第3章 桥梁结构的抗震设计
土木工程中的桥梁抗震设计
土木工程中的桥梁抗震设计随着现代城市建设的迅猛发展，桥梁作为城市交通的重要组成部分，其安全性和可靠性越来越受到关注。
在地震频发的地区，桥梁抗震设计成为不可忽视的问题。
本文将介绍土木工程中桥梁抗震设计的原则和方法。
一、地震力的计算桥梁的抗震设计首先需要计算地震力。
地震力的计算一般采用地震反应谱分析方法，该方法可以将地震作用的时间历程转换为最大加速度、加速度峰值、速度和位移的变化曲线。
根据地震反应谱，可以估计桥梁在地震作用下的响应。
二、结构设计在桥梁结构设计中，应根据地震力计算结果考虑以下几个因素：1. 强度：桥梁的各构件和节点必须具有足够的强度，能够承受地震作用下的荷载，并保证不发生破坏。
2. 刚度：桥梁的刚度对于减小地震响应有重要影响。
通过增加桥梁刚度，可以减小桥梁的变形和振动。
3. 韧性：桥梁的韧性是指结构在地震作用下出现破坏时的变形能力。
增加桥梁的韧性可以减小破坏的可能性，并降低地震造成的损失。
4. 阻尼：桥梁的阻尼对于减小地震响应同样很重要。
通过增加桥梁的阻尼，可以减小结构的振动幅度。
三、土壤-结构相互作用土壤-结构相互作用是桥梁抗震设计中需要考虑的另一个重要因素。
土壤对于桥梁的刚度、阻尼和能量耗散等性能有着重要影响。
为了准确评估桥梁的地震响应，需要考虑土壤的动态反应。
常用的土壤-结构相互作用分析方法包括：弹性地基理论、半空间理论和数值模拟等。
四、桥梁抗震措施在桥梁抗震设计中，可以采取以下几种措施：1. 采用适宜的结构形式：合理的结构形式对于提高桥梁的抗震能力很重要。
例如，钢筋混凝土桥梁比砖石桥梁具有更好的抗震性能。
2. 设置防护装置：在桥梁结构中设置防护装置，如减震器、阻尼器等，能够有效减小地震响应。
3. 加固改造：对于现有桥梁，可以通过加固改造提高其抗震能力。
常用的加固措施包括：加固柱、增加剪切墙、加固梁、加固桩等。
4. 高质量工艺：在桥梁施工过程中，严格控制质量，确保结构的强度和韧性。
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。
桥梁结构抗震设计PPT120页
图中的横坐标为结构自振周期T（以秒为单位）
根据设计反应谱计算的单质点地震作用为：
FE CiCzkhG CiCz1G(5 3)
kh | xg |max / g
G mg
| xg x* |max / | xg |max (5 4)
1 kh
式中，水平地震系数Kh和动力放大系数β的乘积即为 水平地震作用影响系数α1 （无量纲）；
i 1
i 1
第i个质点的地震作用Fi为
Fi CiCzkH 11Gi Hi / H (5 10)
5.2
桥桥梁梁按按反反应应谱谱理理论论的的计计算算方方法法
四. 桥梁构件截面抗震验算--按反应谱方法
1、抗震荷载效应组合下截面验算设计表示式：
Sd b Rd
Sd Sd g Gk ; q Qdk ;
H≤12米时 整个结构采用 1 H＞12米时 随结构高度而变，底面
1，墩台顶面及顶面以上 2 ;中间任一点处的 I 1 Hi / H0
式中H对于桥墩为墩顶面至基底（即基础底面）的高 度（以米计），对于桥台则自桥台道碴槽顶面至基底 的高度。
Hi为验算截面以上任一质量的重心至墩台底（即基础 底面）的高度（以米计）。
桥梁按反应谱理论的计算方法
表5—2 综合影响系数Cz
桥梁和墩、台类型
桥墩计算高度H (米)
H 10≤H< 20≤H<
<10 20
30
柔性 柱式桥墩、排架桩墩、薄 墩 壁桥墩
梁
实体 墩
天然基础和沉井基础上实 体桥墩
桥
多排桩基础上的桥墩
0．3 0
0．2 0
0．2 5
0．33 0．25 0．30
0．35 0．30 0．35
市政桥梁设计的防震设计
市政桥梁设计的防震设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：市政工程是指由政府主导和管理的城市基础设施建设工程，其中桥梁设计是市政工程中的一个重要领域。
随着地震频率的增加，对于市政桥梁设计的防震设计也越来越受到重视。
设计人员需要充分考虑桥梁的抗震能力，确保在地震发生时可以有效抵御震荡力，保障桥梁的安全性和稳定性。
本文将就市政桥梁设计的防震设计进行探讨。
一、抗震设计原则市政桥梁设计的抗震设计必须遵循一定的原则，以确保桥梁在地震发生时能够发挥出最大的抗震能力。
是结构的合理布局。
桥梁结构要合理布局，考虑到桥梁在地震中可能受到的横向和纵向振动力，确保结构的稳固性和抗震能力。
是材料的选择。
抗震设计需要选择抗震性能好的建筑材料，如高强度混凝土、钢结构等，以确保结构在地震中不会轻易受损。
还需要考虑桥梁的整体性能、变形能力和破坏机制等方面的问题，从而确保抗震设计能够真正发挥作用。
二、防震设计方案市政桥梁的防震设计方案是保证桥梁在地震中安全性和稳定性的关键。
针对不同类型的桥梁，设计人员需要选择合适的防震设计方案。
一般而言，包括增加结构强度、设置局部防震措施、提高桥墩和桥台的抗震能力等。
增加结构强度是一种常见的抗震设计方案，通过提高桥梁结构的强度和刚度，来抵御地震力的作用。
设置局部防震措施是指在桥梁的结构关键部位设置专门的抗震构件或装置，以增强结构的抗震性能。
而提高桥墩和桥台的抗震能力则是通过加固和加固构件来提高桥梁桥墩和桥台的抗震性能。
这些抗震设计方案的采用将有效提高桥梁抗震性能，保障其在地震中的安全性。
三、抗震设计实施市政桥梁的抗震设计实施是指设计方案从理论到实际的一系列操作。
在抗震设计实施中需要进行多方面的工作，包括抗震设计的模拟分析、实验验证、结构设计和施工监管等。
需要进行抗震设计的模拟分析，通过现代工程软件对桥梁进行模拟分析，计算结构在地震作用下的受力情况，确定合理的抗震设计方案。
需要进行实验验证，通过对抗震构件的试验和检测，验证抗震设计方案的有效性和可靠性。
