统。
这些系统能够持续监测桥梁在地震等情况下的动态性能，及时采取应有的保护措施，减小抗震灾害的发生率。
4.材料和结构的优化对材料和结构的优化可大大提高桥梁的抗震性能。
现在，我国相关企业在生产材料和加工结构的过程中考虑了桥梁抗震等问题，大力推广使用抗震材料和结构，努力实现材料和结构的最优化设计。
三、存在的问题1.技术不同程度的落后尽管我国桥梁抗震技术在近年来不断进化，但现有技术的研究仍然存在瓶颈，不同地区的技术水平不均。
2.资金困境桥梁抗震技术的发展需要资金的支持，但实际上，各地在桥梁的维护和保养方面被束缚在了资金的问题中，使得一些地区的桥梁缺乏应有的维护保养和张弛间隙调整工作。
3.规范统一性差异各地方制定的桥梁抗震设计规范和标准都略有不同，造成了桥梁抗震设计和施工工作的困难，严重影响了桥梁抗震工作的实施效果。
桥梁抗震的可行性研究报告
桥梁抗震的可行性研究报告一、研究目的本研究旨在探讨提高桥梁抗震性能的方法和措施，分析不同桥梁结构在地震作用下的受力性能，并提出相应的改进建议，为提高桥梁结构的抗震能力提供参考。
二、研究内容1. 桥梁结构抗震设计原理2. 桥梁结构在地震作用下的受力分析3. 提高桥梁抗震性能的方法和措施4. 桥梁抗震改进建议三、研究方法本研究采用文献资料法和实地考察法相结合的研究方法。
首先，通过查阅相关文献资料，了解桥梁抗震设计原理和方法。
其次，选择几座具有代表性的桥梁结构，进行实地考察和地震分析，对比不同结构在地震作用下的受力性能。
最后，根据研究结果提出相应的改进建议。
四、研究结论1. 桥梁结构的抗震设计原理主要包括延性设计和刚度设计两个方面。
延性设计是指桥梁结构在地震作用下能够延展一定长度而不发生破坏。
刚度设计是指桥梁结构在地震作用下能够保持一定刚度，减少振动幅度。
2. 桥梁结构在地震作用下的受力性能受到桥梁结构形式、材料和连接方式等因素的影响。
不同结构在地震作用下的受力性能存在差异，需要根据实际情况提出相应的改进建议。
3. 提高桥梁抗震性能的方法和措施主要包括选择合适的结构形式、优化材料选用、加强连接方式等。
通过设计和改进可以提高桥梁结构的抗震能力。
4. 桥梁抗震改进建议主要包括加固桥墩和桥梁梁体、提高桥梁的整体稳定性、增加桥梁的延性和刚度等方面。
通过改进可以提高桥梁结构的抗震性能。
五、研究建议1. 加强桥梁抗震设计的重要性，提高设计人员对桥梁抗震的重视程度。
2. 加强桥梁结构的监测和维护，定期检查桥梁结构的安全状况。
3. 针对不同桥梁结构提出相应的抗震改进建议，提高桥梁结构的抗震能力。
六、参考资料1. 建筑结构抗震设计规范2. 地震工程学3. 桥梁抗震设计手册以上是本研究报告的内容，希望对提高桥梁抗震性能提供参考和启示。
感谢您的阅读！。
桥梁抗震设计的最新进展
桥梁抗震设计的最新进展桥梁作为交通运输的重要枢纽，其安全性在地震等自然灾害面前至关重要。
随着科技的不断进步和对地震研究的深入，桥梁抗震设计也取得了显著的最新进展。
过去，桥梁在地震中的破坏往往给人们的生命和财产带来巨大损失。
为了减少这种损失，工程界一直在努力探索和改进桥梁的抗震设计方法。
如今，新的理论、技术和材料的应用，为桥梁抗震设计带来了更多的可能性。
在设计理念方面，性能化抗震设计逐渐成为主流。
传统的抗震设计主要侧重于保证桥梁在地震作用下“不倒塌”，而性能化抗震设计则更加注重根据桥梁的重要性、使用功能和所处的地震环境，设定不同的性能目标。
例如，对于一些关键的交通要道桥梁，可能要求在遭受较强地震后仍能保持正常通行功能；而对于一般性的桥梁，则可以允许在地震中出现一定程度的损伤，但不影响整体结构的稳定性。
这种基于性能的设计方法，使得桥梁抗震设计更加科学合理，能够更好地满足实际需求。
计算分析方法的改进也是桥梁抗震设计的重要进展之一。
有限元分析技术的不断发展，使得对桥梁结构在地震作用下的响应模拟更加精确。
同时，考虑到地震动的不确定性，概率性地震风险分析方法被越来越多地应用于桥梁抗震设计中。
通过对大量可能的地震动输入进行分析，评估桥梁在不同地震强度下的失效概率，从而为设计提供更可靠的依据。
在结构体系方面，新型的抗震结构形式不断涌现。
例如，采用减隔震装置的桥梁结构能够有效地减小地震能量向桥梁上部结构的传递。
常见的减隔震装置包括橡胶支座、铅芯橡胶支座、液体粘滞阻尼器等。
这些装置通过增加结构的柔性和耗能能力，降低了地震作用对桥梁的影响。
