公路橋梁抗震設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】公路橋梁； 施工管理

1橋梁的主要震害形式

橋梁的震害有多種形式，根據(jù)破壞的部位不同，主要可分為上部結(jié)構(gòu)震害、附屬工程震害、墩柱震害、基礎(chǔ)震害四種：一是上部結(jié)構(gòu)震害。橋梁上部結(jié)構(gòu)震害按照產(chǎn)生的原因不同，可以分為結(jié)構(gòu)震害和位移震害。其中較常見的是位移震害，橋梁位移震害主要表現(xiàn)為上部結(jié)構(gòu)的縱向位移、橫向位移以及扭轉(zhuǎn)，一般來(lái)說(shuō)，設(shè)置伸縮縫的地方比較容易發(fā)生位移震害；二是附屬工程震害。在地震力的作用下，主梁與下部墩柱、橋臺(tái)連接部較為薄弱，若附屬工程沒有足夠的限位能力將出現(xiàn)震害，其主要表現(xiàn)為支座脫離主梁、擋塊碰撞破壞、伸縮縫拉斷、臺(tái)胸墻剪斷等震害；三是墩柱震害。墩柱的震害主要表現(xiàn)出兩種特征：即塑性鉸破壞和剪切破壞，柔橋墩柱在地震力作用下，墩柱底部、頂部和墩柱與系梁連接處容易出現(xiàn)塑性鉸，塑性鉸混凝土在反復(fù)地震作用下剝落、破碎，失去承載能力，而剛性墩在地震作用下，變形能力小，主要以強(qiáng)度抵抗地震力，當(dāng)?shù)卣鹆Τ狡涑休d強(qiáng)度時(shí)，出現(xiàn)剪切破壞；四是基礎(chǔ)震害?；A(chǔ)的破壞與地基的破壞緊密相關(guān)，地基破壞一般都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)的破壞，地基破壞主要是指地震作用下因砂土液化、不均勻沉降及穩(wěn)定性不夠等因素導(dǎo)致的地層水平滑移、下沉、斷裂，基礎(chǔ)的震害則主要表現(xiàn)為移位、傾斜、下沉、折斷和塑性鉸破壞。

2公路橋梁抗震設(shè)防目標(biāo)

公路工程對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和抗震救災(zāi)具有特別重要的意義，在地震時(shí)一旦發(fā)生破壞，就將造成交通中斷，后果非常嚴(yán)重，所以在進(jìn)行公路工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同等級(jí)公路的重要性程度，要考慮重要性系數(shù)來(lái)計(jì)算水平地震作用，其與建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的“三水準(zhǔn)兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法有所不同，目前我國(guó)橋梁抗震仍采用一次設(shè)計(jì)法，僅進(jìn)行基本烈度下的抗震驗(yàn)算，只進(jìn)行設(shè)計(jì)地震力作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算，沒有考慮橋梁結(jié)構(gòu)的“變形能力”和“耗能能力”，這就導(dǎo)致鋼筋混凝土墩桂在強(qiáng)烈地震作用下，往往會(huì)因設(shè)計(jì)彎曲延性不足或塑性鉸區(qū)設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度不足而發(fā)生彎剪破壞或剪切破壞，因此，單一的強(qiáng)度設(shè)防原則是目前我國(guó)公路橋粱抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題，國(guó)際上公認(rèn)的多級(jí)抗震設(shè)防原則是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，我們建議公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)宜采用三階段三水準(zhǔn)設(shè)防，對(duì)于第一階段設(shè)計(jì)：對(duì)于小震，宜采用眾值裂度的地震動(dòng)參數(shù)，計(jì)算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)在小震作用下不發(fā)生彈性破壞，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，滿足第一設(shè)防裂度對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性的要求，實(shí)現(xiàn)小震不壞；對(duì)于第二階段設(shè)計(jì)：對(duì)于中震，宜采用第二水準(zhǔn)裂度的地震動(dòng)參數(shù)，考慮剛度退化，計(jì)算截面開裂、屈服及破壞時(shí)的荷載位移關(guān)系，并同地震荷載效應(yīng)比較，要求有一定的安全度，從而滿足第二級(jí)設(shè)防要求，實(shí)現(xiàn)中震可修；對(duì)于第三階段設(shè)計(jì)：對(duì)于大震，宜采用第三水準(zhǔn)裂度的地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震荷載效應(yīng)，并同截面的破壞荷載比較，要求有一定的安全度，并考慮結(jié)構(gòu)的倒塌機(jī)制，以保證整體穩(wěn)定可靠度，從而實(shí)現(xiàn)大震不倒，上述三階段設(shè)計(jì)原則實(shí)際上就規(guī)定了結(jié)構(gòu)在三級(jí)地震水平下相應(yīng)的反應(yīng)，即在多遇地震作用下，結(jié)構(gòu)總體處于彈性反應(yīng)范圍，結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒有損壞，在設(shè)防烈度的地震作用下，結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)一定的塑性變形，但最大變形值應(yīng)限定在遠(yuǎn)低于結(jié)構(gòu)的容許變形以內(nèi)，在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷較大的彈塑性變形循環(huán)，最大變形可能達(dá)到結(jié)構(gòu)的容許變形值，但始終不超過(guò)容許變形值，這就最終實(shí)現(xiàn)了“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)防原則。

3公路橋梁抗震設(shè)防措施

一是地段的選擇。路橋梁項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)該對(duì)建筑地段進(jìn)行合理化選擇，掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料和以前的地震活動(dòng)情況，要避開不宜建筑地段，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施；二是設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案。在一般情況下，設(shè)計(jì)者在確定路線和控制點(diǎn)時(shí)，都應(yīng)避開烈度高，震害破壞性大的地段，并合理利用當(dāng)?shù)氐貏?shì)地形，采用合適的設(shè)計(jì)方案，在確保橋梁防震水平的用時(shí)減少對(duì)自然平衡條件的破壞；三是要分析橋梁系統(tǒng)中抗震的強(qiáng)弱部分。通過(guò)對(duì)多年來(lái)的震害資料進(jìn)行查閱，我們發(fā)現(xiàn)橋梁下部結(jié)構(gòu)崩塌比較嚴(yán)重，橋梁上部結(jié)構(gòu)抗震能力相對(duì)較好，震害主要會(huì)使橋梁上部結(jié)構(gòu)中橋梁端撞損、梁片分離，不會(huì)影響橋梁的主要功能，震后修復(fù)也相對(duì)容易；四是橋梁延性抗震設(shè)計(jì)。延性抗震設(shè)計(jì)主要是利用結(jié)構(gòu)、構(gòu)件自身的延性耗能能力來(lái)抵抗地震的破壞作用，在設(shè)計(jì)時(shí)是通過(guò)增加結(jié)構(gòu)、構(gòu)件延性來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)結(jié)構(gòu)允許出現(xiàn)塑性鉸的部分進(jìn)行專門的延性設(shè)計(jì)，如梁體與墩、臺(tái)的連接處增加隔震支座，有效地減小墩、臺(tái)所受的水平地震力；利用橋墩延性抗震，采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng)達(dá)到減震的目的，采用減震新結(jié)構(gòu)-型鋼混凝土結(jié)構(gòu)等，也大大了減小結(jié)構(gòu)在地震中的反應(yīng)，提高了橋梁的安全性能；五是防止橋梁落架設(shè)計(jì)措施。公路橋梁設(shè)計(jì)上要考慮主梁支承長(zhǎng)度和主梁限位裝置，在主梁支承長(zhǎng)度上要將取值放大一些，在縱向上要設(shè)置縱向防落梁構(gòu)造，但限位裝置不得防礙縱向防落梁構(gòu)造的作用發(fā)揮，且在強(qiáng)震區(qū)橋梁上結(jié)構(gòu)要采用重量輕的鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)體系，增加整體性，降低自重，減小地震慣性作用；六是橋梁結(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)措施。橋梁結(jié)點(diǎn)區(qū)域一旦受損將難以修復(fù)，城市高架橋墩柱的結(jié)點(diǎn)、橋墩與蓋梁的結(jié)點(diǎn)、橋墩與基礎(chǔ)的結(jié)點(diǎn)等，是保證橋梁整體工作的重要構(gòu)件，所以在橋梁抗震設(shè)計(jì)中，除了要保證墩、梁有足夠的承載力和延性外， 還要保證橋梁結(jié)點(diǎn)有足夠的承載力， 避免結(jié)點(diǎn)過(guò)早破壞，因此，要加強(qiáng)結(jié)點(diǎn)的抗震加固；七是橋梁抗震新方法。就是用建筑工程中常用的隔震方法在公路橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)上，安裝隔震裝置、耗能裝置和吸震裝置來(lái)達(dá)到防震、抗震目的，以隔震、減震和制震技術(shù)為特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐彌補(bǔ)上了傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)的不足，將消極抗震變?yōu)榉e極抗震，為公路橋梁防震、抗震設(shè)計(jì)注入了新的活力；八是對(duì)于地震區(qū)的橋型選擇，宜按下列幾個(gè)原則進(jìn)行：要盡量減輕結(jié)構(gòu)的自重和降低其重心，以減小結(jié)構(gòu)物的地震作用和內(nèi)力，提高穩(wěn)定性，力求使結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量中心與剛度中心重合，以減小在地震中因扭轉(zhuǎn)引起的附加地震力，應(yīng)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)物的長(zhǎng)度和高度，以減少各部分不同性質(zhì)的振動(dòng)所造成的危害作用，適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度，使用延性材料提高其變形能力，從而減少地震作用，要加強(qiáng)地基的調(diào)整和處理，以減小地基變形和防止地基失效。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，雖然目前地震還是不可有效的預(yù)測(cè)，但是只要我們通過(guò)研究認(rèn)識(shí)到地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞規(guī)律，我們就能通過(guò)一定的抗震設(shè)防原則來(lái)制定相關(guān)的抗震設(shè)防措施，并控制好施工質(zhì)量，這樣就能盡量減低震害的影響。

參考文獻(xiàn)

第2篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:中小跨徑公路;橋梁抗震設(shè)計(jì);連續(xù)橋梁;橋墩抗震設(shè)計(jì);橋型設(shè)計(jì)

1中小跨徑公路橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀

以某地震災(zāi)害給中小跨徑公路橋梁造成的影響為例，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，地震災(zāi)害涉及的中小型跨徑橋梁公路工程中包括的橋型有:簡(jiǎn)支橋梁、連續(xù)橋梁、拱橋以及剛構(gòu)橋等。這些中小型跨徑橋梁均被服務(wù)于跨水、跨越山谷、城市立交以及機(jī)場(chǎng)高架等方面，對(duì)于簡(jiǎn)支橋梁與連續(xù)橋梁來(lái)說(shuō)，其在采用貝雷架、跨線橋以及立交橋等橋型設(shè)計(jì)時(shí)，更易于落梁震害的交通恢復(fù)。而對(duì)于連續(xù)橋梁來(lái)說(shuō)，受災(zāi)后，甚至未出現(xiàn)落梁破壞。而地區(qū)部分橋梁公路工程并未在主要交通干路上采用這一設(shè)計(jì)。這種情況，就大幅度增加了中小跨徑公路橋梁施工救援的難度。此外，對(duì)于拱橋來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)應(yīng)用的石拱橋以及現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋型，其具備的抗震能力存在差異。

2優(yōu)化中小跨徑公路橋梁抗震設(shè)計(jì)策略

2．1橋墩抗震設(shè)計(jì)