桥梁抗震 第三讲
梁桥桥墩顺桥向和横桥向水平地震荷载的一般公式
采用固定支座和活动支座的简支梁桥和连续梁桥，上部结构的重量顺桥向 产生的地震力主要由设置固定支座的桥墩承受，其余桥墩只承受摩擦力；横 桥向产生的地震力则由设置固定支座和活动支座的桥墩共同承受。桥墩顺桥 向和横桥向水平地震按下式计算，其计算简图如图8-3所示。
对于实体墩横桥向或多排桩基础上的桥墩：
n
Gt
Gi
X
2 1i
i0
δ——在顺桥向或横桥向作用于支座顶面或上部结构质量重心上单位水平力在该
点引起的水平位移(m/kN)。顺桥和横桥方向应分别计算。
6．采用板式橡胶支座的梁桥水平地震荷载
（1）单墩单梁模型
采用板式橡胶支座的多跨简支桥梁，当桥墩为刚性墩时，可以 按单墩单梁计算。
X1,0=1
G0
G1
X1i Gi Gi+1
Gn
H Hi
Xf
图8-3 结构计算简图
Eihp CiCz Kh 1 1X1iGi
式中：Eihp——作用于梁桥桥墩质点i的水平地震荷载（kN）；
Ci——重要性修正系数，查表采用；
Cz——综合影响系数，查表采用；
Kh——水平地震系数，基本烈度为7、8、9度时，分别取
Ehtp CiCz K h 1Gt
式中：Ehtp——作用于支座顶面处的水平地震荷载(kN)；
Gt——支座顶面处的换算质点重力(kN)； Gt Gsp Gcp Gp
Gsp——梁桥上部结构的重力。对于简支梁桥，计算地震荷载时为相应
于墩顶固定支座的一孔梁的重力（kN）；
Gcp——盖梁重力（kN）； Gp——墩身重力（kN）。对于扩大基础和沉井基础，为基础顶面以上
简述桥梁结构的震害及抗震设计方法
文章编号:1009-6825(2007)17-0311-02简述桥梁结构的震害及抗震设计方法收稿日期:2007-01-18作者简介:许丽娜(1981-),女,北京交通大学土木工程学院硕士研究生,北京 100044阎贵平(1953-),男,博士,博士生导师,教授,北京交通大学土木工程学院,北京 100044尤元霞(1982-),女,北京交通大学土木工程学院硕士研究生,北京 100044许丽娜 阎贵平 尤元霞摘 要:介绍了桥梁结构的震害特点,根据抗震设防目标阐述了抗震设计理论,并介绍了静力分析法、反应谱法、时程分析法三种抗震设计方法,为相关技术人员提供了参考。
关键词:桥梁结构,震害,抗震设计中图分类号:U 442.55文献标识码:A地震是威胁人类安全的主要自然灾害之一,根据中国地震局的预测,目前我国大陆已进入了第五个地震活跃期。
近几年来,一些国家和我国部分地区相继发生了强烈地震,造成很大的损失。
目前,地震的监测预报还是世界性的难题,很难做出准确的临震预报,而且即使做到了震前预报,如果工程设施的抗震性能薄弱,也难以避免经济损失。
因此,实施有效的抗震设防仍然是当前防震减灾的关键性工作,必须继续执行预防为主、平震结合方针。
贯彻执行新修订的建筑抗震设计规范,同时,利用合理的抗震设计方法。
1 桥梁结构震害桥梁是交通运输系统的枢纽工程,是生命线工程的重要组成部分,在现代化社会生活和经济运行中起着越来越重要的作用。
地震中,桥梁的破坏将导致交通中断,这不但会影响人们的正常生活和经济运行,造成严重的经济损失,而且将严重影响震后救灾工作,使人员不能安全顺利疏散,并阻碍向灾区紧急输送救援人员和救灾物资,从而加剧地震灾害。
国内外震害调查表明,在过去的地震中,有许多桥梁遭受了不同程度的破坏,主要震害如下:1)桥台震害:桥台的震害主要表现为桥台与路基一起向河心滑移,导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂,重力式桥台胸墙开裂,台体移动、下沉和转动;桥头引道沉降,翼墙损坏、开裂,施工缝错位、开裂以及因与主梁相撞而损坏。
桥梁设计中的抗震规范要求
桥梁设计中的抗震规范要求桥梁是连接两个地点的重要交通设施，其结构稳定性对于交通运输的安全和效率具有至关重要的作用。
然而，地震是一种常见的自然灾害，给桥梁带来严重的破坏和风险。
因此，在桥梁设计中，抗震规范要求成为了必不可少的考虑因素。
1. 抗震设计目标桥梁的抗震设计目标是确保在地震发生时，桥梁结构能够保持稳定并限制破坏。
主要目标包括：- 控制桥梁的渐进破坏，避免局部破裂或崩溃；- 限制桥梁结构的变位，确保桥梁对车辆通行的影响最小化；- 确保桥梁的结构完整性，防止桥梁产生全面崩溃。
2. 抗震力学分析桥梁的抗震设计需要进行抗震力学分析，以研究桥梁在地震作用下的受力和变形情况。
主要分析内容包括：- 桥梁的自振周期分析，确定振动特性；- 桥梁在地震作用下的动力响应分析，包括受力、位移和动应力等参数；- 确定桥梁结构的抗震性能指标，如抗震弹性系数和耗能能力等。
3. 抗震设计方法根据抗震力学分析的结果，抗震设计方法主要包括以下几个方面：- 采用适当的抗震设计参数，如强度等级和位移限制；- 选择合适的结构形式和材料，以提高抗震能力；- 优化桥梁结构，确保在地震作用下的受力均匀分布；- 加强桥墩和桥梁连接处的抗震性能，避免发生局部破坏；- 设计合适的减震措施和能量耗散装置，提高桥梁的耐震能力；4. 抗震设防要求抗震设防要求是指桥梁设计中对于地震作用的规定和要求。
根据地震地区的构造特点和地震烈度，抗震设防要求会有所不同。
一般包括以下方面的要求：- 设计地震加速度谱和反应谱，用于抗震力学分析；- 限制桥梁结构的最大变位，确保正常通行；- 确定桥梁的最小抗震强度，以保障结构的安全性；- 要求采用抗震构造措施，如加强桥墩和桥梁连接部位；- 确定抗震设计的控制材料性能和构件尺寸。
5. 抗震施工要求除了设计阶段的抗震规范要求，抗震施工要求也是确保桥梁抗震性能的重要环节。
主要包括以下几个方面：- 选用符合抗震要求的材料和设备；- 严格按照设计要求进行施工，避免施工质量问题对抗震性能的影响；- 设置合适的监测装置，及时掌握桥梁结构的变化情况。
