橋梁抗震設(shè)計基本要求

1、橋梁抗震設(shè)計基本要求橋梁抗震設(shè)計基本要求15/15橋梁抗震設(shè)計基本要求第二章橋梁抗震設(shè)計基本要求主要內(nèi)容：橋梁抗震設(shè)計基來源則、橋梁抗震設(shè)計流程，橋梁抗震布防標(biāo)準(zhǔn)、地震動輸入的選擇、橋梁抗震看法設(shè)計?；疽螅赫莆諛蛄嚎拐鹪O(shè)計基來源則、理解和掌握橋梁抗震布防標(biāo)準(zhǔn)、掌握地震動輸入的選摘要求、掌握橋梁抗震看法設(shè)計基來源則。要點：橋梁抗震布防標(biāo)正確實定、地震動輸入的選擇和橋梁抗震看法設(shè)計。難點：橋梁抗震布防標(biāo)正確實定。近來二三十年來，全世界發(fā)生的對此破壞性地震造成了特別沉重的生命財富損失。一個很重要的原由是，橋梁工程在地震中遇到了嚴(yán)重破壞，切斷了震區(qū)交通生命線，造成救災(zāi)工作的巨大困難，使次生災(zāi)禍加重

2、，從而致使了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。多次破壞性地震再三顯示了橋梁工程遇到破壞的嚴(yán)重結(jié)果，也再三顯示了橋梁工程進(jìn)行正確抗震設(shè)計的重要性。自從1976年唐山地震此后，我國的橋梁抗震工作也日趨遇到重視。近來幾年來，我國的鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范、公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則以及城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范先后獲取了訂正或編制達(dá)成。這些規(guī)范引入了新的橋梁抗震設(shè)計理念，完美了相應(yīng)的抗震設(shè)計方法，是我國橋梁設(shè)計的依照?？拐鸩挤罉?biāo)準(zhǔn)及布防目標(biāo)（課件）抗震布防標(biāo)準(zhǔn)工程抗震布防標(biāo)準(zhǔn)是指依據(jù)地震動背景，為保證工程結(jié)構(gòu)在壽命期內(nèi)的地震損失（經(jīng)濟(jì)損失及人員損失）不超出規(guī)定的水平或社會可接受的水平，規(guī)定工程結(jié)構(gòu)一定具備的抗震能力。所以，抗震布防標(biāo)

3、準(zhǔn)是工程項目進(jìn)行抗震設(shè)計的準(zhǔn)則，也是工程抗震設(shè)計中需要解決的首要問題。往常狀況下，建設(shè)工程從選址到使用壽期內(nèi)的防震舉措可分為三個階段：抗震設(shè)計、保證施工質(zhì)量與合理的保護(hù)養(yǎng)護(hù)。此中，抗震設(shè)計要遵照必定的標(biāo)準(zhǔn)，這就是抗震布防標(biāo)準(zhǔn)。它包含抗震布防目標(biāo)、工程布防類型、布防地震和場所選擇等內(nèi)容?？拐鸩挤罉?biāo)準(zhǔn)是科學(xué)性和政策性（或社會性）的聯(lián)合。科學(xué)性就是要嚴(yán)格按照現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行工程場所地震安全性評論工作，是的評論結(jié)果較好地切合實質(zhì)，擁有較好的可重復(fù)性。政策性則要考慮到工程種類、重要程度、投資強(qiáng)度風(fēng)險程度等。我國還屬于發(fā)展中國家，財力物力有限。國家總的防災(zāi)政策決定了抗震布防標(biāo)準(zhǔn)不宜過高。跟著科學(xué)技術(shù)

4、的進(jìn)步和公民經(jīng)濟(jì)地發(fā)展，以及人們放在乎識的增強(qiáng)，抗震布防標(biāo)準(zhǔn)也在漸漸提升?？拐鸩挤罉?biāo)準(zhǔn)工程布防類型系指依據(jù)工程結(jié)構(gòu)遭受地震破壞后可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響程度，以及在抗震救災(zāi)中的作用，對其所做的抗震重要性類型區(qū)分。一般分為四類，也有的行業(yè)工程分為二類或三類?？拐鸩挤罉?biāo)準(zhǔn)布防地震系指針對不一樣重要性類其余工程，采納特定安全水平的地震作用強(qiáng)度，常以必定概率水平下的地震烈度或地震動參數(shù)來表達(dá)。在現(xiàn)行的多種抗震設(shè)計規(guī)范中稱為“布防烈度”。抗震布防標(biāo)準(zhǔn)抗震布防目標(biāo)系指工程結(jié)構(gòu)經(jīng)過抗震設(shè)計所達(dá)到的宏觀抗震目標(biāo)。布防目標(biāo)同設(shè)計方法有關(guān)。比方，對于建筑來說是三級布防，其目標(biāo)可簡述為“小震不壞、中震可修、大震

