公路抗震设计细则范文篇1

关键词：桥梁；设计；抗震措施

中图分类号：K928.78文献标识码：A文章编号：

引言：我国桥梁行业得到了迅猛发展，越来越多的桥梁从祖国大地拔地而起。回顾近代地震史，有唐山大地震、汶川大地震……，这些地震都给我国经济、建设等方面带来了无可估量的损失。因此，合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济地实现抗震设防的目标。

一、桥梁的震害类型分析(1)桥台震害：其主要表现为桥台与路基一起滑动并移向河心，桩柱式桥台的桩柱不同程度沉降、开裂、倾斜和折断等。(2)桥墩震害：在地震力作用下桥墩会不同程度的倾斜、沉降、滑移、开裂、剪断和钢筋扭曲。(3)支座震害：根据以往工作经验.

会发现某些桥梁的支座设计并未充分考虑抗震的需求，如某些支座形式和材料上存在缺陷、在构造上连接与支挡等构造措施不足等，以致支座在地震力作用下会发生较大的变形和位移。(4)地基与基础震害：在地震力作用下地基中的砂土会被液化，以致地基失效，基础沉降或不均匀沉降，从而导致地面较大变形，地层发生水平滑移、下层、断裂等。地基与基础震害会使桥梁发生坍塌，给震后修复工作带来困难。(5)梁的震害：梁的震害主要是因桥台震害、桥墩震害、支座震害等引起的，其主要表现为主梁坠落，这也是最严重的震害现象。

二、桥梁的抗震设计1、抗震概念设计。由于地震的发生存在不确定因素和复杂因素，同时结构计算模型需要假定结果且与实际情况存在较大差异，以致“计算设计”在一定程度上较难控制结构的抗震性能，因此，对于结构抗震设计来说，不能完全依赖计算，“概念设计”其实比“计算设计”更加重要。而良好的“概念设计”将直接影响着结构抗震性能。良好的“概念设计”必须是，在设计桥梁方案阶段应根据功能要求、静力分析和桥梁的抗震性能等取舍抗震结构体系。在抗震概念设计时，应重视上、下部结构连接部位和过渡孔处连接部位的设计及塑性铰预期部位和桥墩形式的选取；应对动力特性进行简单的分析、对地震反应进行评估，接着结合结构设计对结构的抗震薄弱部位、构造设计及是否能通过配筋等进行进一步地分析。以分别保证桥梁结构的经济性、抗震安全性和在桥址处的场地条件下所选择的结构体系是良好的结构体系。最后，应根据分析结果对抗震性能的优劣进行综合性评判，再决定是否对设计方案进行修改。2、延性抗震设计。桥梁的抗震设计主要是反复进行①仔细地对预期会出现的塑性铰部位进行配筋设计；②为保证抗震安全性应分析并验算整个桥梁结构的抗震能力这两个阶段，直到通过抗震能力验算。3、桥梁减、隔震设计。此设计可以较好地提高桥梁抗震能力，并且具有简便、先进、经济等优点。此种设计的装置主要是通过对结构的能量耗散能力的增大或者增大结构主要振型周期使其落在能量较少的范围内两种措施使结构地震反应减少。在进行减、隔震设计时应充分结合结构特点和场地地震波频率特性，选用适合的设置方案、相应参数、及减隔震装置，并对结构的受力和变形进行合理地分配。

三、桥梁设计的抗震技术措施1、防止落梁的措施《桥梁抗震设计细则》指出上部结构主梁的支承长度a≥70+0.5L(L为梁的计算跨径，L单位为m，a单位为cm)，该取值沿用自日本抗震设计规范，多数设计者认为规范取值较为保守，比上一代规范《公路工程抗震设计规范(JTJ004-89))有较大提高(a≥50+L)。这里需指出该种认识属于误区，当“长桥高墩”时应在规范基础上给予更多的安全富余。例如：都汶高速公路庙子坪岷江大桥第10跨(跨径50m、墩高70m)。虽然盖梁宽度高达3.0m(根据《桥梁抗震细则》要求，含伸缩缝宽度取2.1m即可)，但该桥还是发生纵向落梁，所以在设计中应注意“长桥高墩”，特别是设置有伸缩缝的相邻联桥墩，不仅要将主粱支承长度取值放大一些，还需要设置主粱限位装置。根据国外规范以及《抗震设计细则》精神，同时应设置纵向防落梁构造，同时应注意限位装置不得有碍于防落梁构造的发挥。