中小跨徑公路橋梁橋墩，是工程控制地震災(zāi)害影響的重要抗力構(gòu)件。為此，抗震設(shè)計(jì)人員應(yīng)從結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，通過(guò)盡可能提高同一聯(lián)內(nèi)各個(gè)橋墩剛度設(shè)置的均勻性，來(lái)提高橋墩的抗震能力。此過(guò)程，要求設(shè)計(jì)人員還要將橋墩的延性充分利用起來(lái)，并結(jié)合計(jì)算方法來(lái)提高配筋的合理性。此外，設(shè)計(jì)人員還要充分考慮箍筋對(duì)橋墩延性以及承載能力的作用影響，并按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定箍筋體積的肢距、配筋率、直徑以及間距等。這是細(xì)化中小跨徑公路橋梁橋墩抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用的有效方法，建設(shè)人員應(yīng)將其作用于實(shí)際。

2．2梁體抗震設(shè)計(jì)

梁體受地震災(zāi)害影響主要體現(xiàn)在位移量增加，這是支座與擋塊結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致的。此過(guò)程，伸縮縫也會(huì)因?yàn)槌龉ぷ髂芰Χ霈F(xiàn)失效，這些均會(huì)導(dǎo)致梁體脫離橋墩進(jìn)而發(fā)生滑落。為此，抗震設(shè)計(jì)人員應(yīng)設(shè)置有效的橋梁滑落控制裝置，以防止橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體滑落現(xiàn)象。具體來(lái)說(shuō)，可通過(guò)加強(qiáng)限位裝置，來(lái)阻止梁體出現(xiàn)過(guò)大位移。此外，還可通過(guò)增加支撐長(zhǎng)度，來(lái)保證梁體臺(tái)帽具有必要的搭接長(zhǎng)度。值得注意的是，此項(xiàng)設(shè)計(jì)雖然在《公路工程抗震規(guī)范》JTGB02－2013中并未給出相應(yīng)的的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，但設(shè)計(jì)人員可在實(shí)際工作中結(jié)合工程建設(shè)情況進(jìn)行設(shè)置。據(jù)對(duì)地區(qū)公路建設(shè)歷史數(shù)據(jù)資料的調(diào)差，如存在發(fā)生更大烈度地震情況，中小跨徑公路橋梁抗震設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過(guò)設(shè)置連梁裝置，來(lái)作為防控梁體結(jié)構(gòu)滑落的最后一道防線。此裝置設(shè)計(jì)，應(yīng)將背墻、梁體以及橋墩連接起來(lái)，從而提高梁體結(jié)構(gòu)的作用穩(wěn)定性。

2．3橋型設(shè)計(jì)

從中小跨徑公路橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀可以看出，地震災(zāi)害影響中不同橋型的設(shè)計(jì)效果存在一定差異，即并不是橋梁橋型設(shè)計(jì)抗震性能好，其實(shí)際抗震效果就高。每一種橋型的抗震設(shè)計(jì)均有一定的使用條件與范圍，為此，抗震設(shè)計(jì)人員應(yīng)從工程的所處條件入手，將提出的抗震設(shè)計(jì)理念作用于實(shí)踐。具體來(lái)說(shuō)，抗震設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能采用質(zhì)量以及剛度均勻的結(jié)構(gòu)形式，來(lái)提高設(shè)計(jì)應(yīng)用的合理性。對(duì)于處在跨越斷層帶的公路橋梁工程，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用簡(jiǎn)支橋梁體系，以避免整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)垮塌問(wèn)題。當(dāng)橋梁工程處于兩岸基礎(chǔ)條件良好且兩側(cè)邊坡存在潛在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的情況下，抗震設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用拱橋橋型，來(lái)提高結(jié)構(gòu)抵御落石的能力。此外，在采用剛構(gòu)橋橋型進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加大保險(xiǎn)絲式單元的設(shè)計(jì)研究力度。即在修復(fù)與檢測(cè)部位預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)薄弱位置，進(jìn)而提高各部分梁體結(jié)構(gòu)耗散地震災(zāi)害能量，從而縮短交通恢復(fù)時(shí)間。對(duì)于曲線橋梁施工方法無(wú)法控制地震災(zāi)害影響時(shí)，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)提高結(jié)構(gòu)剛度以及質(zhì)量分布的均勻性，即加大連接構(gòu)造以及下部構(gòu)造設(shè)計(jì)的針對(duì)性，來(lái)實(shí)現(xiàn)災(zāi)害控制目標(biāo)。對(duì)于處在連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的橋梁工程，抗震設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用能夠保證上下部結(jié)構(gòu)連接均勻性目標(biāo)的設(shè)計(jì)，從而使地震力均勻的分布到各個(gè)橋墩結(jié)構(gòu)上。這是避免中小跨徑公路橋梁工程項(xiàng)目中因某個(gè)橋墩出現(xiàn)因受力過(guò)大而造成破壞的有效策略。值得注意的是，對(duì)于連接構(gòu)造，應(yīng)采用固定連接方式，來(lái)對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊處理，即通過(guò)增加縱筋以及加密箍筋等措施方法，來(lái)實(shí)踐優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用目標(biāo)。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，中小跨徑公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程所處的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行橋型選擇，以提高各部分結(jié)構(gòu)作用的穩(wěn)定性，這是優(yōu)化路橋抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用效率的關(guān)鍵。此外，抗震設(shè)計(jì)人員還應(yīng)提高同一聯(lián)內(nèi)各個(gè)橋墩剛度設(shè)置的均勻性以及加大保險(xiǎn)絲式單元的設(shè)計(jì)研究力度，來(lái)降低橋墩與梁體受損的程度。事實(shí)證明，上述設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用，將提升災(zāi)害后小跨徑公路橋梁工程項(xiàng)目的交通恢復(fù)效率，從而為災(zāi)后抗震節(jié)省寶貴的救援時(shí)間。因此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將其重視起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

［1］王克海，李沖，李茜，李悅．考慮支座摩擦滑移的中小跨徑橋梁抗震設(shè)計(jì)方法［J］．工程力學(xué)，2014，(6):85－92．

［2］侯澤群．關(guān)于中小跨徑公路橋梁抗震設(shè)計(jì)理念探討［J］．江西建材，2016，(4):199．

第3篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：公路橋梁；抗震設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則

Abstract: Highway Bridge is the life system engineering is the important part of highway bridge damage, resistance is the ability of bridge design focus on one of the issues. Based on the comprehensive analysis of earthquake damage of bridge forms, characteristics and causes, put forward highway bridge seismic design principles and detailed design method, in order to constantly improve the highway bridge seismic performance, effectively avoid the earthquake brought economic losses and casualties.

Key words: highway bridge; seismic design; design principle

中圖分類號(hào)：TU2

1. 橋梁震害的表現(xiàn)形式及其產(chǎn)生原因

橋梁震害可按其表現(xiàn)形式的不同分為上部結(jié)構(gòu)震害、支座震害、以及下部與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)震害等類型。

1.1 上部結(jié)構(gòu)震害又分為結(jié)構(gòu)震害、位移震害與碰撞震害等。以最為常見的位移震害為例，其主要表現(xiàn)為上部結(jié)構(gòu)的橫向、縱向位移或扭轉(zhuǎn)。對(duì)梁式結(jié)構(gòu)橋梁而言地震位移造成橋梁上部活動(dòng)節(jié)點(diǎn)因蓋梁寬度設(shè)置不足而發(fā)生梁體相撞或落梁，而拱式橋梁則會(huì)表現(xiàn)為拱腹及拱上建筑的破壞，拱圈在拱頂、拱腳產(chǎn)生裂縫或隆起。橋梁上部的碰撞震害主要多表現(xiàn)為橋面伸縮縫位置混凝土裂縫及壓碎變形，混凝土伸縮縫位置護(hù)欄混凝土撞損，T梁橫隔板開裂及少數(shù)梁端、部分橋臺(tái)損傷等。

1.2 支座震害產(chǎn)生的原因多是由于未充分考慮支座的抗震要求，在支座的形式、材料的選擇，以及構(gòu)造連接與支擋等方面存在設(shè)計(jì)缺陷，使支座過(guò)度變形，造成支座錨固螺栓剪斷、脫出，甚至支座的整體損壞，并將受力的改變傳遞至其他部位，造成其他結(jié)構(gòu)的連鎖破壞。

1.3 地震發(fā)生時(shí)，若下部結(jié)構(gòu)存在連接不當(dāng)，橋臺(tái)填土位移控制不嚴(yán)、軟土地基處理未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，常會(huì)導(dǎo)致橋梁下部無(wú)法抵御自身慣性力及由支座傳導(dǎo)而來(lái)的主梁地震力，造成橋梁下部結(jié)構(gòu)開裂、變形甚至傾覆。其中橋臺(tái)震害主要是由于地基液化，導(dǎo)致其向河心傾斜和滑移，以及臺(tái)背動(dòng)土壓力導(dǎo)致的臺(tái)身斷裂以及傾倒。橋墩震害則多表現(xiàn)為墩身的開裂、切斷以及下沉。

2 公路橋梁抗震的設(shè)計(jì)原則

2.1 公路橋梁的選址。應(yīng)做好地質(zhì)分析，準(zhǔn)確判斷建橋位置的地震危險(xiǎn)性，并參考分析結(jié)果選擇比較安全的工程地點(diǎn)。應(yīng)盡可能選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地，避免地震帶來(lái)的地基液化失效等問(wèn)題。

2.2 橋梁的整體性和規(guī)則性。橋梁上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能連續(xù)，以防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被震散掉落，使結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮其空間作用。無(wú)論是在平面還是在立面上，結(jié)構(gòu)的布置都應(yīng)使其幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻、規(guī)整，避免突然變化。

2.3 結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的強(qiáng)度和延性。地震對(duì)橋梁的破壞源于其引起的橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要力圖減小由地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量，并使結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度。而由于地震動(dòng)可造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件周期反復(fù)變形，使其剛度與強(qiáng)度逐漸退化，因此提高結(jié)構(gòu)延性也是影響橋梁抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

2.4 其他原則。應(yīng)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)中強(qiáng)度安全度的差異，在不同的構(gòu)件與破壞模式之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過(guò)強(qiáng)度安全度差異，確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng)，不發(fā)生脆性的破壞模式。應(yīng)盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側(cè)向力的體系，使其在面臨強(qiáng)震時(shí)，一道防線破壞后尚有第二道防線來(lái)支撐結(jié)構(gòu)，提高橋梁的實(shí)際抗震能力。

3.橋梁減震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)于地震區(qū)的橋型選擇，宜按下列幾個(gè)原則進(jìn)行：盡量減輕結(jié)構(gòu)的自重和降低其重心，以減小結(jié)構(gòu)物的地震作用和內(nèi)力，提高穩(wěn)定性，力求使結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量中心與剛度中心重合，以減小在地震中因扭轉(zhuǎn)引起的附加地震力，應(yīng)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)物的長(zhǎng)度和高度，以減少各部分不同性質(zhì)的振動(dòng)所造成的危害作用，適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度，使用延性材料提高其變形能力，從而減少地震作用，加強(qiáng)地基的調(diào)整和處理，以減小地基變形和防止地基失效。

