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公路桥梁抗震设计范文1
地震是一种破坏性极强的自然灾害，而且依照目前的科技水平，还无法对地震灾害进行准确的预测，公路桥梁一旦遭受到地震灾害，轻则发生桥梁开裂、损坏等现象，重则发生桥梁倒塌、车毁人亡等严重事故。每一个公路设计工作者都应当努力提高公路桥梁抗震设计的水平，把地震灾害对桥梁的破坏降到最低，为人民群众的安全出行和生命财产安全保驾护航。
1公路桥梁所受震害的主要形式
1.1主梁的震害
在地震灾害中，公路桥梁最为严重的震害形式就是主梁的坠落，也叫落梁。落梁的主要原因是因桥台、桥墩发生倾斜或倒塌现象，或者是梁体发生碰撞现象，或者是相邻的桥墩之间发生相对位移过大 [1]。
1.2桥台的震害
桥台震害的主要形式是桥台跟路基一起向着河心发生滑移，对于重力式桥台，一般表现为桥台的胸墙发生开裂现象，以及台体发生转动、移动和下沉现象；对于桩柱式桥台，则主要表现为桩柱发生倾斜、开裂或折断等现象。
1.3桥墩的震害
桥墩震害的表现形式主要是桥墩发生倾斜、沉降、移位现象，或是墩体发生开裂、剪断现象，或是钢筋混凝土因受压而发生崩溃、钢筋屈曲，或是在桥墩与基础连接处发生折断、开裂现象。
1.4支座的震害
支座的震害形式主要是支座的构造遭到破坏，或是紧固螺栓发生剪断、拔出现象，或是活动支座因受震而松脱等现象[2]。
1.5地基与基础的震害
地基与基础震害的主要表现就是桥梁发生倒塌现象，在所有桥梁的震害中，这种震害的修复难度最大。
2公路桥梁的抗震设计
2.1桥梁上部结构的抗震设计
在对桥梁上部结构进行抗震设计时，应当依据桥梁跨径的大小来选择最恰当的上部结构和截面形式。在桥梁上部结构的截面形式中，箱型截面形式的特点是抗震性能、抗扭刚度都比较好，因此，对于具有较大跨径的桥梁，其截面形式最适宜使用箱型截面。
对公路桥梁的上部结构进行抗震设计的主要目的，就是通过提高桥梁上部结构的整体性，来对桥梁上部结构发生的位移进行限制，以提高其抗震性能。设计时必须注意以下要点：
①在对梁桥的上部结构进行抗震设计时，主梁通常采用连续梁来代替简支梁，这样做的好处是可以减少桥梁的伸缩缝，并降低桥梁因桥跨分离而发生位移的风险，减少由此而带来的落梁事故。如果因条件所限而选用多跨简支梁时，必须将其设计成为先简支后连续、结构连续的构造，并采用连续性的桥面，以加强梁间的纵向与横向联系[3]。
②在预应力桥梁上部结构的抗震设计中，通常选择真空压浆方法来制作预应力桥梁的构件，以便使预应力管道的水泥浆保持饱满，从而增强预应力桥梁的刚度、强度，提高其抗震性能。
③在进行拱桥上部结构的抗震设计时，其主拱圈优先选择箱形拱、板拱等形式，并通过提高主拱圈抗扭刚度的方法来提高拱桥上部结构的抗震性能；对于空腹式拱桥，在设计填料的厚度时一般选择较小值；对于肋拱则比较适宜使用钢筋混凝土结构，同时为了增强肋间的横向联系，可在拱顶的1/4和3/4处分别设置横隔板。
④一般情况下，同一座桥梁的桥型应当避免采用梁桥与拱桥混合的形式，否则，必须对两者相互衔接部位的桥墩进行加强，以保障其抗震性能。
2.2桥梁下部结构的抗震设计
对桥梁下部结构进行抗震设计时，对于桥台的截面形式一般以选用T形或U形为宜，与带耳墙的埋置式桥台和柱式桥台相比，重力式桥台的抗震性能更好，而且重力式桥台的施工比较方便，工程造价也比较低，因此，如果条件许可的话，一般应当优先使用重力式T形桥台或重力式U形桥台，既方便施工，也降低了成本，最重要的是能够提高桥梁的抗震性能。
桥梁下部结构的设计还要考虑桥墩的延性，就是通过合理的设计来提高桥墩一些部位的延性，使这些部位在遭受强烈地震的时候能够形成比较稳定的延性、塑性铰，同时产生弹塑性变形以消耗、分散地震能量。桥墩的延性抗震设计是桥梁抗震设计中比较常用的一种方法。比较常用的桥梁桥墩一般有钢筋混凝土桥墩、石砌桥墩和混凝土预制块砌筑的桥墩，其中钢筋混凝土桥墩的延性最好。桥墩的截面形式则分为空心与实心两种，其中空心截面桥墩的延性较好，因此，在条件允许时，应当优先选择空心的钢筋混凝土桥墩，同时要根据桥墩高度的不同来合理选择桥梁上、下部结构之间的联接方式，一般情况下，高桥墩的桥梁比较适宜刚性连接，而支座连接方式则适用于矮桥墩的桥梁。