2、支座形式和布置方式支座选型长期以来被忽视，常规粱桥多采用普通橡胶支座，汶川地震后的调查表明普通橡胶支座破坏后加剧了桥梁损伤，建议根据桥梁设防要求，选用适用的支座类型。基本地震动峰加速度峰值0.19地区和以上地区应选择减震型橡胶支座。作为支座的布置是否合理至关重要，汶川百花大桥第5联(5×20m)采用一个阉定支座，其余墩为活动支座。导致全联上部结构水平地震力几乎完全由固定支座下的桥墩承担，该桥墩迅速破坏后，造成全联坍塌网。对于连续梁桥在设置固定支座后，应充分考虑同定支座设置对抗震的不利影响，慎用墩梁固结方案，应注重考虑各墩水平受力的平均分担。

3、柱式桥墩的合理设计柱式墩是桥梁设计中最为常见的结构形式，日本阪神地震中显示出大量圆形独柱墩崩溃性破坏，汶川地震相关资料表明矩形墩要优于圆形墩，抗震设计中应首先尽量避免选用抗震性能差的圆形独柱结构，同时优先选择矩形截面形式。其次应重视桥墩中间的横梁设置，横梁刚度不宜过大，避免导致“强梁弱柱效应”的出现，造成结构的第一塑性铰出现在墩柱之上，而不是横梁上，致使结构失效。桥墩是支撑梁体的主要构件，同时由于桥梁结构“上刚下柔”的特点使得桥墩极易出现破坏．其破坏主要包括墩身剪断、压溃和开裂，应根据抗剪计算来配置箍筋，选择合理的箍筋间距，注意箍筋的搭接构造细节。设防裂度7度及以上应通过计算确定墩柱尺寸，保证塑性铰区位于墩柱范围内，甥性铰庆钢筋应根据《桥梁抗震细则》进行加密，加密箍筋可采用12mm一16ram带肋钢筋，但锚固于盖梁、承台部分的加密钢筋采用螺旋箍筋欠妥，施工单位反映由于盖梁中钢筋原有钢筋很多，螺旋筋布置十分困难。建议采用环形箍筋为宜。

结束语：

随着对地震机理认识的逐步加深,提高和完善桥梁结构物的各项功能,以及桥梁抗震构造措施进一步的改进和完善,可以很好地达到桥梁结构的防震和抗震效果。为提高我国桥梁的抗震性能和抵御地震灾害的能力提供可靠的技术保证。

参考文献：

[1]庄卫林，刘振宇，蒋劲松．汶川大地震公路桥粱震害分析及对策[J]．岩石力学与工程学报，2009，28(7):1377—1387．

[2]TG／TB02-01-2008，公路桥梁抗震设计细则[S]北京：人民交通出版社2008．

公路抗震设计细则范文篇2

关键词:桥梁，抗震设计，规范，发展

中图分类号：U452.2+8文献标识码：A

一、前言

随着我国90年代经济起飞,交通事业迅猛发展,特别是高速公路的兴建、跨越大江、大河的大跨桥梁、大型立交工程以及城市中大量高架桥的兴建,规范已大大不能适应.但是目前所有国内的桥梁设计,对抗展设计均在设计书上标明的参照规范即是《公路工程抗展设计规范》和《铁道工程抗展设计规范》.2008-10-01起，我国开始实施《公路桥梁抗震设计细则》，新规范总结了我国桥梁抗震设计方面

的经验教训并借鉴了国外抗震设计规范的先进思想和方法，在整体抗震设防思想和设计方法上较旧规范有较大改进，大大提高了中国桥梁抗震设计能力。然而，我国幅员辽阔，地震区分布广泛，地质条件有着较大差异，又由于各地区经济水平发展不均衡，新规范并非十分完善。.