3.1結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)稱有利于抗震,不等跨的橋梁容易發(fā)生震害。特別是一座橋內(nèi)墩身高度相差過(guò)大,在較矮的橋墩上會(huì)產(chǎn)生很大的地震水平力,跨徑不同。在大跨徑的橋孔的橋墩上也產(chǎn)生大的地震力。設(shè)計(jì)上盡量避免在高烈度區(qū)采用這種橋型,如無(wú)法避免。宜在不利墩上設(shè)置消能措施降低墩頂集成剛度,例如設(shè)抗震支座等。

3.2對(duì)橋梁抗震性加以分析研究,某類結(jié)構(gòu)不能在地震區(qū)應(yīng)提出更能內(nèi)修建,在分析研究原有結(jié)構(gòu)抗震性能的基礎(chǔ)上,適應(yīng)地震作用的結(jié)構(gòu)型。其次,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不是被動(dòng)地作為地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、變位的驗(yàn)算,而是要從設(shè)計(jì)角度,提高結(jié)構(gòu)的防震能力,要系統(tǒng)考慮結(jié)構(gòu)的行為能力設(shè)計(jì)。

3.3結(jié)合我國(guó)國(guó)情,研究結(jié)構(gòu)控制的有效型式,加強(qiáng)抗震措施，必須采用“以柔克剛”的設(shè)想來(lái)考慮地震區(qū)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的“以剛克剛”的舊傳統(tǒng)設(shè)防觀點(diǎn)，對(duì)地裂、地出發(fā)點(diǎn),改變單純的邊坡倒塌、沙土液化時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)如何抗震設(shè)防也應(yīng)該做出深入的研究。

3.4針對(duì)目前大量高架橋倒塌毀壞的教訓(xùn),必須開展對(duì)抗震支座、各種型式橋墩的延性研究,要利用約束混凝土的概念預(yù)應(yīng)力混凝土,而且可以提高它的延性。不但對(duì)鋼筋混凝土、混凝土結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)的延性都需展開研究。

4.公路橋梁抗震設(shè)防措施

合理的結(jié)構(gòu)形式和成功的抗震設(shè)計(jì),即合理的概念設(shè)計(jì)可以大大地減輕甚至避免震害的發(fā)生。一個(gè)是概念設(shè)計(jì)、一個(gè)是構(gòu)造細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。需要注意的是,這兩個(gè)東西其實(shí)和具體的抗震計(jì)算關(guān)系不大,計(jì)算只是輔助手段,只是驗(yàn)證概念和細(xì)節(jié)的合理性。所以設(shè)計(jì)師需要的是對(duì)橋梁抗震設(shè)計(jì)基本概念和原理的深刻理解。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),要清楚哪些結(jié)構(gòu)有利于抗震,哪些結(jié)構(gòu)抗震不利,其中包括橋型、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)、基礎(chǔ)的處理等等。構(gòu)造細(xì)節(jié)措施則包括一些基本的抗震措施,比如支座的選擇、擋塊的設(shè)置等等,還包括構(gòu)件細(xì)節(jié)的構(gòu)造措施、比如墩的箍筋配置、節(jié)點(diǎn)配筋構(gòu)造。國(guó)內(nèi)外橋梁抗震研究人員一直都在研究橋梁的合理構(gòu)造措施,合理的構(gòu)造措施可以提高整體的延性及滯回耗能能力。在確定路線的總走向和主要控制點(diǎn)時(shí),應(yīng)盡量避開基本烈度較高的地區(qū)和震害危險(xiǎn)性較大的地段;在路線設(shè)計(jì)中,要合理利用地形,正確掌握標(biāo)準(zhǔn),盡量采用淺挖低填的設(shè)計(jì)方案以減少對(duì)自然平衡條件的破壞。對(duì)于地震區(qū)的橋型選擇,宜按下列幾個(gè)原則進(jìn)行:盡量減輕結(jié)構(gòu)的自重和降低其重心,以減小結(jié)構(gòu)物的地震作用和內(nèi)力,提高穩(wěn)定性；力求使結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量中心與剛度中心重合,以減小在地震中因扭轉(zhuǎn)引起的附加地震力；應(yīng)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)物的長(zhǎng)度和高度,以減少各部分不同性質(zhì)的振動(dòng)所造成的危害作用；適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)剛度,使用延性材料提高其變形能力,從而減少地震作用;加強(qiáng)地基的調(diào)整和處理,以減小地基變形和防止地基失效。

5.結(jié)束語(yǔ)

雖然目前地震還不可有效的預(yù)測(cè),但是只要我們通過(guò)研究認(rèn)識(shí)到地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞規(guī)律,我們就能通過(guò)一定的抗震設(shè)防原則制定相關(guān)的抗震設(shè)防措施并控制好施工質(zhì)量,這樣就能盡量減低震害的影響。因此，設(shè)計(jì)師應(yīng)在全面掌握橋梁震害表現(xiàn)形式、特點(diǎn)及其原因的基礎(chǔ)上，合理選擇橋梁的建設(shè)地點(diǎn)與橋式結(jié)構(gòu)方案，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善橋梁抗震設(shè)計(jì)理論和技術(shù)，盡可能地保障公路橋梁的使用安全，提高其穩(wěn)定性與耐久性。

參考文獻(xiàn)

[1]趙國(guó)輝,劉健新.汶川地震橋梁震定分析及抗震設(shè)計(jì)啟示[J].震災(zāi)防御技術(shù),2008,3（4）：363-369.

[2]王東升,郭恩棟,柳春光,翟桐.鋼筋混凝土圓形截面柱式橋墩抗震性能評(píng)價(jià)[J].世界地震工程,2001,1.

第4篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；抗震設(shè)計(jì)；落梁防止裝置

1 引言

由于當(dāng)前公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)所處的自然條件與社會(huì)環(huán)境往往都具有復(fù)雜性，所受到的制約因素也非常多，因此表現(xiàn)出技術(shù)管理水平要求較高等特點(diǎn)。從某種意義上說(shuō)，公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程就是一個(gè)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的技術(shù)管理的過(guò)程。而一旦設(shè)計(jì)單位對(duì)于公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)所面臨的技術(shù)管理問(wèn)題缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，以至于在技術(shù)管理方面投入的人力、財(cái)力、物力等方面不夠充分，就難免會(huì)遭受到各種不必要的損失，嚴(yán)重時(shí)甚至深陷永無(wú)休止的麻煩和糾紛當(dāng)中。另外，對(duì)于公路橋梁工程在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的落梁防止裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)科學(xué)合理的抗震設(shè)計(jì)措施的實(shí)施，從而使得抗震技術(shù)的設(shè)計(jì)質(zhì)量得到有效控制，在提高設(shè)計(jì)工藝技術(shù)和工程質(zhì)量的同時(shí)，又能夠大大減少公路橋梁工程在其投入使用之后的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，而且還可以起到及時(shí)有效的預(yù)防及預(yù)警作用，從而達(dá)到了提高公路橋梁工程的使用壽命、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全的目標(biāo)，可謂是一舉多得，功在當(dāng)代，利在千秋。下面就公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)中的落梁防止裝置做一點(diǎn)淺要的探索。

2 公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)中落梁防止裝置的構(gòu)成

在對(duì)國(guó)外防止落梁裝置進(jìn)行分類的過(guò)程中，一般通過(guò)其不同的構(gòu)造形式來(lái)進(jìn)行劃分：擋塊式、錨栓式、鋼制動(dòng)式、鋼托架式、預(yù)應(yīng)力鋼棒連接式、SE 的 1.5 倍增大法、錨固鋼棒式、預(yù)應(yīng)力鋼鉸線連接式、帶有耗能功能、鋼板連接式的落梁防止裝置。地震過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)落梁情況的發(fā)生。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有80%甚至90%的落梁都是順橋向。為增強(qiáng)抗震效果，就要對(duì)橋梁的支承連接部位和延性抗震進(jìn)行深入的分析研究。為了避免落梁情況發(fā)生機(jī)率，要不斷改進(jìn)創(chuàng)造出更加先進(jìn)的落梁防止裝置。

目前，主要選用鋼鉸線拉索式的防落梁裝置?；趪?guó)外相關(guān)技術(shù)，通過(guò)分析研究最終創(chuàng)造出此種裝置。索體為其關(guān)鍵組成部分，主要為了連接錨索。材料主要選用高質(zhì)量的鋼鉸線，用一些鋼絞線捆綁在一起進(jìn)行擠壓錨固來(lái)制作。此種裝置性能良好，優(yōu)點(diǎn)突出，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)非常緊湊，疲勞壽命遠(yuǎn)比同類產(chǎn)品要好，錨固可靠性高和靜載性能突出。其裝置主要由以下幾部分構(gòu)成：

2.1 連接錨索

連接錨索通過(guò)錨具和分索體組成。設(shè)計(jì)噸位的不同，選取不同根數(shù)的鋼絞線組成不同的索體；制造過(guò)程中，要對(duì)鋼鉸線進(jìn)行防銹處理，一般分為三個(gè)過(guò)程：首先，對(duì)單根鋼絞線上涂上防銹油脂；其次，通過(guò)包聚乙烯對(duì)其進(jìn)行隔離；最后通過(guò)聚乙烯管對(duì)整束進(jìn)行包裹完成。

2.2 彈簧

為了避免在地震過(guò)程中遭受到移動(dòng)沖擊，用彈簧來(lái)吸收拉索造成的松弛。目前，國(guó)外有兩種方式，分別為圓柱型和圓錐型。圓錐型應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，現(xiàn)在使用范圍較廣，設(shè)計(jì)過(guò)程中，要注意在拉索應(yīng)用過(guò)程中，可以有效的壓并，最終要求可以恢復(fù)。

2.3 偏向器

制作偏向器過(guò)程中，材料選擇復(fù)合材料。要求較為嚴(yán)格，尤其在抗拉強(qiáng)度方面。相同條件下要高于包裹拉索的高密度聚乙烯。地震過(guò)程中，偏向器起著將偏離各個(gè)方向進(jìn)行糾正，起到很好的導(dǎo)向作用；對(duì)連接索的局部彎曲應(yīng)力進(jìn)行很好的緩和，尤其是避免了剪彎應(yīng)力和應(yīng)力對(duì)錨固部位造成的作用力，只是受到軸向力的影響。

2.4 緩沖器

緩沖器必須設(shè)計(jì)精妙，要求嚴(yán)格。這樣才能在地震等具有極強(qiáng)的沖擊來(lái)臨時(shí)，展現(xiàn)出更佳的緩沖作用。組成部分包括下面的墊板和用于緩沖的高阻尼緩沖橡膠。在剛度方面也有較為嚴(yán)格的要求，標(biāo)準(zhǔn)要比支座小2倍。

2.5 保護(hù)罩

保護(hù)罩的主要功效是為了保護(hù)錨固端，避免潮氣等具有腐蝕效果的物質(zhì)進(jìn)入其中。根據(jù)規(guī)定，要求指定期限內(nèi)，需對(duì)保護(hù)罩進(jìn)行檢查，避免因連接錨索的滑動(dòng)而產(chǎn)生間隙，造成潮氣等滲入現(xiàn)象的發(fā)生。

3 公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)中落梁防止裝置的應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)承載力 HF的確定

事實(shí)上，在地震作用下，主梁脫座是一種復(fù)雜的動(dòng)力現(xiàn)象。 設(shè)主梁未落座前，作用在連接索上的力可忽略不計(jì)；在 t=0 時(shí)刻，梁體一端墜落，鋼鉸線上突然加上荷載 Rd， 并一直作用直到橋梁修復(fù)為止，其表達(dá)式為：

