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【摘要】：本文通过对桥梁震害的主要原因，抗震设计思想和方法、结构设计基本要求等方面对桥梁抗震设计的常用方法进行了归纳和总结，突出桥梁抗震设计对提升桥梁抗震能力的作用。
【关键词】：桥梁的震害；桥梁抗震；设计方法
我国是一个地震多发国家，地震给人民生命财产和国家经济建设造成巨大损失，其中公路、桥梁遭受的破坏更为严重。在抗震抢险救灾中，交通运输是抢救人民生命财产、尽快恢复生产和重建家园的重要保障，为了保障人民财产的安全和救援重建的顺利进行，更好地发挥桥梁的交通运输在抗震救灾中的作用，就需要在桥梁结构设计中对桥梁抗震设计有充分的重视。
一、桥梁的震害
地震发生时，首先是场地和地基破坏，从而产生桥梁破损并引起其它灾害。场地和地基的破坏作用，大致有地面破裂、滑坡和坍塌，地基失效等几种类型。这些破坏作用，对位于斜坡地貌及软弱土质地基上的桥梁工程影响较大。地震发生后，桥梁的破坏形式一般表现为：（1）桥台：锥体、墩周铺护开裂，甚至滑移。⑵墩台：台身位移，支座锚栓剪断，严重时产生落梁现象。（3）桥墩：砂土液化，桥墩下沉。（4）墩台：台身开裂， 严重时桥梁倒塌。
二、桥梁震害产生的主要原因
（1）软弱地基失效。如果下部结构周围的地基易受地震震动而变弱，下部结构就可能发生沉降和水平移动。如砂土的液化和断层等，在地震中都可能引起墩台的毁坏。地基失效引起的桥梁结构破坏，有时是人力所不能避免的，因此在 桥梁选址时就应该重视，并设法加以避免。如果无法避免时， 则应考虑对地基进行处理或采用深基础。
（2）下部结构失效。主要是指桥墩和桥台失效。桥墩和桥台如果不能抵抗自身的惯性力和由支座传递来的上部结构的地震力，就会开裂甚至折断，其支承的上部结构也将遭受严重的破坏。钢筋混凝土柱式桥墩大量遭受严重损坏，是近期桥梁震害的一个特点。其原因主要是横向约束箍筋数量不足和间距过大，因而不足以约束混凝土和防止纵向受压钢筋屈曲。目前的解决办法是通过能力设计和延性设计，使桥梁的屈服只发生在预期的塑性铰部位，其余结构保持弹性。
（3）支承连接件失效。由于上下部结构产生了支承连接件不能承受的相对位移，使支承连接件失效，上部与下部结构脱开，导致梁体坠毁。由于落梁的强烈冲击力，下部结构将 遭受严重破坏。支承连接件失效的原因，主要是设计低估了相邻跨之间的相对位移。为了解决这个问题，目前国内外的通常做法是增加支承面宽度和在简支的相邻梁之间安装纵向约束装置。
三、桥梁抗震设计方法
桥梁结构体系的选择、桥型布置、桥面路线走向以及桥梁结构细部设计等方面均需要考虑结构抗震设计，从而达到结构防震、减少震害的效果，其常用方法有：
（1）简支梁桥：应加强桥面的连续构造，提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁，应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度，并增设防止位移的隔挡装置。
（2）桥梁位置：应选在良好和稳定的河段，如果必须在稳定性差的软弱场地上河段通过时，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。另外，应注意在主河槽与河滩分界的地形突 变处，应尽量避免设墩，否则应予以加强措施以减免滑移。
（3）对采用橡胶支座且无固定支座的桥跨：应加设防移 角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。
（4）在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。跨度不均，墩身刚度不等极易发生震害。对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和粧顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度，以便使之刚度尽量保持一致。
（5〕对高烈度区的桥梁设计应在纵向设置一定的消能装置，如采用减、隔震支座，以及在梁体和墩台的连接处增加结构的柔性和阻尼以便共同受力和减小水平桥梁荷载。
（6）由于拱桥对支座水平位移十分敏感，而两边桥台的非同步激振会引起较大的伪静力反应，有时甚至会大于惯性力所引起的动力反应，因此要求震区的拱桥墩台基础务必设 置于整体岩盘或同一类型的场址以保证震时各支座的同步激振。
（7）桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上，否则软土的液化会加大地震反应。
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力。
（8）墩柱设计中应尽可能的使用螺旋形箍筋，以便为墩柱提供足够的约束。另外墩身及基础的纵向钢盘伸入盖梁和承台应有一定的锚固长度以增强连接点的延性，同时，桥墩基脚处应有足够的抵抗墩柱弯矩与剪切力的能力，不允许有塑性铰接。
（10）采用将桥墩某些部位设计成具有足够的延性，以使在强震作用下使该部位形成稳定的延性塑性铰，并产生弹塑性变形来延长结构的振动周期，消耗地震能量。
（11）采用上部结构和桥墩完全连接的刚构体系，并且桩尖穿过可液化层达到坚硬土层上，由于结构的超静定次数增大和坚实的桩尖承载能力的保证，减少了由于土壤变形而失 效的可能性。
四、结论
现在桥梁抗震设计计算的方法很多，但各有优缺点，大多都是基于计算机程序化计算，在工程实践中，应根据不同的结构形式、地质状况和设计要求合理选择抗震设计方法。
参考文献：
【1】陈彦江，袁振友，刘贵.美国加利福尼亚州桥梁震害及其抗震加固原则和方法[J].东北公路上，2001年1月。
【2】（美）艾伦·威廉斯，建筑与桥梁抗震设计[M]，水利水电出版社，2004年6月
【3】王克海，桥梁抗震研究（第二版）[M]，中国铁道出版社，2014年3月
