浅析桥梁抗震设计规范与发展趋势

张涛

摘 要：随着社会主义现代化建设步伐的加快，桥梁建设项目越来越多，为我国交通行业的发展做出了巨大的贡献。但是在桥梁运营过程中，会受到地震灾害的影响，有相当一部分桥梁因为地震而出现破坏、倒塌等情况，严重影响了人们的生活和安全。所以，相关桥梁设计人员需要提高对桥梁抗震设计的重视，对桥梁抗震设计规范进行不断的优化和完善，以促进桥梁抗震能力的提高，确保桥梁运行的安全。

关键词：桥梁；抗震设计规范；现状；趋势

中图分类号：U442 文献标识码：A

伴随着地震的到来，打破了人们宁静的生活，也使得很多桥梁没有经受住地震的考验，桥梁倒塌、路面开裂，导致灾害程度逐渐上升，增加了地震灾区的经济损失。因此，就需要不断规范桥梁的抗震设计，虽然在设计桥梁抗震方面已经取得一定成果，但是和发达国家相比，还是具有很大差异，所以，就需要我们不断完善和改正桥梁抗震设计规范，降低建设桥梁留下的安全隐患。

1.公路桥梁抗震设计规范

在2008年国家颁布了新的公路桥梁设计规范。该设计规范是在我国以往积累的抗震设计经验和教训的基础上，并结合和借鉴了国外先进的抗震设计理念，所以该规范的合理性和科学性比以往有了很大的提高。但是，由于我国整个地域跨度大，有很多区域都属于地震高发地带，并且地质环境也比较复杂，新的公路桥梁设计规范虽然借鉴了先进的抗震设计理念，但是其没有考虑到国内的实际情况，导致新规范中问题众多。国内的桥梁等级是以桥梁的单跨径长度为级别划分的依据，150m以上属于最高级别设防，剩余的则以公路等级为依据来划分桥梁的等级，侨联的级别不同，抗震设计目标也不相同。现阶段，国内外基本都采用两水准设防和两阶段的抗震原则来完成桥梁的抗震设计。

2.桥梁抗震设计规范的现状

当下环境条件日益恶化，地震的出现率和危害程度也随之提高。在每次地震过后，相关研究人员都会对其进行研究，找出其中的问题，以不断增强建筑设施的抗震能力。在大多数的桥梁抗震设计中，都是以原有的设计为基础，来进行更深层次的优化和完善，改变以往的单方面强度控制模式，逐渐采用位移、强度的双标准控制以及更多指标的控制方式，以提高桥梁的抗震能力。在当基于位移设计、基于强度设计、基于能量设计以及基于性能设计等是最常用的几种桥梁抗震设计。

在以往桥梁抗震设计最主要就是基于强度的设计，这种设计方式是国内都非常认可的一种设计方案，在实际操作中利用计算来完成地震效应的测量，进而来确定桥梁基础强度结构。通过对这几年中发生的大型地震分析可以发现，如果建筑构建可以一直维持较高的强度，在地震发生时，其基本不会出现较大的变化。随着抗震设计的发展，延性抗震设计逐渐被人们认可和应用。通常情况下，地震强度很大，非常容易引起桥梁结构的弹塑形变情况，如果时间一久，就会造成结构滞回延性严重超标，进而导致桥梁结构出现破损情况。所以，延性设计是抗震设计中非常关键的一项内容。在延性抗震设计出现后，抗震设计的发展和创新就步入了停止阶段，就没有新的发展，直到基于位移设计方式的出现，抗震设计得到了进一步的发展。在当下，抗震设计不仅需要确保桥梁的安全性和稳固性，还需要尽可能降低设计的成本，提高桥梁工程的经济效益。

3.桥梁震害的影响因素

3.1 桥梁结构设置不科学，支座、挡块等连接和构造措施没有按照相应的要求和标准来进行选择，进而导致桥梁因为落梁出现损坏。该情况一般出现在简支梁桥、连续高架桥中。由于上述桥梁结构的连接部位及挡块、牛腿等位置的结构过于简单，在大型地震出现时，其受力情况就会出现变化，进而导致桥梁的塌落。所以，在设计桥梁结构时，需要为其选择最适合的桥梁抗震结构体系。