另外，智能材料在桥梁抗震设计中的应用也展现出了广阔的前景。
形状记忆合金、磁流变液等智能材料具有独特的力学性能，能够根据外界环境的变化自动调整其力学特性。
将这些智能材料应用于桥梁的抗震设计中，可以实现对桥梁结构响应的主动控制，进一步提高桥梁的抗震性能。
除了上述方面，桥梁抗震设计在施工和监测方面也有了新的发展。
桥梁结构抗震减灾技术研究
桥梁结构抗震减灾技术研究桥梁是现代交通运输的重要组成部分，而地震是世界各地普遍面临的自然灾害之一。
因此，研究和发展桥梁结构的抗震减灾技术变得尤为重要。
本文将探讨当前桥梁结构抗震减灾技术的研究进展，并展望未来的发展方向。
1. 研究背景地震是一种破坏性极大的自然灾害，其对桥梁结构的影响可以导致严重的财产损失和人员伤亡。
因此，在设计和建造桥梁时必须考虑地震力的作用，采取相应的抗震应对措施，以确保桥梁在地震中的安全性。
2. 抗震减灾技术的研究进展(a) 增强桥梁结构的抗震性能研究者通过使用新材料、新技术和新设计概念来提高桥梁结构的抗震性能。
例如，采用高性能混凝土和钢铁合金等材料可以提高桥梁的抗震性能。
此外，新的技术和设计概念，如高强度螺栓连接和框架控制装置等，也可以增强桥梁结构的抗震能力。
(b) 减震技术的应用减震技术是一种通过降低地震对桥梁结构的冲击力来减轻损坏的方法。
这些技术包括使用液压缓冲器、摩擦滑动装置和基础隔震等。
减震技术的应用可以大大减轻地震对桥梁结构的冲击力，从而保护桥梁的完整性和稳定性。
(c) 监测和预警系统的发展随着科技的不断进步，桥梁结构的监测和预警系统得到了很大的发展。
这些系统可以实时监测桥梁的结构变形和振动情况，并通过预警系统及时提醒人们采取行动。
这种监测和预警系统的发展使得桥梁在地震来临之前可以采取相应的措施，降低受损风险。
3. 未来的发展方向(a) 利用人工智能技术未来的研究可以利用人工智能技术来提高桥梁结构的抗震能力。
通过分析大量的数据和模拟地震情景，人工智能技术可以帮助研究者更好地理解桥梁结构在地震中的行为，并提供相应的建议和解决方案。
(b) 探索新型材料和结构设计随着科学技术的不断进步，研究者可以继续探索新型材料和结构设计，以提高桥梁结构的抗震能力。
例如，纳米材料和复合材料等新材料的应用可以提高桥梁的强度和稳定性。
(c) 跨学科合作未来的研究可以加强跨学科合作，将工程学、地震学、计算机科学等不同领域的知识融入到桥梁结构的抗震减灾技术研究中。
国内外桥梁抗震现状研究概要
国内外桥梁抗震现状研究概要桥梁是城市交通发展的重要组成部分，而其承受地震力的能力直接关系到人们的生命财产安全。
因此，对国内外桥梁抗震现状进行研究是十分必要的。
首先，国内桥梁抗震现状研究表明，我国的桥梁抗震设计准则和规范已经逐渐完善。
在桥梁设计中，采用了抗震设计指标，如设计水平地震力、设计峰值加速度等。
此外，为了提高桥梁的抗震能力，采用了多种抗震技术，如悬索桥、斜拉桥等。
研究还发现，桥梁在遇到地震时通常会出现的破坏形式有桥塔的倒塌、悬索线的断裂等。
因此，在设计和施工中需要特别注意这些问题，以提高桥梁的抗震能力。
其次，国外桥梁抗震现状研究表明，各国对桥梁的抗震设计准则和规范也各不相同。
一些先进国家，如日本和美国，已经制定了严格的桥梁抗震设计准则，并在设计和施工中采用了先进的抗震技术。
例如，日本的桥梁设计通常采用悬索结构或钢箱梁结构，这些结构在地震下有较好的抗震能力。
此外，国外的一些研究还表明，桥梁的抗震能力还与桥墩的特性、桥梁的材料和连接方式等因素有关。
因此，在设计和施工中需要综合考虑这些因素，以提高桥梁的抗震能力。
最后，国内外桥梁抗震现状研究还发现，桥梁的抗震性能评估是提高桥梁抗震能力的重要手段。
通过对桥梁的抗震性能进行评估，可以及时发现桥梁存在的问题，并采取相应的措施进行加固和修复。
此外，研究还发现，桥梁的抗震能力不仅与设计和施工有关，还与桥梁的维护和管理有关。
因此，需要加强桥梁的维护和管理工作，以确保桥梁的抗震能力处于良好状态。
综上所述，国内外桥梁抗震现状研究涉及到桥梁设计准则和规范、抗震技术、破坏形式、抗震能力评估、维护和管理等多个方面。
通过对国内外桥梁抗震现状的深入研究，可以为提高桥梁的抗震能力提供基础数据和技术支持，进一步保障城市交通的安全运行。
桥梁抗震新技术
桥梁抗震新技术桥梁是连接城市、交通、人们生活的重要交通设施，而地震是一种常见的自然灾害，发生地震时，桥梁结构容易受到严重破坏，给交通运输和人们生命财产安全带来严重威胁。