二、桥梁抗震设防标准

中国对桥梁等级的划分首先是根据桥梁的单跨跨径，以150m为界，超过150m为最高设防类别，其次根据公路等级划分桥梁的抗震等级，对不同等级的桥梁制定不同的抗震设防目标；对桥梁类别的划分考虑了桥梁构件、土壤液化以及桥梁基本周期，对符合要求的桥梁统一进行抗震设防；对地震频发地区的桥梁划分为高等级设防；对维持交通通行非常重要的桥梁，特别是震后救灾的生命通道划分为高设防等级，保证震后正常的交通通行，但较定性化，工程人员不易判断桥梁抗震设防分类。总体来说，各国规范都是根据结构重要性、抗震救灾作用、地震可能造成的经济损失和人员伤亡、修复的难易程度等对桥梁进行设防分类，但又都较定性化，缺乏考虑对震后救灾有较大影响的非结构性因素。

三、设计地震

（一）、地及区划

设计地震动是继设计思想之后的影响到桥梁抗震设计全局的重要问题。地震作用强度是结构抗震设计中最重要的地震动参数之一。在当前各国的桥梁抗震设计规范中采用两种方式描述这一参数,一种方式是使用“烈度”这个量,如我国《公路工程抗震设计规范》,另一种是直接使用地震动参数。

（二）、场地分类

实际上,目前各国桥梁抗震设计规范中都考虑了场地条件对设计地震动参数的影响。具体做法是:根据一定规则对场地进行分类,然后分别给出各类别场地的地震设计反应谱。桥梁抗展设计规范的现状与发展趋势是场地剪切波速(或场地特征周期)和地表覆盖层厚度。

（三）、地展设计谱的阻尼修正

阻尼比是影响反应谱值一个重要参数。当结构阻尼比较小时,其变化会显著地改变反应谱值,从而影响结构所受地震力的大小.一般规范设计反应谱均以一个标准阻尼比值(通常取0.05)为基准,当结构主要振型的阻尼比偏离此标准值较多时,需要对设计反应谱进行修正。AASHTO、ATC一32、Caltrans和NZ规范不对反应谱进行阻尼修正,而EC一8、JAPAN和中国公路规范对设计谱进行阻尼修正。

四、地震反应分析和计算方法

我国桥梁抗展设计规范采用的地展反应分析方法,目前规范计算地震反应的方法有四种,即等效静力法、线性动力法、非线性静力法和非线性动力法.其中等效静力法和弹性动力法是目前规范中广泛应用的方法.非弹性静力分析方法主要是用来确定结构的倒塌机制和能力。

五、对我国城市桥梁抗震设计规范的建议

前面几节对我国的桥梁抗震设计规范进行了总结,总的来说,我国现行的《公路工程抗震设计规范》在设计思想、设计方法、构造措施和条文可执行性等方面显得落后许多.近十几年发生在世界各地的大地展给桥梁结构造成了重大破坏,同时也促进了桥梁抗震设计规范的修订工作.规范的修订主要参考了近十几年来的地震震害经验,同时借鉴了结构抗震研究领域的最新研究成果.概况起来,新规范的发展动向有以下几个方面:

(1)抗震设防标准.这是桥梁结构抗震设计的最基本问题.过去的几十年的时间里,桥梁抗展设计规范的现状与发展趋势师都提出分级抗震设防的原则:即小震不坏;中震发生有限的结构或非结构构件的破坏;大震发生严重的结构和非结构构件的破坏,但不产生严重的人员伤亡;而在可能袭击工程场地最严重的地震作用下,结构不倒塌。这些基本的结构性能目标今天被大多数的设计规程所采用。但传统的作法是,只针对单一的地震作用水平进行结构的抗展设计。现在的问题是针对每一个目标都给出相应的具体设计程序。这样一来,就需要对目前实际上还是单一水准强度抗震设计原则进行修订,采用多水准、多设防目标和多阶段的抗震设计原则。

(2)挠度和位移.传统的桥梁抗震设计采用强度设计方法,即使考虑到延性和位移,也是通过强度指标间接地实现.现在人们越来越认识到了位移在桥梁结构抗震设计中的重要性,很多研究者和工程师建议在抗震设计中直接使用位移为设计参数,这样就将形成多参数抗震设计方法。在这方面,各种非弹性反应谱的研究和应用工作一直在进行.一些建筑结构抗震设计指南和准则已经引人了位移设计的概念和方法。