5、不倒”。抗震布防標(biāo)準(zhǔn)場所選擇系指在地震區(qū)選擇建設(shè)場所時，宜選擇有益地段，避開不利地段，當(dāng)沒法避開時應(yīng)采納適合的抗震舉措。這是經(jīng)濟(jì)合理的抗震布防前提，常常比其余抗震措施的作用還大。因為，地震對建設(shè)工程的破壞，除地震動惹起工程結(jié)構(gòu)的破壞外，還有場所條件的要素，諸如地震惹起的地表錯動與地裂，地基土的不均勻沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。對有益，不利和危險地段的區(qū)分，應(yīng)按地震活動性、構(gòu)造活動性，邊坡穩(wěn)固性和場所地基條件等進(jìn)行綜合評定。橋梁工程的抗震布防，既要使震前用于抗震布防的經(jīng)濟(jì)投入不超出我國目前的經(jīng)濟(jì)能力，又要使地震中經(jīng)過抗震設(shè)計的橋梁的破壞程度限制在人們能夠承受的范圍內(nèi)。換言之，需要在經(jīng)濟(jì)和安全之間

6、進(jìn)行合理均衡，這是橋梁抗震布防的合理安全度原則?？拐鸩挤罉?biāo)準(zhǔn)是權(quán)衡抗震布防要求高低的尺度，由抗震布防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)及橋梁抗震布防類型確定?？拐鸩挤懒叶仁前磭乙?guī)定的權(quán)限同意作為一個地域抗震布防依照的地震烈度。布防參數(shù)是指考慮工程抗震布防時，采納哪一種物理量（參數(shù)）來進(jìn)行工程布防。國內(nèi)外常用的參數(shù)為烈度和地震動參數(shù)兩種。我國公布了中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的基本烈度，一般狀況下，取50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度。對橋址已作過地震安全性評論的橋梁，應(yīng)按同意的抗震布防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)進(jìn)行抗震布防?？拐鸩挤滥繕?biāo)經(jīng)過抗震布防，減少公路橋梁的地震破壞，保證人民生命財富安全，減少經(jīng)濟(jì)損失，更好地發(fā)

7、揮公路交通網(wǎng)在抗震救災(zāi)中的作用。詳細(xì)詳細(xì)經(jīng)過“兩水平”的抗震布防要乞降“兩階段”的抗震設(shè)計方法實現(xiàn)。“兩水平”抗震布防目標(biāo)近幾十年來，美國、日本及我國等國家的地震工程專家先后提出了分類布防的抗震設(shè)計思想，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。這一抗震設(shè)計思想表示為以下三個要求：在小震（多遇地震）作用下，結(jié)構(gòu)物不準(zhǔn)維修，仍可正常使用；在中震（偶遇地震）作用下，結(jié)構(gòu)物無重要破壞，經(jīng)修復(fù)后仍可連續(xù)使用；在大震（罕遇地震）作用下，結(jié)構(gòu)物可能產(chǎn)生重要破壞，但不致坍毀。我國公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則（JTG/TB02012008）以及城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（CJJ1662011）分別兩個等級的地震動參數(shù)：E1地震作

8、用和E2地震作用，進(jìn)行兩個階段的抗震設(shè)計；即：當(dāng)遭到E1地震作用時，一般不受破壞或不需維修可連續(xù)使用。當(dāng)遭到E2地震作用時，應(yīng)保證不致坍毀或產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)構(gòu)破壞，經(jīng)暫時加固后可供保持應(yīng)急交通使用。表1各布防類型橋梁的抗震布防目標(biāo)橋梁抗震布防布防目標(biāo)類型E1地震作用E2地震作用A類一般不受破壞或不需要修復(fù)可可發(fā)生局部稍微損害，不需修復(fù)連續(xù)使用或經(jīng)簡單修復(fù)可連續(xù)使用B類一般不受破壞或不需要修復(fù)可應(yīng)保證不致坍毀或產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)連續(xù)使用構(gòu)損害，經(jīng)暫時加固后可供保持應(yīng)急交通使用C類一般不受破壞或不需要修復(fù)可應(yīng)保證不致坍毀或產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)連續(xù)使用構(gòu)損害，經(jīng)暫時加固后可供保持應(yīng)急交通使用D類一般不受破壞或不需要修復(fù)可連