研发桥梁抗震新技术，提高桥梁的抗震能力具有重要意义。
本文将探讨桥梁抗震技术的现状和发展趋势，并介绍一些新技术的应用和效果，以期为桥梁抗震技术的研究和实践提供一些借鉴和启示。
一、桥梁抗震技术现状在地震发生时，桥梁结构往往成为受灾最严重的建筑物之一。
目前，针对桥梁抗震技术的研究主要包括几个方面：1. 结构设计方面：通过优化设计桥梁结构，提高桥梁的整体稳定性和抗震能力。
采用新型的抗震结构形式，如斜拉桥、悬索桥等，来提高桥梁抗震性能。
2. 材料应用方面：选用抗震材料，如高性能混凝土、抗震钢材等，来提高桥梁的抗震能力。
3. 抗震减灾措施：采用阻尼装置、隔震装置等新型抗震减灾技术，降低地震对桥梁结构的影响，保护桥梁结构和使用安全。
作为一个在特殊环境中工作的结构，桥梁抗震技术的发展仍面临一些挑战和问题。
现有的技术在抗震能力、成本和施工难度等方面存在一定的局限性，需要不断进行创新和改进。
二、桥梁抗震新技术的发展趋势为了提高桥梁的抗震能力，各国在桥梁抗震技术的研究和应用方面进行了大量的探索和实践。
未来，桥梁抗震新技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 运用智能材料：利用智能材料和结构传感器等先进技术，对桥梁结构进行实时监测和控制，实现桥梁的自适应抗震性能，提高桥梁对地震的适应能力。
2. 结构减灾设计：引入新型的结构减灾设计理念，如主动控制结构、柔性抗震结构等，通过灵活的结构调整来减少地震对桥梁结构的影响。
3. 抗震材料研发：加大对抗震材料的研发和应用力度，开发新型的高性能、低成本的抗震材料，提高桥梁的抗震能力。
4. 跨学科合作：促进工程技术、地震工程、材料科学等多学科的交叉合作，共同推动桥梁抗震技术的发展，提高桥梁的抗震性能。
三、新技术在桥梁抗震中的应用近年来，一些新技术在桥梁抗震中得到了广泛的应用，取得了一些积极的效果。
桥梁抗震设计研究进展
桥梁抗震设计研究进展桥梁抗震设计及研究进展近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)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。
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――能力设计思想。
这个思想的基本概念在于合理地选择塑性铰出现的位置，通过牺牲塑性铰所在延性构件的耗能能力，来保证结构中脆性构件处于弹性反应阶段，从而获取整个结构的安全。
按照这一思想，为了确保塑性铰的弯曲耗能能力，必须防止塑性铰所在的延性构件内部发生脆性破坏模式，如剪切破坏、粘结破坏和失稳破坏等。
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。
2.地震灾害对桥梁产生的影响(1)桥梁上部结构受地震灾害的影响对于大量受到地震灾害破坏的桥梁进行研究表明，桥梁上部的结构，如梁、拱等关键部位很少因为受到地震灾害而发生破坏，通常都是因为桥梁的其他部位被地震所破坏，从而影响到桥梁结构中梁、拱的结构完整性。
拱桥如果在建设过程中拥有非常牢靠的地基基础以及强度较高的墩台，拱桥自身几乎不会受到地震灾害较大的影响。
如果桥梁的地基非常牢靠，对于延不好的圬工拱桥其自身抵抗地震灾害的能力也较强。
但是，如果桥梁地基不牢靠，桥梁上部结构就容易受到地震灾害的破坏。
(2)桥梁支座受地震灾害的影响桥梁支座在受到地震灾害的时候，很多都会找到严重的损害，也是桥梁在抗震性能中非常薄弱的地方。
桥梁抗震的研究进展
大跨度桥梁的迅速发展，更是增加了地震动输入的复杂性，行波效应、部分相干效应、局部场地效应成为研究的焦点问题。为了能够解决这些问题，国内外学者或研究多支承输入的反应谱法，或采用时程分析、随机振动法来处理地面运动的非一致性。
