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摘要：近年来，随着我国城市化建设进程的不断加快，桥梁建设工程越来越多。桥梁结构的安全性、稳定性、耐久性是桥梁设计最基本的要求。然而，汶川和玉树地震的发生，使人们逐步认识到桥梁抗震设计的重要性，这在一定程度上对桥梁设计提出了更高的要求。基于此点，本文就现代化城市桥梁抗震设计若干问题进行浅谈。
关键词：桥梁；地震；抗震设计
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
一、桥梁震害及桥梁抗震设计的重要性
（一）桥梁的震害
桥梁的震害一方面与自身的结构形式、桥梁所在地的地基条件以及体系布置等因素有关，另一方面与地震烈度有关，当地震烈度相对较低时，桥梁震害较轻，当地震烈度较高时，则桥梁震害比较严重。桥梁的震害主要体现在以下几个方面上：
1.支座震害。从抗震性能的角度上讲，桥梁支座是整个结构中最为薄弱的部分，导致这一问题形成的主要原因如下：结构设计时未能充分考虑抗震要求、支座形式及原材料本身的缺陷、相应的构造措施不到位等等，当遭遇震害后，支座较为典型的破坏形式为支座移位、活动支座脱落等等。
2.桥台震害。当地基的承载力部分丧失或是完全丧失便会引起桥台滑移及倾斜，一旦某一端的桥台出现垮塌，便会导致边跨落梁的严重灾害。
3.墩柱震害。此类震害的表现形式主要有弯曲和剪切破坏两种，前者为延性，多以开裂为主，并且还会产生出较大程度的变形；后者为脆性，是造成桥梁垮塌的主要原因之一，也是地震中最为常见的破坏形式。
4.基础震害。根据对以往大量的桥梁震害进行调查研究发现，地基失效是引发桥梁基础震害最主要的原因之一。对于桩基础桥梁结构而言，除地基失效以外，桩基设计不合理、桥梁上部结构惯性力传导等原因也容易引起基础震害。
5.落梁。此类震害中，多以纵向落梁为主，具体原因是地基失效引起桥梁结构跨度变大，从而导致纵梁错位。1976年的唐山地震中，有18座桥梁出现落梁震害。
（二）桥梁抗震设计的重要性
最近几年里，我国各大城市中地震灾害频发，如汶川地震、玉树地震等等，这在一定程度上对桥梁结构稳定性造成了非常严重的影响。与建筑结构相比，桥梁结构对地震的影响更加敏感，这是因为大部分桥梁都是静定结构或是低次超静定结构，一旦某个或是几个构件出现损坏，便会导致整体结构被破坏，这也是地震灾害来临时，桥梁比建筑结构更显脆弱的主要原因之一。地震灾害对桥梁结构的影响具体表现为两种形式：其一，场地与结构的相对位移产生的强制变形；其二，场地自身运动导致的结构震动。其中强制变形会对桥梁结构的安全性造成一定影响，而结构震动达到某种程度时，便会引起桥梁结构损坏或是倒塌。为了确保桥梁结构的稳定性、安全性，必须对桥梁抗震设计予以高度重视。
二、现代城市桥梁抗震设计的关键性问题研究
（一）桥梁总体抗震设计中应注意的问题
1.选址。桥梁的总体设计是抗震设计的基础，若是总体设计不合理，再好的抗震设计也很难发挥出应有的作用。在桥梁总体抗震设计中，桥梁选址是最为关键的环节，按照现行的CJJ166-2011中的有关规定，桥位的选择应当在工程地质勘察及专项的水文地质调查的基础上，根據地质构造的活动性、场地的实际地质条件以及边坡稳定性等因素进行综合评价，并按照表1中的内容查明城市桥梁抗震有利、不利和危险地段，以便从中选出最有利于抗震的地段作为建设桥梁的地址。
表1 城市中有利、不利和危险地段的划分
2.选型。在总体抗震设计中，桥梁结构的选型也是较为重要环节，具体选型时应当充分结合工程所在地的地质及地形条件、以往震害经验、本次工程规模大小等因素进行综合考虑后，选择最为合理的桥型、墩台和基础型式。在选型的过程中，应当遵循经济性、合理性、技术先进性、易于养护维修等原则，并且还应当考虑采用型钢混凝土结构等减震结构。
3.桥孔。桥孔的布置应当尽可能采取有利于抗震的等跨布置方式，最好不采用高墩、大跨的结合，并做到以下几点：自重轻、刚度和质量均匀分布、体形简单、重心低、易于施工等。
（二）桥梁抗震构造细节设计
地震基本烈度在7度以上的地区，桥梁结构的墩柱设计应当满足以下要求：加密箍筋的最大间距应小于10cm；箍筋直径应大于等于10mm；螺旋式箍筋的接头位置的焊接方式必须采用对接焊，矩形箍筋则应当有135度弯钩；墩柱纵向钢筋应当对称配置；塑性铰加密区域配置的箍筋应当延伸至承台和盖梁内，深入长度不应小于50cm。