【4】中国住房和城乡建设部，城市桥梁抗震设计规范（GJJ 166-2011）[M]，中国建筑工业出版社，2011年12月。
【关键词】：桥梁的震害；桥梁抗震；设计方法
我国是一个地震多发国家，地震给人民生命财产和国家经济建设造成巨大损失，其中公路、桥梁遭受的破坏更为严重。在抗震抢险救灾中，交通运输是抢救人民生命财产、尽快恢复生产和重建家园的重要保障，为了保障人民财产的安全和救援重建的顺利进行，更好地发挥桥梁的交通运输在抗震救灾中的作用，就需要在桥梁结构设计中对桥梁抗震设计有充分的重视。
一、桥梁的震害
地震发生时，首先是场地和地基破坏，从而产生桥梁破损并引起其它灾害。场地和地基的破坏作用，大致有地面破裂、滑坡和坍塌，地基失效等几种类型。这些破坏作用，对位于斜坡地貌及软弱土质地基上的桥梁工程影响较大。地震发生后，桥梁的破坏形式一般表现为：（1）桥台：锥体、墩周铺护开裂，甚至滑移。⑵墩台：台身位移，支座锚栓剪断，严重时产生落梁现象。（3）桥墩：砂土液化，桥墩下沉。（4）墩台：台身开裂， 严重时桥梁倒塌。
二、桥梁震害产生的主要原因
（1）软弱地基失效。如果下部结构周围的地基易受地震震动而变弱，下部结构就可能发生沉降和水平移动。如砂土的液化和断层等，在地震中都可能引起墩台的毁坏。地基失效引起的桥梁结构破坏，有时是人力所不能避免的，因此在 桥梁选址时就应该重视，并设法加以避免。如果无法避免时， 则应考虑对地基进行处理或采用深基础。
（2）下部结构失效。主要是指桥墩和桥台失效。桥墩和桥台如果不能抵抗自身的惯性力和由支座传递来的上部结构的地震力，就会开裂甚至折断，其支承的上部结构也将遭受严重的破坏。钢筋混凝土柱式桥墩大量遭受严重损坏，是近期桥梁震害的一个特点。其原因主要是横向约束箍筋数量不足和间距过大，因而不足以约束混凝土和防止纵向受压钢筋屈曲。目前的解决办法是通过能力设计和延性设计，使桥梁的屈服只发生在预期的塑性铰部位，其余结构保持弹性。
（3）支承连接件失效。由于上下部结构产生了支承连接件不能承受的相对位移，使支承连接件失效，上部与下部结构脱开，导致梁体坠毁。由于落梁的强烈冲击力，下部结构将 遭受严重破坏。支承连接件失效的原因，主要是设计低估了相邻跨之间的相对位移。为了解决这个问题，目前国内外的通常做法是增加支承面宽度和在简支的相邻梁之间安装纵向约束装置。
三、桥梁抗震设计方法
桥梁结构体系的选择、桥型布置、桥面路线走向以及桥梁结构细部设计等方面均需要考虑结构抗震设计，从而达到结构防震、减少震害的效果，其常用方法有：
（1）简支梁桥：应加强桥面的连续构造，提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁，应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度，并增设防止位移的隔挡装置。
（2）桥梁位置：应选在良好和稳定的河段，如果必须在稳定性差的软弱场地上河段通过时，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。另外，应注意在主河槽与河滩分界的地形突 变处，应尽量避免设墩，否则应予以加强措施以减免滑移。
（3）对采用橡胶支座且无固定支座的桥跨：应加设防移 角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。
（4）在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。跨度不均，墩身刚度不等极易发生震害。对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和粧顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度，以便使之刚度尽量保持一致。
（5〕对高烈度区的桥梁设计应在纵向设置一定的消能装置，如采用减、隔震支座，以及在梁体和墩台的连接处增加结构的柔性和阻尼以便共同受力和减小水平桥梁荷载。
（6）由于拱桥对支座水平位移十分敏感，而两边桥台的非同步激振会引起较大的伪静力反应，有时甚至会大于惯性力所引起的动力反应，因此要求震区的拱桥墩台基础务必设 置于整体岩盘或同一类型的场址以保证震时各支座的同步激振。
（7）桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上，否则软土的液化会加大地震反应。
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力。
（8）墩柱设计中应尽可能的使用螺旋形箍筋，以便为墩柱提供足够的约束。另外墩身及基础的纵向钢盘伸入盖梁和承台应有一定的锚固长度以增强连接点的延性，同时，桥墩基脚处应有足够的抵抗墩柱弯矩与剪切力的能力，不允许有塑性铰接。
（10）采用将桥墩某些部位设计成具有足够的延性，以使在强震作用下使该部位形成稳定的延性塑性铰，并产生弹塑性变形来延长结构的振动周期，消耗地震能量。
（11）采用上部结构和桥墩完全连接的刚构体系，并且桩尖穿过可液化层达到坚硬土层上，由于结构的超静定次数增大和坚实的桩尖承载能力的保证，减少了由于土壤变形而失 效的可能性。
四、结论
现在桥梁抗震设计计算的方法很多，但各有优缺点，大多都是基于计算机程序化计算，在工程实践中，应根据不同的结构形式、地质状况和设计要求合理选择抗震设计方法。
参考文献：
【1】陈彦江，袁振友，刘贵.美国加利福尼亚州桥梁震害及其抗震加固原则和方法[J].东北公路上，2001年1月。
【2】（美）艾伦·威廉斯，建筑与桥梁抗震设计[M]，水利水电出版社，2004年6月
【3】王克海，桥梁抗震研究（第二版）[M]，中国铁道出版社，2014年3月
【4】中国住房和城乡建设部，城市桥梁抗震设计规范（GJJ 166-2011）[M]，中国建筑工业出版社，2011年12月。