3.2 設(shè)計(jì)移動(dòng)量 SF的取值

為了防止橋梁上下部結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)變位過(guò)大而產(chǎn)生落梁，需要加大梁的擱置長(zhǎng)度 SE。 梁擱置長(zhǎng)度是橋梁上下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超過(guò)預(yù)期的相對(duì)大變位時(shí)，防止上部結(jié)構(gòu)從橋墩頂部脫落而需要確保的梁端到下部結(jié)構(gòu)支承邊緣的距離， 其最小值按以下兩式計(jì)算，取兩者中的大值：

式中：SE為梁的擱置長(zhǎng)度；uB為大震（L2等級(jí)）時(shí)上下部結(jié)構(gòu)之間的最大相對(duì)位移；L 為梁的計(jì)算跨徑當(dāng)相鄰的橋梁跨度不同時(shí)，應(yīng)按長(zhǎng)跨，進(jìn)行計(jì)算。

上下部結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)位移 uB的計(jì)算比較復(fù)雜，它與橋梁的結(jié)構(gòu)形式（如斜橋、曲線橋等）、支座的類型（如橡膠支座、鉛銷橡膠支座、固定支座、可動(dòng)支座等）等因素有關(guān)，對(duì)于振動(dòng)形態(tài)非常復(fù)雜的橋梁，還需要采用動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法來(lái)計(jì)算。 對(duì)于振動(dòng)形態(tài)相對(duì)簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)支橋梁一般可以用反應(yīng)譜法或靜力法。 當(dāng)采用靜力法時(shí)，式中：Pu為橋墩的水平極限承載力， 可根據(jù)抗震規(guī)范確定；KB為支座的剪切剛度。為保證在正常使用情況下落梁防止裝置不影響橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，同時(shí)也應(yīng)保證在未來(lái)不可預(yù)見的大震時(shí)允許主梁脫座， 但能切實(shí)防止落梁，至落梁防止裝置開始起作用的間隙 SF可以按下式來(lái)計(jì)算：

式中：CF為設(shè)計(jì)系數(shù)，通常取 0.75，若造成損傷支承功能和帶來(lái)維修養(yǎng)護(hù)困難時(shí)，也可取 CF

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的落梁防止裝置設(shè)計(jì)中，其根本目的并非將所有技術(shù)管理問(wèn)題消滅，而是通過(guò)有計(jì)劃、有步驟的各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)措施的實(shí)施，來(lái)達(dá)到盡可能地避免各種問(wèn)題所帶來(lái)的負(fù)面影響。而對(duì)于設(shè)計(jì)單位而言，當(dāng)務(wù)之急就是要不斷加強(qiáng)自身的技術(shù)管理水平，并在公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的整個(gè)實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，找出各種明顯的與潛在的技術(shù)管理問(wèn)題，并對(duì)其加以行之有效的管理和控制，從而將抗震設(shè)計(jì)的各種問(wèn)題所可能造成的損失降至最低點(diǎn)，不僅要確?？拐鹪O(shè)計(jì)的圓滿完成，而且同時(shí)也要相應(yīng)地提高設(shè)計(jì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益?？梢哉f(shuō)，科學(xué)合理的抗震設(shè)計(jì)不僅僅使得設(shè)計(jì)單位可以賺取可觀的利潤(rùn)，而且同時(shí)它也會(huì)帶來(lái)非常重要的無(wú)形效益，包括加強(qiáng)企業(yè)的管理水平與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如果公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)管理能夠得到良好的實(shí)施，不但是設(shè)計(jì)單位之福，而且也是促進(jìn)公路橋梁工程抗震設(shè)計(jì)事業(yè)良性循環(huán)、繁榮發(fā)展的不二法門。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱萬(wàn)旭，黃穎，楊帆，高宇.地震區(qū)簡(jiǎn)支梁橋防落梁裝置的設(shè)計(jì)[J].特種結(jié)構(gòu)，2011（06）.

[2]汪芳芳，徐祖恩.一種公路橋梁防落梁限位裝置設(shè)計(jì)的研究[J].公路，2011（08）.

[3]高興元，蘆軍，魯輝.鋼絞線拉索式落梁防止裝置設(shè)計(jì)[J].公路交通技術(shù)，2010（08）.

第5篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】公路工程；地震液化；對(duì)比

Highway projects, for earthquake liquefaction of the relevant provisions of the contrast

Zhang Guan-rui

(Taiyuan Municipal Engineering design and research institute Shanxi Taiyuan 030002)

【Abstract】Different industry standards, norms, procedures for earthquake liquefaction provisions vary. This article on the current highway bridge seismic design details (JTG / T B02-01-2008) and "highway engineering and geological survey" (JTG C20-2011) in seismic liquefaction of the relevant provisions for a brief comparative analysis.

【Key words】Highway projects;Earthquake liquefaction;Contrast

1.液化判別的前提條件

《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）中規(guī)定存在飽和砂土或飽和粉土（不含黃土）的地基，除6度設(shè)防外，應(yīng)進(jìn)行液化判別。黃土液化目前缺乏詳細(xì)的評(píng)價(jià)資料，需要進(jìn)一步研究。《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTG C20-2011）中規(guī)定地震動(dòng)峰值加速度或大于等于0.1g的地區(qū)，地面下20m深度范圍內(nèi)有飽和砂土、粉土?xí)r，應(yīng)進(jìn)行地震液化工程地質(zhì)勘察。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）附錄D地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對(duì)照表。0.1g對(duì)應(yīng)地震烈度為大于或等于7度區(qū)。兩者表述雖稍有不同，但認(rèn)為事實(shí)一致。

2. 液化初判

2.1 在《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）中規(guī)定地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世（Q3 ）及其以前時(shí)，7度、8度時(shí)可判為不液化，但在《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTG C20-2011）中則規(guī)定地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世（Q3 ）及其以前時(shí)，可判為不液化。兩者稍有區(qū)別，但《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）更顯慎重。

2.2 對(duì)于粉土的黏粒含量（粒徑小于0.005m的顆粒）百分率的規(guī)定，兩種規(guī)范規(guī)定相同。

2.3 對(duì)于上覆非液化土層厚度和地下水位深度的相關(guān)規(guī)定中，在《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTG C20-2011）中則明確規(guī)定，基礎(chǔ)埋置深度不超過(guò)2m的天然地基，當(dāng)上覆非液化土層的厚度和地下水位深度符合下列條件時(shí)，可不考慮液化

du＞d0+db-2（1）

dw＞d0+db-3（2）

du+dw＞1.5d0+2db-4.5（3）

dw ——地下水位深度（m），宜按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)其年內(nèi)平均最高水位采用，也可按近期年內(nèi)最高水位采用；

du ——上覆非液化土層厚度（m），計(jì)算時(shí)宜將淤泥和淤泥質(zhì)土層扣除。

db ——基礎(chǔ)埋置深度（m），不超過(guò)2m時(shí)，應(yīng)采用2m；

d0——液化土特征深度（m），

2.4 上述計(jì)算公式與《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）中的相同，各字母代表的含義一致，液化土特征深度的取值相同。但在《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）只說(shuō)明是天然地基的橋梁。并沒有明確規(guī)定基礎(chǔ)埋置深度不超過(guò)2.0m。筆者認(rèn)為《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTG C20-2011）中關(guān)于基礎(chǔ)埋置深度的規(guī)定與其后述基礎(chǔ)埋置深度 的解釋不協(xié)調(diào)。按該規(guī)范規(guī)定的理解：當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度db 大于2.0m時(shí)，就不能用（1）、（2）、（3）式進(jìn)行液化初步判別，采用上述三式判定時(shí)基礎(chǔ)埋置深度 只能小于或等于2.0m，即取值只能是 db＝2.0m。

3. 液化的進(jìn)一步判別

3.1 《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）中規(guī)定，當(dāng)需進(jìn)一步進(jìn)行液化判別時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別法判別地面下15m深度范圍內(nèi)；當(dāng)采用樁基礎(chǔ)或埋深大于5m的基礎(chǔ)時(shí)，尚應(yīng)判別15～20m范圍內(nèi)的液化。當(dāng)飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)（未經(jīng)桿長(zhǎng)修正）小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值 Ncr時(shí)應(yīng)判為液化土。當(dāng)有成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí)，尚可采用其他判別方法。

Ncr=N0 ［0.9+0.1(ds-dw)］ 3/ρc（ ds≤15） （4）

Ncr=N0 ［2.4-0.1dw］ 3/ρc（15＜ds ≤20）（5）

式中：Ncr ——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值；

N0 ——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值，按《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T B02-01-2008)表4.3.3采用；

ds——飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度（m）；

第6篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：公路橋梁；安全性；耐久性

如今我國(guó)的橋梁建設(shè)特別是公路橋梁建設(shè)空前繁榮。展望我國(guó)公路建沒的前景，公路橋梁保證其耐久性和安全性的新建、改建、加固的任務(wù)很重。在公路橋梁實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于耐久性和安全性的設(shè)計(jì)更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒有明確提出使用年限的要求，也沒有明確聲明在何種維護(hù)和使用條件下，橋梁具有哪種程度的耐久性；設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少，施工中重視結(jié)構(gòu)的建造而不重視結(jié)構(gòu)的維護(hù)；這些傾向在一定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)使用性能差、使用壽命短的不良后果，造成許多橋梁達(dá)不到使用年限，就需加固維修。因此，加強(qiáng)公路橋梁的安全性和耐久性設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

一、提高對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)耐久性與安全性設(shè)計(jì)的重視程度

結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著本質(zhì)的區(qū)別，耐久性與安全性的研究可以采用灰色分析法從定性分析向定量分析發(fā)展。由于橋梁在建造和使用過(guò)程中，必然會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，承受車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來(lái)作用，同時(shí)橋梁所采用材料的自身性能也會(huì)不斷退化，這些因素最終將導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)各部分發(fā)生不同程度的損傷和劣化。國(guó)內(nèi)從上世紀(jì)80年代以來(lái)修建了大量的斜拉橋，而目前已有多座大跨徑斜拉橋因拉索的耐久性問(wèn)題而提前換索，不僅影響了橋梁的正常使用更造成了不小的經(jīng)濟(jì)損失。發(fā)生這類現(xiàn)象，存在設(shè)計(jì)上的缺陷，特別是沒有進(jìn)行合理的耐久性設(shè)計(jì)是重要因素。因此我們要重視結(jié)構(gòu)物的耐久性與安全性設(shè)計(jì)并將其作為重要的設(shè)計(jì)原則，統(tǒng)一考慮合理的結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)造細(xì)節(jié)，從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的角度及如何以設(shè)計(jì)和施工人員易于接受和操作的方式來(lái)改善橋梁耐久性與安全性。從而有效避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，提高橋梁的使用壽命。要強(qiáng)調(diào)公路橋梁設(shè)計(jì)的耐久性和安全性，使結(jié)果易于檢查、維修，以保證橋梁的安全使用，盡可能地減少維修費(fèi)用，取得較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