（三）桥梁减震设计中的关键性问题
1.通常情况下，不等跨的桥梁结构更容易发生震害，而结构刚度对称则有利于抗震。特别是桥梁墩身高差较大时，较矮的桥墩上会产生出更大的水平地震力，所以在地震烈度较高的地区尽量不要选用这种桥型，一旦采用应在不利的墩上通过抗震支座措施降低墩顶的集成刚度，以此来提高墩身的抗震性。
2.在众多桥梁形式中，斜桥的抗震性相对较低，由于其抗推刚度较大，在地震烈度较高的地区，桥墩的基本周期动力放大系数也会相应增大，这样很容易造成震灾加剧。为此，在地基条件的允许的情况下，墩台的台身应做成T型或是U型，也可以采取埋置式，而位于松软地基上的桥梁则应当采取正交，并适当加大桥梁长度。
3.若是桥梁需要建造在有可能出现地震液化情况的地基上时，应当采用深基础，借此来使桩基与沉井穿透可能发生液化的土层，从而埋入到较为稳定密实的深层土体当中。
4.板式橡胶支座是我国中小跨度桥梁普遍采用的形式，桥梁的梁体直接搁置于支座上，并且没有使用螺栓将支座与梁底、墩顶相连。在汶川地震中，这类支座布置形式的桥梁抗震能力较差，在地震的作用下致使梁底与支座顶面产生相对滑动，进而产生梁体位移，严重的甚至发生了落梁破坏。由于板式橡胶支座的抗滑性难以满足桥梁抗震设计要求，所以应当采用减隔震桥梁设计，或者加设墩梁位移约束装置，以防止桥梁在地震中发生落梁破坏现象。
结论：
总而言之，桥梁作为城市交通重要的基础设施之一，其结构安全、稳定与否事关重大，一旦桥梁倒塌后果相当严重。针对我国目前地震灾害频发这一情况，在进行桥梁结构设计时，必须充分考虑抗震设计要求，并采取科学合理、行之有效的措施对桥梁进行抗震设计，以此来确保桥梁结构的整体稳定性。
参考文献
[1]朱稀.弓俊青.钢筋混凝土桥梁延性抗震设计的研究及发展[J].桥梁建设.2010(10).
[2]陈克坚.袁明.汶川地震后对铁路桥梁抗震设计有关问题的思考[A].2008年地震灾害对铁路的影响及对策学术研讨会论文集[C].2008(12).
[3]卓卫东.范立础.结构抗震设计中的强度折减系数研究[J].地震工程与工程振动.2011(3).
[4]冯明友.对目前城市桥梁设计中一些问题的探讨[J].中华民居.2012(10).
[5]徐秀丽.李枝军.李雪红.许祥.城市桥梁抗震设计对策研究[J].南京工业大学土木工程学院学报.2009(3).
关键词：桥梁；地震；抗震设计
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
一、桥梁震害及桥梁抗震设计的重要性
（一）桥梁的震害
桥梁的震害一方面与自身的结构形式、桥梁所在地的地基条件以及体系布置等因素有关，另一方面与地震烈度有关，当地震烈度相对较低时，桥梁震害较轻，当地震烈度较高时，则桥梁震害比较严重。桥梁的震害主要体现在以下几个方面上：
1.支座震害。从抗震性能的角度上讲，桥梁支座是整个结构中最为薄弱的部分，导致这一问题形成的主要原因如下：结构设计时未能充分考虑抗震要求、支座形式及原材料本身的缺陷、相应的构造措施不到位等等，当遭遇震害后，支座较为典型的破坏形式为支座移位、活动支座脱落等等。
2.桥台震害。当地基的承载力部分丧失或是完全丧失便会引起桥台滑移及倾斜，一旦某一端的桥台出现垮塌，便会导致边跨落梁的严重灾害。
3.墩柱震害。此类震害的表现形式主要有弯曲和剪切破坏两种，前者为延性，多以开裂为主，并且还会产生出较大程度的变形；后者为脆性，是造成桥梁垮塌的主要原因之一，也是地震中最为常见的破坏形式。
4.基础震害。根据对以往大量的桥梁震害进行调查研究发现，地基失效是引发桥梁基础震害最主要的原因之一。对于桩基础桥梁结构而言，除地基失效以外，桩基设计不合理、桥梁上部结构惯性力传导等原因也容易引起基础震害。
5.落梁。此类震害中，多以纵向落梁为主，具体原因是地基失效引起桥梁结构跨度变大，从而导致纵梁错位。1976年的唐山地震中，有18座桥梁出现落梁震害。
（二）桥梁抗震设计的重要性