9、續(xù)使用“兩階段”的抗震設(shè)計方法我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB500112010）就是采納三水平布防、兩階段設(shè)計方法：第一階段設(shè)計取第一水平的地震動參數(shù)計算結(jié)構(gòu)的彈性地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng)，進(jìn)行構(gòu)件截面的承載力驗算，即采納彈性抗震設(shè)計，對部分構(gòu)件進(jìn)行承載力設(shè)計。；第二階段設(shè)計取第三水平的地震動參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)單薄部位的彈塑性層間變形驗算，并采納相應(yīng)的結(jié)構(gòu)舉措，即采納延性抗震設(shè)計方法，并引入能力保護(hù)設(shè)計原則。橋梁工程在其使用期內(nèi)，要承受多種作用的影響，包含永遠(yuǎn)作用、可變作用和有時作用三大類。地震是橋梁工程的一種有時作用，在試用期內(nèi)不必定會出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，對結(jié)構(gòu)的影響很大。橋梁工程一定第一保證

10、運轉(zhuǎn)功能，即知足永遠(yuǎn)作用和可變作用的要求，這是靜力設(shè)計的目標(biāo)。其次。保證橋梁工程在地震下的安全性也特別重要，所以要進(jìn)行抗震設(shè)計。目前，橋梁工程的抗震設(shè)計一般配合靜力設(shè)計進(jìn)行，并貫串橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的全過程。與靜力設(shè)計同樣，橋梁工程的抗震設(shè)計也是一項綜合性的工作。橋梁抗震設(shè)計的任務(wù)，是選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，并為結(jié)構(gòu)供給較強(qiáng)的抗震能力。詳細(xì)來說，要正確選擇能夠有效地抵擋地震作用的結(jié)構(gòu)形式，合理地分派結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量和阻尼等的散布，并正確預(yù)計地震可能對結(jié)構(gòu)造成的破壞，以便經(jīng)過結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和其余抗震舉措，使損失控制在限制的范圍內(nèi)。橋梁工程的抗震設(shè)計過程一般包含七個步驟，即抗震布防標(biāo)準(zhǔn)選定、地震輸當(dāng)選擇、抗震看

11、法設(shè)計、延性抗震設(shè)計（或減隔震設(shè)計）、地震反響剖析、抗震性能驗算以及抗震舉措選擇，如下圖?？拐鸩挤罉?biāo)正確定地震動輸當(dāng)選擇抗震看法設(shè)計延性抗震設(shè)計減隔震設(shè)計改正設(shè)計參數(shù)地震反響剖析不經(jīng)過抗震性能驗算經(jīng)過抗震舉措此中，虛框中的部分工作量最大，結(jié)也束最為復(fù)雜。假如采納兩級布防的抗震設(shè)計思想，虛框中的地震反響剖析和抗震驗算就要做兩次循環(huán)，即對應(yīng)于每一個布防水準(zhǔn)，進(jìn)行一次地震反響剖析，并進(jìn)行相應(yīng)的抗震性能驗算，直到結(jié)構(gòu)的抗震性能知足要求。地震作用及作用效應(yīng)組合（反響譜、地震動時程，介紹橋梁場所地震安全性評論（P41），建筑抗震設(shè)計規(guī)范及課本，葉愛君，課件）橋梁場所地震安全性評論地震安全性評論是指對詳細(xì)建

12、設(shè)工程地域或場址四周的地震地質(zhì)、地球物理、地震活動性、地形變化等進(jìn)行研究，采納地震危險性概率剖析方法，依照工程應(yīng)采納的分先概率水平，科學(xué)地給出相應(yīng)的工程規(guī)劃和設(shè)計所需的有關(guān)抗震布防要求的地震動參數(shù)和基礎(chǔ)資料。地震安全性評論工作一般包含地震危險性剖析、場所土層地震反響剖析和場所的地震地質(zhì)災(zāi)禍評論三部分。地震危險性是指某一場所（或某一地區(qū)、地域、國家）在一準(zhǔn)時期內(nèi)可能遭到到的最大地震破壞影響，能夠用地震烈度或地面運動參數(shù)來表示。目前，場所的地震危險性剖析廣泛采納概率方法，詳細(xì)要求包含：查明工程場所四周地震環(huán)境和地震活動性，判斷并區(qū)分出潛伏震源的地點、規(guī)模和地震活動頻度，給出可能的真元模式，確定各潛