二、選擇合理的設(shè)計(jì)方案

國(guó)內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)存在的主要問(wèn)題是結(jié)構(gòu)正常使用性能較差，可歸結(jié)為適用性能差，包括橋梁的過(guò)大振動(dòng)、線形不平順、橋頭跳車、結(jié)構(gòu)開裂和過(guò)大的變形等，使用壽命短、維護(hù)費(fèi)用高、安全事故較頻繁等使得耐久性和安全性差。設(shè)計(jì)除考慮建造成本，注重設(shè)計(jì)建成時(shí)具有的工作能力和性能外，也應(yīng)重視營(yíng)運(yùn)期的維護(hù)成本與使用壽命相對(duì)應(yīng)的成本效益，加強(qiáng)從橋梁設(shè)計(jì)理念與結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性與安全性的設(shè)計(jì)。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，可以有效提高橋梁的安全性和耐久性。橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式主要分為大跨度橋梁和標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋梁。大跨徑橋梁由于控制因素不同，方案也各不相同，具有較強(qiáng)的個(gè)性特征，在實(shí)際工程中較少采用大跨徑橋梁的設(shè)計(jì)方案。而標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋梁因具有施工方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、預(yù)制裝配等諸多優(yōu)點(diǎn)，具有共性特征而應(yīng)用廣泛。我們要充分考慮到現(xiàn)階段的施工、管理水平和材料工藝水平，選用適宜的橋型方案，采用適當(dāng)?shù)陌踩?、適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方法來(lái)保證橋梁達(dá)到理想的使用性能。

三、重視橋梁的樁基設(shè)計(jì)

橋梁樁基的設(shè)計(jì)是否得當(dāng)，對(duì)工程造價(jià)、質(zhì)量、工期及使用影響很大。設(shè)計(jì)人員一定要考慮到每一個(gè)環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌兼顧，從各方面使之合理化。好的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)既能保證耐久性和安全性，還能降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)闃蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)荷載通常較大，所以后期質(zhì)量穩(wěn)定、承載能力高的鉆孔灌注樁往往是橋梁工程師首選的基礎(chǔ)形式。樁基設(shè)計(jì)首先要根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的參數(shù)確定單樁承載力設(shè)計(jì)值，根據(jù)估算的單樁承載力進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并施工，等樁基施工結(jié)束后再挑選試樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)，取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)后動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，這樣能使設(shè)計(jì)方案更加合理、可行和經(jīng)濟(jì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)縮短工期所帶來(lái)的效益。

四、做好公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)是我國(guó)公路橋梁設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。我國(guó)已新頒布了《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008），對(duì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)提出了新的要求。要確保公路橋梁在經(jīng)受地震時(shí)達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)一步明確抗震設(shè)防的原則。首先要保證橋梁的整體性要好，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能是連續(xù)的。良好的整體性可防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被振散掉落，同時(shí)它也是結(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件。其次在不同構(gòu)件和不同破壞模式之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過(guò)強(qiáng)度安全度差異，確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng)，不發(fā)生脆性的破壞模式。最后為了消除地震期間結(jié)構(gòu)落梁的可能性，在所有相鄰框架之間的中間伸縮縫和支座式橋臺(tái)處，應(yīng)當(dāng)提供必要的約束構(gòu)件和足夠的支座寬度。在抗震設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)稱有利于抗震，不等跨的橋梁容易發(fā)生震害；在可能發(fā)生地震液化的地基上建橋時(shí)，應(yīng)采用深基礎(chǔ)，使樁或沉井穿過(guò)可能液化的土層，埋入較穩(wěn)定密實(shí)的土層內(nèi)；采用淺基的小橋和通道應(yīng)加強(qiáng)下部的支撐梁板或做滿河床鋪砌；在高烈度區(qū)的大跨徑橋梁，縱向梁間應(yīng)設(shè)置消能設(shè)施，消能設(shè)施應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，并能滿足梁端位移要求。

五、在設(shè)計(jì)過(guò)程中，科學(xué)使用材料

橋梁存在的耐久性和安全性問(wèn)題很大程度上與材料選擇不合理有關(guān)?；炷恋哪途眯灾饕Q于混凝土的材料組成，其中水灰比、水泥用量、強(qiáng)度等級(jí)均對(duì)耐久性有較大影響?！稑蛞?guī)》JTG D62明確規(guī)定了不同使用環(huán)境下結(jié)構(gòu)混凝土的基本要求，對(duì)影響混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低強(qiáng)度等級(jí)、最大氯離子含量和堿含量做出了限制規(guī)定，這是《橋規(guī)》JTG D62對(duì)公路橋涵結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的基本要求，設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。除按規(guī)范要求控制正常使用極限狀態(tài)的工作裂縫外，更重要的是要采取構(gòu)造措施，如適當(dāng)加大鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，保護(hù)鋼筋免于銹蝕，避免混凝土施工及使用過(guò)程中工作裂縫的大量出現(xiàn)。同時(shí)，《橋規(guī)》JTG D62突出強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)水平防縮鋼筋和箍筋在控制裂縫中的作用，提高水平防收縮鋼筋的配筋率和箍筋間距的規(guī)定，是防止和控制收縮裂縫的重要構(gòu)造措施。

六、重視超載問(wèn)題

由于車輛荷載的變化和交通量的增加，超載問(wèn)題在我國(guó)相當(dāng)普遍。橋梁超載主要有三種情況：一是早期修建的老橋超齡負(fù)載運(yùn)營(yíng)；二是橋梁通行的車流量超過(guò)原設(shè)計(jì)；三是車輛違規(guī)超載?；炷翗蛄阂恢北徽J(rèn)為具有足夠的耐久性，但在汽車超載作用下，可能發(fā)生開裂。裂縫即使在荷載卸除后能夠閉合，但由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部已經(jīng)受到損傷，構(gòu)件的開裂彎距降低，引發(fā)橋梁疲勞，超載會(huì)使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞事故。于是在正常使用荷載作用下，本來(lái)不該開裂的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或本來(lái)較小的裂縫成為超出規(guī)范允許的裂縫或引起較大的變形。由于超載造成的橋梁內(nèi)部損傷不能恢復(fù)，促使橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，最終危害橋梁的安全性和耐久性。因此應(yīng)該在橋梁前期設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到公路橋梁在建成交付使用后所面臨的超載問(wèn)題，對(duì)超載帶來(lái)的后果進(jìn)行研究、分析，同時(shí)加強(qiáng)交管部門的管理。

七、積極借鑒歐美等先進(jìn)國(guó)家的做法

歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家在其經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中非常重視公路建設(shè)。當(dāng)前，歐洲國(guó)家如德國(guó)、丹麥等非常重視對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行性能設(shè)計(jì)（即PBD，Performance Based Design），內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的變形、裂縫、振動(dòng)、強(qiáng)健性、美觀、耐久性、疲勞性等。PBD重視以耐久性為核心的結(jié)構(gòu)使用性能指標(biāo)，研究為了使結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中除了保證最低的安全性要求外，尚應(yīng)有良好的使用性能，包括壽命和耐久性、抗腐蝕、耐疲勞性、美觀等。他們?cè)诠窐蛄旱脑O(shè)計(jì)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了相當(dāng)多的成功實(shí)例，同時(shí)也有很多失敗的深刻教訓(xùn)。我們的工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該博采眾長(zhǎng)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，積極借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和成果，從橋梁設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計(jì)。同時(shí)也需要研究疲勞和超載等因素對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響，避免走彎路，從而提高我國(guó)公路橋梁建設(shè)的成效。

第7篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：譜分析屈服性能

Abstract: a continuous beam bridge is a four-span long-span continuous box girder bridge, based on the spectrum analysis method of the bridge, and considering the interaction between pile and soil bearing connection form, elastic and elastoplastic analysis of the structure under seismic action, that the yield strength and plastic hinge yield state through analysis, verify the structure in E1 (earthquake recurrence period of 50-100 years) of strength and deformation meet the requirements, provide reference for seismic design of similar engineering.

Keywords: spectrum analysis of yield performance

中圖分類號(hào)：U455.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）

引言

2008年，我國(guó)頒布實(shí)施了《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》JTG/T B02-01—2008，其設(shè)計(jì)方法有了較大的改變，采用兩水平設(shè)防，兩階段設(shè)計(jì)。在彈性抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，增加了延性抗震設(shè)計(jì)方法。本文以某連續(xù)梁橋橋?yàn)槔?，以《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》為依據(jù)，采用反應(yīng)譜分析對(duì)大跨橋梁的彈性及彈塑性地震反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算。

抗震設(shè)計(jì)方法

2.1 工程概括

某連續(xù)梁橋工程全長(zhǎng)822.94m，分主橋、引橋、引道三個(gè)部分。橋梁主橋?yàn)樗目绱罂鐝竭B續(xù)箱梁，長(zhǎng)度380m，跨徑布置為70+120+120+70=380m。主橋橋面上設(shè)有裝飾拱圈，拱圈跨度為120m，共兩跨。橋梁分兩幅。主橋橋墩為立面呈花瓶狀的圓形空心截面，上寬下窄以曲線過(guò)渡。橫橋向布置兩個(gè)橋墩(圖1)。擬建場(chǎng)地覆蓋層厚度0-8m，地基土剪切波速310m/s,場(chǎng)地土類型為中硬場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，無(wú)地震液化土層。基本烈度為七度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.1g，設(shè)計(jì)特征周期為0.35s，卓越周期為0.35s。

圖 1主橋效果圖

2.2 抗震設(shè)計(jì)方法選用

新運(yùn)大橋的單跨最大跨徑為120m，依據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》，該橋?yàn)锽類的非規(guī)則橋梁，需進(jìn)行E1地震作用（重現(xiàn)期為50-100年）和E2地震作用（重現(xiàn)期為475-2000年）地震作用下的抗震設(shè)計(jì)。在E1地震作用下，結(jié)構(gòu)處于彈性工作范圍，在E2地震作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性工作范圍。結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)由結(jié)構(gòu)自身特性及輸入的地震動(dòng)確定。對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)卣鸩ńo定后，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也就確定了。但由于地震動(dòng)的隨機(jī)性及復(fù)雜性，在目前技術(shù)水平下，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)某個(gè)地區(qū)的地震動(dòng)特征是很困難的。對(duì)大量的一般結(jié)構(gòu)，按地震動(dòng)方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)是不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)的。因此，反應(yīng)譜方法被提出并廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中。故本橋在E1地震作用下采用反應(yīng)譜法進(jìn)行彈性分析。

2.3 抗震設(shè)計(jì)方法原理

2.3.1譜分析方法

譜分析的方法是在靜力法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，考慮了地震時(shí)地面的運(yùn)動(dòng)特性與結(jié)構(gòu)物自身的動(dòng)力特性。反應(yīng)譜理論是以單質(zhì)點(diǎn)體系在實(shí)際地震作用下的反應(yīng)為基礎(chǔ)來(lái)分析結(jié)構(gòu)反應(yīng)的方法。

反應(yīng)譜的基本原理。一單質(zhì)點(diǎn)振子體系由于地面運(yùn)動(dòng)位移引起的單質(zhì)點(diǎn)振子的地震動(dòng)方程為：

（1）

上式根據(jù)D'Alembert原理，慣性力、阻尼力、和彈性恢復(fù)力應(yīng)保持平衡。整理后，可得：

（2）

式中，阻尼比，無(wú)阻尼圓頻率

則單質(zhì)點(diǎn)振子的地震相對(duì)位移反應(yīng)的Duhamal積分式為：

（3）

式中，有阻尼圓頻率。

對(duì)（3）微分一次、二次即可得到單質(zhì)點(diǎn)振子地震相對(duì)速度和相對(duì)加速度反應(yīng)積分公式

（4）

（5）

一般情況下，阻尼比數(shù)值很小，式（4）、（5）可簡(jiǎn)化為:

（6）

（7）

對(duì)于不同質(zhì)點(diǎn)體系，在選定的地震加速度輸入下，可獲得一系列的相對(duì)位移y（t）、相對(duì)速度、絕對(duì)加速度的反應(yīng)時(shí)程曲線，并可從中找到它的最大值，即、、 。以不同單質(zhì)點(diǎn)體系的周期Ti為橫坐標(biāo)，以不同阻尼比為參數(shù)，就能繪出、、的譜曲線，簡(jiǎn)稱反應(yīng)譜[1]。

《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》根據(jù)記錄反應(yīng)譜周期段特征比較，論證周期范圍論證周期范圍可開擴(kuò)展到10s，并通過(guò)823條水平向強(qiáng)地震的記錄統(tǒng)計(jì)分析，認(rèn)為設(shè)計(jì)反應(yīng)譜按T-1的速率下降是有足夠安全保障的。

廣義單自由度振子的最大反應(yīng)不同時(shí)發(fā)生，因此需要適當(dāng)?shù)姆绞綄⑺鼈兘M合起來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者對(duì)反應(yīng)譜進(jìn)行大量研究，并提出種種陣型組合方法。SRSS法對(duì)于頻率分離較好的平面結(jié)構(gòu)具有較好的精度。CQC法是根據(jù)隨機(jī)過(guò)程理論導(dǎo)出了線性多自由度體系的陣型組合規(guī)則，較好的考慮了頻率相近時(shí)的陣型相關(guān)性，克服了SRSS的不足。

結(jié)構(gòu)抗震性能分析

3.1結(jié)構(gòu)模型建立

用MIDAS軟件建立主橋70+120+120+70范圍內(nèi)（一副）主梁、裝飾拱圈和橋墩的空間模型（圖5）。主橋采用大型球形剛支座，用彈性連接模擬支座的剛度。彈性連接的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不約束，活動(dòng)支座延活動(dòng)方向線剛度不約束，固定方向線剛度按允許位移推算剛度。樁基的邊界條件則是采用承臺(tái)底六個(gè)自由度的彈簧剛度模擬樁土相互作用。這六個(gè)彈簧剛度是豎向剛度、順橋向和橫橋向抗推剛度、繞豎軸的扭轉(zhuǎn)剛度和繞水平軸的抗轉(zhuǎn)動(dòng)剛度。它們的設(shè)計(jì)方法與靜力法相同，所不同的是土的抗力取值比靜力大，一般取m動(dòng)=（2~3）m靜[3]。其中繞豎軸的扭轉(zhuǎn)剛度一般假定為固定約束，不考慮相對(duì)變形[2]。

圖5 結(jié)構(gòu)模型

3.2反應(yīng)譜分析

由于本橋?qū)ωQ向地震作用不是很敏感，故只需考慮順橋向和橫橋向兩個(gè)方向的地震作用。水平設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜采用了《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》中的反應(yīng)譜曲線，其中：Ci=0.5，Cs=1.0，Cd=1.0，A=0.1，Smax=0.1125 。陣型分析方法采用多重Ritz向量法。

在順橋向地震作用和橫橋向地震作用單工況下，結(jié)構(gòu)順橋向彎矩My（kN·m）如圖6、結(jié)構(gòu)橫向彎矩My如圖7所示。

圖6順橋向地震作用彎矩圖

第8篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：橋梁抗震設(shè)計(jì)，分級(jí)設(shè)防，延性抗震準(zhǔn)則，抗震加固，現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢(shì)

Abstract: the article introduces the large span bridge seismic design research, and put forward the bridge in seismic design process to be followed in some design principles and Bridges, reduce, the effective measures of isolation, and points out that the reasonable structure form and success of the seismic design can greatly reduce and avoid the generation of earthquake damage, which is very good to the shock and bridge structure seismic effect. At the same time also on domestic main earthquake damage and bridge are introduced, and looks forward to the seismic strengthening technology research bridge the development trend.

Keywords: bridge seismic design, grade fortified, ductility seismic standards, seismic strengthening, the current situation, development trend

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1引言

地震因其發(fā)生的突然性和巨大破壞力而被列為各種自然災(zāi)害之首。我國(guó)位于世界兩大地震帶：環(huán)太平洋地震帶和歐亞大陸地震帶之間，板內(nèi)地震也十分活躍，因此，地震頻繁發(fā)生。因地震而死亡的人數(shù)居各種自然災(zāi)害之首，約占54%，造成直接和間接經(jīng)濟(jì)損失十分巨大。特別是我國(guó)唐山大地震(1976年)和汶川大地震（2008年），使整個(gè)城市成為一片廢墟。

隨著我國(guó)現(xiàn)代化城市和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通線路的重要性越加突出，公路交通是國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈,同時(shí),也是抗震救災(zāi)生命線工程之一。橋梁工程是公路工程的咽喉要道,在保障公路通暢中起著至關(guān)重要的作用。而一旦地震使交通線路癱瘓，將會(huì)給國(guó)家和人民帶來(lái)極大的損失和不便。大跨度橋梁是交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵樞紐，對(duì)其進(jìn)行有效的抗震設(shè)計(jì)，確保其抗震安全性意義深遠(yuǎn)。

2大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)研究進(jìn)展

大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的工作，反應(yīng)比較復(fù)雜，相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜。目前，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的大多數(shù)橋梁工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范只適用于中等跨徑的橋梁，超過(guò)使用范圍的大跨度橋梁則沒有可遵循的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，存在許多需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題。

近30年來(lái)，美國(guó)、日本等一些國(guó)家的地震工程專家提出了分級(jí)設(shè)防的抗震設(shè)計(jì)思想，一般可概括為：小震不壞、中震可修、大震不倒。我國(guó)《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定地震烈度7度以上地區(qū)的新建橋梁都必須抗震設(shè)防。1997年美國(guó)應(yīng)用技術(shù)委員會(huì)完成了一個(gè)科研項(xiàng)目(ATC-18)，提出了改進(jìn)美國(guó)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的若干建議[1]。其中，最主要的建議是要采用兩水平的抗震設(shè)計(jì)方法，即要求結(jié)構(gòu)在兩個(gè)概率水平的地震作用下，分別達(dá)到兩個(gè)不同的性能標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行的日本規(guī)范已采用這一方法。

1975年，新西蘭學(xué)者Park和Pauty提出了結(jié)構(gòu)延性抗震設(shè)計(jì)理論中一個(gè)重要思想[2]――能力設(shè)計(jì)思想。在橋梁抗震設(shè)計(jì)中，為了使地震造成的破壞易于檢查和維修，通常把橋墩選為延性構(gòu)件，要求彎曲塑性鉸出現(xiàn)在地面以上橋墩部分的頂部或底部，上部結(jié)構(gòu)和地面以下的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為能力保護(hù)構(gòu)件。能力設(shè)計(jì)思想已越來(lái)越廣泛地被國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者所接受。

3抗震設(shè)計(jì)

“小震不壞，中震可修，大震不倒”的分類設(shè)防抗震設(shè)計(jì)思想已廣為接受，而能力設(shè)計(jì)思想也越來(lái)越廣泛地被國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者所接受。能力設(shè)計(jì)思想要求在一座橋梁內(nèi)部建立合理的強(qiáng)度級(jí)配，以保證地震破壞只發(fā)生在預(yù)定的部位，而且是可控制的。具體來(lái)說(shuō)，要選擇理想的塑性鉸位置并進(jìn)行仔細(xì)的配筋設(shè)計(jì)以保證其延性抗震能力；而不利的塑性鉸位置或破壞機(jī)制（脆性破壞）則要通過(guò)提供足夠的強(qiáng)度加以避免。

大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)分兩階段進(jìn)行：1)在方案設(shè)計(jì)階段進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì)，選擇一個(gè)較理想的抗震結(jié)構(gòu)體系；2)在初步或技術(shù)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行延性抗震設(shè)計(jì)，并根據(jù)能力設(shè)計(jì)思想進(jìn)行抗震能力驗(yàn)算，必要時(shí)進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。

3.1抗震概念設(shè)計(jì)

對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，“概念設(shè)計(jì)”比“計(jì)算設(shè)計(jì)”更為重要。正是由于地震發(fā)生的不確定性和復(fù)雜性，再加上結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的假定與實(shí)際情況的差異，使“計(jì)算設(shè)計(jì)”很難控制結(jié)構(gòu)的抗震性能，因而不能完全依賴計(jì)算。結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計(jì)”。因此，在橋梁的方案設(shè)計(jì)階段，不能僅僅根據(jù)功能要求和靜力分析就決定方案的取舍，還應(yīng)考慮橋梁的抗震性能，盡可能選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系。

在抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和抗震安全性，要特別重視上、下部結(jié)構(gòu)連接部位的設(shè)計(jì)，橋墩形式的選取，過(guò)渡孔處連接部位的設(shè)計(jì)以及塑性鉸預(yù)期部位的選擇。通常允許橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下進(jìn)入塑性工作狀態(tài)，在預(yù)期的部位形成塑性鉸以耗散能量，但不允許出現(xiàn)脆性破壞，如剪切破壞。同時(shí)，為了保證所選擇的結(jié)構(gòu)體系在橋址處的場(chǎng)地條件下確實(shí)是良好的抗震體系，必須進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析(動(dòng)力特性分析和地震反應(yīng)評(píng)估)，然后結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位，并進(jìn)一步分析是否能通過(guò)配筋或構(gòu)造設(shè)計(jì)保證這些部位的抗震安全性。最后，根據(jù)分析結(jié)果綜合評(píng)判結(jié)構(gòu)體系抗震性能的優(yōu)劣，決定是否要修改設(shè)計(jì)方案。

3.2延性抗震設(shè)計(jì)

橋梁的延性抗震設(shè)計(jì)應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行：1)對(duì)于預(yù)期會(huì)出現(xiàn)塑性鉸的部位進(jìn)行仔細(xì)的配筋設(shè)計(jì)；2)對(duì)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震能力分析驗(yàn)算，確保其抗震安全性。這兩個(gè)階段可以反復(fù)，直到通過(guò)抗震能力驗(yàn)算，或進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)以提高抗震能力。

在目前的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中已普遍采用延性抗震準(zhǔn)則，其表達(dá)式為：

μ≤[μ]

其中，μ和[μ]分別為實(shí)際和允許的延性比，這是在延性抗震設(shè)計(jì)中使用最廣泛的破壞準(zhǔn)則。

結(jié)構(gòu)關(guān)鍵截面(塑性鉸)的曲率延性系數(shù)一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)的位移延性系數(shù)。這是因?yàn)橐坏┣霈F(xiàn)，進(jìn)一步的變形主要依靠塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)。塑性鉸區(qū)的橫向鋼筋配置要同時(shí)滿足保證截面的延性和保證縱向鋼筋不壓潰屈曲這兩個(gè)要求。在這一方面，目前我國(guó)的規(guī)范還相當(dāng)不足，可參考國(guó)外規(guī)范進(jìn)行。美國(guó)AASH-TO規(guī)范和歐洲規(guī)范對(duì)體積含箍率的規(guī)定比較一致，特別是歐洲規(guī)范對(duì)橫向約束鋼筋的配置有非常詳細(xì)的配置。

3.3橋梁減、隔震設(shè)計(jì)

