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摘要：进入21世纪以来，我国的经济水平得到快速提升，伴随经济发展的还有交通发展，大型桥梁工程占据重要地位，其质量直接影响交通运输，进而影响经济发展。抗震设防是大型桥梁工程重点工作内容。本文分析了当现阶段桥梁抗震勘察、设计和施工的相关规范，进一步阐述了桥梁工程抗震设防标准决策以及多级抗震设防设计。
关键词：桥梁工程；抗震设防；相关规定；标准
公路交通与国家发展有密切关系，因此保证桥梁工程质量尤为重要，抗震设防是桥梁工程的重中之重。但从当前情况看，大部分国家的规范规定都以最低设防要求为基准，且只适合在150m之内跨度的梁式桥中应用，这也是大型桥梁设计需先确立抗震设防标准的原因。可以说大型桥梁工程抗震设防标准是当前桥梁工程面临首要难题之一。总结以往的地震破坏经验，支座是常发的震害部位；基础与下部结构遭受严重破坏极易导致桥梁坍塌，而且往往这种灾害都不太可能实现修复。桥梁震害主要受以下两种因素影响：一是结构震感强烈造成的破坏，二是地基失效造成的破坏。而造成第二种情况也有两方面原因：一是结构设计不合理，施工方式以及细部构造存在缺陷；二是事先预估的强度相比结构实际经受的地震强度较弱，结构未达到现实承受力造成破坏。为使地震灾害弱化，就有必要进行抗震设防。
1 现阶段桥梁抗震勘察、设计和施工的相关规范
我国的《市政工程勘察规范》中有提到：假设抗震设防烈度为≥7度，应该对现场与地基的地震效应做出判断。在《城市桥梁设计准则》中对桥梁工程也有相关规定：即应以《公路工程抗震设计规范》相关规定为参考，进一步开展地震区域城市桥梁结构的设计。《公路工程抗震设计规范》中规定了选取桥址、计算地震荷载的方法、抗震稳定性与强度的验算、相应的抗震构造举措等。
我国的《公路桥梁抗震设计细则》中强调了两水平设防、两阶段设计理论，工程场地在相对短时间内经受地震不会发生重度受损；工程场地在相对长时间内经受地震不会出现倒塌或结构严重损坏，具有维修价值；或者部分发生轻度损坏，不用费力修复仍可投入使用。从传统只注重强度抗震设计转变成同时具备强度抗震设计与变形的双重理念。同时，对于桥梁延性抗震设计与能力保护也增设的相关规定，对延性构造进行了细节化设置，拟定了抗震构造和桥梁减震的向光方案。《细则》中对桥梁的抗震设防烈度要求为，在≥6度时，一定进行抗震设计[1]。
综上可知，当前我国对于桥梁工程的勘察、设计以及施工规范都制定了相关标准规定，为桥梁抗震设计与施工提供了指导意见。但是，上述所提到的规范有些已经年代久远，有些说明不够详尽，还有一些不具备配套图集，如《公路工程抗震设计规范》中的一些要求已经淘汰，2008年提出的《公路桥梁抗震细则》只作为桥梁建设行业所推荐的一个标准，对桥梁抗震设防的实际执行有负面影响。
2 大型桥梁工程的抗震设防标准探讨
现阶段，我国对于抗震设防方案的研究还有待进一步深入，如何制定科学合理的抗震设防方案是桥梁工程建设急需解决的难点。因大型桥梁工程复杂程度较高，需要综合考虑地震的危险性以及地震可能造成的各项损失（包括人员伤亡、经济损失、社会政治等），与工程学、地质学、地震学、社会学等诸多学科有关。尤其是分析地震损失，需要考虑结构的易损性、人员伤亡以及经济损失，另外还需解决相关的各种问题，如将间接经济损失也考虑其中，那么分析将会难上加难。
国内的大型桥梁工程当前急需解决抗震设防问题，但是桥梁工程地震损失难以准确分析，尤其受地震灾害影响，桥梁遭受破坏所造成的经济损失和人员伤亡损失更无法准确计算。因此，当前大型桥梁工程对于抗震设防标准只是总结过去的经验做出推断与相关决策，对于设防标准最后所减少的各类损失数量以及减少的人员伤亡数量，同时对于国家整体范围内的难以明确给定的设防标准最终减少的损失量与破坏量，避免人员伤亡的程度如何，也难以明确全国范围之内的抗震设防所需要的投资数额，以及为抗震增加的投资与减少的地震损失比例等。
桥梁工程抗震设计主要是削弱地震的破坏力度，最大程度降低地震对人们生命和财产的影响，减少经济损失。因此在抗震设防时应遵循以下原则：即既要根据我国当前经济水平投资抗震设防资金，又要确保抗震设计桥梁在经过地震后破坏程度在可控范围之内。换句话说，也就是要权衡经济性与安全性，两者之间互相协调。
桥梁工程抗震设防标准既可由政府指导和决策，即行业内最低设防标准；同时也可在大型工程中利用的详细的抗震设防标准，相比行业最低标准要高，这种情况可让业主参与选择与决策。比如我国在《公路工程抗震设计规范》中对设防标准进行了相关规定，这也是国内所有公路桥梁设防标准最低准则，但是该标准却不够合理，其中没有考虑到我国各地区的经济与人口的不平衡因素，而对工程抗震设防标准来说社会因素（人员伤亡）和经济因素又是其必须考虑的因素。