(3)耗材和减震设计.桥梁结构减、隔震和耗能技术经过数十年的研究和开发后,已经逐渐进人实用阶段.未来桥梁结构的抗震设计规范应对这些技术在桥梁抗震设计中的应用作出具体、细致的规定。实际上,日、美、欧、新西兰等主要地展国家的桥梁抗震设计规范已经引人相应的条款,我国新的《城市桥梁抗震设计规范》和即将修订的《公路工程抗震设计规范》也应有相应的章节规范这一技术的使用.应当注意,这一技术对桥梁的实际减震效果虽有少量的验证,但其减震规律变化和经济合理性都有待深人论证。

公路抗震设计细则范文篇3

关键词：桥梁抗震设计重要性问题对策

中图分类号：K928.78文献标识码：A文章编号：

与其他自然灾害不能相比的是，地震带来的损失不仅仅是财产，还有无数生命。在最近的20年里，全球发生了许多次地震，震级大，极具破坏性，尤其是发生在城市中，造成的生命财产损失是惨重的。每个城市的都有个共同特点是：每个桥梁工程都受到了不同程度的损坏，切断了地震区域的交通生命线，给救灾的行动也带来了很大的困难，加重了灾区的次生灾害。而对交通线的依赖性也越来越强。交通线被地震破坏，直接导致生命财产和间接造成经济损失的程度变大。地震里的桥梁工程受到破坏的后果影响着国家对其的关注性。因此，桥梁工程的抗震研究也彰显了重要性。

一、加强城市桥梁抗震设计的重要性

世界上有很多次的地震都发生在城市当中，如我国在1978年的唐山大地震，美国1906年的旧金山大地震、美国1964年的阿拉斯加大地震、日本1968年的十胜冲大地震等待。而在地震当中，这些城市都五一例外的遭受到了重大的损失。地震造成巨大灾害除了体现在地震导致的桥梁、建筑物倒塌等，也体现在地震导致交通设施损毁后所带来的间接损失。

在城市交通设施遭受损坏以后，大量物资难以运送进去，群众脱离危险地带的难度也在加大，因此预防作为生命线的交通设施遭到地震的严重损毁就显得非常必要，其中作为交通枢纽的城市桥梁就更是如此。美国1971年发生的圣费尔南多地震，虽然只有6.6级，却摧毁了大部分的城内桥梁设施，造成的经济损失总和达到了10亿美元；1989年洛马·普里埃塔地震，再次使城内桥梁设施全部瘫痪，造成经济损失总和达到了70亿美元；日本阪神地震，也仅为7.2级的中级地震，造成了城市高架桥、高速公路隧道桥、高速铁路隧道桥的坍塌，也造成了巨大的经济损失。总的来说，理论和经验都告诉我们，加强城市桥梁的抗震设计非常重要。

二、桥梁的抗震设计存在的问题

现代城市桥梁主要以高架桥和立交桥为主，其在我国得到了快速的发展，这些交通建筑设施极大地改善了城市交通状况，对经济发展也有着非常重要的作用。但是在历次城市发生的大地震中显示，这些桥梁遭受损毁比较严重。比如说1974年发生在美国的诺斯雷奇地震，就直接摧毁了7座立交桥，3座高架桥，引起了洛杉矶北部地区的许多高速公路瘫痪。

笔者通过分析历史城市地震对城市桥梁的损毁，总结出了如下的几种破坏形式，具体地：1）地震造成的地面沉降不均或者是地面移动，导致桥梁弯曲不平或者是桥梁向一边倾斜；2）受地震影响，使砂土液化或者地面剧烈运动，而是桥梁整体向河心移动，并且受到挤压而损毁；3）地震直接导致桥梁的各链接部位破坏，进而摧毁桥梁；4）地震把桥墩损害，进而导致桥梁侧倒或者是坍塌；5）桥墩被剪切损毁，钢筋扭曲，混凝土压垮桥墩的部分区域，而造成桥梁侧倒；6）地震造成地面移动，进而使桥梁横向受到拉力过大，造成桥梁错位或者是侧倒；7）钢结构桥墩或者是钢结构桥梁变形；8）刚结构支座因为锚杆断裂，导致桥梁局部破坏，或者落梁。