另外，地震动最不利输入方向也是地震动输入研究的一个内容。美国 AASHTO 规范[6]中规定水平地震作用按两个相互垂直方向分别输入，两个互相垂直的方向为纵桥向和横桥向，如果是弯桥，将两桥台的连线作为纵向轴线，与其垂直的轴线为横桥向，在分别计算两 方向的响应后进行组合，取最不利结果。欧洲的 EUROCODE8[7]规范规定输入水平和竖向三个方向的地震作用，结构最大响应通过各个方向最大地震效应的平方和开平方后得到，也可通过规范给出的其它方式组合得到。日本《道路桥示方书·同解说 V 耐震性能篇》[3]则规定一般考虑两个正交水平地震作用；对于支承构件，要求考虑竖向地震作用；轴向土压力变化时，采用水平土压力方向和与之垂直的方向为正交方向。我国《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)[5]规定计算地震荷载时，要求分别考虑顺桥和横桥两个方向的水平地震荷载。对于位于基本烈度为 9 度区的大跨径悬臂梁桥，还应考虑上、下两个方向竖向地震荷载和水平地震荷载的不利组合。从目前的研究成果来看，关于最不利输入方向的标准存在三种观点：一是以能量为标准；二是以屈服面函数为确定最不利输入方向的标准[8]；三是采用位移延性和滞回能分析最不利地震动输入[9]。 2.2 地震反应分析方法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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 San Francisco 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 San Fernando 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 年美国联邦公路局出版了《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 San Fernando 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 Loma Prieta地震发生在 1989年 10月 17日，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 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 17 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 16km。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 Los Angeles 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。
大跨度桥梁的迅速发展，更是增加了地震动输入的复杂性，行波效应、部分相干效应、局部场地效应成为研究的焦点问题。为了能够解决这些问题，国内外学者或研究多支承输入的反应谱法，或采用时程分析、随机振动法来处理地面运动的非一致性。
另外，地震动最不利输入方向也是地震动输入研究的一个内容。美国 AASHTO 规范[6]中规定水平地震作用按两个相互垂直方向分别输入，两个互相垂直的方向为纵桥向和横桥向，如果是弯桥，将两桥台的连线作为纵向轴线，与其垂直的轴线为横桥向，在分别计算两 方向的响应后进行组合，取最不利结果。欧洲的 EUROCODE8[7]规范规定输入水平和竖向三个方向的地震作用，结构最大响应通过各个方向最大地震效应的平方和开平方后得到，也可通过规范给出的其它方式组合得到。日本《道路桥示方书·同解说 V 耐震性能篇》[3]则规定一般考虑两个正交水平地震作用；对于支承构件，要求考虑竖向地震作用；轴向土压力变化时，采用水平土压力方向和与之垂直的方向为正交方向。我国《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)[5]规定计算地震荷载时，要求分别考虑顺桥和横桥两个方向的水平地震荷载。对于位于基本烈度为 9 度区的大跨径悬臂梁桥，还应考虑上、下两个方向竖向地震荷载和水平地震荷载的不利组合。从目前的研究成果来看，关于最不利输入方向的标准存在三种观点：一是以能量为标准；二是以屈服面函数为确定最不利输入方向的标准[8]；三是采用位移延性和滞回能分析最不利地震动输入[9]。 2.2 地震反应分析方法
规范。1964 年新澙地震后，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 年颁布此部规范以来的第二次修订，上一次修订是 1990 年。
