浅议公路桥梁抗震设计
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行简单的分析（ 动力特性分析和地震反应评估） ， 然后结合结构设计分析结构的抗震薄弱部位 ，并 进一步分析是否能通过配筋或构造设计，保证这
些部位的抗震安全性。最后 ， 根据分析结果综合
键词 ： 梁，公路 ；设计 ； 囊桥 抗震
ｉ 判结构体系抗震性能的优劣，决定是否要修改 平 １３ ．下部结构破坏 设计方案。 圬工下部一般出现倾斜、倒塌、开裂破坏。 增加结构的柔性以延长结构的 自 振周期 ， 达 钢筋混凝土结构会出现轻微开裂、保护层混凝土 到减小由于地震所产生的地震荷载和增加结构的
自 身震害极少见。多是地基发生沉降、滑移造成 氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等） 在 基础变位。桩基础却有发生剪断、倾斜的破坏。 梁体与墩、台的连接处增加结构的柔性和阻尼以 １ 桥梁震害现象 、 上部结构破坏和支撑连接构件破坏都是 由 减小桥梁的地震反应 ； 采用减、隔震支座桥梁结 地震造成的地表破坏现象主要有地表断裂 、 如果上、 构的梁体通过支座与墩 、台相联结， 大量的试验 滑坡、沙土液化、软土震陷等。地表断裂又称地 于支撑连接构件失效所致 。在地震中， 下部结构的相对位移过大 ， 超过支座的变形能力 和理论分析都表明其联结方式对桥梁结构的地震 裂缝 ， 分为构造地裂缝与重 力地裂缝 两种 。构造 或支撑 面宽 度、或超 出梁 间纵向约束装置的强 反应有很大的影响 ， 在梁体与墩 、台的联结处安 地裂缝与地 质构造有关 ， 是地震断层错动后在地 度， 支撑连接构件就可能失效 。支撑连接构件失 装减、隔震支座能有效地减小墩、台所受的水平 表 留下的痕迹 。其切割很深 ， 可以从地壳内的岩
一
新西兰和 日 本等在桥梁设 定的边坡 ， 在地震时由于附加水平力的作用或土 移。在地震中下部结构如不能抵抗其 自身的惯性 行了许多研究， 美国、 墩和台就会 计规范中都列入了相应的条款。 层强度降低而发生滑动。导致修筑在这些边坡或 力和支座传递的上部结构的地震力， 一旦 （ 利用桥墩延性减震。利用桥墩的延性减震 ３ ） 附近的建筑物损坏。地震引起的滑坡是山区或丘 开裂甚至折断。如果桥墩设计的延性较差， 抗力不足 ， 就会发生脆性破坏并丧失承载能力。 是当前桥梁抗震设计中常用的方法 ，桥墩延性减 陵地 区的震害特点。在不稳定的人工边坡开挖面
的措施。
上、下部间缺少足够的约束， 其相对位移进 地震力。 层直达地表 ， 不受地貌影响 。可延绵数十至上百 效后， 可能导致落梁 。而落梁的冲击 力又会 （） ２采用隔震支座和阻尼器相结合的系统。 利 公里。重力地裂缝是由于地面土质软硬不均匀及 步加大， 微地貌重力影响 ， 在地震动作用下形成的。与震 损毁下部结构。支撑连接件失效主要是因为设计 用桥墩在地震作用下发生弹塑性变形耗散地震能 近 前土质的稳定状态密切相关。在震区分布极广。 上使用 了偏低的设计地震荷载或用全截面而非开 量以达到减震的目的， 利用桥墩的延性抗震。 相邻梁跨间的相对位 ２ 年来， ０ 国外在桥梁减、隔震和延性抗震方面进 软弱黏性土土坡 ， 层理倾斜或有软弱夹层等不稳 裂截面计算刚度从而低估 了
［ Ｒ巨锋，王小旭。 ２ Ｉ 桥梁的抗震设计浅析【＿ 技 Ｊ聿 ］｝
