桥梁抗震设计实例

公路桥梁抗震设计

一、基本要求

1、地震作用：作用在结构上的地震动，包括水平地震作用和竖向地震作用。 E1地震作用：工程场地重现期较短的地震作用，对应于第一级设防水准。 E2地震作用：工程场地重现期较长的地震作用，对应于第二级设防水准。 2、各抗震设防类别桥梁的抗震设防目标符合下表

表1 各设防类别桥梁的抗震设防目标 桥梁抗震 设防类别 A类 B类 C类 D类 设防目标 E1地震作用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 E2地震作用 可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用 —

3、一般情况下，桥梁抗震设防分类应根据各桥梁抗震设防类别的适用范围按下表的规定确定。但对抗震救灾以及在经济、国防上具有重要意义的桥梁或破坏后修复（抢修）困难的桥梁，可按国家批准权限，报请批准后，提高设防类别。

表2 各桥梁抗震设防类别适用范围 桥梁抗震设防类别 A类 B类 C类 D类 适用范围 单跨跨

公路桥梁抗震设计

一、基本要求

1、地震作用：作用在结构上的地震动，包括水平地震作用和竖向地震作用。 E1地震作用：工程场地重现期较短的地震作用，对应于第一级设防水准。 E2地震作用：工程场地重现期较长的地震作用，对应于第二级设防水准。 2、各抗震设防类别桥梁的抗震设防目标符合下表

表1 各设防类别桥梁的抗震设防目标 桥梁抗震 设防类别 A类 B类 C类 D类 设防目标 E1地震作用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 一般不受损坏或不需修复可以继续使用 E2地震作用 可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用 应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用 —

3、一般情况下，桥梁抗震设防分类应根据各桥梁抗震设防类别的适用范围按下表的规定确定。但对抗震救灾以及在经济、国防上具有重要意义的桥梁或破坏后修复（抢修）困难的桥梁，可按国家批准权限，报请批准后，提高设防类别。

表2 各桥梁抗震设防类别适用范围 桥梁抗震设防类别 A类 B类 C类 D类 适用范围 单跨跨

桥梁抗震设计理论发展概述

摘要：地震的影响，灾区桥梁工程遭到严重破坏，致使灾区的交通生命线被切断，救灾工作面临巨大困难，救灾的迟缓必然导致更多的人员伤亡和财产损失。本文对桥梁抗震设计的发展进行了一定概述。

关键字：桥梁 抗震设计理论设计方法

据统计，地球上平均每年都要发生近千次的破坏性地震，其中破坏力巨大的灾难性大地震达十几次，这些地震在它们波及的范围内，均造成惨重的生命财产损失。路路网作为抗震救灾的生命线，对于运送救灾物资、设备起着至关重要的作用，而公路桥梁作为公路路网中至关重要的环节，往往占据着了整个道路的咽喉位置，桥梁的抗震要求也越来越受到重视，本文对桥梁抗震设计理论发展做了比较简单的阐述。

1.基于承载力设计方法

基于承载力设计方法又可分为静力法和反应谱法。结构抗震设计的静力法理论最初由日本学者大房森吉在1899年提出，是最早的结构抗震设计方法。静力法没有考虑结构的动力效应，即认为在地震荷载作用下，结构各个部分和地震动具有相同的振动，随地基作整体水平刚体移动。因此，结构因地震荷载作用引起的惯性力就等于地面运动加速度地结构质量的乘积；再将惯性力视为静力作用在结构上，进行结构线弹性静力分析。考虑到不同地区地震强度的差别，设计中取用的

城市桥梁抗震设计规范

条文说明

1

1总则

1.0.1 我国处于世界两大地震带即环太平洋地震带和亚欧地震带之间，是一个强震多发国家。我国地震的特点是发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡大、灾害严重。几乎所有的省市、自治区都发生过六级以上的破坏性地震。根据1990年国家地震局公布的我国地震烈度基本区划图，我国地震烈度等于或大于7度的地区面积达312万平方公里，占国土总面积的近1/3。自二十世纪八十年代以来，国外发生的强烈地震，不仅造成了人员伤亡，而且造成了极大的经济损失。突发的强烈地震使建设成果毁于一旦，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。公路桥梁是生命线系统工程中的重要组成部分，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、减轻次生灾害的重要环节。

1998年3月1日《中华人民共和国防震减灾法》颁布实施，对我国的防震减灾工作提出了更为明确的要求和相应的具体规定。在此期间，国内外桥梁抗震技术有了长足进展，而且，从国外的情况来看，美国、日本等发达国家都有专门的桥梁抗震设计规范。因此，在广泛吸收、消化国内外先进的桥梁抗震设计成熟新技术基础上，首次编写我国《城市桥梁抗震设计规范》，供城市桥梁抗震设计