桥梁抗震设计与施工措施
桥梁抗震设计与施工措施桥梁是连接两岸的重要交通枢纽，在日常生活中扮演着重要的角色。
然而，面对地震等自然灾害，桥梁的抗震设计和施工措施显得尤为重要。
本文将着重探讨桥梁抗震设计与施工措施，以确保桥梁在面对地震时能够安全可靠地运行。
一、抗震设计1. 设计要素桥梁的抗震设计首先需要考虑周边地质情况，选择适合的基础结构形式，以确保桥梁在地震发生时不会因地基沉降或滑动而受损。
同时，结构设计应尽可能减小桥梁的振动幅度，采用减震措施来降低地震对桥梁的冲击。
2. 建设材料在桥梁的抗震设计中，建设材料的选择非常关键。
高强度的混凝土、钢材等材料可以有效提高桥梁的抗震性能，同时在设计中考虑结构的柔韧度，以增加桥梁在地震发生时的变形能力。
3. 结构形式桥梁的结构形式也是抗震设计的重要考虑因素。
多跨悬索桥、斜拉桥等结构形式相对于梁桥、板桥等传统结构形式在抗震性能上更具优势，可以有效减小桥梁结构在地震中的应力和变形，提高桥梁的整体承载能力。
二、施工措施1. 施工工艺在桥梁的施工过程中，要严格按照设计要求进行施工，合理控制建设材料的质量，避免在施工过程中产生质量缺陷。
同时，施工过程中要注意减小地震对桥梁的影响，避免因施工不当导致桥梁结构弱化，影响桥梁的整体抗震性能。
2. 合理安排施工周期在桥梁的建设过程中，合理安排施工周期也是确保桥梁抗震性能的重要措施。
通过合理安排施工计划，避免在地震多发期进行大规模施工，减小地震对桥梁的影响，确保桥梁在建设过程中具有足够的抗震性能。
3. 施工质量监督在桥梁施工过程中，质量监督也是确保桥梁抗震性能的重要保障。
加强施工现场监督，及时发现和处理施工中的质量问题，以确保桥梁在施工完成后具有良好的抗震性能，保障桥梁在地震中的安全运行。
综上所述，桥梁的抗震设计与施工措施对于确保桥梁在地震中的安全运行具有至关重要的作用。
设计人员和施工人员应加强技术研究和实践经验积累，不断提升桥梁的抗震性能，为人们在生活中提供更加安全、高效的交通运输服务。
桥梁工程抗震设计课件
桥梁工程抗震设计
桥梁工程抗震设计
桥梁工程抗震设计
5.3.7 限制条件
• 受功能要求、路线走向以及桥址地质条件等因素的制约，
桥梁结构体系的选择受到很大的限制。
（1）路线走向
• 对桥梁抗震结构体系的要求常常与路线走向相矛盾。从抗
震角度来说，理想的桥梁结构应是越简单、越规则越好。 因此，希望桥梁是直的，各跨分布均匀，各墩的高度基本 相同。但这通常难于做到，例如在城市桥梁中，为了适应 路线走向，大量采用弯、坡、斜桥和立交桥。
对场地进行处理，以降低液化的可能性。
• 在结构布局上，一种是采用简支梁，并通过构造措施连接
在一起，以防落梁。这种方法在过去的地震中并没有特别 成功。
• 另一种替代的方案是确保上部结构与桥墩完全固结，并使
桩基础穿过易液化土层直达坚硬的土层里。这种方案可以 避免由于液化导致地基失效的可能性。
桥梁工程抗震设计
• 结构抗震性能：木结构、钢结构的抗震性能较优，钢
筋混凝土结构次之，砖、石及素混凝土结构最差。
• 预期采用新一代建筑材料建造的结构抗震性能优良。
桥梁工程抗震设计
一、无约束混凝土（普通混凝土）
• 从试验中发现，各种反复荷载（变形）下无约束混凝土的
包络线都与单调加载的全曲线十分接近；
• 而且，由包络线上的峰值点给出的抗压强度和峰值应变也
否则，应采取措施增强基础抗侧移的刚度和 加大基础埋置深度；对于小桥，可在两桥台基 础之间设置支撑梁或采用浆砌片(块)石满铺河 床。
桥梁工程抗震设计
（3）在软弱粘性土层、液化土层或严重不均匀土 层上建桥时，还应根据具体情况采取下列措施：
① 换土或采用砂桩。换土方法适用于软弱粘性土 层或液化土层较薄、埋藏较浅的情况，先将软弱 粘性土层或可液化土挖去，然后分层回填非液化 土，并逐层夯实。
《公路桥梁抗震设计规范JTGT2231-01—2020》解读+原文
《公路桥梁抗震设计规范》解读交通运输部发布了《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T 2231-01—2020，以下简称《规范》），作为公路工程行业标准，自2020年9月1日起施行。
原《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008，以下简称原《细则》)同时废止。
为便于理解本次修订的主要内容，切实做好贯彻实施工作，现将有关修订情况解读如下：一、修订背景原《细则》自2008年实施以来，在公路桥梁抗震设计方面发挥了重要的规范和指导作用。
近年来，我国公路桥梁建设技术发展迅速，桥梁抗震设计技术也取得了重要进展，积累了大量设计经验和成熟的研究成果。
原《细则》已不能全面反映我国目前公路桥梁抗震设计的技术水平，为适应公路桥梁建设技术和抗震设计技术的发展，交通运输部组织完成了《规范》的修订工作。
二、《规范》的定位《规范》适用于单跨跨径不超过150m的圬工或混凝土拱桥、下部结构为混凝土结构的梁桥的抗震设计。
斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过150m的梁桥和拱桥的抗震设计，除满足本规范要求外，还应进行专项研究。
《规范》既考虑了当前我国桥梁抗震设计的技术需求及国内外桥梁抗震设计技术的新进展，也重点考虑了与《公路桥涵通用设计规范》《公路工程抗震规范》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《中国地震动参数区划图》等相关标准的衔接。
《规范》的体系更为完善、适用性和可操作性更强，对进一步提升我国公路桥梁抗震设计水平具有指导作用。
三、特点及主要修订内容《规范》保持两水准设防、两阶段设计，抗震设防标准（地震作用重现期）和性能目标与原《细则》一致。