另外，作者也专门研读了关于这些桥梁设计的资料，这些曾经因地震而损毁的桥梁都是采用“强度设计”的理念，而很少考虑到延性设计或者是结构控制的手段。并且从资料的分析中，也发现那时地震规范基本上是“强度设计”，缺少结构延性设计和结构控制概念.从几次地震所造成损害来看,采用spanbyspan（逐跨法）来设计的高架桥梁，其损毁程度更为严重。主要是因为连续的高架桥的结合部位往往设立在跨中位置较小的地方，主要是剪力传递，且构造简单。当遭受较大的地震时候，横向和竖向的复合振动下，结合部位容易受损，造成桥梁断裂和坍塌。

城市中的桥梁大部分都是采用公路桥梁的防震规范来进行设计，并且这些规范中供参考的设计方法都是建立在对公路分析的基础之上的，因此就对城市桥梁可能会面临的一些特殊要点考虑不到。比如说，大型复合立交桥就不能够将其简单分成几个单式桥梁来进行抗震设计，而必须要考虑到整个桥梁结构受到地震冲击时的影响等等。

关于桥梁抗震设计的对策

1、桥梁抗震概念设计

所谓桥梁的抗震概念设计是说设计人员在研究地震带来的灾害的基础之上，通过总结之前的一些设计经验以及设计原则，确定桥梁抗震设计的总体方案。正确的选择材料、确定细节构造，使桥梁的每一个环节都能环环相扣，合理配置，使其在地震中发挥整体效应，达到最佳的抗震效果。

2、延性设计

目前，在我国的城市桥梁延性抗震设计中，对于延性的验算经常使用的准则包括以下几种：强度破坏准则、能量破坏准则、变形破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则等。本文中笔者已经针对延性在城市桥梁抗震设计中的重要性作了详细的阐述，由此可见，延性设计是非常关键的。所以笔者建议在做桥梁的延性验算时，一定要结合桥梁的具体设计以及工程要求，选择合适的验算准则，做精确的计算，以提高结构的延性性能，保证桥梁的抗震性能。

3、加强对桥梁细部构造的研究

在城市中，最常见的就是高架桥。而高架桥在地震别容易损害，根据这个经验教训，笔者建议在以后城市桥梁抗震设计中，应该加强对桥墩、支座等一些细部构造的研究和分析，尤其是延性方面，不能只针对钢筋混凝土结构做设计，因为这些非混凝土结构也是决定桥梁抗震性能的关键。

4、重视基础抗震设计

对于桥梁而言，基础是承重主体，也是抗震的关键结构一旦基础被破坏，不仅在地震发生的时候会造成严重的后果，在地震之后桥梁也无法修复，只能重建。这样就大大增加了经济损失。所以在桥梁抗震设计中一定要重视基础抗震设计。只有在保证基础牢固的前提下，才能保证桥梁的上部结构的稳定。

5、从实际出发

在不同的地区，地震的发生频率以及地震的等级都是不同的。所以在进行桥梁抗震设计的过程中要结合工程所在地的具体情况，确定抗震设计等级。不能盲目的求高，造成不必要的浪费。在设计之前，认真勘察地质结构情况以及地理位置特征，在掌握区域地震发生特征之后，再结合工程实际情况确定抗震设计方案。保证桥梁抗震性能。

桥梁结构有效的抗震措施还有许多，因此我们在桥梁设计过程中须认真分析和了解结构的地震反应和特性，精心设计并采取一系列有效的抗震措施。桥梁抗震设计是一项系统工程，体现在设计的各个阶段，需要认真对待。在可行性研究阶段，应强化抗震概念设计，选择合理的桥位和桥型；在初步设计阶段，要强化抗震体系设计，确定合适的抗震设防标准和验算准则，进行结构的总体分析；在施工图设计阶段，应强化抗震构造设计，重视抗震构造采取的措施和构造细节。

参考文献：

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[5]王士勇.大跨度桥梁抗震设计方法研究[J].山西建筑.2007(14)

[6]席张群.桥梁抗震分析方法对比研究[J].中国水运(学术版).2007(05)