3.2 由于桥墩的抗震能力较差而引起的桥梁破坏，其主要体现在强度不足和延性不足两方面。桥墩出现破坏的原因有3点：承载能力不足、塑性铰的设置不够科学和非塑性区的能力设计不达标。剪切破坏和弯曲破坏是桥墩破坏的常见形式。弯曲破坏一般出现在高柔性的桥墩中，而剪切破坏则多出现在矮墩。

3.3 由于各支点运动不一致而造成的桥梁损伤：当地震出现时，因为场地不同，桥梁中各个支点的地震波输入频率也有所差异，再或者地震输入支点时的相位差不一致，进而导致桥梁中多点激励和行波效应的出现。特别是对于地籍地质比较软而且不连续的桥梁。因为砂土液化，地基承载能力降低，导致地基出现沉降、滑移等情况，进而造成桥梁中其他部分的破坏。

4.桥梁抗震设计规范与发展趋势

4.1 桥梁抗震设计的未来标准

在进行桥梁的抗震设计时，最需要重视的因素是抗震设防的标准。地震的等级不同，其造成的危害程度也不一样。在过去的抗震设计中，通常设计出的桥梁抗震结构仅能起到单一的防范作用，但是在当下的桥梁抗震设计中则需要前面考虑抗震设防的标准。

4.2 位移、延性抗震设计发展趋势

当下基于位移和延性方面的强度抗震设计方法在当下的桥梁抗震设计中应用非常广泛。桥梁抗震设计是现阶段非常热门的一个研究课题，有很多桥梁抗震设计专家都建议在桥梁抗震设计中引入位移，以此为参考，来完成对桥梁的抗震设计，增强桥梁的抗震能力。

4.3 基础桥梁抗震设计发展趋势

通过对以往抗震设计的实例进行分析可以发现，桥梁的基础结构作为整个桥梁的根本所在，必须做好對其的抗震设计。在地震发生时，如果桥梁的基础结构出现破损，很容易导致整座桥梁的坍塌，进而引起严重的安全事故。与此同时，桥梁基础防震设计工作的难度相对比较大，施工人员必须进一步提高对其的重视。美国在这一方面已经有了比较成熟的设计规范，所以在实际设计中国内的设计人员可以对其进行借鉴和参考，进而制定出符合自身实际情况的抗震设计方案。

4.4 减隔震以及耗能抗震设计发展趋势

现阶段科学技术进步迅速，在桥梁抗震设计中已经逐渐使用了隔震、减震以及耗能等技术，并且社会各界对此也非常重视，但是在当下其还缺少必要的实践验证。对减震、隔震和耗能技术的研究和完善具有重要的意义和作用，它能够有效促进桥梁结构抗震能力的提高，确保社会的稳定和谐。

4.5 构造细节以及规范的可操作性

当下国内的桥梁抗震设计已经有了不小的进步，但是其中还需要许多可以完善的部分。

无法将问题进行量化以实现解决问题的目的，所以研究人员要做好对实际经验、研究成果以及理论知识的总结、分析和研究，最终制定出合理科学的抗震设计，以促进桥梁结构抗震能力的提高。在进行桥梁的设计时需要保证抗震设计规范的可操作性，因为它与设计人员在工作中的规范性以及设计的合理性都密切相关。当设计规范的可操作性比较差时，设计人员在实际工作中非常容易出现设计偏差，由其完成的抗震设计难以满足相关的要求和标准，导致整个桥梁结构的抗震能力较低，因此，设计人员在工作中需要确保设计的规范性，做好对细节的处理，以促进桥梁结构抗震能力的提高。

结语

综上所述，虽然我国在桥梁抗震方面已经取得显著效果，但是还是会存在很多没办法解决和描述的问题，更加不能与发达国家的先进技术相比。所以就需要我们的科研人员不断进行地震模拟实验，依据实验数据提高桥梁的抗震能力，相信在所有科研人员的不懈努力之下，桥梁抗震设计必定会有重大突破。

参考文献

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