根据现行《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的规定将计算地震作用常数调整为2.5，对抗震设计提出了更高的要求。
E1地震作用下，采用弹性抗震设计，要求墩、梁、基础等桥梁主体结构保持弹性状态，主要验算结构和构件的强度以及支座的抗震能力；E2地震作用下，对采用延性抗震设计的桥梁，主要验算结构变形（位移）和能力保护构件的强度以及支座的抗震能力，对采用减隔震设计的桥梁，主要验算结构强度以及减隔震装置的能力。
地震作用下桥梁结构的抗震设计
地震作用下桥梁结构的抗震设计地震是一种极具破坏力的自然灾害，它给人类社会带来了巨大的生命和财产损失。
桥梁作为交通网络中的关键枢纽，在地震中的安全性能至关重要。
因此，进行科学合理的抗震设计是确保桥梁在地震作用下能够保持结构完整性和功能性的关键。
桥梁在地震中可能会遭受多种破坏形式，如墩柱的弯曲破坏、剪切破坏，支座的移位、脱落，以及桥梁上部结构的碰撞、落梁等。
这些破坏不仅会导致桥梁无法正常使用，还可能引发更严重的次生灾害。
为了减轻地震对桥梁的破坏，我们需要从多个方面入手进行抗震设计。
首先，在桥梁的选址和布局阶段就要充分考虑地震因素。
应尽量避开地震活动频繁、地质条件复杂的区域，选择相对稳定的场地。
同时，合理确定桥梁的走向和跨度，避免出现不规则的结构形式，减少地震作用下的扭转效应。
结构体系的选择也是抗震设计的重要环节。
常见的桥梁结构体系包括简支梁桥、连续梁桥、刚构桥等。
不同的结构体系在抗震性能上存在差异，需要根据具体情况进行权衡。
例如，简支梁桥在地震作用下相对容易发生落梁，但结构简单，施工方便；连续梁桥整体性较好，但墩柱受力较大。
在构件设计方面，墩柱是桥梁结构中承受地震力的关键构件。
为了提高墩柱的抗震能力，可以采用增加配筋率、设置箍筋加密区、采用高强混凝土等措施。
同时，要注意控制墩柱的长细比，避免出现过于细长的墩柱。
对于支座，应选择具有良好抗震性能的类型，如减隔震支座，能够有效地减小地震能量的传递。
在计算分析方面，需要运用先进的地震分析方法和软件，准确模拟地震作用下桥梁结构的响应。
常用的方法包括反应谱法、时程分析法等。
反应谱法计算简便，能够快速得到结构的地震响应，但对于复杂结构可能不够精确；时程分析法能够考虑地震波的时间历程，但计算量较大。
在实际设计中，通常会结合两种方法进行综合分析。
除了结构设计，还需要重视桥梁的构造措施。
例如，在墩柱与盖梁、基础的连接处设置足够的钢筋锚固长度，增强节点的抗震性能；在梁端设置挡块，防止落梁的发生；合理设置伸缩缝，避免相邻桥梁结构在地震中的相互碰撞。
桥梁结构的抗震研究和设计规范
点击添加标题
国内： 《公路桥梁抗震设计规范》 JTG/T2231-01—2020 《公路工程抗震规范》JTG B02-2013 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版） 《水工建筑物抗震设计规范》 《铁路桥梁抗震设计规范》GB5111 《地铁设计规范》GB50157 《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166 《城市轨道交通结构抗震设计规范》GB50909 ……
地震直接灾害是地震的原生现象，如地震断层错动，以及地震波引起地面 振动，所造成的灾害。主要有：地面的破坏，建筑物与构筑物的破坏，山 体等自然物的破坏（如滑坡、泥石流等），海啸等。 地震次生灾害是直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡或稳定状 态，从而引发出的灾害。主要有：火灾、水灾、毒气泄漏、瘟疫等。
橋 安全、适用、经济、美观 S 效应 < R 抗力
社会、经济、政策
（可靠度）安全度水准
橋 安全、适用、经济、美观
效应 S < R 抗力
结构……. 材料
结构或结构构件抵抗作用效应和环境影响的能力 结构、构件、截面、截面点
弯矩、轴力、位移（延性）、倾覆
效应 S < R 抗力
地球物理、地质构造、地壳力学 等
多遇地震、设防烈度地震、罕遇地震、 ？
50年超越概率为
63%
10%
2~3%
？
小震不坏 中震可修 大震不倒
？
点击添加标题
问题： 1 对应关系 2 设防目标的量化和展开 3 经济社会影响和投入的考虑 4 4个不同概率水准下，如何实现2阶段（E1、E2）
或3阶段的设计，具体的定量化技术目标在哪？ 5 地震动峰值加速度值a 大于0.50g以后，结构抗震
1、设防标准（目标） 小震不坏,中震可修,大震不倒
公路桥梁抗震设计细则
公路桥梁抗震设计细则第一章总规一、使用范围本细则适用于以下情况：（1）桥梁项目抗震设计；（2）高速公路桥梁抗震设计。
二、术语1、桥梁：指具有集装箱运输、车辆递送等功能，，主要由桥墩、桥坎、桥面铺装、桥肋、桥箱、桥垫以及其他构件等组成的用于跨越河流、渠道、铁路或其他障碍物的结构体积。
2、抗震设计：指根据规范提供的设计震害指标及考虑抗震性能等要素，对桥梁结构和构件进行的设计，以确保桥梁结构及构件在依赖性地震及其它持续地震作用下能达到合理的耐久性，要求桥梁几何位移应尽可能地小，构件受力应尽可能地小，从而保证桥梁“安全、牢固、合理”且更多地满足使用需求。
第二章工程结构抗震设计一、高速公路桥梁的抗震设计1、高速公路桥梁的抗震设计，应遵循高速公路规划设计规范（JTG 4163-2015）和其他有关法规要求，即依据本规范规定的抗震设计理论，根据地震波及桥梁现存结构特性，确定桥梁耐震性，确定桥梁受震后位移、振型，采用抗震措施以提高桥梁抗震性能。
2、抗震设计应考虑桥梁地形以及桥梁抗力及抗扭所受的抗震力，考虑应力、变形、裂缝的共同作用，提供实用的抗震原则、抗震标准和计算方法，符合高速公路规划设计规范（JTG 4163-2015）的要求。
