采用新抗震规范进行常规桥梁设计方法

　　1.前言

　　 2008年5月12日，印度洋板块向亚欧板块俯冲，造成青藏高原快速隆升导致地震。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川—映秀地区突然释放，汶川遭遇8级强震猝然袭来。这次强震造成了巨大的破坏，桥梁的大量破坏导致了救援工作的延迟，主要表现在桥墩箍筋配置过弱导致剪切等脆性破坏，盖梁长度过短导致落梁等，这次震灾再次引起了全国范围内对地震设计的重视。2008年10月1日，交通运输部颁布了《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)（以下简称“新抗震规范”），首次提出了两水平设防，两阶段设计的思想。

　　2.地震设计流程　　 桥梁的抗震设计应重视抗震概念设计，才能保证结构本身具有较好的抗震性能，具体可参考新抗震规范条款9.2，本文仅以某连续刚构为背景，详细介绍采用新抗震规范进行非特殊桥梁抗震设计的方法和思路　　　　 采用新抗震规范进行设计的基本流程：

　　 ⑴ 首先依据新抗震规范表3.1.2的适用范围，确定桥梁的抗震设防类别。本桥主跨为140m，属于B类。

　　 ⑵ 新抗震规范表6.1.4中确立了抗震分析的计算方法，本桥按多振型反应谱法进行地震分析。

　　 ⑶ 先确定桥梁所在区域的设防烈度和地震动峰值加速度（新抗震规范表3.2.2），然后依据新抗震规范条款5.2确定反应谱曲线。本桥属于高速公路的桥梁，抗震重要性系数按新抗震规范表3.1.4-2中括号内取值；阻尼为按新抗震规范条款9.3.6取为0.05。图1为地震荷载反应谱曲线。. ^7 dc6 `& I# Z9 ~, z9 n6 o

　　图1 E1地震荷载反应谱

　　 ⑷ 进行结构特征值分析和反应谱分析。

　　 结构特征值分析不在于精细地模拟，而重点要真实、准确地反映结构质量、刚度、结构阻尼及边界条件。因此分析时，一定要进行二期荷载的质量转换，才能确保计算的精确。

　　 ⑸ 进行结构内力和变形验算。E1地震下验算结构的内力，保证结构处于弹性；E2地震作用下，验算结构内力是否满足，如不满足则按延性设计，进行位移验算。

　　 3. 动力特性分析

　　 结构特征值分析（即模态分析）是结构动力分析的基础。本文采用MIDAS/Civil 2006建立空间有限元模型，主梁和基础（桥墩、承台和桩基）采用三维梁单元。为了真实模拟桩—土作用，假定土介质是线弹性的连续介质，等代土弹簧刚度由土介质的动力m值计算。