资讯，２０． ０９ ． ２ 【上海市政工程设计研究总院． ３ １ 桥梁设计王程师 手册ｆ ． 人民 Ｓ 北京： 交通 出 】 版社 ， ０． ２ ７ ０
日 程术 技
浅议公路桥梁抗震设计
哈学平 青海蓝图公路勘测设计有限责任公司
囊 摘 要ｉ提 高桥梁的抗震性能涉及 多学科 甚至倒塌。 ％ １２支撑连接构件破坏 ． 多 领域， 应清醒地看到我 国在提高桥 梁抗震性 能 方 面所做研 究与国外相比还有一 定差距。本文 桥梁的支座、伸缩缝和剪力键等薄弱的构件 首 先 分 析 了桥 梁 的 震 害及 特征 ， 此 基础 上 ， 在 重 在外力作用下总是最易受损的。
及平原地区河岸也会出滑坡 。饱和沙土在地震的 继而上部结构也遭受到破坏。桥梁墩台破坏源于 震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性 ，以 作用下， 结构破坏， 土颗粒发生相对位移 ， 体积收 设计和构造两方面原因。首先是纵 向受力主筋在 便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性 因搭 铰产生弹塑性变形来延长结构周期、耗散地震能 缩， 孔隙水压力暂时显著增大 ， 当孔隙水压力上升 墩底或梁柱结合处过于集中的搭接或焊接 ， 接或焊接强度不足 ， 在地震荷载作用下， 纵向主筋 量。在进行延性抗震设计时， 按弹性反应谱计算 到与外部压力相等时 ， 沙土颗粒便形同 “ 液体” 呈悬浮状态 ， 使土体抗剪强度丧失 ； 另一方面 ， 高 尚未达到设计强度而钢筋连接的位置出现搭接失 塑性反应的地震荷载需要修正 ，桥梁抗震设计规 造成 范采用了综合影响系数来反映塑性变形的影响。 压力孔隙水在喷 出地面时 ， 同时将沙土颗粒一并 效而弯 曲破坏。或者取用较小的地震荷载， 结构实际抗弯强度不足。其次， 箍筋直径过小， 间 ３ 、结束语 带 出， 形成 “ 喷水冒沙”现象。在强震作用下， 土 桥梁 的地震 分析本质上是 一种结构的随机 体结构被扰 动， 强度降低， 孔隙水压力增大 ， 从边 距过大会造成结构的设计抗剪能力不足。再次 ， 箍筋端部 震动计算 ，理应发展桥梁抗震的随机分析方法。 界排出， 软黏土被压密 ， 产生沉隐或不均匀沉陷。 纵 向主筋和横 向箍筋的锚固长度不足 ， ３ 主筋集中 桥梁地震破坏不能单独看作是结构的强度不足所 这种不均匀沉陷引起的内力重分布可导致结构特 未作成１５ 弯钩伸向核心混凝土部分 ， 截断或搭接等构造上的缺 陷也是造成下部结构破 致， 需由传统的强度理论向延性抗震理论转变。 桥梁的震害无非就是发生在桥梁的组成部位 坏 的原 因。当结构周围的地基受到地震作用强 现在各种减隔震装置的应用效果、各种控制算法 基础就会发生沉降或滑移， 引起墩台倾 等均得到 了广泛的关注 ， 应加强桥梁结构各种减 上的破坏。通常桥梁都是 由上部结构、支持连接 度降低时 ， 这是导致桥梁结构破坏的重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 隔震、地震动控制的 研究。 构件、墩台等 部结构和基础组成。所以桥梁震 斜 、倒塌或折断 ， 别是超静定结构破坏乃至倒塌。