3、依据高速公路规划设计规范（JTG 4163-2015）的要求，确定桥梁抗震等级，根据设计地震作用、桥梁结构外形及构件受力特性，采用合理的抗震支座布置，以及合理的抗震结构形式；采取钢筋混凝土结构改进措施，以及现有老桥改造设计等，以确保工程安全可靠。
第三章综合措施一、抗震性能改善措施1、改善桥墩及桥梁承台结构抗震性：采用较大的断面结构、合理的布置，提高基础的抗震性能。
2、改善桥梁横断面：合理布置和结构形式调整，可减少桥梁断面受力，改善抗震性能。
3、结构改造：对原有桥梁采用钢筋混凝土或其它加固构造，提高桥梁抗震性能。
4、抗震减振措施：采用抗震减振垫、抗震支座、抗震悬索系等减振措施，减小桥梁受震动效应，提高桥梁抗震性能。
抗震结构设计 桥梁结构的抗震设计PPT课件
桥梁抗震分析可采用的计算方法
地震作用
桥梁分类
E1 E2
B类
规则
非规则
SM/MM SM/MM
MM/TH THC类规则非则SM/MM SM/MM
MM/TH TH
D类
规则 非规则
SM/MM
MM
－
－
注：TH为线性或非线性时程计算方法；SM为单振型反应谱或功率谱方法；MM 为多振型反应谱或功率谱方法。
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4.桥梁基础震害 桥梁基础震害原因主要：地基失效(如地基滑移和地基液化)。 桩基础的震害除了地基失效外，也有上部结构传下来的惯性力而引起的桩基剪切 和弯曲破坏，更有由于桩基设计存在缺陷而导致的，如桩基深入稳定土层的长度不 能满足要求，或桩基顶与承台连接强度不够等。 桩基能越过可液化土层，比无桩基础的抗震能力要强。桩基础的震害具有一定的 隐蔽性，不容易被发现，当发现上部结构被破坏时，可能桩基础的破坏已相当严重 了。
桥梁抗震 设防类别
A类 B类
C类 D类
各设防类别桥梁的抗震设防目标
设防目标
E1地震作用
E2地震作用
可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用
一般不受损 坏或不需修 复可继续使
用
应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急 交通使用
应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急 交通使用
图8-3 7度及7度以上地区常规桥梁结构构件抗震设计流程
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结点配筋构造
二、抗震概念设计
根据震害和工程的抗震经验等，总结出来的基本抗震设计思想和原则，并能 够正确适用地解决结构的整体设计方案、细部构造和材料使用，以达到合理的 抗震设计。
桥梁抗震设计方法
桥梁抗震设计方法
桥梁抗震设计方法可以通过以下几个方面来保证结构的抗震性能：
1. 抗震设计参数：根据地震烈度和地质条件确定合适的抗震设计参数，如地震作用峰值加速度、地震作用时间历时等。
2. 结构抗震设计：通过合理选择桥梁的结构形式、配置合适的支座和抗震构件，以及优化结构刚度和强度分布，提高结构的抗震能力。
3. 材料选用：选择具有良好抗震性能的材料，如高强度钢、高性能混凝土等，在不同部位使用不同材料，并确保材料的合理配比和质量控制。
4. 设计荷载：根据地震荷载特点，考虑地震作用对桥梁结构的影响，合理确定设计荷载。
5. 地基基础设计：根据地震特点和桥梁结构的要求，进行地基基础设计，包括地基承载力和抗震稳定性的计算、地基处理等。
6. 抗震设计规范：按照国家相关抗震设计规范进行设计，如《桥梁抗震设计规范》等，确保设计符合规范要求。
7. 抗震监测和维护：及时进行桥梁的抗震监测和维护，对损坏部位进行修复和
加固，确保桥梁的长期稳定性和抗震性能。
通过以上方法，可以有效提高桥梁的抗震性能，减少地震对桥梁结构的破坏，确保桥梁的安全运行。
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。
市政桥梁设计中的抗震设计
市政桥梁设计中的抗震设计随着城市化的快速发展，市政基础设施建设逐渐成为城市发展的重要组成部分。
市政桥梁作为城市交通的重要枢纽，承担着连接城市道路、缓解交通压力的重要功能。
在地震频发的地区，市政桥梁的抗震设计显得尤为重要。
抗震设计能够有效地提高市政桥梁的抗震能力，减少地震灾害对城市交通的影响，保障市民的生命安全。
市政桥梁在设计中的抗震设计是至关重要的。
本文将从市政桥梁抗震设计的重要性、抗震设计的原则和方法以及实际案例等方面来探讨市政桥梁设计中的抗震设计。
一、抗震设计的重要性市政桥梁作为城市基础设施的重要组成部分，其在地震发生后直接影响市民的出行和生活。
如果市政桥梁在地震发生时不能承受地震力，将对城市的通行产生严重的影响，甚至会导致桥梁倒塌，造成不可挽回的损失。
市政桥梁必须具有一定的抗震能力，才能在地震发生时保证市民的生命安全和基础设施的正常运行。
抗震设计也是符合国家建筑法规和标准的要求。
根据《城市市政桥梁抗震设防规范》，市政桥梁必须进行抗震设计，并且要满足一定的抗震设防等级。
抗震设计的实施不仅可以提高市政桥梁的抗震能力，还能够提高其承载能力和抗震性能，使其更加安全可靠。
从法规层面和安全性考虑，市政桥梁抗震设计的重要性不言而喻。
二、抗震设计的原则和方法市政桥梁的抗震设计，首先需要根据地震特性和桥梁结构特点来确定设计标准和要求。
在设计中，需要考虑地震的横向力、纵向力和扭转力，以及桥梁结构的受力特点，合理确定各部位的截面尺寸、钢筋配筋和构造形式。
还要考虑桥梁的整体稳定性和变形能力，避免出现局部破坏或整体破坏。
抗震设计还要充分考虑桥梁结构的变形和位移能力，避免地震作用引起的大变位，造成桥梁结构的破坏。
要在设计中考虑桥梁结构的弹性和塑性变形特性，在设计中充分发挥桥梁结构的变形能力，以减小地震作用对桥梁结构的影响。