13、伏震源的發(fā)震概率，最后依據(jù)地震動衰減規(guī)律和地震危險性剖析的概率模型，計算出場所不一樣地震動參數(shù)的概率曲線，給出不一樣概率水平下的地震動參數(shù)峰值，獲取基巖的地震反響譜，以及地震連續(xù)時間。將地震危險性剖析獲取的基巖地震加快度反響譜進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化辦理，獲取目標(biāo)反響譜，進(jìn)一步歸并基巖加快度時程，作為場所地震反響剖析的地震輸入。對于水平層、橫向不均勻性較小的場所，可采納一維剪切模型進(jìn)行場所土層地震反響剖析，該模型為覆蓋在基巖上的一系列完整理想的已知層后、土特點的水平成層模型。但對于局部地形等影響、橫向不均勻性較大的場所，則需采納二維甚至三維模型進(jìn)行場所土層地震反響剖析。經(jīng)過場所的地震反響剖析，能夠獲取各土層

14、的地震加快度時程，并進(jìn)一步換算為地震加快度反響譜，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后可獲取設(shè)計加快度反響譜，供工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計采納。進(jìn)一步地，還要以設(shè)計加快度反響譜為目標(biāo)，擬合出切合工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求的地震加快度時程。地震加快度反響譜做過地震安全性評論的橋梁場所，能夠選用地震安全性評論報告供給的設(shè)計反響譜作為地震輸入；而未做場所地震安全性評論的橋梁場所，一般選用現(xiàn)行橋梁抗震規(guī)范規(guī)定的反響譜作為地震輸入。因為諸多隨機(jī)要素的影響，使得由不一樣記錄計算獲取的反響譜擁有很大的隨機(jī)性。為此，各國規(guī)范的反響譜一般是依據(jù)好多條地震記錄統(tǒng)計均勻后，進(jìn)行必定的光滑辦理后獲取的。我國公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則采納的反響譜是經(jīng)過對823條水

15、平強(qiáng)震記錄統(tǒng)計剖析獲取的，并將有效周期成分延伸至10s，其對應(yīng)阻尼比為的水平加快度反響譜由下式確定：式中,Tg為反響譜特點周期（依據(jù)地震動參數(shù)地區(qū)圖選用）；T為結(jié)構(gòu)自震周期；Smax為水平設(shè)計加快度反響譜最大值；Ci為地震布防的重要系數(shù)；Cs為場所系數(shù)；Cd為阻尼調(diào)整系數(shù)；A為水平向設(shè)計基當(dāng)?shù)卣饎蛹涌於确逯?。式中，為結(jié)構(gòu)實質(zhì)阻尼比。我國城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范則采納了建筑抗震設(shè)計規(guī)范同樣的反響譜形式，有效周期成分至6s,分別在Tg5Tg區(qū)段和5Tg6Tg區(qū)段采納不一樣的降落段，其水平設(shè)計加快度反響譜直S由下式確定：式中，Tg為反響譜特點周期，依據(jù)地震動參數(shù)地區(qū)圖選用，其上當(dāng)算8、9度E2地震作用時

16、，特點周期宜增添；2為結(jié)構(gòu)的阻尼調(diào)整系數(shù)，阻尼比為時取，阻尼比不等于時按式計算；為Tg5Tg區(qū)段曲線衰減指數(shù)，阻尼比為時取，阻尼比不等于時按式計算；1為5Tg6Tg區(qū)段直線降落段降落斜率調(diào)整系數(shù)，阻尼比為時取，阻尼比不等于時按式計算；T為結(jié)構(gòu)自震周期；Smax為水平設(shè)計加速度反響譜最大值，按式計算。式中，為結(jié)構(gòu)實質(zhì)阻尼比；A為E1或E2地震作用下水平向地震動峰值加快度。對于豎向地震作用，我國公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則和城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范均采納豎向地震動加快度反響譜由水平向設(shè)計加快度反響譜乘以豎向/水平向譜比函數(shù)R獲取。此中，基巖場所R取，一般土層場所依據(jù)下式取值；式中，T為結(jié)構(gòu)自震周期。地震動加快