2.3桥梁连接件的抗震设计
桥梁的支座与伸缩缝等连接件属于桥梁抗震的薄弱部位，而且桥梁梁体发生的位移多数都在伸缩缝部位，因此，在进行桥梁连接件的抗震设计时，必须尽可能地减少伸缩缝数量。一般情况下，进行伸缩缝抗震设计时，必须确保它的支承面宽度足够并具有足够的变形能力，以适应地震作用下所发生的位移，另外，还可以通过设置限位器或剪力键橡胶支座的方式，来起到消能作用。
对于支座的抗震设计，可从以下两个方面进行：一方面，可以在梁体与桥墩、桥台的连接处使用聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座、铅芯橡胶支座等隔震支座，以增加桥梁结构的柔性和阻尼。实践证明，隔震支座能够在发生地震时，比较有效地消除桥台、桥墩在水平方向所受到的地震作用力，从而减小地震对桥梁结构的损坏程度。另一方面，还可以采取隔震支座和阻尼器组合使用的方法，利用桥墩受到地震力作用而产生的弹塑性变形，来消除地震能量。
2.4桥梁抗震装置的设计
弹性反应谱抗震法是桥梁抗震设计中使用得最为普遍的一种方法，其优点是计算比较简单，并且计算方法比较接近于现有的规范计算方法。通常抗震装置的等效刚度与等效阻尼的计算跟抗震装置在地震中所发生的最大变形密切相关，所以，对于抗震装置的设计必须根据实践的效果进行不断地完善与改进。在进行实际计算时，设计师必须先对桥梁结构响应地震的能力进行准确地预估，然后再根据经验来制定出初步的设计方案，并通过多种方法对设计的合理性进行分析与验证。
2.5桥梁结构方案的设计
公路桥梁应当尽可能地避免在地震灾害比较严重、频繁的地段进行建设，以减少地震灾害对桥梁的破坏。对于震灾区的公路桥梁，在进行桥型的设计时必须根据以下原则进行：
①要尽量降低桥梁结构的重心高度，并尽量减轻其自身的重量，以减小桥梁的内力，提高桥梁结构的稳定性，把地震对桥梁的作用力降到最低；
②尽量使桥梁结构的质量中心与刚度中心保持重合，以减小地震所带来的附加地震力；
③要最大限度上协调好桥梁结构的高度与长度，以降低结构不同部分的振动差异所造成的危害程度；
④在确保安全的并提下，合理降低桥梁结构的刚度，并通过使用延性材料来增强结构的变形能力，以减少地震对桥梁的破坏程度；
⑤对地基进行合理的调整、科学地处理，以避免地基发生变形或失效现象。
3 结论
鉴于人类科技水平的限制，目前还无法对地震进行准确、有效的预测，但是，我们可以对公路桥梁的震害进行分析、研究，并找出其中的规律，然后再对公路桥梁进行相应的抗震、防震设计，以减少地震灾害所带来的影响。
参考文献：
[1]李洪波.浅谈公路桥梁的抗震设计[J].商品与质量・学术观察，2013（3）.
公路桥梁抗震设计范文2
关键词：公路桥梁；抗震；设计；措施
Abstract: seismic design of the bridge should be insisted on "the strongest design principle", meet the big emergency earthquake traffic function, design of multi-channel seismic line, ensure that sufficient redundancy and good structure yield mechanism. This paper analyzes the bridge structure the main form of earthquake damage, and probes into the measures of the bridge seismic design.