桥梁结构抗震

一基本知识点

地震：地球内某处因地球构造运动岩层突然破裂（构造地震），或因局部岩层塌陷（塌陷地

震）、火山爆发（火山地震）等发生了振动，并以波的形式传到地表引起地面的颠簸和摇晃。

震源：地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源 震中：震源在地表的投影点

横波; 地震横波是振动方向和波的传播方向垂直的波

纵波：是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面

发生上下振动，破坏性较弱

震中距：地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距

震源深度：震源在地面上的垂直投影，地面上离震源最近的一点称为震中

1. 工程抗震设防的对象：浅源（深度 <60km ）、构造地震（与地质构造密切相关，往往

发生在地应力比较集中、构造比较脆弱的地段，即原有断层的端点或转折处、不同断层的交汇处。）

2. 《规范》规定：选择桥位时，应尽量避开抗震危险地段，充分利用抗震有利地段 3. 地震的分类：

a) 按地震成因分成人工地震和天然地震。天然地震主要包括构造地震、火山地震和陷

落地震。

b) 地震工程中，研究的对象主要有三：地震动、结构、结构反应。 4. 地震震级：衡量一次地震大小的等级（里氏震级ML ）

5. 地震烈度（

桥梁抗震分析与设计

北京迈达斯技术有限公司

2007年8月

前 言

为贯彻《中华人民共和国防震减灾法》，统一铁路工程抗震设计标准，满足铁路工程抗震设防的性能要求，中华人民共和国建设部发布了新的《铁路工程抗震设计规范》，自2006年12月1日起实施。新规范规定了按“地震动峰值加速度”和“地震动反应谱特征周期”进行抗震设计的要求，明确了铁路构筑物应达到的抗震性能标准、设防目标及分析方法，增加了钢筋混凝土桥墩进行延性设计的要求及计算方法。

从1999年开始，中华人民共和国交通部也在积极制定新的《公路工程抗震设计规范》、《城市桥梁抗震设计规范》。从以上规范的征求意见稿中可以看出，新规范中桥梁抗震安全设置标准采用多级设防的思想，增加了延性设计和减隔震设计的相应规定，对于结构的计算模型、计算方法、以及计算结果的使用有更加具体的规定。

随着新规范的推出，工程师急迫需要具备桥梁抗震分析与设计的能力。Midas/Civil具备强大的桥梁抗震分析功能，包括振型分析、反应谱分析、时程分析、静力弹塑性分析以及动力弹塑性分析，可以很好地辅助工程师进行桥梁抗震设计。

目 录

一 桥梁抗震分析与设计注意事项 .................

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桥梁抗震设计实用建模方法比较分析

作者：吴文朋 李立峰 邵旭东 孙君翠

摘要：地震作用下桥梁结构响应结果的准确性很大程度上依赖于其建立的有

限元模型.以一座三跨规则连续梁为例，系统地总结和研究了进行桥梁抗震设计时不同构件和边界条件的模拟方法，并采用3种方法分别建立了集中参数模型、简化模型和精细化模型，在输入相同的地震波后进行非线性时程分析， 并对其响应结果进行比较.分析结果表明：采用前两种简化模型计算的结果误差很大，且较难反映支座、横向挡块和伸缩缝等构件的非线性响应；采用精细化模型计算的结果能更准确地反映桥梁结构的多种非线性响应，更好地适用于基于性能的桥梁抗震设计.

关键词：桥梁；基于性能；建模；地震；有限元模型 中图分类号：U442.55 文献标识码：A

桥梁抗震设计中所采用的建模方法常常过于简化，诸多对结构动力特性影响很大的因素（边界非线性、材料弹塑性等）都难以得到真实的体现，也就无法计算出足够精确的桥梁地震响应结果[1].近年来，随着高性能计算技术和有限元分析技术的迅速发展，桥梁结构分析的计算效率和精确性得以大幅提高，进而促进了抗震设计理念和方法的新发展.精确的结构动力分析也日益被广

JTJ

中华人民共和国行业标准

JTJXXX-2008

公路桥梁抗震设计细则

Guidelines for Seismic Design of Highway Bridges

（报批稿）

2008-**-** 发布 2008-**-** 实施

中华人民共和国交通部发布

目 录

1 总则 ................................................................................................................. 1 2 术 语、符 号 ................................................................................................. 2

2.1 术语 .........................................................................

桥梁博士实力教程

[桥梁博士]实例一：用快速编译 器编辑3跨连续梁 我们现在拟定建立如下图所示的模型：

桥梁博士实力教程

模型参数：3跨连续梁，边跨30m,中跨 40m,都呈抛物线变化，模型共分100个 单元，每单元为1m,截面形状如上图， 为铅直腹板单箱双室，边跨梁高2500mm, 跨中梁高1400mm。 步骤一：建立新工程，在输入单元特性 信息对话筐中，点击快速编译器的直线 编译器，如下图所示：

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步骤二：如上图在编辑内容的复选框内 把4个复选按钮都勾上，编辑单元号：1100,左节点号：1-100,右节点号：2101,分段长度：100*1,起点x=0 y=0, 终点x=1,y=0,如下图：

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步骤三：添加控制截面。 A、 在控制点距起点距离这一栏，依次 添加0、15、30、50、70、85、90,如下 图所示：

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B、 选定控制截面0米处，点击截面特征， 输入截面类型和尺寸，如下图：(注意： 在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后 一定要点击一下“修改”这个按钮)

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C、 依次选定控制截面15、30、50、7

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JTJXXX-2008

公路桥梁抗震设计细则

Guidelines for Seismic Design of Highway Bridges

（报批稿）

2008-**-** 发布 2008-**-** 实施

中华人民共和国交通部发布

目 录

1 总则 ................................................................................................................. 1 2 术 语、符 号 ................................................................................................. 2

2.1 术语 .........................................................................