最近几年里，我国各大城市中地震灾害频发，如汶川地震、玉树地震等等，这在一定程度上对桥梁结构稳定性造成了非常严重的影响。与建筑结构相比，桥梁结构对地震的影响更加敏感，这是因为大部分桥梁都是静定结构或是低次超静定结构，一旦某个或是几个构件出现损坏，便会导致整体结构被破坏，这也是地震灾害来临时，桥梁比建筑结构更显脆弱的主要原因之一。地震灾害对桥梁结构的影响具体表现为两种形式：其一，场地与结构的相对位移产生的强制变形；其二，场地自身运动导致的结构震动。其中强制变形会对桥梁结构的安全性造成一定影响，而结构震动达到某种程度时，便会引起桥梁结构损坏或是倒塌。为了确保桥梁结构的稳定性、安全性，必须对桥梁抗震设计予以高度重视。
二、现代城市桥梁抗震设计的关键性问题研究
（一）桥梁总体抗震设计中应注意的问题
1.选址。桥梁的总体设计是抗震设计的基础，若是总体设计不合理，再好的抗震设计也很难发挥出应有的作用。在桥梁总体抗震设计中，桥梁选址是最为关键的环节，按照现行的CJJ166-2011中的有关规定，桥位的选择应当在工程地质勘察及专项的水文地质调查的基础上，根據地质构造的活动性、场地的实际地质条件以及边坡稳定性等因素进行综合评价，并按照表1中的内容查明城市桥梁抗震有利、不利和危险地段，以便从中选出最有利于抗震的地段作为建设桥梁的地址。
表1 城市中有利、不利和危险地段的划分
2.选型。在总体抗震设计中，桥梁结构的选型也是较为重要环节，具体选型时应当充分结合工程所在地的地质及地形条件、以往震害经验、本次工程规模大小等因素进行综合考虑后，选择最为合理的桥型、墩台和基础型式。在选型的过程中，应当遵循经济性、合理性、技术先进性、易于养护维修等原则，并且还应当考虑采用型钢混凝土结构等减震结构。
3.桥孔。桥孔的布置应当尽可能采取有利于抗震的等跨布置方式，最好不采用高墩、大跨的结合，并做到以下几点：自重轻、刚度和质量均匀分布、体形简单、重心低、易于施工等。
（二）桥梁抗震构造细节设计
地震基本烈度在7度以上的地区，桥梁结构的墩柱设计应当满足以下要求：加密箍筋的最大间距应小于10cm；箍筋直径应大于等于10mm；螺旋式箍筋的接头位置的焊接方式必须采用对接焊，矩形箍筋则应当有135度弯钩；墩柱纵向钢筋应当对称配置；塑性铰加密区域配置的箍筋应当延伸至承台和盖梁内，深入长度不应小于50cm。
（三）桥梁减震设计中的关键性问题
1.通常情况下，不等跨的桥梁结构更容易发生震害，而结构刚度对称则有利于抗震。特别是桥梁墩身高差较大时，较矮的桥墩上会产生出更大的水平地震力，所以在地震烈度较高的地区尽量不要选用这种桥型，一旦采用应在不利的墩上通过抗震支座措施降低墩顶的集成刚度，以此来提高墩身的抗震性。
2.在众多桥梁形式中，斜桥的抗震性相对较低，由于其抗推刚度较大，在地震烈度较高的地区，桥墩的基本周期动力放大系数也会相应增大，这样很容易造成震灾加剧。为此，在地基条件的允许的情况下，墩台的台身应做成T型或是U型，也可以采取埋置式，而位于松软地基上的桥梁则应当采取正交，并适当加大桥梁长度。
3.若是桥梁需要建造在有可能出现地震液化情况的地基上时，应当采用深基础，借此来使桩基与沉井穿透可能发生液化的土层，从而埋入到较为稳定密实的深层土体当中。
4.板式橡胶支座是我国中小跨度桥梁普遍采用的形式，桥梁的梁体直接搁置于支座上，并且没有使用螺栓将支座与梁底、墩顶相连。在汶川地震中，这类支座布置形式的桥梁抗震能力较差，在地震的作用下致使梁底与支座顶面产生相对滑动，进而产生梁体位移，严重的甚至发生了落梁破坏。由于板式橡胶支座的抗滑性难以满足桥梁抗震设计要求，所以应当采用减隔震桥梁设计，或者加设墩梁位移约束装置，以防止桥梁在地震中发生落梁破坏现象。
结论：
总而言之，桥梁作为城市交通重要的基础设施之一，其结构安全、稳定与否事关重大，一旦桥梁倒塌后果相当严重。针对我国目前地震灾害频发这一情况，在进行桥梁结构设计时，必须充分考虑抗震设计要求，并采取科学合理、行之有效的措施对桥梁进行抗震设计，以此来确保桥梁结构的整体稳定性。
参考文献
[1]朱稀.弓俊青.钢筋混凝土桥梁延性抗震设计的研究及发展[J].桥梁建设.2010(10).
[2]陈克坚.袁明.汶川地震后对铁路桥梁抗震设计有关问题的思考[A].2008年地震灾害对铁路的影响及对策学术研讨会论文集[C].2008(12).
[3]卓卫东.范立础.结构抗震设计中的强度折减系数研究[J].地震工程与工程振动.2011(3).
[4]冯明友.对目前城市桥梁设计中一些问题的探讨[J].中华民居.2012(10).
[5]徐秀丽.李枝军.李雪红.许祥.城市桥梁抗震设计对策研究[J].南京工业大学土木工程学院学报.2009(3).