Keywords: highway bridge; Seismic; Design; measures
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
近几年来， 世界各地强震不断， 汶川等地震给人民的生命财产带来巨大危害。据专家预测， 目前地震活动较为活跃， 地球正处于地震活跃期， 桥梁是生命线工程中的关键部分， 因此桥梁抗震设计应坚持“最强设计原则” ， 满足大震后应急通行功能， 设计多道抗震防线， 确保足够的冗余度和良好的结构屈服机制。如何做好新建桥梁的抗震设计是关乎经济、 安全、 抗震救灾的重要课题。
一、桥梁结构地震破坏的主要形式
桥梁震害是地震灾害中最为常见的一种桥梁震害，具体情况是桥台和路基同时向河心移动，桩柱式桥台的桩柱随之开裂倾斜、 折断；重力式桥台的胸墙开裂，桥台台体下沉 、移动 、转动；桥头的引道沉降，翼墙开裂 、损坏，施工缝开裂，桥台撞击主梁导致结构破坏。
桥台的移动 、倾斜可能导致主梁受压损坏，甚至有可能使主梁坍毁。
同样高发的桥梁震害还有桥墩震害以及支座震害 。桥墩的震害主要有桥墩倾斜、 沉降、 移位、 墩身剪断、 开裂，受压缘的混凝土崩坏，钢筋屈曲、 ，桥墩与基础连接处折断 、开裂等等。在震力作用下，部分支座在最初设计时并未充分考虑到抗震要求，缺乏连接 、支挡等结构的必要构造措施，有些情况下，支座材料与形式上的缺陷直接造成支座产生过大的移位或者形变，进而导致了支座锚固螺栓剪断、 活动 、拔出，支座脱落，支座主体结构破坏等。 这样的情况会导致结构力的传递形式发生变化，对整体结构中的其他部件产生非常不利的影响。
最为严重的桥梁震害现象则是主梁坠落。 主梁坠落又称落梁，主要成因是桥台 、桥墩的倾斜或者倒塌，梁体碰撞、 支座破坏相邻桥墩间相对位移过大等情况。
除此之外，地基与基础震害也是导致桥梁倒塌的严重桥梁震害。地基震害导致的桥梁破坏属于灾后难以修复的桥梁震害，主要成因包括不均匀沉降、 砂土液化稳定性低等因素造成的地层水平移动 、地层下沉 、地层断裂 、地基破坏与基础破坏具有紧密的相关性，地基破坏通常直接导致基础破坏。
桥梁震害的成因具有很强的多样性 。地震发生时，地层的移动会导致梁式桥梁上部的活动节点因为盖梁宽度不足而发生落梁或者梁体碰撞,而拱式结构的桥梁则会出现拱上建筑以及腹拱受损，拱圈在拱顶 、拱脚处产生裂缝，整个拱圈隆起变形地基土的液化影响,也加大了地层移动的影响，放大了桥梁结构的振动反应，大大增加了发生落梁的可能性 。采用排架桩的桥梁，会出现桩基承载力降低的情况，这样的情况会导致与地震无关的大幅度纵移、 横移，这种现象在简支梁桥上格外突出 。除此之外，地基强度低会导致部分地基土液化失效之后出现桥梁结构物整体倾斜 、下沉 、严重变形等情况，最终导致结构物破坏，震害加剧。
低强度的下部结构破坏指的是桥梁下部结构强度不足，难以抵抗自身的惯性以及支座传递下来的主梁地震力，在地震灾情发生是结构下部变形、 开裂 、失效，最终可能倾覆，引起整个桥梁的严重破坏。
二、桥梁的抗震设计措施
1、桥梁抗震概念设计
抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想，正确地解决结构总体方案、 材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的 。合理抗震设计，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。 应当指出，强调概念设计重要，并非不重视数值计算，而是为了给抗震计算创造出有利条件，使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况 。桥梁抗震概念设计阶段的主要任务是选择良好的抗震结构体系，主要根据桥梁结构抗震设计的一般要求进行。 对于采用延性抗震概念设计的桥梁，还包括延性类型选择和塑性耗能机制选择。
2、抗震设计方法
（1） 采用隔震支座。采用减、 隔震支座 （聚四氟乙烯支座， 叠层橡胶支
座和铅芯橡胶支座等）在梁体与墩、 台的连接处增加结构的柔性和阻尼以减小桥梁的地震反应。 大量的试验和理论分析都表明， 采用减 、隔震支座桥梁结构的梁体通过支座与墩、 台相联结的方式对桥梁结构的地震反应有很大的影响，在梁体与墩 、台的联结处安装减 、隔震支座能有效地减小墩、 台所受的水平地震力。
（2） 采用隔震支座和阻尼器相结合的系统 。利用桥墩在地震作用下发生弹塑性变形耗散地震能量以达到减震的目的，利用桥墩的延性抗震。近年来，国外在桥梁减、 隔震和延性抗震方面进行了许多研究， 美国新西兰和日本等在桥梁设计规范中都列入了相应的条款。
（3） 利用桥墩延性减震 。利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法，桥墩延性减震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性，以便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性 、塑性铰， 产生弹塑性变形来延长结构周期， 从而耗散地震能量。 在进行延性抗震设计时， 按弹性反应谱计算塑性反应的地震荷载需要修正， 桥梁抗震设计规范采用了综合影响系数来反映塑性变形的影响。
3、桥台抗震措施
桥台胸墙应适当加强，并增加配筋，在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间应设置弹性垫块，以缓和地震的冲击力 采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌，使结构尽量保持四铰框架的结构，以防止墩台在地震时滑移。