17、度時程目前，在橋梁抗震設(shè)計中，地震動加快度時程的選擇主要有三種方法，即直接利用強(qiáng)震記錄、采納人工地震加快度時程和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化地震加快度時程。選擇加快度時程，一定掌握住三個特點，即加快度峰值的大小、波形和強(qiáng)震連續(xù)時間。在選擇強(qiáng)震記錄上時，除了最大峰值加快度應(yīng)切合橋梁所在地域的布防要求外，場所條件也應(yīng)盡量靠近，也就是該地震波的主要周期應(yīng)盡量靠近于橋址場所的優(yōu)秀周期。對于強(qiáng)震連續(xù)時間，原則上應(yīng)采納連續(xù)時間較長的地震記錄。假如能獲取橋址場所鄰近同類地質(zhì)條件下的強(qiáng)震記錄，則是最正確選擇，應(yīng)優(yōu)先采納。人工地震加快度時程是依據(jù)隨機(jī)振動理論產(chǎn)生的切合所需統(tǒng)計特點（加快度峰值、頻譜特點、連續(xù)時間）的地震加快度時程

18、。生成人工地震加快度時程能夠有兩條門路：一是以規(guī)范設(shè)計反響譜為目標(biāo)擬合而成；二是對建橋橋址場所進(jìn)行地震安全性評論，以供給場所的人工地震加快度時程。規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化地震加快度時程由有關(guān)的規(guī)范供給，如日本橋梁抗震規(guī)范就供給了18組扔地震時程記錄共采納。需要特別指出的是，采納地震加快度時程進(jìn)行地震反響剖析時，一般要選用多組地震加快度時程以供比較剖析，如美國AASHTO規(guī)范規(guī)定為5組，我國公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則和城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范均規(guī)定不得少于3組（對于地震反響剖析結(jié)果，3組須取最大值，7組可取均勻值）。地震作用的屬于有時作用，往常只與永遠(yuǎn)作用進(jìn)行組合。永遠(yuǎn)作用往常包含結(jié)構(gòu)重力（恒載）、預(yù)應(yīng)力、土壓力、水壓

19、力，而地震作用往常包含地震動的作用和地震土壓力、水壓力等。進(jìn)行橋梁抗震設(shè)計時，應(yīng)進(jìn)行包含各樣作用效應(yīng)的最不利組合。在地震作用下，除了卻構(gòu)內(nèi)力反響以外，支座以及梁端等位移反響需要特別關(guān)注，為防備發(fā)生支座零落或橋梁震害，我國城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定在進(jìn)行支座位移驗算時，還應(yīng)試慮50%均勻溫度作用效應(yīng)。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，作用效應(yīng)S應(yīng)試慮作用效應(yīng)的基本組合，必需時髦應(yīng)試慮作用效應(yīng)的有時組合。有時組合公路橋涵通用設(shè)計規(guī)范：永遠(yuǎn)作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)（標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永遠(yuǎn)值、頻遇值）、一種有時作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)的組合。有時作用的效應(yīng)分項系數(shù)取，地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按橋梁抗震設(shè)計細(xì)則規(guī)定采納。建筑結(jié)

20、構(gòu)荷載規(guī)范：有時組合的設(shè)計值宜按以下規(guī)定確定有時荷載的代表值（標(biāo)準(zhǔn)值）不乘分項系數(shù)；與有時荷載同時出現(xiàn)的其余荷載可依據(jù)觀察資料和工程經(jīng)驗采納適合的代表值。各樣狀況下荷載效應(yīng)的設(shè)計值公式，可由有關(guān)規(guī)范另行規(guī)定。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，作用效應(yīng)Sk應(yīng)依據(jù)不一樣的設(shè)計要求，采納作用效應(yīng)的短期效應(yīng)組合、長久效應(yīng)組合。1、短期效應(yīng)組合永遠(yuǎn)作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合。2、長久效應(yīng)組合永遠(yuǎn)作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永遠(yuǎn)值效應(yīng)相組合。橋梁抗震看法設(shè)計地震作用是一種不規(guī)則的周而復(fù)始荷載，且擁有很強(qiáng)的隨機(jī)性，而橋梁結(jié)構(gòu)的地震破壞機(jī)理十分復(fù)雜。目古人們對地震動和結(jié)構(gòu)地震破話的認(rèn)識尚不充分，所以，要進(jìn)