对于桥梁结构，桩基础是广泛采用的基础形式，因此桩-土-结构的相互作用成为土与结构相互作用研究的复杂问题之一。桩-土-结构相互作用可以理解为：自由场地的地震反应加上考虑土体对桩基约束作用的多点激励的桥梁结构地震反应，基于这一理解，可采用集中质量法进行研究。集中质量法将桥梁上部结构多质点体系和桩-土体系的质量联合作为一个整体，来建立整体耦联的地震振动微分方程组进行求解见图 2。该模型假定桩侧土是 Winkler 连续介质，以弹性半空间的Mindlin 解答，或由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)[11]给出的 m 法确定土体动力相互作用的水平刚度系数，将桩-土体系的质量按一定的厚度简化并集中为一系列质点，离散成理想化的参数系统，并用弹簧和阻尼器模拟土介质的动力性质，形成一个包括地下部分的多质点体系。在其计算力学图式中，上部、下部结构均采用多质点有限元体系，便于直观理解；同时计算比较简便，经过适当的参数调整，该模型可以较好地反映桩的动力性能，因而在桩基桥梁抗震计算的实际工程中应用广泛。
究已经取得较大进展，1977 年我国颁布了《公路工程抗震设计规范》，此后又进行了修改，并于1989 年公布，这就是现行的《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)[5]。《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)已经使用了近 20 年，目前交通部已经要求有关单位进行修订。1994 年国务院提出未来10 年的防震减灾目标，1998 年我国第一部规范防灾减灾工作的重要法律《中华人民共和国防震减灾法》颁布，它标志着我国防灾减灾工作已经纳入法制化管理轨道，进一步推动了我国地震工程的实际应用和发展。 2 桥梁地震反应分析的研究现状 2.1 地震动输入
地震发生的时间、空间和强度特征不仅随时间变化，而且具有明显的随机性，合理的确定地震动输入方式是对结构进行地震反应分析的基本问题。目前人们对地震现象的认识水平和强震观测的技术条件，仍不能对未来地震的发生和地震波的传播做出准确的判断。因此，在对桥梁进行地震反应分析时，对于地震动输入方式存在着较大的误差和不确定性，到目前为止，这个基本问题还未能得到很好解决。规范常用的地震动输入的方式有地震加速度反应谱、地震动加速度时程，也就是说加速度是输入的主要方式，这种加速度反应谱在描述地面运动长周期特征方面存在不足。我国现行《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)[5]所采用的反应谱曲线是由动力放大系数 β 表示的，常称为标准反应谱，它是在对 1050条国内外地震加速度记录反应谱进行统计分析的基础上，针对四类不同场地条件给出的，如图 1所示。目前，由于 Pushover 方法、基于位移的抗震设计方法的发展，也开展了关于弹塑性位移反应谱的研究，来弥补加速度反应谱的缺陷。弹塑性位移谱的建立主要是基于等延性的强度折减系数谱通过弹性位移谱间接得到。
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
方பைடு நூலகம்的研究。
土体响应分析方法有一维分析方法、二维分析方法和三维分析方法，见表 1。 目前土与结构相互作用的分析方法主要有直接法、子结构法和集中参数法。直接法是将结力放大系数动/β构、基础和土体作为一个整体进行研究，可以真实地模拟结构和地基介质的力学性质、复杂的几何形状和荷载的任意性，直接法通常采用数值法或半解析数值法求解，最常用的计算方法是有限元法、边界元法与无限元法。子结构法是一种常用的分析方法，可以对结构、土体和基础分别采用不同的方法求解，由于采用的叠加原理，只能适用于线性系统。采用子结构法分析土-结构动力相互作用，主要解决三个问题：源问题、阻抗函数问题和由模拟弹簧及阻尼器支承的结构在给定基础振动下的反应问题，其中第二个问题是子结构法需要解决的关键问题。集中参数法是将半无限地基简化为弹簧-阻尼-质量系统，这种方法概念明确，方便工程应用，该方法常采用的计算模型有 SR 模型和并列质点系模型(Penzien 模型[10])。采用模型试验法和原型测试法对土与结构的相互作用进行研究，为其提供了大量的实测数据，将有利地推动土与结构相互作用的发展。
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