当桥位难以避免液化土或软土地基时，应使桥梁中线与河流正交，并适当增加桥长， 使桥台位于稳定的河岸上。 桥台高度宜控制在8m 以内； 当台位处的路堤高度大于8m 时， 桥台应选择在地形平坦、 横坡较缓 、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段通过，并尽量降低高度，将台身埋置在路堤填方内， 台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护， 桥台基础酌留富余量。
如果地基条件允许， 应尽量采用整体性强的T 形、U 形或箱形桥台，对于桩柱式桥台， 宜采用埋置式。 对柱式桥台和肋板式桥台， 宜先填土压实，再钻孔或开挖，以保证填土的密实度 。为防止砂土在地震时液化， 台背宜用非透水性填料，并逐层夯实， 要注意防水和排水措施。
4、桥墩抗震措施
利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。 高墩宜采用钢筋混凝土结构， 宜采用空心截面 、可适当加大桩 、柱直径或采用双排
的柱式墩和排架桩墩， 桩 、柱间设置横系梁等， 提高其抗弯延性和抗剪强
度。
在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置， 墩柱的箍筋间距对延性影响很大， 间距越小延性越大桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。 可将矮墩放置在钢套筒里来调整墩柱的刚度和强度， 套筒下端的标高同其他桥墩的地面标高。
5支撑连接构件抗震措施
墩台顶帽上均应设置防止落梁措施， 加纵 、横向挡块以限制支座的位移和滑动 橡胶支座具有一定的消能作用， 对抗震有利 。在不利墩上还应采用减隔震支座 （聚四氟乙烯支座、 叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等）及塑性铰等消能防震装置等选用伸缩缝时， 应使其变形能力满足预计地震产生的位移，并使伸缩缝支承面有足够的宽度，同时设置限位器与剪力键。
桥梁工程的抗震设计需要每个研究者的认真对待 ，它的设计体现在各个阶段 ，是一项重要的系统工程。在可行性研究阶段 ，应该将抗震概念的设计进行强化 ，选择桥型和桥位的时候要合理一点 ；初步的设计阶段 ，将抗震体系的设计强化 ，把合理的抗震验算准则和设防标准确定下来 ，将结构的总体进行分析 ，在设计的过程中 ，我们要重视抗震结构的每一个细节。
参考文献：
[1] 李伟,崔雷,王玉海,韩继国. 桥梁抗震设计及对策分析[J]. 吉林交通科技, 2010,(02) .
[2] 鲁静. 桥梁抗震设计问题分析[J]. 民营科技, 2011,(03) .
[3] 高远,魏志刚,王庆宽. 浅谈桥梁抗震分析方法[J]. 吉林交通科技, 2009,(01) .
公路桥梁抗震设计范文3
关键词：公路桥梁；设计；抗震措施
Abstract: along with the continuous improvement of people consciousness, highway bridge design of safety and earthquake-resistant ability more and more attention to. Through a lot of highway bridge design practice, this paper will mainly to the highway bridge design of safety design and seismic technology analysis and explained, in order to improve the ability of the highway bridge disaster.
Keywords: highway bridge; Design; Aseismatic measures
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
引言
随着经济的快速发展，我国修建的公路桥梁越来越多，而且近年来各种地质等灾害频发，给国家和社会带来巨大损失，因而对公路桥梁设计方法和抗震措施的研究具有重要的现实意义。本文作者结合近年来公路桥梁设计的工作经验，对其设计过程中常见的重点、难点与安全问题做分析和研究。
1、桥梁设计的总原则
桥梁设计几乎涵盖了所有的桥梁类型，桥梁结构自身的安会性需靠可靠的结构计算分析成果和合理的构造处理措施来保证。除了要考虑恒载、活载、地震衙载、施工荷载及其它荷载等，还应注重考虑强风荷载、雪筒载、冻胀力、水力等对桥梁产生的影响。另外，所选桥型的造价是否合理是一个非常现实的问题，所以桥梁设计不但要考虑其技术的可行性，更重要的是要考虑所选桥型的经济指标是否达到了最佳范围。
桥梁与抗震
我国处于世界两大地震带――环太平洋地震带和亚欧地震带之间，是一个强震多发国家。汶川、玉树地震表明强烈地震将引发长期的社会政治、经济问题，并带来难以慰籍的感情创伤。在抗震救灾中，公路交通运输网更是抢救人民生命财产和尽快恢复生产、重建家园、减轻次生灾害的蓖耍环节，所以公路桥梁是生命系统工程中的重要组成部分，公路桥梁抵抗震害的能力是桥梁设计中重点关注的问题之一。
桥梁震害中获得的经验和知识是推动桥梁抗震设计的原动力，随着建筑物与地震反应关系的研究深入，桥梁抗震设计理论得到了提高与拓展，2008年我国公路桥梁设计规范由《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/I'B02一01一2008)替代原来的《公路丁程抗震设计规范)(JTJ004-89)，是我国桥梁设计的一大进步，根据历次大地震的调查研究，公路桥梁的地震破坏主要形式总结归纳如下:
(1)桥梁上部结构受水平力作用滑落(汶川百花大桥落梁)；
(2)桥墩塑性铰的抗弯、抗剪强度不足，导致桥墩破坏(日本阪神大量墩柱破坏)；
(3)桥墩、桩基础钢筋的连接及锚固性能不足，导致桥墩破坏(最为常见)；
(4)桥梁支座等连接部位破坏(最为常见)。
常规桥梁抗震设计茸先应是抗震构造措施，根据汶川地震相关调查表明干线公路桥梁由于采用了合理的抗震构造措施，结构安全富裕较多，震后其破坏远小于地方道路桥梁。抗震构造措施是总结桥梁震害经验的基础上提出的设计原则，事实表明抗震构造措簏可以起到有效减轻震害作用，而所耗费的工程代价往往较低。
提高公路桥梁安全性的设计分析
3.1重视桥梁的耐久性
提高混凝土自身的耐久性是解决桥梁结构耐久性的前提和基础。除此之外，要从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性。
3.2防控钢筋混凝土裂缝
加大钢筋的混凝土保护层厚度，是保护钢筋免干锈蚀，提高混凝土结构耐久性的最重要的措施之一。控制混凝土的裂缝，除按规范要求控制正常使用极限状态的工作裂缝以外，更重要的是要采取构造措施，控制混凝土施工及使用过程大量出现的非工作裂缝。
3.3加强桥面的防水设计
桥面铺装层应采用密实性较好的混凝土，混凝土铺装层内应设置钢筋网．防止混凝土开裂。采用复合纤维混凝土和在混凝土中掺入水泥基渗透结晶材料，都能收到较好的防水效果。桥面铺装层顶面应设置防水层，特别是连续梁(或悬臂梁)的负弯矩段更应十分重视防水层设计。此外，还需加强泄水管设计，应特别注意泄水管周边的构造细节处，加强伸缩缝处的排水设计，防止水分从伸缩缝处渗入梁内。
公路桥梁的震害及特征
对国内外震害的调查表明，在过去的地震中，有许多桥梁遭受了不同程度的破坏，其主要震害有以下几点。
4.1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，施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。桥台的滑移与倾斜会进一步使主梁受压破坏，甚至使主梁坍毁。
4.2 桥墩震害
桥墩震害主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位，墩身开裂、剪断，受压缘混凝土崩溃，钢筋屈曲，桥墩与基础连接处开裂、折断等。
4.3支座震害
在地震力的作用下，由于支座设计没有充分考虑抗震的要求，构造上连接与支挡等构造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，导致了支座发生过大的位移和变形，从而造成如支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等，并由此导致结构力传递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。
公路桥梁设计的抗震措施
5.1防止落梁的措施
《公路桥梁抗震设计细则》指出上部结构主梁的支承长度a≥70+ 0.5 L(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3.0 m(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。
5.2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。
5.3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《公路桥梁抗震细则》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
常规性梁桥设计构造上应首先满足地震时上部结构的横向位移的要求，采用合理的支承长度以及防落梁构造措施，并设置限位装置；其次应注意支座的类型与合理布置；其三是注意桥墩的延性构造细节。随着《公路桥梁抗震细则》的颁布和推广，桥梁抗震设计必然进入一个新的层面。
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．
公路桥梁抗震设计范文4
关键词：公路；桥梁；防震；设计
中国公路交通事业发展速度飞快，高架桥梁也如雨后春笋般的崛地而起。那么架在公路上的桥梁是不是真的防震能力就很差呢？从日本的这次大地震来看，震后东京铁塔的塔尖只是震斜了一些来看，只要完工后的建筑物达标，其防震能力不会很差。经过计算，如果遇到日本相同的9.0级地震，一般柔性结构的建筑物会摇动1米左右，而刚性结构的建筑物只会摇动30厘米。通过电视、报纸等媒体知道，日本大京公司的一座号称日本最高(地上55层、高185米)的崎玉县川口公寓，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管，确保了抗震强度。由此可见，只要建筑设计合理，材料优质，质量达标，公路桥梁的防震效果还是差强人意的。
一、地震对公路桥梁的影响
地震会使地表破坏和桥梁受震破坏，从而导致桥梁损伤。从调查中得知，地震对公路桥梁的损伤一般都集中在桥梁墩台，上部落梁，支座倾斜等方面。
1.地震对桥梁墩台的损害，一般情况下是发生在可能液化的地基土上或者是软土上。
2.地震使桥梁下部结构崩裂直至折断。地震很大可能会造成桥梁墩台靠近盖梁的顶部或者是承台底部出现断裂，使桥梁造成损伤。之所以会造成这样的结果，是因为下部结构比较薄弱，强度不够，容易出现损伤。
3.桥梁支座也会遭到地震的震害。是由于上部结构的震力过大而造成的。
4.地震会引起落梁现象。在地震发生时，上部结构断裂脱落是地震时的常见现象。落梁的主要原因是上部结构和下部结构位移失控所造成的。
二、公路桥梁防震的主要依据
