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摘要：随着《公路工程抗震规范》（JTG B02-2013）、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）的发布和实施，桥梁抗震设计思想有了很大的提升。基于对新规范桥梁抗震设计的理解，分析公路桥梁在地震中的破坏特点，对抗震设计思想和发展进行阐述。
关键词：桥梁；抗震规范；震害；抗震设计
1、引言
我国近些年来大震频发，1976年唐山大地震（7.8级）、2008年汶川大地震（8.0级）、2010年玉树地震（7.1级）、2014年鲁甸地震（6.5级）造成的直接和间接经济损失十分巨大，人员伤亡更是令人倍感沉痛。
公路交通是国民经济大动脉，同时，也是抗震救灾生命线工程之一。桥梁作为交通生命线的枢纽工程，一旦遭受地震破坏，给救灾带来极大影响，将会导致巨大的生命财产损失，同时震后修复极其困难，给灾后重建带来困难。所以，在桥梁设计中，提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。
2、抗震设防标准
抗震设防标准是桥梁结构抗震设计的最基本问题，“08细则”和“新规范”在编制的过程中，对桥梁的抗震设防分类、设防标准和设防目标开展了专题研究，其参照国外桥梁抗震设防的性能目标要求，同时考虑与“老规范”中桥梁抗震设防性能目标要求的延续性和一致性。
3、桥梁震害分类
从历次破坏地震中的调查资料，分析地震对公路桥梁造成的破坏，主要有以下四部分：
（1） 上部结构的破坏
上部结构自身因直接受地震力破坏的现象较少，主要是因为支撑连接件失效、支撑面小以及下部结构破坏而导致落梁现象。
（2） 支座的破坏
支座是桥墩与梁体联系和传力的关键部位，强大的地震力导致支座连接件的破坏，造成桥梁上下部结构失去联系，引起落梁。破坏形式主要表现为支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱离及制作本身构造破坏。
（3） 下部结构的破坏
下部结构由于受到瞬间较大水平震力的反复震动，以及由支座传递来的上部结构地震力，引起开裂甚至折断。钢筋混凝土柱式桥墩也易遭受损坏，其大多发生在盖梁下方或柱身与基础的连接处。
（4） 基础的破坏
下部结构周围的地基易受地震震动而变弱，如发生液化或断层等，导致下部结构沉降、滑移和倾斜。
4、抗震设计探讨
在“08细则”和“新规范”中，引入了能力设计思想，对延性抗震设计桥梁的基础、上部结构构件，以及可能出现塑性铰的桥墩的非塑性铰区进行的加强设计。目的是保证非塑性铰区的弹性能力高于塑性铰区，避免发生非塑性铰区发生塑性变形和剪切破坏。抗震设计采用两水平设防、两阶段设计的方法，主要考虑弹性抗震、延性抗震和减隔震三方面。
（1） 弹性设计
“新规范”在小震不坏的指导思想下，采取了只在小震情况下考虑弹性抗震设计方法，要求桥梁在 E1 地震情况下满足强度验算，结构在弹性范围内工作，基本不损伤。相比“老规范”中引入综合影响系数来折减地震力的方法，大幅降低了下部结构的配筋率，降低造价。
（2） 延性设计
延性设计是“新规范”的创新的地方，在大震情况下采用，指导思想是大震不倒。在外力作用下，结构变形超过弹性阶段后，保证结构在发生较大非弹性变形时，其抗力仍没有明显下降。设计的重点是要选定结构中潜在塑性铰区的位置，把塑性铰截面的抗弯强度尽可能设计得与需求的强度接近，并确保塑性铰能够提供设计预期的塑性转动能力。通过增加结构的延性来抵抗地震作用，保证结构在构件屈服之后仍具有充足的变形能力 ， 依靠结构的弹塑性变形耗散地震能量，保证屈服部分发生延性破坏，避免结构脆性破坏的发生和整个结构的倒塌。
（3） 减隔震设计
随着地震级别的增大或者遇到特别重要的桥梁时，就要对结构进行减隔震设计。与延性抗震允许很大的地震能量传到结构构件上不同的是 ， 桥梁的减隔震技术是将很大一部分地震能量转移到减隔震装置上，这大大降低了结构本身的地震响应，使结构处于弹性工作状态。设计中，通过在结构上外设柔性装置增大结构周期的同时，添加阻尼元件耗能，从而减小结构的位移和加速度，以达到减小地震反应的目的。