21、行精確的抗震設(shè)計很困難。20世紀(jì)70年月以來，人們在總結(jié)地震災(zāi)禍經(jīng)驗中提出了“抗震設(shè)計”（conceptualdesign）的思想，并以為它比“數(shù)值設(shè)計”（numericaldesign）更加重要。抗震設(shè)計看法是指依據(jù)地震災(zāi)禍和工程經(jīng)驗等獲取的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，正確地解決結(jié)構(gòu)整體方案、資料使用和細(xì)部結(jié)構(gòu)，以達(dá)到合理抗震設(shè)計的目的。合理的抗震設(shè)計，要求設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)度、剛度和延性的等指標(biāo)上有最正確的組合，使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)抗震布防的目標(biāo)。抗震“看法設(shè)計”是從看法上，特別是從結(jié)構(gòu)整體上考慮抗震的工程決議；“數(shù)值設(shè)計”主假如地震作用計算、構(gòu)件強(qiáng)度驗算、結(jié)構(gòu)和支座變形驗算等。應(yīng)該指出，重

22、申看法設(shè)計重要，并不是不重視數(shù)值設(shè)計，而是為了給抗震計算創(chuàng)建有益條件，使計算剖析結(jié)果更能反應(yīng)地震時結(jié)構(gòu)反響的實質(zhì)狀況。這二者是相輔相成的，作為一個正確的抗震設(shè)計，一定重視抗震設(shè)計看法設(shè)計，靈巧而又合理地運用抗震設(shè)計思想。檢查與剖析橋梁的震害及產(chǎn)生的原由是成立正確的抗震設(shè)計方法，采納有效抗震舉措的科學(xué)依照。國內(nèi)外處震工作者向來都很重視震害的檢查研究。能夠說，橋梁抗震設(shè)計的歷史，也是人類對橋梁震害認(rèn)識的歷史。近20余年發(fā)生的幾次大地震使橋梁結(jié)構(gòu)遇到了嚴(yán)重破壞，但也使我們獲取了對于結(jié)構(gòu)地震反響的極其可貴的資料，從而能夠抗衡震設(shè)計理論和設(shè)計方法進(jìn)行檢討、修正和發(fā)展，是橋梁抗震設(shè)計水平不停的獲取提升。大

23、批的震害剖析表示，惹起橋梁震害的原由主要有死個：所發(fā)生的地震強(qiáng)度超出了抗震布防標(biāo)準(zhǔn)，這是沒法料想的；橋梁場所抗衡震不利，地震惹起地基無效或地基變形；橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工錯誤；橋梁結(jié)構(gòu)自己抗震能力不足。從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的看法出發(fā)，能夠?qū)蛄赫鸷w為兩大類，即地基無效惹起的破壞和結(jié)構(gòu)激烈振動惹起的破壞。二者破壞的原由不一樣：前者屬于靜力作用，是因為地基無效產(chǎn)生的相對位移惹起的結(jié)構(gòu)破壞；后者屬于動力作用，是因為振動產(chǎn)生的慣性力惹起的破壞。1）地基無效惹起的破壞地基無效指的是由地基喪失承載能力的現(xiàn)象。激烈地震時，地裂痕、滑坡、沙土液化、軟土震陷等，都是使地基產(chǎn)生開裂、滑動、不均勻沉降等，從而喪失穩(wěn)固性和承

24、載力，使建筑在上邊的橋梁結(jié)構(gòu)遇到破壞。一般來說，這種破壞現(xiàn)象是人為工程難以抵抗的，所以應(yīng)盡量經(jīng)過場所選擇防止。2）結(jié)構(gòu)激烈振動惹起的破壞地震時，地面運動惹起橋梁結(jié)構(gòu)的振動，使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形大幅度地增添，從而致使結(jié)構(gòu)破壞甚至坍毀。這種破壞主要源于雙方面的原由：一是結(jié)構(gòu)遭到的地震動強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計預(yù)期的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)語法抵抗而破壞，這是致使結(jié)構(gòu)破壞的外因；二是在結(jié)構(gòu)設(shè)計和細(xì)部結(jié)構(gòu)以及施工方法上存在缺點，這是致使結(jié)構(gòu)破壞的內(nèi)因。因為地震動的不確定性和復(fù)雜性，人們目前還沒法正確展望橋址將來可能發(fā)生的地震動，所以，設(shè)計對地震動特征不敏感的結(jié)構(gòu)就顯得特別重要。橋梁上部結(jié)構(gòu)的震害，依照震害產(chǎn)生原由的不一樣，可