根据下发的《公路桥梁抗震细则》的抗震理念，应采取极限状态法这一原理对抗震结构进行设计。节点和线段交织在一起的网络构成了公路。公路桥梁又是公路系统中，最为薄弱的一个环节，具有节点多，路线长的特点。怎样提高公路桥梁的耐震能力，是公路系统防震工作的一个重点。设计者在研究公路桥梁抗震结构的时候，同时要掌握桥梁所交接的每一条路线，了解具体资料，做到有的放矢地有针对性的布置抗震屏障。在能够完成抗震系统的前提下，减少工作量，降低相应的成本，做到针对性、科学性和实用性相结合，确保公路桥梁的耐久性。
三、公路桥梁一般的防震设计
（一）地段选择
公路桥梁项目的工程设计者在设计之初，应该对建筑地段进行合理化选择，掌握当地的地质资料和以前的地震活动情况，避开不宜建筑地段，并采取适当的防护措施。
（二）设计合理的结构方案
一般情况下，设计者在确定路线和控制点时，都应避开烈度高，震害破坏性大的地段，并合理利用当地地势地形，采用合适的设计方案，在确保桥梁防震水平的用时减少对自然平衡条件的破坏。
（三）分析桥梁系统中抗震的强弱部分
通过对多年来的震害资料进行查阅，发现桥梁下部结构崩塌比较严重，桥梁上部结构抗震能力相对较好。震害主要会使桥梁上部结构中桥梁端撞损、梁片分离，不会影响桥梁的主要功能，震后修复也相对容易。
四、我国公路桥梁工程设计展望
公路是国民经济发展的生命线，人民的任何活动都离不开公路的参与。公路桥梁的存在更是大大缩短了两地之间的距离。公路不管是在经济、政治、国际来往、救援救灾还是对人民的出行、工作以及生活都起到了特别重要的作用。桥梁结构作为公路系统中交接南北路线的中节点也起到了不可磨灭的作用。然而，在整个公路系统中，桥梁结构是最为薄弱，最容易受到地震损害的环节。如果设计不合理，一旦遭到地震破坏，将会造成交通系统的中断，后果极其严重，后期的修复工作也会很困难。自汶川特大地震以来我国交通部门公布了最新的《公路桥梁抗震设计细则》。一些地震工程专家则认为，要更好的起到防震的效果，应该采取分级设防的防震方式，做到小震不坏，中震可修，大震不倒。在我国公路桥梁防震设计当中，一般采用的是多道抗震设防的方法，使地震能量在一道道抗震防线的作用下消耗完能量，以达到防震的效果。通过长期以来的验证，这种防震设计的结构体系对防震抗震，稳固桥梁耐震能力是非常有效的。抗震方法上的重大改变主要表现在五个方面:
1.在公路桥梁的抗震的老方式上引入分级设防的抗震理念，通过逐级减弱地震给桥梁带来的震量，来起到保护桥梁的效果。
2.将小震、大震以及变形分开设计。将不同的设计方法针对于不同的震级和损坏程度进行操作。
3.采取了延性设计。在汶川地震中，就出现了许多脆破坏，致使桥梁失效、倒塌，可见延性设计的重要性。在抗震设计中要加入延性结构，通过变形能力来降低震量，减小地震带来的破坏。
4.在保证公路桥梁质量，抗震能力的情况下，尽可能的减轻桥梁自身的重量，因为桥梁的重量越大受到的震量就越强。
5.合理搭配，提高桥梁结构的整体性。
五、结束语
随着我国加入WTO以来，与国外发达国家的技术交流越来越紧密，科研水平有了大幅度的进步。在公路交通系统的研发上，我国的技术能力已经达到了世界前列的水平。近年来，世界各地的地震不断，我国的汶川特大地震后的公路交通系统完全瘫痪，给救援带来了极大的影响。今日，的日本9.0级地震给东日本造成了不可磨灭的破坏，而个别抗震效果好的建筑仍然坚强矗立着。这一点还是说明，在强震面前，好的抗震结构起到了积极的保护作用。地震带来的巨大损失和伤痛，告诉我们，抗震设计的道路还很长很遥远，需要我们吸取惨痛的教训和震后经验来提高我们的抗震水平。相信，在未来的抗震设计的研究中，我国将会不断研发出更利于隔震减震的技术，使我国公路桥梁防震抗震的技术进一步得到发展，使我国公路桥梁抗震技术水平的发展进入历史新的纪元。
参考文献：
公路桥梁抗震设计范文5
关键词：震害；桥梁抗震设计；抗震加固技术
随着我国城市化进程加快，作为城市基础设施之一的公路交通其重要性越来越突出。同时，我国处于地震多发地带，尤其是近几年不断发生各种等级的地震。在地震发生时，不仅会有大量的地面建筑物及各种设施遭到破坏或倒塌，大量人员伤亡，而且还会严重造成交通中断。若作为抗震救灾生命线工程之一的公路交通（尤其是铁路桥梁、城市高架、公路桥梁等公路工程的咽喉要道）受到较大损坏，将会给后续救助工作造成极大的困难。此外，目前我国公路行业现采用的抗震设防标准是《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)，公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)较《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)在设计思想、安全设防标准、设计方法、设计程序和构造细节等诸多方面均有很大的变化和深入。
一、桥梁的震害原因
结合国内外以往的地震，大部分桥梁都会受到不同程度的破坏，分析其震害主要有以下几点：
桥台震害。
其主要表现为桥台与路基一起滑动并移向河心，以致桥头、重力式桥台的胸腔及桩柱式桥台的桩柱不同程度沉降、开裂、倾斜和折断等。另外，桥头的沉降会导致翼墙损坏并开裂，而重力式桥台胸腔开裂会引起整个台体被移动并下沉。
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。
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。
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。
梁的震害。
梁的震害主要是有桥台震害、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。
桥梁的抗震设计