抗震设计的方法主要包括减震控制和加固加固。
减震控制是通过合理的抗震设计和材料选择，在桥梁结构中引入减震设备，减小地震作用对桥梁结构的影响，提高桥梁的抗震性能。
桥梁抗震设计标准
桥梁抗震设计标准在桥梁设计中，抗震设计是至关重要的一环。
近年来，随着地震频发，桥梁的抗震性能越来越受到关注。
本文将重点介绍桥梁抗震设计的标准。
桥梁抗震设计应遵循“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则。
具体来说，桥梁抗震设计应达到以下目标：1. 在小震作用下，桥梁结构应能正常使用，不发生过大的变形或损坏。
2. 在中震作用下，桥梁结构应能进行维修，即在地震后通过维修恢复正常使用。
3. 在大震作用下，桥梁结构应能承受地震力，不发生倒塌或严重损坏，保障生命安全。
为达到上述目标，桥梁抗震设计应考虑以下几个方面：1. 场地选择在选择桥梁的建造地点时，应尽量选择远离地震带的地段。
如果必须建设在地震带上，应进行详细的场地勘察，评估地震风险，并采取相应的抗震措施。
2. 结构体系桥梁的结构体系应合理选择，避免出现过大的地震力集中。
例如，采用多跨连续梁、刚架桥等结构形式，避免使用单跨简支梁等容易产生震害的结构形式。
3. 抗震设防标准根据国家规定的抗震设防标准，桥梁设计时应进行地震烈度评估，并采取相应的抗震措施。
对于特别重要的桥梁，应采用更高级别的抗震设防标准。
4. 地震动参数在桥梁设计中，应考虑地震动参数对结构的影响。
这些参数包括地震加速度、地震速度、地震位移等。
根据不同的地震动参数，结构设计应有所不同。
5. 抗震构造措施在桥梁结构设计中，应采用一些抗震构造措施来提高结构的抗震性能。
例如，增加结构构件之间的连接强度，增加支撑和固定构件的数量，防止构件在地震中脱落等。
6. 建筑材料和施工方法桥梁的建筑材料和施工方法也会对其抗震性能产生影响。
例如，采用高性能混凝土、高强度钢材等材料可以提高结构的强度和耐久性。
同时，合理的施工方法也可以提高结构的整体性和稳定性。
综上所述，桥梁抗震设计是保障人民生命财产安全的重要一环。
在设计过程中，应综合考虑场地选择、结构体系、抗震设防标准、地震动参数、抗震构造措施以及建筑材料和施工方法等因素，以确保桥梁具有足够的抗震性能。
桥梁抗震设计的理论与实践探讨
桥梁抗震设计的理论与实践探讨桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，在保障人员和物资的流通方面发挥着关键作用。
然而，地震等自然灾害可能对桥梁造成严重破坏，影响其正常使用甚至导致垮塌，给人们的生命财产安全带来巨大威胁。
因此，桥梁抗震设计至关重要。
一、桥梁抗震设计的理论基础1、地震作用的特性地震是一种复杂的自然现象，其产生的地震波包括纵波、横波和面波等。
这些波的传播特性和能量分布对桥梁结构的影响各不相同。
了解地震作用的特性是进行桥梁抗震设计的前提。
2、结构动力学原理桥梁在地震作用下会产生振动，结构动力学原理用于分析桥梁结构的动力响应。
这包括对结构的自振频率、振型和阻尼等参数的研究。
3、抗震设计规范各国和地区都制定了相应的桥梁抗震设计规范，这些规范基于大量的研究和实践经验，为桥梁抗震设计提供了基本的准则和要求。
二、桥梁抗震设计的方法1、静力法静力法是一种较为简单的设计方法，将地震作用等效为静力荷载施加在桥梁结构上。
这种方法适用于结构简单、自振周期较小的桥梁。
2、反应谱法反应谱法考虑了结构的动力特性和地震动的频谱特性，通过反应谱曲线来确定结构的地震响应。
它是目前桥梁抗震设计中常用的方法之一。
3、时程分析法时程分析法通过直接输入地震波，对桥梁结构进行动力时程分析，能够更准确地反映结构在地震作用下的全过程响应。
但计算量较大，通常用于重要或复杂的桥梁。
三、桥梁结构的抗震措施1、合理的结构选型选择具有良好抗震性能的桥梁结构形式，如连续梁桥、拱桥等。
避免采用抗震性能较差的结构形式。
2、加强构件的连接确保桥梁各构件之间的连接牢固可靠，能够有效地传递地震力，避免节点破坏。
3、增加耗能装置在桥梁结构中设置耗能装置，如阻尼器、防屈曲支撑等，消耗地震输入的能量，减轻结构的损伤。
4、基础的抗震设计合理设计桥梁基础，提高基础的承载能力和抗变形能力，确保桥梁在地震作用下的稳定性。
四、桥梁抗震设计的实践案例1、国内某大型桥梁的抗震设计该桥梁位于地震多发区，设计过程中充分考虑了地震作用的特性和当地的地震风险。
关于市政桥梁抗震结构设计的分析
关于市政桥梁抗震结构设计的分析摘要：在市政桥梁的建设过程中，为了有效的确保桥梁工程的施工质量以及在后期的使用质量。
良好的桥梁施工设计是必须的，桥梁工程设计的质量直接影响着整个市政桥梁工程的施工质量以及后期的使用寿命。
为了确保桥梁工程的设计合理，在进行工程建设前，设计师应进行实地的勘查和调研，充分的掌握桥梁设计施工中会出现的问题以及影响桥梁施工质量的相关因素，针对这些问题进行充分的论证研究，为桥梁工程的施工建设制定出最合理的工程设计。
关键词：市政桥梁；结构设计；施工处理由于各地区地质环境的不同，在受到地震灾害的时候，很多的建筑工程如果设计施工没有经过抗震性的研究和测验，将会对人们的生命财产安全造成极大的损害。
市政桥梁是交通中重要的部分，为了保证在发生自然灾害时，为人们提供重要的生命安全通道，桥梁设计中的抗震性非常的重要。
做好了抗震性的设计和施工，也能大大的提高我国市政桥梁设计施工的专业水平。
1 市政桥梁抗震分析为了建立正确的抗震设计方法并采取有效的抗震措施，研究和分析公路桥梁的地震破坏及其成因是必不可少的。
从世界各国地震案例统计来看，公路桥梁的主要破坏原因如下：（1）梁桥的地震位移导致上梁由于覆盖梁宽度不足而松动。
