何明　陳曉東

【摘 要】本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外橋梁的抗震規(guī)范進(jìn)行了細(xì)致的比較分析，以及對(duì)抗震橋梁的使用功能分類(lèi)與重要性等因素的研究，提出了公路橋梁的抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)，為中國(guó)公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂及完善提供了重要的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；抗震；設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

公路橋梁的抗震設(shè)防是指在地震作用下能夠按照設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的橋梁工程的預(yù)防措施。橋梁按照設(shè)定的可靠性要求以及抗震技術(shù)要求，一般是由設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)和建筑其使用功能的重要性決定的，這就是橋梁抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，我國(guó)的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中，明確提出直接以基本烈度作為設(shè)防烈度，而且考慮到結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，實(shí)際上沒(méi)有明確的規(guī)定公路橋梁的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。而抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防要求高低尺度的衡量，它直接關(guān)系到公路橋梁結(jié)構(gòu)的安全度與工程造價(jià)的多少，是在抗震設(shè)計(jì)中不可回避的問(wèn)題。

1.公路橋梁抗震的三水準(zhǔn)設(shè)防與二階段設(shè)計(jì)

多級(jí)抗震設(shè)防是被國(guó)內(nèi)外的建筑物抗震規(guī)范中廣泛運(yùn)用的手段，其三水準(zhǔn)設(shè)防設(shè)想，是通過(guò)二階段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。

1.1三水準(zhǔn)設(shè)防

若橋梁結(jié)構(gòu)其設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期是Y，那么公路橋梁“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)中，小震、中震、大震則分別約為Y年63%、Y年10%、Y年3%。

在地震的作用下，橋梁的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)可分為三類(lèi)，即橋梁構(gòu)件沒(méi)有任何損壞，結(jié)構(gòu)保持在彈性范圍內(nèi)；橋梁構(gòu)件出現(xiàn)可以修復(fù)的損壞，修復(fù)后可以正常使用；橋梁構(gòu)件損壞嚴(yán)重，但整個(gè)結(jié)構(gòu)其非彈性變形依然受到控制，同結(jié)構(gòu)倒塌的臨界變形還有一定的距離，震后能夠修復(fù)，震時(shí)緊急救援車(chē)還可以通過(guò)。為實(shí)現(xiàn)公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)，一般可以采用三水準(zhǔn)的方法進(jìn)行抗震設(shè)防。設(shè)防水準(zhǔn)以及相應(yīng)的性能目標(biāo)如下表：

1.2二階段設(shè)計(jì)

公路橋梁的抗震規(guī)范征求意見(jiàn)的稿擬中，所采用的二級(jí)設(shè)防，二階段設(shè)計(jì)是滿(mǎn)足“小震不壞，大震不倒”這一目標(biāo)的，認(rèn)為“中震可修”是自動(dòng)滿(mǎn)足的。所以，我國(guó)當(dāng)前實(shí)際上應(yīng)用的同公路橋梁抗震規(guī)范擬稿中的提議是一致的，即：在公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)中，均采用二級(jí)設(shè)防，二階段設(shè)計(jì)的方法，但是二者的二級(jí)設(shè)防，二階段設(shè)計(jì)的內(nèi)容是不完全相同的，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，為了能夠保證結(jié)構(gòu)的抗震安全性，所采取的二級(jí)設(shè)防、二階段設(shè)計(jì)，實(shí)際上滿(mǎn)足了“中震不壞、大震不倒”的目標(biāo)，而“小震不壞”這一目標(biāo)會(huì)自動(dòng)滿(mǎn)足。

2.公路橋梁抗震設(shè)防的重要性以及使用功能分類(lèi)

2.1建筑抗震設(shè)防重要性的分類(lèi)

根據(jù)建筑對(duì)社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)以及文化的影響程度，將建筑抗震設(shè)防類(lèi)別的重要性劃分為以下幾類(lèi)。甲類(lèi)：重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑，如：大型橋梁，危險(xiǎn)品等；抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)計(jì)基本地震加速度值A(chǔ)的要求，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定，當(dāng)0.05g≤A≤0.3g時(shí)，應(yīng)該按照0.1g≤A≤0.4g的要求；當(dāng)A=0.4g時(shí)，應(yīng)該按照A>0.4g的要求。乙類(lèi)：地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑，如：醫(yī)院，發(fā)電廠(chǎng)等；抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)計(jì)基本地震加速度值A(chǔ)的要求，當(dāng)0.05g≤A≤0.3g時(shí)，應(yīng)該按照0.1g≤A≤0.4g的要求。丙類(lèi)：一般的建筑，如：一般的民用或工業(yè)建筑；抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)符合本地區(qū)抗震設(shè)計(jì)基本地震加速度值A(chǔ)的要求。丁類(lèi)：抗震次要建筑，如：一般倉(cāng)庫(kù)；抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)符合本地區(qū)抗震設(shè)計(jì)基本地震加速度值A(chǔ)的要求，設(shè)計(jì)基本地震加速度值A(chǔ)減半，但最小值不得小于0.05g。