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。
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。
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。
桥梁的抗震加固技术
对于处于地震多发区的已经修建的桥梁，应根据更为先进的设计思想对其进行抗震性能评价，并结合评价结果考虑是否应给予相应的抗震加固措施。
维护结构连接件
当支承连接件不能承受桥梁上、下部结构产生的相对位移时可能会失去相应的作用，并导致梁体坠毁。而这种情况往往都是由施工单位和养护单位在桥梁支承连接件的性能质量的重视度不够所引起的。因此，我们应定期对桥梁支座、伸缩缝等连接构件进行维护。在国内目前采用较多的维护方法有采用挡块、连梁装置等安装于伸缩缝等上部接缝处；安装限位装置于简支的相邻梁间；为耗散作用于机构的地震能量增加耗能装置及减隔震支座；增加支承面的宽度等措施。此外，在桥梁使用期间定期检查并维护支座时应随时清除伸缩缝内的杂物。
加固上部结构
加固上部结构主要有粘贴钢板加固法、增大截面加固法和结构体系转换法。粘贴钢板加固法主要在梁板桥的主梁底部出现严重横向裂缝时使用。在粘贴钢板、钢筋或纤维时应特别注意粘贴位置，即粘贴位置应尽量远离中性轴加固区。同时还应注意黏结剂的性能以保证锚固的可靠性；增加截面加固法主要是增设钢筋在桥梁下部以提高主梁的抗弯能力。同时，如果增设的钢筋较多可考虑将主梁下部的截面面积增大以避免超筋构件的出现。另外，应设置锚固筋、传力销、剪力键等可靠的连接物在新老结构材料之间以避免增加的重量破坏原截面；结构体系转换法主要指将可承受负弯矩的钢筋设置在简支梁的梁端，使相邻两主梁连起来就可形成多跨连续梁，进而达到提高桥梁承载力的目的。
加固下部结构
下部结构的加固主要有柱罩、填充墙、连梁、加固支座、加固帽梁、桥台和加固基础等措施。填充墙具有提高柱的横向能力和限制柱的横向位移等特点，可用于多柱桥梁；连梁可提高混凝土排架的横向能力。连梁可置于排架底部标高处替代墩帽，也可置于地面标高和排架底部标高之间的某个位置以调整特定排架的横向刚度；一直以来支座都是地震中受损最容易的部位，而为加固支座现在一般都采用隔震支座加固桥梁的方式，此外还有用铅芯橡胶支座或者缆索与弹性支座配套使用代替弹性支座的方法；帽梁加固方法最常见的是给现有帽梁增设垫板；桥台加固主要有两种方法，一是支座延长装置，二是用木材、混凝土或钢筋填塞夹缝，后者采用较多；通常基础加固的方法是增设覆盖层、均匀增加基础、增加接触面积或将基础锚固于土中等。
结论
要做好桥梁的抗震设计，就要不断加深对地震机理的认识,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。目前我国对于桥梁抗震加固技术相对比较成熟,在实践过程当中要结合公路桥梁的特点,这样才能有效的提高我国公路桥梁的抗震性能和抵御地震灾害的能力。
参考文献：
[1]范立础，桥梁抗震[M]，上海：同济大学出版社，1997
公路桥梁抗震设计范文6
关键词：桥梁震害；抗震设计；延性构件；抗震措施
中图分类号： S611 文献标识码： A
前言
随着我国城市化进程加快，作为城市基础设施之一的公路交通其重要性越来越突出。同时，我国处于地震多发地带，尤其是近几年不断发生各种等级的地震。在地震发生时，不但会使大量的建筑物及各种设施遭到破坏或倒塌，大量人员伤亡，而且还会严重造成交通中断。因此，通过本文对桥梁的震害形式进行分析，我们不难发现加强对桥梁的抗震设计已经迫不可待。
一 桥梁的主要震害形式
常规桥梁抗震设计首先应是抗震构造措施，根据汶川地震相关调查表明干线公路桥梁由于采用了合理的抗震构造措施，结构安全富裕较多，震后其破坏远小于地方道路桥梁。抗震构造措施是总结了桥梁震害经验而提出的设计原则，事实表明抗震构造措施可以起到有效减轻震害作用，而所耗费的工程代价往往较低。
主要的桥梁的震害有多种形式，根据破坏的部位不同，主要可分为上部结构震害、附属工程震害、墩柱震害、基础震害四种。
1、上部结构震害
桥梁上部结构震害按照产生的原因不同，可以分为结构震害和位移震害。其中较常见的是位移震害。
桥梁位移震害主要表现为上部结构的纵向位移、横向位移以及扭转。一般来说，设置伸缩缝的地方比较容易发生位移震害。如果上部结构的位移超过了墩、台等的支撑面，则会发生更为严重的落梁震害。落梁的原因一般是因为限位构造失效、墩台支承宽度不足造成，在地震力作用下，梁、墩台间出现较大相对位移，导致落梁现象的发生。
2、附属工程震害
在地震力的作用下，主梁与下部墩柱、桥台连接部较为薄弱，若附属工程没有足够的限位能力将出现震害。主要表现为支座脱离主梁、挡块碰撞破坏、伸缩缝拉断等震害。
3、墩柱震害
墩柱的震害主要表现出两种特征：塑性铰破坏和剪切破坏。柔桥墩柱在地震力作用下，墩柱底部、顶部和墩柱与系梁连接处容易出现塑性铰，塑性铰混凝土在反复地震作用下剥落、破碎，失去承载能力。刚性墩在地震作用下，变形能力小，主要以强度抵抗地震力，当地震力超越其承载强度时，出现剪切破坏。
4、基础震害
基础的破坏与地基的破坏紧密相关，地基破坏一般都会导致基础的破坏。地基破坏主要是指地震作用下因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因素导致的地层水平滑移、下沉、断裂。基础的震害主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和塑性铰破坏。
二 桥梁抗震设计原则
桥梁抗震设计的主要指标有3个：桥梁结构的强度、刚度和延性。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，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。总结抗震设计中应尽可能遵循的一些基本原则有以下几点。