碰撞造成的破坏，拱形结构主要表现为拱形建筑物和腹拱的破坏，拱顶中的拱形环，拱形引起的破裂裂缝，甚至整个隆起变形；（2）地震引起的地基土液化增加地面位移，加剧了结构响应，大大增加了梁下落的可能性；（3）不充分考虑支撑件的抗震要求会导致支撑件的过度位移和变形，从而导致支撑件本身的构造。
破坏等，从而对结构的其他部分产生不利影响；（4）桥梁下部结构强度不足引起的地震下部开裂，变形和破坏，从而对整个桥梁产生不利影响；（5）地震引起的软基上由于河岸桥梁滑移造成整桥长度缩短造成的严重破坏。
以下是落梁，桥墩，桥墩和桥台失效的原因以及基础损坏和桩的损坏。
2 市政桥梁结构设计要求2.1 设计桥梁结构的体系流程为了满足普通桥梁的设计要求，有必要根据实际情况分析桥梁的结构，通过结构的优化，可以实现公路结构的改善。
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3.1 桥梁结构抗震设防原则
抗震设防的目标
具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震设计方法
实现。
三水准：“小震”“中震”“大震”;
地震影响 50年超越概率 地震重现期
众值烈度(Im)
基本烈度(I0) 罕遇烈度(Is)
小震
中震 大震
63.2%
10% 2-3%
50年
475年 1642-2475年
为什么需要考虑场地的影响
3.2.1 场地
为什么需要考虑场地的影响
场地的地震动作用：指由于强烈地面运动引起地面设施振动而产生的 破坏作用。 • 主要途径是合理的进行抗震和减震设计和采取减震措施，为此要 确定工程场地的设计地震动参数。
地段划分
地段类别 有利地段 地质、地形、地貌 稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等 软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的 陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不 均匀的土层（如古河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半 填半挖地基）等
vse d0 / t
vse d0 t di vsi n
:土层的等效剪切波速
t d i / vsi
i 1
n
:计算深度（m)，取覆盖层厚度和20m二者的较小值
:剪切波在地面至计算深度之间的传播时间
:计算深度范围内第i土层的厚度(m)
:计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)
:计算深度范围内土层的分层数
第三章 桥梁结构的抗震设计
李顺龙
博士
哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 桥梁与隧道工程系
本章目录
3.1 桥梁结构抗震设防原则
3.2 地基的抗震设计
3.3 梁桥的抗震设计
3.4 大跨度桥梁抗震设计实例
3.1 桥梁结构抗震设防原则
总目标
桥梁抗震的目标是减轻桥梁工程的地震破坏，保障人民生命财产的 安全，减少经济损失。因此，既要使震前用于抗震设防的经济投入不超 过我国当前的经济能力，又要使地震中桥梁的破坏程度限制在人们可以 承受的范围内。换言之，需要在经济与安全之间进行合理的平衡，这是 桥梁抗震设防的合理安全度原则。
抗震设防烈度 桥梁等级
6 0.05g 7 7 6 6 0.1g 8 8 7 7
7 0.15g 9 8 7 7 0.2g 9 9 8 8
8 0.3g
9 0.4g
A类 B类 C类 D类
专门研究 9 8 8 ≥9 9 9
3.1 桥梁结构抗震设防原则
各类公路桥梁抗震设防措施等级
a. 抗震设防烈度为6度及6度以上地区的公路桥梁，必须进行 抗震设计； b. 对于基本烈度为7、8、9度地区的公路工程按《抗震设计 细则》进行抗震设计，9度以上地区的桥梁和有特殊要求的大 跨径或特殊桥梁，其抗震设计应作专门研究。 c. 对于跨径不超过150米的钢筋砼和预应力砼梁桥、圬工或
“两阶段”抗震设计方法
第一阶段设计 (E1 地震作用 ) ：以小震作用效应和其它荷载效应的基
本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算结构的弹
性变形：满足第一水准抗震设防目标的要求：
第二阶段设计 (E2 地震作用 ) ：在大震作用下验算结构的弹塑性变形 ，以满足第三水准抗震设防的要求。
用另外的土石來填 补地基，常有土壤密实 度不足情形，导致建筑 物在地震时产生倾斜、 沉陷。
3.2.1 场地
临近悬崖
谷地或低地
泥石流
地裂
3.2.1 场地
地段选择原则
选择有利地段； 避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施； 不在危险地段建设。
“人定胜天”的思想在桥梁结构抗震设计中并不适用
E1地震作用： 工程场地重现期 较短的地震作用， 对应于第一级设 防水准。 E2地震作用： 工程场地重现期 较长的地震作用， 对应于第二级设 防水准。
D类
☆☆☆但对抗震救灾以及在经济、国防上具有重要意义的桥梁或破坏后修复 （抢修）困难的桥梁，可按国家批准权限，报请批准后，提高设防类别。
3.1 桥梁结构抗震设防原则
3.2.1 场地
场地覆盖层厚度的确定
一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面； 当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的下卧土 层，且下卧土层的剪切波速不小于400m/s时，可按地面至该下卧土层 顶面的距离确定； 剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层； 土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。