依據(jù)建筑物重要性來(lái)確定的抗震設(shè)防類(lèi)別，決定了建筑抗震設(shè)計(jì)所采用的地震帶來(lái)的損壞的大小以及應(yīng)該采取的抗震措施的等級(jí)，而且地震的作用隨著抗震設(shè)防類(lèi)別的差異，可以在設(shè)計(jì)基本地震加速度值得基礎(chǔ)之上成倍的增加。這種把地震的作用同抗震措施分開(kāi)，并且采用不同的設(shè)計(jì)基本地震加速度值的方法，既不利于工程師進(jìn)行應(yīng)用，也是與實(shí)際情況不符的。

2.2公路橋梁抗震設(shè)防重要性的分類(lèi)

根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，城鎮(zhèn)的交通設(shè)施抗震設(shè)防分類(lèi)如下：

（1）在交通網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)關(guān)鍵的地位，并且承擔(dān)較大的交通量的大跨度橋歸為甲類(lèi)。

（2）處在交通樞紐的其他橋梁歸為乙類(lèi)。

依據(jù)上述分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，多空跨徑總長(zhǎng)在1000米以上的，或者單孔跨徑達(dá)150米以上的橋梁應(yīng)劃為甲類(lèi)；大、中、小橋梁則應(yīng)為乙類(lèi)。

2.3公路橋梁的使用功能分類(lèi)

公路橋梁抗震設(shè)計(jì)中，不僅能夠控制結(jié)構(gòu)的破壞，還要考慮震時(shí)確保橋梁的使用功能正常的發(fā)揮。公路橋梁抗震按照其使用功能可劃分為四類(lèi)，一類(lèi)：地震時(shí)或地震后使用功能不能中斷的橋梁。二類(lèi)：地震后使用功能必須在短期內(nèi)恢復(fù)的橋梁；對(duì)震后運(yùn)行起關(guān)鍵作用的橋梁。三類(lèi)：地震后使用功能不須在短期內(nèi)恢復(fù)的橋梁。四類(lèi)：地震時(shí)可以倒塌的橋梁。

3.公路橋梁抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)

地震作用下的公路橋梁的危害程度是由公路橋梁所在場(chǎng)地的危險(xiǎn)性以及橋梁的結(jié)構(gòu)的易損性決定的。公路橋梁工程師通過(guò)對(duì)工程所在場(chǎng)地的地震危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，然后按照橋梁結(jié)構(gòu)在地震的作用下可接受的危害程度，采用合理的結(jié)構(gòu)體系以及抗震構(gòu)造措施?？拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的確立，不僅僅是結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題，還包括設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念、國(guó)家的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素。考慮到我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)水平，參考國(guó)內(nèi)外的同類(lèi)型公路橋梁的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，建議公路橋梁特大橋的抗震設(shè)防地震的概率是一百年超過(guò)百分之十；特大橋的引橋與大中小橋的抗震設(shè)防地震的概率水平是五十年超過(guò)百分之十。

4.總結(jié)

本文對(duì)橋梁的使用功能以及抗震設(shè)防重要性等因素，進(jìn)行了討論與分析，利用抗震設(shè)計(jì)類(lèi)別來(lái)表達(dá)抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)現(xiàn)有的公路橋梁抗震的規(guī)范提出了修正的建議。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]王克海，李沖，李?lèi)?中國(guó)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中存在的問(wèn)題及改進(jìn)建議[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2013，30（2）.

[2]李龍安，何友娣，屈愛(ài)平.公路橋梁抗震設(shè)計(jì)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)研究[J].橋梁建設(shè)，2006（2）.

[3]唐光武，蘭海燕.中國(guó)公路橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和評(píng)價(jià)[J].公路交通技術(shù)，2011（6）.