城市桥梁抗震设计的若干问题浅析

【摘要】我国地处多条地震带之上，是一个地震频发的国家，造成了大量经济损失和人员伤亡；另一方面，随着城市交通的发展，城市桥梁的数量也逐渐增加，但是由于抗震设计的不足，城市桥梁在地震发生时会造成不同程度的破坏，严重时甚至造成桥梁的坍塌，严重威胁市民的人身和财产安全。因此，对于城市桥梁抗震设计中问题的分析，是具有重要意义的。

【关键词】城市桥梁；抗震设计

近年，随着市政基础设施建设力度加大，城市桥梁在我国发展迅速，主要形式为城市立交桥和城市高架桥。但是，城市桥梁由于抗震设计的不足等因素，桥梁在地震中的抗破坏能力有限。一旦发生地震，将会受到严重的破坏，造成严重的经济损失，甚至严重造成人员伤亡。2008年的汶川地震，仅绵竹市内桥梁中有6.82%的完全毁坏，26.14%的桥梁严重破坏，27.27%的桥梁中等破坏，31.82%的桥梁轻微破坏，仅有7.95%的桥梁基本完好。由此可见，如果城市桥梁设计中存在问题，将会在地震中不堪一击。 1、城市桥梁地震受害的类型

城市桥梁在地震中各个部分受到的破坏可能是相互独立的，也可能是相互联系的。这些破坏往往难以修复，会造

成严重的经济损失，甚至会给人身安全带来威胁。 1.1桥台的震害

地震发生时，桥台的震害较为常见。除了桩基被剪切破坏，地基丧失承载力，如沙土液化等引起的桥台滑移，台身与上部结构发生碰撞引起破坏，以及桥台向后倾斜。2008年的汶川地震中的桥台震害，就包括台身结构破坏和护坡垮塌等。

1.2桥梁墩柱的震害

大量震害资料表明，桥梁下部结构中普遍采用的钢筋混凝土桥墩，其破坏形式主要为弯曲破坏和剪切破坏。弯曲破坏是延性的，表现多为开裂，混凝土剥落压溃、钢筋裸露和弯曲等，伴随弯曲破坏还会发生很大的塑性变形；桥墩剪切破坏则是脆性的，伴随着强度和刚度的急剧下降，往往会造成墩柱以上及下部结构的倒塌。所以震区桥墩的设计原则为“强剪弱弯”，以保证桥梁在受到地震作用时，先反生弯曲破坏，而不发生剪切破坏。 1.3支座受到地震的破坏

地震发生时，上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构，当传递荷载超过支座的设计强度时，支座就会被剪坏。当支座变位超过活动支座容许值时，桥梁倾斜或支座落位，甚至引发落梁。

1.4主梁受到地震的破坏

主梁在地震中的震害主要为主梁的纵向移位、横向移位及扭转移位，如果主梁的移位超出了墩、台的支承面，则会发生落梁震害；另外，主梁还可能发生碰撞震害。 城市桥梁抗震设计必须综合考虑各个部分的受害特点，并做出相应的有效措施，从而尽量将地震造成的损失降到最小。

2、城市桥梁抗震设计原则

现行的桥梁抗震规范采用的是三水准抗震设防目标和两阶段设计。简要地说就是要求桥梁抗震做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”。三水准设计的要求是指在第一水准时，结构处于弹性工作阶段，因此可以采用线弹性动力理论进行桥梁结构的地震反应分析，以满足强度要求。在第二水准烈度，即设防基本烈度时，桥梁可能出现一定程度的破坏，但经过修理后仍可继续使用。从结构受力角度来讲，桥梁结构已经进入非弹性阶段，但结构的弹塑性变形被控制在一定的限度内。在第三水准烈度，桥梁结构可以有较大的非弹性变形，但仍应控制在规定范围内。两阶段设计，第一阶段采用第一水准的地震烈度及相关地震动参数，按弹性理论计算地震作用效应与其他荷载组合，对结构进行承载力和弹性变形验算；第二阶段设计取第三水准的地震动参数进行桥梁结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算，同时采用相应的构造措施。