说明：第二水准的设防要求，是通过概念设计和构造措施来满足的，对 大多数结构．可只进行第一阶段设计；只有对《公路桥梁抗震设计细则》 所规定的部分结构，如有特殊要求的桥梁和地震时易倒塌的结构以及有 明显薄弱层的不规则桥梁结构，才进行第二阶段的抗震验算
3.1 桥梁结构抗震设防原则
各类公路桥梁抗震设防烈度
各类桥梁的抗震设防类别的适用范围
桥梁抗震 设防类别 A类 B类 C类 D类 单跨跨径超过150m的特大桥 单跨跨径不超过150m的高数公路，一、二级公路上的大桥和特大桥 二级公路上的中小桥，单跨跨径不超过150m的三、四级公路上的特 大桥和大桥 三、四级公路上的中小桥 适用范围
3.1 桥梁结构抗震设防原则
抗震设防的目标
地震是一种随机性极强的自然灾害，不可能保证结构在地震作用下的 绝对安全，也不可能不抗震设防，如何办？
使用寿命期内对不同频度和强度的地震，要求结构具有不同的抵抗能 力，使设计的结构在未来地震作用下发生破坏的概率为社会所接受， 同时为当前的经济条件所允许。合理的抗震设计应满足经济和安全之 间的合理平衡，三水准（中国）
1.5 2.0 4.0 vse 7.5 / 253.6m/s 180 240 310
3.2.1 场地
场地类别
桥梁工程场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价： 对符合下列规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对桥梁的影响： • 抗震设防烈度小于8度； • 非全新世活动断裂； • 抗震设防烈度为8度和9度时，前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚 度分别大于60m和90m。 对不符合本条1款规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离不宜小 于对发震断裂最小避让距离的规定。 A类桥梁应尽量避开主断裂，抗震设防烈度为8度和9度的地区，其 避开主断裂的距离为桥墩边缘至主断裂带外缘不宜小于300和500m A类桥梁以下桥梁宜采用跨径较小便于修复的结构 当桥位无法避开发震断裂时，宜将全部桥墩台布置在断层的同一盘 (最好是下盘)上。
3.2.2 天然地基与基础的抗震验算
地基在地震作用下的稳定性对基础及上部结构的内力分布是比较 敏感的，因此确保地震时地基基础能够承受上部结构传下来的竖向和 水平地震作用以及倾覆力矩而不发生过大变形和不均匀沉降是地基基 础抗震设计的基本要求。
地基基础抗震设计的一般要求
同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上； 同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基； 地基有软弱土、可液化土、新近填土或严重不均匀土层时，宜加强基 础的整体性和刚性； 根据具体情况，选择对抗震有利的基础类型，在抗震验算时应尽量考 虑结构、基础和地基的相互作用影响，使之能反映地基基础在不同阶 段上的工作状态。
3.2.2 天然地基与基础的抗震验算
地基抗震验算效应组合
地基抗震验算时，应采用地震作用效应与永久作用效应组合
天然地基在地震作用下的抗震承载力验算
地基土抗震承载力 • 地震是偶发事件，地基抗震承载力安全系数可比静载时降低； • 多数土在有限次的动载下，强度较静载下稍高。
f aE a f a
钢筋砼拱桥的抗震设计按规范进行抗震设计，斜拉桥、悬索桥、
单跨跨径超过150m的特大跨径梁桥和拱桥必须进行专门抗震设 计计算；
3.2 地基的抗震设计——场地
什么是场地？
场地指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，其范围相当于厂区 、居民小区和自然村或不小于1.0平方公里的平面面积。 历史震害调查发现，在具有不同工程地质条件的建筑场地上，建筑物 在地震中的破坏程度明显不同。 从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可分为两种类型 ：地基失效和场地的震动作用。 地基失效：指造成建筑破坏的直接原因是由于场地和地基稳定性引起 的。 • 场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等; • 一般通过场地选择和地基处理来减轻地震灾害的。
3.2.1 场地
例题：已知某桥梁场地的钻孔地质材料如下表所示，试确
定场地的类别。
土层底部深度(m)
1.5 3.5 7.5 15.5
土层厚度(m)
1.5 2.0 4.0 8.0
岩土名称(m)
杂填土 粉土 细沙 砾沙
土层剪切波速(m/s)
180 240 310 520
解：(1)确定覆盖层厚度：因为地表下7.5m以下的土层的剪切波 速度vs = 520m/s>500m/s，故d0 = 7.5m。 (2)计算剪切波速 查表知vse在250-500m/s之间，且d0 >5m，故属于II类场地
场地土及场地覆盖层厚度
场地土：指在场地范围内的地基土。即使在同一烈度区，场地土质条 件的不同，建筑物的震害又有很大差异。 一般规律：软弱地基与坚硬地基相比，自振周期长，振幅大，振动持 续时间长，震害也重，同时易产生不稳定状态。
3.2.1 场地
场地剪切波速和覆盖层厚度
需要对不同桥梁场地按照其对桥梁地震作用的强弱和特征分类，以便 根据不同的桥梁场地类别采用相应的设计参数进行桥梁的抗震设计。 桥梁工程场地按地震对桥梁的影响划分为4类，桥梁工程场地分类指 标为场地剪切波速（或场地土类型）和覆盖层厚度。