截面变化处核心混凝 阻尼或能量耗散能力以减小由于地震所ｇ起的结 ｆ 《 公路抗震设计规范》Ｊ ０ － ９ Ｊ ４ ８是现行的 剥落 、纵向受力主筋压曲， Ｔ０ 构反应是实用的抗震方法。当前， 比较容易实现 公路抗震标准。条文规定 ： 桥面不连续的简支梁 土压碎等。 １４基础破坏 ． 和有效的抗震方法主要有以下几点。 （ 桥宜采用挡块等防止纵横向落粱的措施， 板） 桥面 扩大基础和桩基的承台因本身刚度比较大 ， （ 采用隔震支座。采用减 、隔震支座（ １ ） 聚四 连续简支梁（ 桥， 板） 应采取防止横向产生较大位移
害 大体 分为 四类 。 １ １ 结构 破坏 ．上部
原 因。总之， 桥梁震害可能是 由于上述的一种因 素造成， 也可能是几种因素共同作用的结果。 ２ 、桥梁的抗震设计 由于地震发生的不确定性和复杂性 ， 再加上
对于梁式结构由于地震效应造成结构本身的 破坏在报道中见的不多。梁式结构破坏多是在地
参考赚 【】 ｌ于淑兰． 抗震设计ｆ ． 宁交通 科技， 桥梁 Ｊ辽 １
２ ｏ 。． ０ ４４
使 计 震作用下支撑连接构件破坏或下部结构失效导致 结构计算模型的假定与实际情况的差异 ， “ 算设计”很难控制结构的抗震性能， 因而不能完 的落梁。而落梁对墩台侧壁的撞击又对下部结构 造成破坏。拱式结构主要表现为拱上建筑和腹拱 全依赖计算 。结构抗震性能的决定因素是良好的 “ 概念设计”。因此， 在桥梁的方案设计阶段， 破坏 ， 圈在拱脚和拱顶出现裂缝 ， 拱 拱圈隆起变形
点 阐述 了桥 梁 的抗 震设 计 方 法 。
不能仅仅根据功能要求和静力分析就决定方案的 取舍 ，还应考虑桥梁的抗震性能 ，尽可能选择 良
好的抗震结构体系。在抗震概念设计时， 要特别 重视上、下部结构连接部位的设计， 桥墩形式的
选取， 过渡孔处连接部位的设计以及塑性铰预期 部位的选择。为了保证所选择的结构体系在桥址 处的场地条件下确实是 良 好的抗震体系， 必须进
些部位的抗震安全性。最后 ， 根据分析结果综合
键词 ： 梁，公路 ；设计 ； 囊桥 抗震
ｉ 判结构体系抗震性能的优劣，决定是否要修改 平 １３ ．下部结构破坏 设计方案。 圬工下部一般出现倾斜、倒塌、开裂破坏。 增加结构的柔性以延长结构的 自 振周期 ， 达 钢筋混凝土结构会出现轻微开裂、保护层混凝土 到减小由于地震所产生的地震荷载和增加结构的
自 身震害极少见。多是地基发生沉降、滑移造成 氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等） 在 基础变位。桩基础却有发生剪断、倾斜的破坏。 梁体与墩、台的连接处增加结构的柔性和阻尼以 １ 桥梁震害现象 、 上部结构破坏和支撑连接构件破坏都是 由 减小桥梁的地震反应 ； 采用减、隔震支座桥梁结 地震造成的地表破坏现象主要有地表断裂 、 如果上、 构的梁体通过支座与墩 、台相联结， 大量的试验 滑坡、沙土液化、软土震陷等。地表断裂又称地 于支撑连接构件失效所致 。在地震中， 下部结构的相对位移过大 ， 超过支座的变形能力 和理论分析都表明其联结方式对桥梁结构的地震 裂缝 ， 分为构造地裂缝与重 力地裂缝 两种 。构造 或支撑 面宽 度、或超 出梁 间纵向约束装置的强 反应有很大的影响 ， 在梁体与墩 、台的联结处安 地裂缝与地 质构造有关 ， 是地震断层错动后在地 度， 支撑连接构件就可能失效 。支撑连接构件失 装减、隔震支座能有效地减小墩、台所受的水平 表 留下的痕迹 。其切割很深 ， 可以从地壳内的岩