1、体系的整体性和规则性
桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性可防止结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变化。
2、提高结构和构件的强度和延性
桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，以防止不能容忍的破坏。刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震动可造成结构的构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。
3、能力设计原则
采用能力设计原则，通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性破坏模式。对拟定的桥梁方案，经过初步地震作用计算，分析结构的薄弱部位，选择结构塑性变形机制，确定塑性铰位置，使预期的塑性铰出现在易于发现和易于修复的结构部位。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。
4、多道抗震设计
所谓多道抗震设防，是指在一个抗震结构体系中，一部分延性好的构件在地震作用下，首先达到屈服，充分发挥其吸收和耗散地震能量的作用，即负担起第一道抗震防线的作用，其他构件则在第一道抗震设防屈服后才依次屈服，从而形成第二道、第三道或更多道抗震防线，这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。
三 桥梁抗震设计要点
采用合理的抗震结构体系的同时，必须重视抗震构造措施，保证桥梁结构在地震时按设计发挥抗震能力。在桥位选择、桥孔布设、桥梁结构体系的选择、桥型布置以及桥梁结构细部设计中可以采取以下措施以达到抗震减灾的目的。
1、选择合适的桥位、桥型和孔径
选择桥位时应尽量避开地震危险地段，充分利用地震有利地段。应尽量采用桥梁中线与河流正交，这样即使地震产生河岸滑移，影响也较小；若采用斜交，地震时极易产生河岸向河心滑移，会使桥梁随之发生错动或扭转破坏。从几何线形上，尽量使桥梁位于直线上，弯桥或斜桥会使地震反应复杂化。
在高烈度地震区应尽可能采用规则性好的桥梁结构，结构的布置要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规则，避免引起突然的变化。地震区桥跨不宜太长，大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大，从而降低墩柱的延性能力。在保证工程经济的同时，选择小跨径方案，使桥墩承受的轴压水平较低，从而获得更佳的延性。
桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置，并尽量避免高墩与大跨的组合。宜形体简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。
2、桥梁上部结构的抗震措施
尽量保证结构体系的整体性和规则性。上部结构尽可能采用连续结构代替简支结构，进而减少伸缩缝的数量，降低落梁的可能性，同时也提高了桥上行车的舒适性。上部结构抗震的预防措施通常有：
在梁底部加焊钢板，或采用纵、横向约束装置限制梁的位移，梁与墩帽用锚栓连接，T梁在端横隔板之间螺栓连接，曲梁桥，应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离，以及挂梁与悬臂的搭接长度必须满足地震时位移的要求。当采用多跨简支梁时，应加强梁之间的纵、横向联系，将桥面做成连续，或采用先简支后结构连续的构造措施。
3、桥梁下部结构的抗震措施
桥台高度宜控制在8m以内，桥台宜选择在地形平坦、横坡较缓、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段，并尽量降低高度，将台身埋置在路堤填方内，台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护，桥台基础酌留富余量。如果地基条件允许，应尽量采用整体性强的T形、U形或箱形桥台，对于桩柱式桥台，宜采用埋置式。
利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。桥墩应避免承受斜向土压力。高墩宜采用钢筋混凝土结构，宜采用空心截面。可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩，桩柱间设置横系梁等，提高其抗弯延性和抗剪强度。
4、桥梁基础的抗震措施
桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上，应加强基础的整体性和刚度，同时采取减轻上部荷载等措施，以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。在可能发生地震液化的地基上建桥时，应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内一定深度，并在桩的上部（距离地面约10m的范围内）加强钢筋布设。
结语
综上所述，目前地震还不可有效的预测，只能通过研究地震对结构的破坏规律，以此来指导设计。在设计具体桥梁时，应根据具体的地质环境条件，并结合桥梁的结构特点选择恰当的抗震设计手段和构造措施，以期实现抗震减灾的目的。
参考文献：
[1] 董淑艳 姚凯：《简述桥梁结构的震害及主要抗震设计方法》，《中国建设信息》，2008年16期