25、分為上不結(jié)構(gòu)自己的震害，上不結(jié)構(gòu)的位移震害（包含落梁震害），以及上部結(jié)構(gòu)的碰撞震害。1）上部結(jié)構(gòu)自己的震害橋梁上部結(jié)構(gòu)自己遭到震害而被破壞的狀況比較少見。在發(fā)現(xiàn)的少量震害中，主假如鋼結(jié)構(gòu)的局部屈曲破壞。2）上不結(jié)構(gòu)的位移震害橋梁上部結(jié)構(gòu)的位移震害在破壞性地震中極為常有，這種震害表現(xiàn)為橋梁上不結(jié)構(gòu)的縱向位移、橫向位移以及扭轉(zhuǎn)位移。一般來說，設(shè)置伸縮縫的地方比較簡單發(fā)生位移震害。在破壞性地震中，最為常有的是橋梁上部結(jié)構(gòu)的縱向位移和落梁震害。假如上部結(jié)構(gòu)的位移高出了墩、臺等的支承面，則會發(fā)生更加嚴(yán)重的落梁震害。上部結(jié)構(gòu)發(fā)生落梁時，假如撞擊橋墩，還會給下部結(jié)構(gòu)帶來很大的破壞。自然，橋梁支座和橋墩的破壞

26、也會致使上部結(jié)構(gòu)的墜落。3）上部結(jié)構(gòu)的碰撞震害假如相鄰結(jié)構(gòu)的間距過小，在地震中就有可能會發(fā)生碰撞，產(chǎn)生特別大的撞擊力，從而使結(jié)構(gòu)遇到破壞。橋梁在地震中的碰撞，比較典型的有：相鄰跨上部結(jié)構(gòu)的碰撞，上部結(jié)構(gòu)與橋臺的碰撞，以及相鄰橋梁間的碰撞。橋梁支座向來被以為是橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中抗震性能比較單薄的一個環(huán)節(jié)，在歷次破壞性地震中，支座的震害現(xiàn)象都叫廣泛。如在日本阪神地震中，支座破壞的比率達(dá)到了檢查總數(shù)的28%。支座的破壞形式一般表現(xiàn)為支座位移，錨固螺栓拔出、剪斷，活動支座零落，以及支座自己結(jié)構(gòu)上的破壞等。其原由主假如支座設(shè)計沒有充分考慮抗震的要求，連結(jié)與支擋等結(jié)構(gòu)舉措不足，以及某些支座形式和資料自己的缺點

27、。支座的破壞會惹起結(jié)構(gòu)的傳力路徑改變，甚至是中止，從而對結(jié)構(gòu)其余部位的抗震產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的則會直接致使落梁，進(jìn)一步加重結(jié)構(gòu)震害。所以，支座的震害需要特別關(guān)注。下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的嚴(yán)重破壞時惹起橋梁坍毀，并在震后難以修復(fù)使用的主要原由。除了地基破壞的狀況，橋梁墩臺和基礎(chǔ)的震害是因為遇到較大的水平川震力，剎時頻頻振動在相對單薄的界面產(chǎn)生破壞而惹起的。橋梁墩柱的震害大批震害資料表示：橋梁結(jié)構(gòu)中廣泛采納的鋼筋混凝土墩柱，其破壞形式主要有曲折破壞和剪切破壞。曲折破壞時延性的，多表現(xiàn)為開裂、混凝土剝落壓潰、鋼筋裸露和曲折等，并會產(chǎn)生很大的塑性變形。而剪切破壞時脆性的，陪伴著強(qiáng)度和剛度的急劇降落。比較高柔的橋墩

28、，多為曲折型破壞；而矮粗的橋墩，多為剪切破壞；介于二者之間的，為混淆型。此外，橋梁墩柱的基腳破壞也是一種可能的破壞形式。墩柱的曲折破壞橋梁墩柱的曲折破壞非經(jīng)常有，在歷次的大地震中都許多。究其原由，主假如拘束箍筋配置不足、縱向鋼筋的搭接或焊接不牢等惹起的墩柱的延性不足。墩柱的剪切破壞橋梁墩柱墩柱的剪切破壞也是十分常有的。因為剪切破壞是脆性的。常常會造成墩柱以及上部結(jié)構(gòu)的坍毀，震害較為嚴(yán)重。墩柱的基腳破壞墩柱基腳的震害相當(dāng)少見，但一旦出現(xiàn)，則可能致使墩梁坍毀的嚴(yán)重結(jié)果?？蚣芏盏恼鸷Τ鞘懈呒軜蛑谐墙ǖ目蚣芏?，在地震中有許多震害的例子。框架墩的震害主要表現(xiàn)為：蓋梁的破壞，墩柱的破壞，以及節(jié)點的破壞。蓋