減、隔震技術(shù)是簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)的工程抗震手段。減、隔震裝置是通過(guò)增大結(jié)構(gòu)主要振型的周期使其落在地震能量較少的范圍內(nèi)或增大結(jié)構(gòu)的能量耗散能力來(lái)達(dá)到減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地地震波的頻率特性，通過(guò)選用合適的減隔震裝置、相應(yīng)參數(shù)以及設(shè)置方案，合理分配結(jié)構(gòu)的受力和變形。一方面，應(yīng)將重點(diǎn)放在提高吸收能量能力從而增大阻尼和分散地震力上，不可過(guò)分追求加長(zhǎng)周期。另一方面，應(yīng)選用作用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的減、隔震體系，并在其力學(xué)性能明確的范圍內(nèi)使用。減、隔震設(shè)計(jì)的效果，需要進(jìn)行非線性地震反應(yīng)分析來(lái)驗(yàn)證。

大量研究表明，最適宜進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)的情況主要有：1）橋梁墩柱較剛性，即自振周期較?。?）橋梁很不規(guī)則，如墩柱的高度變化較大，有可能導(dǎo)致受力不均勻；3）預(yù)測(cè)的場(chǎng)地地震運(yùn)動(dòng)的能量主要集中在高頻分量，而低頻分量的能量較少（淺震、近震、巖石地基）。因此，要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地地震動(dòng)特點(diǎn)決定是否要進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)，以及采取什么減、隔震裝置。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出在橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置粘滯阻尼器來(lái)改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，已在多座橋梁中得以應(yīng)用。有研究表明：將隔震支座與粘滯阻尼器組合使用既能減小結(jié)構(gòu)地震力，又能有效地控制梁移及墩、梁相對(duì)位移。

4 抗震加固技術(shù)

在決定一座橋梁是否如何加固以前，應(yīng)先評(píng)估其抗震能力。主要是先決定墩柱的破壞形式及墩柱的最大延性能力，其次計(jì)算整體屈服的地震加速度及整體的最大延性能力，最后算出橋梁的抗震能力Ac值。

4．1 橋梁震害介紹

從歷次破壞地震中，調(diào)查得到的公路橋梁震害產(chǎn)生的主要原因有以下幾類：

(1) 支承連接件失效――由于上下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了支承連接件不能承受的相對(duì)位移，使支承連接件失效，上部與下部結(jié)構(gòu)脫開，導(dǎo)致梁體墜毀。由于落梁的強(qiáng)烈沖擊力，下部結(jié)構(gòu)將遭受嚴(yán)重破壞。

支承連接件失效的原因，主要是設(shè)計(jì)低估了相鄰跨之間的相對(duì)位移。為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外的通常做法是增加支承面寬度和在簡(jiǎn)支的相鄰梁之間安裝縱向約束裝置。

(2) 下部結(jié)構(gòu)失效――主要是指橋墩和橋臺(tái)失效。橋墩和橋臺(tái)如果不能抵抗自身的慣性力和由支座傳遞來(lái)的上部結(jié)構(gòu)的地震力，就會(huì)開裂甚至折斷，其支承的上部結(jié)構(gòu)也將遭受嚴(yán)重的破壞。

鋼筋混凝土柱式橋墩大量遭受嚴(yán)重?fù)p壞，是近期橋梁震害的一個(gè)特點(diǎn)。其原因主要是橫向約束箍筋數(shù)量不足和間距過(guò)大，因而不足以約束混凝土和防止縱向受壓鋼筋屈曲。目前的解決辦法是通過(guò)能力設(shè)計(jì)和延性設(shè)計(jì)，使橋梁的屈服只發(fā)生在預(yù)期的塑性鉸部位，其余結(jié)構(gòu)保持彈性。

(3) 軟弱地基失效――如果下部結(jié)構(gòu)周圍的地基易受地震震動(dòng)而變?nèi)?，下部結(jié)構(gòu)就可能發(fā)生沉降和水平移動(dòng)。如砂土的液化和斷層等，在地震中都可能引起墩臺(tái)的毀壞。

地基失效引起的橋梁結(jié)構(gòu)破壞，有時(shí)是人力所不能避免的，因此在橋梁選址時(shí)就應(yīng)該重視，并設(shè)法加以避免。如果無(wú)法避免時(shí)，則應(yīng)考慮對(duì)地基進(jìn)行處理或采用深基礎(chǔ)。

4．2研究現(xiàn)狀

針對(duì)橋梁在地震中的震害類型，目前，國(guó)內(nèi)外橋梁抗震加固主要采取以下技術(shù)措施：

(1) 在伸縮縫、鉸和梁端等上部接縫處采用拉桿、擋塊或者增加支承面寬度等措施，以防止落梁震害的發(fā)生；

(2) 增加鋼筋混凝土橋墩的橫向約束，提高其抗彎延性和抗剪強(qiáng)度，防止橋墩彎曲和剪切震害；

(3) 采用減隔震技術(shù)及專門的耗能裝置，提高橋梁的抗震性能。例如采用鉛芯橡膠耗能支座等。

對(duì)隔震而言，利用周期、阻尼與位移等相依變量進(jìn)行參數(shù)分析，配合加固目標(biāo)的訂定，最后提出結(jié)合位移設(shè)計(jì)法的隔震裝置加固設(shè)計(jì)程序。隔震裝置的分析采用鉛芯橡膠支座(LRB)以及摩擦單擺支座(FPS)兩種。

對(duì)減震而言，亦可結(jié)合位移設(shè)計(jì)法進(jìn)行減震加固設(shè)計(jì)?？墒褂锰娲Y(jié)構(gòu)法，將結(jié)構(gòu)以等效勁度及等效阻尼比以線性迭代的方式來(lái)進(jìn)行粘滯性阻尼器(vis-cous damper)的加固設(shè)計(jì)。

4．3 發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外地震工程研究人員總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的震害資料，開始檢討過(guò)去單純“強(qiáng)度抗震”設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，研究考慮基于性能的抗震設(shè)計(jì)原則。基于性能的設(shè)計(jì)(performance-based seismic design)被廣泛的認(rèn)為是未來(lái)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的基本思想。抗震設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)，可以是單一指標(biāo)，也可以是多指標(biāo)或組合指標(biāo)。

從橋梁震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，遭受嚴(yán)重破壞和倒塌的橋梁結(jié)構(gòu)，絕大部分是源于落梁和抗彎延性不足。因此，國(guó)外主要的多震國(guó)家，開始強(qiáng)調(diào)橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力，其它一些國(guó)家則在原有規(guī)范的基礎(chǔ)上，也相應(yīng)地對(duì)保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力，并通過(guò)設(shè)計(jì)和構(gòu)造保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體延性能力。

從加固的對(duì)象上來(lái)看，美國(guó)、日本等橋梁抗震加固水平最高的國(guó)家，已經(jīng)把加固的重點(diǎn)從以前單一的防落梁構(gòu)造措施，轉(zhuǎn)移到重視橋墩整體延性上來(lái)，以保證加固后的橋梁與新建橋梁的抗震能力相當(dāng)。

在研究手段方面，整個(gè)抗震工程學(xué)都出現(xiàn)了越來(lái)越重視和依靠地震模擬試驗(yàn)的發(fā)展趨勢(shì)。應(yīng)該注意到現(xiàn)在的試驗(yàn)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的簡(jiǎn)單試驗(yàn)，而是和現(xiàn)代科技融為一體的高科技試驗(yàn)。

4結(jié)語(yǔ)

大量的震害表明，合理的結(jié)構(gòu)形式和成功的抗震設(shè)計(jì)可以大大減輕甚至避免震害的產(chǎn)生。隨著對(duì)地震機(jī)理認(rèn)識(shí)的逐步加深，提高和完善橋梁結(jié)構(gòu)物的各項(xiàng)功能，以及橋梁抗震構(gòu)造措施進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，可以很好地達(dá)到橋梁結(jié)構(gòu)的防震和抗震效果。而橋梁抗震加固技術(shù)研究已經(jīng)有了較好的基礎(chǔ)，建議針對(duì)我國(guó)公路橋梁的特點(diǎn)，得出適合于我國(guó)公路橋梁的抗震加固技術(shù)，并推廣應(yīng)用，為提高我國(guó)公路橋梁的抗震性能和抵御地震災(zāi)害的能力提供可靠的技術(shù)保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]N.M紐馬克.地震工程學(xué)原理[M].葉耀先，譯.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1986.

[2]袁萬(wàn)城，范立礎(chǔ).高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的延性抗震設(shè)計(jì)[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994，22(4):445-450

第9篇：公路橋梁抗震設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：支座；橋梁；隔震；研究

Abstract: since 2008, our country suffered severe earthquake in succession, the earthquake caused huge economic losses and casualties. And the earthquake damage and huge economic losses caused by the earthquake has caused the bridge structure design, scientific research personnel and social related owner's attention. With the rapid development of bridge in recent years, our country enterprise, to improve and to improve the seismic performance of bridge structure, reduce, isolation technology also obtained the rapid application in our country. In this paper, by studying the second ring road viaduct project in chengdu and isolation bearing installation, which used in the viaduct plate rubber bearings, four fluorine skateboard bearings, tub, reduce, isolation device characteristics of the bearing is studied and some shortages are pointed out in the application of these, and put forward the corresponding Suggestions.

Key words: support; Bridge; Isolation; research

中圖分類號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

為了降低地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響，將建筑結(jié)構(gòu)與地面隔離開來(lái)的想法由來(lái)已久。上世紀(jì)六十年代，美國(guó)Kelly提出了疊層橡膠支座隔震的方法，這種方法在以后的橋梁設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。1994年的美國(guó)圣費(fèi)南爾多地震、1995年日本阪神地震中已經(jīng)證明了減、隔震技術(shù)對(duì)于提高結(jié)構(gòu)抗震的能力具有良好的效果。到目前為止，在世界范圍內(nèi)，至少有20個(gè)國(guó)家在橋梁的抗震、抗風(fēng)設(shè)計(jì)和抗震加固中采用了減、隔震技術(shù)。

在傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)概念及機(jī)理中，主要是依靠橋梁結(jié)構(gòu)、構(gòu)件自身具有的強(qiáng)度、延性變形、耗能能力來(lái)抗震的。這通常容許很大的地震力和能量從地面?zhèn)鬟f給結(jié)構(gòu)，而抗震設(shè)計(jì)主要考慮的問(wèn)題是如何為結(jié)構(gòu)提供抵抗這種地震力的能力。盡管通過(guò)適當(dāng)選擇容許出現(xiàn)延性損傷的位置和仔細(xì)設(shè)計(jì)關(guān)鍵部位構(gòu)件的細(xì)部構(gòu)造可以確保結(jié)構(gòu)的整體性，避免橋梁發(fā)生倒塌，但橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷是不可避免的。

與依靠增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身強(qiáng)度、變形能力來(lái)抵抗地震反應(yīng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法相比，結(jié)構(gòu)的減、隔震技術(shù)無(wú)論在提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能方面還是在降低結(jié)構(gòu)的工程造價(jià)方面都具有很明顯的好處。