5、抗震措施
综合历次地震对公路桥梁的破坏形式及“08细则”和“新规范”中引入的能力设计思想，在公路桥梁设计中，主要采取以下抗震措施：
（1） 选择合理的支承面宽度，梁端至墩、台帽或盖梁边缘应满足最小抗震距离，如条件许可，可适当加大尺寸；
（2） 在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间，以及特殊桥梁的塔、梁交界处，增设橡胶缓冲装置或其他弹性衬垫，以缓和地震冲击作用和限制梁的位移；
（3） 采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等措施，防止纵横向落梁现象；
（4） 桥型选择上，适当加大结构断面，增强抗扭刚度和整体性，并加强横向联系；
（5） 柱式桥墩和排架桥墩设置横系梁，以增强结构横向连接，横系梁间距不大于7m；
（6） 选定结构塑性铰区，在塑性区域内加密箍筋，增加结构延性，箍筋间距不大于10cm；
（7） 合理选择减隔震装置，以满足位移需求，并同时考虑伸缩装置、桩土相互作用；
（8） 合理选择桥位，尽量避免地质条件不良地段。
6、结语
随着我国对地震灾害特性和桥梁工程震害特点的深化认识和深入研究，从“老规范”到“08细则”和“新规范”的发布，我国桥梁抗震设计方法从强度、延性设计，发展到了能力保护设计，并明确了抗震措施，对“小震不坏、中震可修、大震不倒”的基本抗震设防目标做出更全面的细化，桥梁抗震设计有了更详细的指导思想。随着桥梁缓冲装置、连接装置和减隔震技术的发展和应用，将大大提高地震作用下桥梁的安全性，减轻地震损失，并为震区的震后交通生命线畅通和救灾工作的顺利提供有力保障。
参考文献
[1] 中华人民共和国交通运输部. JTG B02-2013 公路工程抗震规范[S]. 北京，人民交通出版社，2014
[2] 中华人民共和国交通运输部. JTG/T B02-01-2008 公路桥梁抗震设计细则[S]. 北京，人民交通出版社，2008
[3] 中华人民共和国交通部. JTJ 004-89 公路工程抗震设计规范[S]. 北京，人民交通出版社.1999
关键词：桥梁；抗震规范；震害；抗震设计
1、引言
我国近些年来大震频发，1976年唐山大地震（7.8级）、2008年汶川大地震（8.0级）、2010年玉树地震（7.1级）、2014年鲁甸地震（6.5级）造成的直接和间接经济损失十分巨大，人员伤亡更是令人倍感沉痛。
公路交通是国民经济大动脉，同时，也是抗震救灾生命线工程之一。桥梁作为交通生命线的枢纽工程，一旦遭受地震破坏，给救灾带来极大影响，将会导致巨大的生命财产损失，同时震后修复极其困难，给灾后重建带来困难。所以，在桥梁设计中，提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。
2、抗震设防标准
抗震设防标准是桥梁结构抗震设计的最基本问题，“08细则”和“新规范”在编制的过程中，对桥梁的抗震设防分类、设防标准和设防目标开展了专题研究，其参照国外桥梁抗震设防的性能目标要求，同时考虑与“老规范”中桥梁抗震设防性能目标要求的延续性和一致性。
3、桥梁震害分类
从历次破坏地震中的调查资料，分析地震对公路桥梁造成的破坏，主要有以下四部分：
（1） 上部结构的破坏
上部结构自身因直接受地震力破坏的现象较少，主要是因为支撑连接件失效、支撑面小以及下部结构破坏而导致落梁现象。
（2） 支座的破坏
支座是桥墩与梁体联系和传力的关键部位，强大的地震力导致支座连接件的破坏，造成桥梁上下部结构失去联系，引起落梁。破坏形式主要表现为支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱离及制作本身构造破坏。
（3） 下部结构的破坏
下部结构由于受到瞬间较大水平震力的反复震动，以及由支座传递来的上部结构地震力，引起开裂甚至折断。钢筋混凝土柱式桥墩也易遭受损坏，其大多发生在盖梁下方或柱身与基础的连接处。