一
新西兰和 日 本等在桥梁设 定的边坡 ， 在地震时由于附加水平力的作用或土 移。在地震中下部结构如不能抵抗其 自身的惯性 行了许多研究， 美国、 墩和台就会 计规范中都列入了相应的条款。 层强度降低而发生滑动。导致修筑在这些边坡或 力和支座传递的上部结构的地震力， 一旦 （ 利用桥墩延性减震。利用桥墩的延性减震 ３ ） 附近的建筑物损坏。地震引起的滑坡是山区或丘 开裂甚至折断。如果桥墩设计的延性较差， 抗力不足 ， 就会发生脆性破坏并丧失承载能力。 是当前桥梁抗震设计中常用的方法 ，桥墩延性减 陵地 区的震害特点。在不稳定的人工边坡开挖面
的措施。
上、下部间缺少足够的约束， 其相对位移进 地震力。 层直达地表 ， 不受地貌影响 。可延绵数十至上百 效后， 可能导致落梁 。而落梁的冲击 力又会 （） ２采用隔震支座和阻尼器相结合的系统。 利 公里。重力地裂缝是由于地面土质软硬不均匀及 步加大， 微地貌重力影响 ， 在地震动作用下形成的。与震 损毁下部结构。支撑连接件失效主要是因为设计 用桥墩在地震作用下发生弹塑性变形耗散地震能 近 前土质的稳定状态密切相关。在震区分布极广。 上使用 了偏低的设计地震荷载或用全截面而非开 量以达到减震的目的， 利用桥墩的延性抗震。 相邻梁跨间的相对位 ２ 年来， ０ 国外在桥梁减、隔震和延性抗震方面进 软弱黏性土土坡 ， 层理倾斜或有软弱夹层等不稳 裂截面计算刚度从而低估 了
［ Ｒ巨锋，王小旭。 ２ Ｉ 桥梁的抗震设计浅析【＿ 技 Ｊ聿 ］｝
资讯，２０． ０９ ． ２ 【上海市政工程设计研究总院． ３ １ 桥梁设计王程师 手册ｆ ． 人民 Ｓ 北京： 交通 出 】 版社 ， ０． ２ ７ ０
日 程术 技
浅议公路桥梁抗震设计
哈学平 青海蓝图公路勘测设计有限责任公司
囊 摘 要ｉ提 高桥梁的抗震性能涉及 多学科 甚至倒塌。 ％ １２支撑连接构件破坏 ． 多 领域， 应清醒地看到我 国在提高桥 梁抗震性 能 方 面所做研 究与国外相比还有一 定差距。本文 桥梁的支座、伸缩缝和剪力键等薄弱的构件 首 先 分 析 了桥 梁 的 震 害及 特征 ， 此 基础 上 ， 在 重 在外力作用下总是最易受损的。
及平原地区河岸也会出滑坡 。饱和沙土在地震的 继而上部结构也遭受到破坏。桥梁墩台破坏源于 震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性 ，以 作用下， 结构破坏， 土颗粒发生相对位移 ， 体积收 设计和构造两方面原因。首先是纵 向受力主筋在 便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性 因搭 铰产生弹塑性变形来延长结构周期、耗散地震能 缩， 孔隙水压力暂时显著增大 ， 当孔隙水压力上升 墩底或梁柱结合处过于集中的搭接或焊接 ， 接或焊接强度不足 ， 在地震荷载作用下， 纵向主筋 量。在进行延性抗震设计时， 按弹性反应谱计算 到与外部压力相等时 ， 沙土颗粒便形同 “ 液体” 呈悬浮状态 ， 使土体抗剪强度丧失 ； 另一方面 ， 高 尚未达到设计强度而钢筋连接的位置出现搭接失 塑性反应的地震荷载需要修正 ，桥梁抗震设计规 造成 范采用了综合影响系数来反映塑性变形的影响。 压力孔隙水在喷 出地面时 ， 同时将沙土颗粒一并 效而弯 曲破坏。