2 減震裝置的類型

近幾十年來(lái)，為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，國(guó)內(nèi)外大量研究人員提出了許多新的抗震技術(shù)，主要包括減、隔震技術(shù)、被動(dòng)控制技術(shù)、主動(dòng)控制技術(shù)及混合控制技術(shù)等。減、隔震技術(shù)是指通過(guò)采用減隔震裝置來(lái)盡可能地將結(jié)構(gòu)或部件與可能引起破壞的地震地面運(yùn)動(dòng)或支座運(yùn)動(dòng)分離開來(lái)，大大減少傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震力和能量。在滿足正常使用要求的情況下，這種分離或解耦是通過(guò)增加系統(tǒng)的柔性和提供適當(dāng)?shù)淖枘醽?lái)實(shí)現(xiàn)。從性質(zhì)上說(shuō)，減、隔震方法也是結(jié)構(gòu)控制方法中的一種，屬于被動(dòng)控制技術(shù)。通過(guò)這些新技術(shù)，尤其是減、隔震技術(shù)在實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，一方面提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，另一方面，通?？梢越档驼麄€(gè)工程的造價(jià)。在一些特殊情況下，入跨越強(qiáng)震區(qū)域，采用這些新技術(shù)有時(shí)是解決實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題的唯一有效途徑。

而本文的研究對(duì)象是成都二環(huán)路高架橋工程中使用的兩種減隔震支座——板式橡膠支座（含四氟滑板支座）和GPZ盆式橡膠支座，研究?jī)煞N支座的特性和減隔震支座的不足。

2.1 板式橡膠支座及四氟滑板支座特性

板式橡膠支座的主要功能就是將橋梁上部結(jié)構(gòu)的反力可靠地傳遞給墩臺(tái)，并同時(shí)能適應(yīng)橋梁上部結(jié)構(gòu)的變形（位移和轉(zhuǎn)角）。根據(jù)這些性能要求，不論是公路橋梁板式橡膠支座還是圓形球冠板式橡膠支座在垂直方向應(yīng)具有足夠的剛度，從而保證在最大豎向荷載作用下橋梁支座產(chǎn)生較小的壓縮變形，一般要求支座的最大壓縮變形不得超過(guò)橡膠厚度的15％。橡膠支座在水平方向則應(yīng)具有一定柔性，以適應(yīng)車輛制動(dòng)力、溫度、混凝土收縮變化及活載作用下梁體的水平位移。同時(shí)，橡膠支座的厚度要能適應(yīng)梁體轉(zhuǎn)角的需要。

公路橋梁板式橡膠支座可分為非加勁支座和加勁支座兩種。非加勁支座只有一層橡膠構(gòu)成，在水平力的使用下能使橡膠支座能滿足水平位移的需要，但在豎向荷載作用下,支座的垂直壓縮變形過(guò)大，橡膠向側(cè)向膨脹，在四周產(chǎn)生較大的凸突，此處橡膠有較大的拉伸變形，而產(chǎn)生應(yīng)力老化。這類支座在荷載較大的橋梁上很少采用。

板式支座的設(shè)計(jì)理念就是為了既可承受較大的垂直荷載，又能滿足支座水平位移量的要求，通常可用若千層橡膠片（厚度分別為5、8、11、15mm等）和薄鋼板（厚度分別為2、3、5mm等）為剛性加勁物組合而成(加勁物也可用帆布、鋼絲網(wǎng)或鋼筋)（見圖1）。將各層橡膠與鋼板之間經(jīng)涂膠粘劑加壓硫化牢固地粘結(jié)成為一體。使板式支座在豎直荷載作用下，嵌入橡膠片之間的鋼板將約束橡膠的側(cè)向膨脹，從而使垂直變形相應(yīng)減少，可大大提高支座的豎向剛度。此時(shí)橡膠支座的豎向變形。

而四氟滑板式支座則是在板式橡膠支座的表面粘復(fù)一層1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板。四氟滑板式支座除具有板式橡膠支座的所有功能外，由于采用了聚四氟乙烯滑板使梁底不銹鋼板之間的摩擦系數(shù)變得很低，可以使橋梁上部構(gòu)造的水平位移，不受橋梁支座本身剪切變形量的限制，能滿足一些橋梁的大位移量需要。

板式橡膠支座的支座力學(xué)性能要求見下表1。

表1板式橡膠支座的支座力學(xué)性能

板式橡膠支座抗壓彈性模量E和支座形狀系數(shù)S應(yīng)按下列公式計(jì)算：

E=5.4G·S2（1）

矩形支座S=l0a·l0b/2t1（l0a＋l0b）（2）

圓形支座S=d0/4t1（3）

式中：E——支座抗壓彈性模量，MPa；

G——支座抗剪彈性模量，MPa；

S——支座形狀系數(shù)；

l0a——矩形支座加勁鋼板短邊尺寸，㎜；

l0b——矩形支座加勁鋼板長(zhǎng)邊尺寸，㎜；

d0——支座中間單層橡膠片厚度，㎜；

4t1——圓形支座加勁鋼板直徑，㎜。

圖1板式橡膠支座

2.2 GPZ盆式橡膠支座特性

GPZ盆式橡膠支座又稱為GPZ公路橋梁盆式橡膠支座（見圖2）,它是一種專用于公路橋梁的橋梁支座產(chǎn)品。盆式橡膠支座是將橡膠塊安置于密封鋼盆中的，在三向受力的情況下，而產(chǎn)生相應(yīng)的反力，承受橋梁的垂直荷載，同時(shí),支座可以利用橡膠的彈性，滿足梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)焊接在上座板上的不銹鋼板與聚四氟乙烯來(lái)進(jìn)行自由滑移，就可以完成橋梁上部構(gòu)造的水平位移。盆式支座具有結(jié)構(gòu)合理、變形小、水平位移量大、承載能力大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、并有良好的緩沖性能的特點(diǎn)，是公路橋梁連續(xù)式橋梁支座的最佳選擇。

GPZ公路橋梁盆式橡膠支座在組裝前應(yīng)用丙酮或酒精將四氟板和不銹鋼滑板擦洗干凈,然后在四氟板儲(chǔ)脂坑內(nèi)注滿5201-2硅脂。然后再安裝地腳螺栓、預(yù)埋底柱及防塵罩。在安裝盆式橡膠支座時(shí)，應(yīng)注意將地腳螺栓穿入頂（底）板并旋入底柱內(nèi)，頂（底）板與底柱之間墊上2mm厚的橡膠墊圈。底柱放入預(yù)留孔內(nèi)，調(diào)整好支座平面位置和設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用環(huán)氧樹脂砂漿填滿預(yù)留孔。支座四腳高差不得大于2mm。當(dāng)GPZ公路橋梁盆式橡膠支座安裝就位后，應(yīng)在頂、底板四周安裝防塵罩。防塵罩不應(yīng)影響支座的滑移與轉(zhuǎn)動(dòng)性能。

圖2盆式橡膠支座

盆式橡膠支座性能如下：

（1）豎向承載力

本標(biāo)準(zhǔn)系列支座的豎向承載力（即支座反力，單位MN）分31級(jí)，即0.8、1.25、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9、10、12.5、15、17.5、20、22.5、25、27.5、30、32.5、35、37.5、40、45、50、55和60。

在豎向設(shè)計(jì)荷載作用下，支座壓縮變形值不得大于支座總高度的2％，盆環(huán)上口徑向變形不得大于盆環(huán)外徑的0.5‰，支座殘余變形不得超過(guò)總變形量的5％。

（2）水平承載力

本標(biāo)準(zhǔn)系列中，固定支座在各方向和單向活動(dòng)支座非滑移方向的水平承載力均不得小于支座豎向承載力的10％?？拐鹦椭ё匠休d力不得小于支座豎向承載力的20％。

（3）轉(zhuǎn)角

支座轉(zhuǎn)動(dòng)角度不得小于0.02rad。

（4）摩阻系數(shù)

加5201硅脂后，常溫型活動(dòng)支座設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)最小取0.03。

加5201硅脂后，耐寒型活動(dòng)支座設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)最小取0.06。

（5) 位移

活動(dòng)支座位移量超過(guò)規(guī)定時(shí)，可按實(shí)際需要適當(dāng)加大位移量。

3存在不足

減隔震技術(shù)的應(yīng)用就是通過(guò)隔振裝置、耗能部件以及同橋梁結(jié)構(gòu)其他構(gòu)件的共同作用來(lái)抵抗預(yù)期的設(shè)計(jì)地震，使其滿足預(yù)期的性能目標(biāo)。在明確隔震橋梁結(jié)構(gòu)在不同水準(zhǔn)地震作用下，結(jié)構(gòu)預(yù)期的性能和各構(gòu)件在抗震中所起作用的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)預(yù)期的性能目標(biāo)，“告訴”結(jié)構(gòu)在不同水準(zhǔn)地震作用下該怎么做，即抵抗地震力時(shí)結(jié)構(gòu)逐層弱化的傳力路徑、耗能機(jī)構(gòu)，是慣性力順利地傳遞到下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)，且在整個(gè)變化過(guò)程中結(jié)構(gòu)的性能是延性的。要達(dá)到這個(gè)目的，更多的是依賴于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)結(jié)構(gòu)在地震作用下的性能的深刻理解，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)、構(gòu)造細(xì)節(jié)、構(gòu)造措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不是通過(guò)復(fù)雜的分析方法。

因此，在應(yīng)該減隔震技術(shù)時(shí)，為了確保在地震作用下這些減震、隔震裝置能有效發(fā)揮主導(dǎo)作用，其他構(gòu)件抗震為輔，必須對(duì)整個(gè)橋梁構(gòu)造體系的抗震傳力路徑清晰的理解，其次是必須采用有效地細(xì)構(gòu)造措施來(lái)給予保證。這也就是提醒設(shè)計(jì)人員等對(duì)確保減隔震裝置正常發(fā)揮作用的一些構(gòu)造措施、細(xì)節(jié)給予足夠的重視。當(dāng)前我國(guó)還沒有完善的橋梁減隔震設(shè)計(jì)規(guī)范，也缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)積累，尤其是在構(gòu)造細(xì)節(jié)、構(gòu)造措施方面，而這些方面如果設(shè)計(jì)不合理，可能導(dǎo)致最終的減隔震裝置無(wú)效，甚至是有害的。

為了確保隔震支座在地震作用下充分發(fā)揮其作用，隔震支座可自由變形，必須確保足夠的位移間隙。因此在伸縮縫間隙的設(shè)置、防落梁措施等構(gòu)造措施的設(shè)置均應(yīng)對(duì)此給予足夠的重視。

4結(jié)論

近年來(lái)的幾次大地震所造成的震害和巨大的經(jīng)濟(jì)損失已引起了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員、科研人員和社會(huì)相關(guān)業(yè)主的重視。而我國(guó)也面臨著大規(guī)模的公路橋梁建設(shè)，跨越強(qiáng)震區(qū)橋梁的建造以及對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能的重視，促使我國(guó)加快了在橋梁減隔震技術(shù)的研究和應(yīng)用的步伐。

同時(shí)，橋梁減隔震技術(shù)的成功應(yīng)用不僅取決于細(xì)致的計(jì)算分析，更應(yīng)從總體上把握橋梁結(jié)構(gòu)在預(yù)期的地震作用下的動(dòng)荷載特性，并注重構(gòu)件的細(xì)部設(shè)計(jì)和采取合理的構(gòu)造措施，以確保能夠在地震作用下實(shí)現(xiàn)預(yù)期的抗震性能目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]王志強(qiáng)減隔震技術(shù)在我國(guó)橋梁中的應(yīng)用。

[2]趙勤賢我國(guó)基礎(chǔ)隔震技術(shù)的發(fā)展[J] 建筑技術(shù)開發(fā) 2004.11；100-103。

[3]范立礎(chǔ)袁萬(wàn)城橋梁橡膠支座減、隔震性能研究 同濟(jì)大學(xué)報(bào) 1989。