（4） 基础的破坏
下部结构周围的地基易受地震震动而变弱，如发生液化或断层等，导致下部结构沉降、滑移和倾斜。
4、抗震设计探讨
在“08细则”和“新规范”中，引入了能力设计思想，对延性抗震设计桥梁的基础、上部结构构件，以及可能出现塑性铰的桥墩的非塑性铰区进行的加强设计。目的是保证非塑性铰区的弹性能力高于塑性铰区，避免发生非塑性铰区发生塑性变形和剪切破坏。抗震设计采用两水平设防、两阶段设计的方法，主要考虑弹性抗震、延性抗震和减隔震三方面。
（1） 弹性设计
“新规范”在小震不坏的指导思想下，采取了只在小震情况下考虑弹性抗震设计方法，要求桥梁在 E1 地震情况下满足强度验算，结构在弹性范围内工作，基本不损伤。相比“老规范”中引入综合影响系数来折减地震力的方法，大幅降低了下部结构的配筋率，降低造价。
（2） 延性设计
延性设计是“新规范”的创新的地方，在大震情况下采用，指导思想是大震不倒。在外力作用下，结构变形超过弹性阶段后，保证结构在发生较大非弹性变形时，其抗力仍没有明显下降。设计的重点是要选定结构中潜在塑性铰区的位置，把塑性铰截面的抗弯强度尽可能设计得与需求的强度接近，并确保塑性铰能够提供设计预期的塑性转动能力。通过增加结构的延性来抵抗地震作用，保证结构在构件屈服之后仍具有充足的变形能力 ， 依靠结构的弹塑性变形耗散地震能量，保证屈服部分发生延性破坏，避免结构脆性破坏的发生和整个结构的倒塌。
（3） 减隔震设计
随着地震级别的增大或者遇到特别重要的桥梁时，就要对结构进行减隔震设计。与延性抗震允许很大的地震能量传到结构构件上不同的是 ， 桥梁的减隔震技术是将很大一部分地震能量转移到减隔震装置上，这大大降低了结构本身的地震响应，使结构处于弹性工作状态。设计中，通过在结构上外设柔性装置增大结构周期的同时，添加阻尼元件耗能，从而减小结构的位移和加速度，以达到减小地震反应的目的。
5、抗震措施
综合历次地震对公路桥梁的破坏形式及“08细则”和“新规范”中引入的能力设计思想，在公路桥梁设计中，主要采取以下抗震措施：
（1） 选择合理的支承面宽度，梁端至墩、台帽或盖梁边缘应满足最小抗震距离，如条件许可，可适当加大尺寸；
（2） 在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间，以及特殊桥梁的塔、梁交界处，增设橡胶缓冲装置或其他弹性衬垫，以缓和地震冲击作用和限制梁的位移；
（3） 采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等措施，防止纵横向落梁现象；
（4） 桥型选择上，适当加大结构断面，增强抗扭刚度和整体性，并加强横向联系；
（5） 柱式桥墩和排架桥墩设置横系梁，以增强结构横向连接，横系梁间距不大于7m；
（6） 选定结构塑性铰区，在塑性区域内加密箍筋，增加结构延性，箍筋间距不大于10cm；
（7） 合理选择减隔震装置，以满足位移需求，并同时考虑伸缩装置、桩土相互作用；
（8） 合理选择桥位，尽量避免地质条件不良地段。
6、结语
随着我国对地震灾害特性和桥梁工程震害特点的深化认识和深入研究，从“老规范”到“08细则”和“新规范”的发布，我国桥梁抗震设计方法从强度、延性设计，发展到了能力保护设计，并明确了抗震措施，对“小震不坏、中震可修、大震不倒”的基本抗震设防目标做出更全面的细化，桥梁抗震设计有了更详细的指导思想。随着桥梁缓冲装置、连接装置和减隔震技术的发展和应用，将大大提高地震作用下桥梁的安全性，减轻地震损失，并为震区的震后交通生命线畅通和救灾工作的顺利提供有力保障。
参考文献
[1] 中华人民共和国交通运输部. JTG B02-2013 公路工程抗震规范[S]. 北京，人民交通出版社，2014
[2] 中华人民共和国交通运输部. JTG/T B02-01-2008 公路桥梁抗震设计细则[S]. 北京，人民交通出版社，2008
[3] 中华人民共和国交通部. JTJ 004-89 公路工程抗震设计规范[S]. 北京，人民交通出版社.1999