或者取用较小的地震荷载， 结构实际抗弯强度不足。其次， 箍筋直径过小， 间 ３ 、结束语 带 出， 形成 “ 喷水冒沙”现象。在强震作用下， 土 桥梁 的地震 分析本质上是 一种结构的随机 体结构被扰 动， 强度降低， 孔隙水压力增大 ， 从边 距过大会造成结构的设计抗剪能力不足。再次 ， 箍筋端部 震动计算 ，理应发展桥梁抗震的随机分析方法。 界排出， 软黏土被压密 ， 产生沉隐或不均匀沉陷。 纵 向主筋和横 向箍筋的锚固长度不足 ， ３ 主筋集中 桥梁地震破坏不能单独看作是结构的强度不足所 这种不均匀沉陷引起的内力重分布可导致结构特 未作成１５ 弯钩伸向核心混凝土部分 ， 截断或搭接等构造上的缺 陷也是造成下部结构破 致， 需由传统的强度理论向延性抗震理论转变。 桥梁的震害无非就是发生在桥梁的组成部位 坏 的原 因。当结构周围的地基受到地震作用强 现在各种减隔震装置的应用效果、各种控制算法 基础就会发生沉降或滑移， 引起墩台倾 等均得到 了广泛的关注 ， 应加强桥梁结构各种减 上的破坏。通常桥梁都是 由上部结构、支持连接 度降低时 ， 这是导致桥梁结构破坏的重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 隔震、地震动控制的 研究。 构件、墩台等 部结构和基础组成。所以桥梁震 斜 、倒塌或折断 ， 别是超静定结构破坏乃至倒塌。
截面变化处核心混凝 阻尼或能量耗散能力以减小由于地震所ｇ起的结 ｆ 《 公路抗震设计规范》Ｊ ０ － ９ Ｊ ４ ８是现行的 剥落 、纵向受力主筋压曲， Ｔ０ 构反应是实用的抗震方法。当前， 比较容易实现 公路抗震标准。条文规定 ： 桥面不连续的简支梁 土压碎等。 １４基础破坏 ． 和有效的抗震方法主要有以下几点。 （ 桥宜采用挡块等防止纵横向落粱的措施， 板） 桥面 扩大基础和桩基的承台因本身刚度比较大 ， （ 采用隔震支座。采用减 、隔震支座（ １ ） 聚四 连续简支梁（ 桥， 板） 应采取防止横向产生较大位移
害 大体 分为 四类 。 １ １ 结构 破坏 ．上部
原 因。总之， 桥梁震害可能是 由于上述的一种因 素造成， 也可能是几种因素共同作用的结果。 ２ 、桥梁的抗震设计 由于地震发生的不确定性和复杂性 ， 再加上
对于梁式结构由于地震效应造成结构本身的 破坏在报道中见的不多。梁式结构破坏多是在地
参考赚 【】 ｌ于淑兰． 抗震设计ｆ ． 宁交通 科技， 桥梁 Ｊ辽 １
２ ｏ 。． ０ ４４
使 计 震作用下支撑连接构件破坏或下部结构失效导致 结构计算模型的假定与实际情况的差异 ， “ 算设计”很难控制结构的抗震性能， 因而不能完 的落梁。而落梁对墩台侧壁的撞击又对下部结构 造成破坏。拱式结构主要表现为拱上建筑和腹拱 全依赖计算 。结构抗震性能的决定因素是良好的 “ 概念设计”。因此， 在桥梁的方案设计阶段， 破坏 ， 圈在拱脚和拱顶出现裂缝 ， 拱 拱圈隆起变形
点 阐述 了桥 梁 的抗 震设 计 方 法 。
不能仅仅根据功能要求和静力分析就决定方案的 取舍 ，还应考虑桥梁的抗震性能 ，尽可能选择 良
好的抗震结构体系。在抗震概念设计时， 要特别 重视上、下部结构连接部位的设计， 桥墩形式的
选取， 过渡孔处连接部位的设计以及塑性铰预期 部位的选择。为了保证所选择的结构体系在桥址 处的场地条件下确实是 良 好的抗震体系， 必须进