29、梁的破壞形式主要有：剪切強(qiáng)度不足（當(dāng)?shù)卣鹆椭亓ΟB加時）惹起的剪切破壞，蓋梁負(fù)彎矩鋼筋的過早截斷惹起的曲折破壞，以及蓋梁鋼筋的錨固長度不夠惹起的破壞。墩柱的破壞形式與其余墩柱近似，而節(jié)點的破壞主假如剪切破壞。橋臺的震害在歷年的地震中，橋臺的震害較為常有。除了地基喪失承載力（如砂土液化）等惹起的橋臺滑移外，橋臺的震害主要表現(xiàn)為臺身與上部結(jié)構(gòu)（如梁）的碰撞破壞，以及橋臺向后傾斜。橋梁基礎(chǔ)破壞是國內(nèi)外很多震害的重要震害現(xiàn)象之一。大批震害資料表示：地基無效（如土體滑移和砂土液化）是橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生震害的主要原由。（卓衛(wèi)東、細(xì)則、葉愛君）合理的抗震設(shè)計，要求設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最正確

30、的組合，使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)抗震布防的目標(biāo)，要達(dá)到這個要求，就需要設(shè)計工程師深入認(rèn)識對結(jié)構(gòu)地震反響有重要影響的基本要素，并擁有豐富的經(jīng)驗和創(chuàng)建力，而不不過不過依照規(guī)范的規(guī)定履行。以下，介紹抗震設(shè)計應(yīng)盡可能依照的一些基來源則，這些原則鑒于歷次的工程結(jié)構(gòu)震害教訓(xùn)和目前公認(rèn)的理論認(rèn)識。主要包含：場所選擇，系統(tǒng)的整體性和規(guī)則性，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度與延性的均衡，能力設(shè)計原則和多道抗震防線。除了依據(jù)地震安全性剖析盡量選擇比較安全的場址以外，還要考慮一個地域內(nèi)的場所選擇。選擇的基來源則是：避開地震時可能發(fā)生地基無效的柔軟場所，選擇堅硬場所?；鶐r、堅固的碎石累地基、硬黏土地基都是理想的場所；飽和松懈粉細(xì)沙、人工

31、填土和極軟的黏土地基或不穩(wěn)固的坡地及其影響科技的場所都是文件地域。在地基穩(wěn)固的條件下，還能夠考慮結(jié)構(gòu)與地基的振動特征，力爭防止共振影響；在脆弱地基上，設(shè)計時要注意基礎(chǔ)的整體性，以防備地震惹起的動向的和永遠(yuǎn)的不均勻變形。結(jié)構(gòu)的整體性要好。對于橋梁結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)計成連續(xù)的。整體性可防備結(jié)構(gòu)結(jié)件即非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時被震散掉落，同時它也是結(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件。不論實在平面或立面上，結(jié)構(gòu)的部署都要力爭使幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻、對稱、規(guī)整，防止忽然變化。強(qiáng)度與延性是決定結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計比能力的兩個重要參數(shù)。只重視強(qiáng)度而忽略延性絕對不是優(yōu)秀的抗震設(shè)計。一般而言，結(jié)構(gòu)擁有的延性水平越高，相應(yīng)的設(shè)

32、計地震力能夠獲得越小，結(jié)構(gòu)所需的強(qiáng)度也越低；反過來，結(jié)構(gòu)擁有的強(qiáng)度越高，結(jié)構(gòu)所需具備的延性水平則越低。一定認(rèn)識到，所選擇的延性水平將直接影響到結(jié)構(gòu)的地震破壞程度。這是因為結(jié)構(gòu)延性的發(fā)揮即意味著結(jié)構(gòu)在設(shè)計地震動作用下將經(jīng)歷若干次頻頻的彈塑性變形循環(huán)，也即意味著結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)必定程度的破壞。一般狀況下，結(jié)構(gòu)經(jīng)歷的非彈性變形越大，其破壞程度也越高。所以，在設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該在三個hi強(qiáng)度和延性水平之間獲得適合的均衡。傳統(tǒng)的靜力設(shè)計思想以為，理想的設(shè)計是使結(jié)構(gòu)各構(gòu)件都擁有近似相等的安全度，即結(jié)構(gòu)中不要存在局部的單薄環(huán)節(jié)。但因為結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的重要程度其實不同樣，實質(zhì)上即便是對于靜力設(shè)計而言，等安全度設(shè)計思想也其實不適合，對于抗震設(shè)計，則更是存在嚴(yán)重的缺點。能力設(shè)計思想重申強(qiáng)度安全度差別，即在不一樣構(gòu)件（延性購機(jī)和能力保護(hù)構(gòu)件不適合發(fā)生非