我国桥梁工程主要是由政府部门设定最低抗震设防标准，现如今的《公路工程抗震设计规范》的设防水准为50年基准期10%超越概率（重现期475年），采用重要性系数（0.6-1.7）表现重要结构物设防等级[2]，实际上这种做法缺理论性依据不足，对不同地区来说，将反应基本地震的地震动参数与重要性系数相乘所形成的地震重现期也具有较大不同性，受人为因素影响增加或减弱了工程结构面临的地震危险指数，另外也盲目地导致工程结构抗震能力被增强或减弱。对于这种情况，还应合理打的调整地震重现期调，设定不同的工程设防等级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对大型桥梁工程来说需要投入资金数额较大，且是构成交通网络不可或缺的部分，一旦受到损坏不但维修难度大，且会造成巨大经济损失。因此，通常大型桥梁工程所采取的抗震设防标准都比规定的最低抗震设防标准高出一部分。当前，大型桥梁普遍为业主从建成的大型桥梁工程采用的抗震设防标准为参照，进而开始当前工程设防标准的设定，并综合考虑自身经济能力、工程重要程度以及承受风险的能力等，最大程度提高抗震设防标准的合理性。
3 多级设防抗震设计研究
发展至今，国内外经历的地震灾害数不胜数，总结过去的抗震经验，逐渐掌握了地震动特点以及受地震影响的各种结构动力响应特点、构件性能以及破坏机理等内容。从另一方面看，在经济水平的影响下，社会对不同水准地震作用下的结构抗震能力的要求也有所不同。受此类因素影响，加强抗震设计思想与方法的改进和完善[3]。主要可分为以下几种形式
3.1单一水准设防，一阶段设计
我国设定的《公路工程抗震设计规范》与《铁路工程抗震设计规范》所使用的设防方式即为单一水准设防，一阶段设计方式，确保桥梁结构在大地震灾害下不会发生倒塌 [4]。欧洲统一规范 ( Eurocode8)和美国 AASHTO规范采用的设计计方式同样如此，但是也有不同点，其更侧重于延性抗震设计与检算。在实际应用的过程中，发现单一水准设防, 一阶段设计还存在一些缺陷，有待进一步完善。
3.2双水准和三水准两种方式设防，两阶段设计
随着时间的推移，对对抗震设防研究也有了一定成果，分类设防理念被各大国家的地震工程专家先后提出，也就是“重震不倒塌、中震可修，轻震不坏” [5] 。该抗震设计思想为：在受到重度地震（罕遇地震）破坏时，桥体结构物虽然遭受破坏，难以修复，但是不至于坍塌；在遭受中度地震（偶遇地震）时，桥体结构物只是轻度损害，具有修复价值；在遭受轻度地震（多遇地震）时，桥体结构基本不受影响，使用正常进行；上述提到的多遇地震、偶遇地震和罕遇地震只是相对而言，根据工程所在地的地震活动确定。
日本所应用的抗震设防准则也为两水准抗震设防，两阶段设计。如桥梁属于B类桥（特别重要的桥梁），不仅要求其在使用过程中受到大概率地震作用无桥梁损坏情况，且在遇到小概率地震作用时只对桥梁产生小幅度损害[6]。从我国来看，以杨浦大桥、广东海湾二桥、南京长江二桥、南浦大桥、、江阴长江公路大桥为例，其都属于单独立项的抗震性能研究，都是采用的两水平抗震设计方法。
3.3充分考虑性能的多水准设防、多性能目标设计
总结破坏性地震经验发现，在抗震设计不倒塌的基础上保障人民生民安全效果还是比较显著的，但是从经济保障看效果并不乐观。对于该问题，国外的相关研究人员指出基于性能的抗震设计理念，并受到广大抗震设防研究学者的一致认同，今后的抗震设计中此种设计理念将会得到广泛应用 [7]。以性能为基础完成抗震设计，考虑的内容主要有抗震性能目标选择、结
构抗震性能等级划分、合理设计确保性能实现等。但是，要想切实达到基于性能的抗震设计，当前仍需加大研究力度。
结束语
综上所述，大型桥梁工程的抗震设防确实是一件复杂的工作，发展到现在仍然未制定出最佳的抗震设防标准。对我国来说，主要是由政府部门负责桥梁工程的最低抗震设防标准的制定，也可从桥梁抗震设计规范中看出，因此政府还应对该项工作加大重视度。总之，工程抗震设防标准对防灾减灾有重要意义，因此大型桥梁工程应该对其明确化，在设计时积极采用多级设防抗震设计理论，提高抗震设防标准的科学合理性。
参考文献：
[1] 赵燕. 大型桥梁工程的抗震设防标准探讨[J]. 工程技术:全文版, 2016(8):00190-00190.
[2] 陈文铭. 浅谈桥梁工程的抗震设计[J]. 工程技术:文摘版, 2016(2):00251-00251.
[3] 闫君. 桥梁抗震设计规范的现状与发展趋势[J]. 工程技术:全文版, 2016(11):00047-00047.
[4] 赵贤任, 王立新, 严琨. 大型桥梁地震安全性在线监测与评估系统开发应用和功能的实现[J]. 华南地震, 2016, 36(3):29-34.
[5] 黎志辉, 练志娟, 徐定超. 混凝土桥梁施工过程延性抗震设计[J]. 山西建筑, 2016, 42(9):163-164.
[6] 石岩, 王东升, 孙治国. 基于位移的中等跨径减隔震桥梁抗震设计方法[J]. 中国公路学报, 2016, 29(2):71-81.
[7] 李建中, 管仲国. 桥梁抗震设计理论发展:从结构抗震减震到震后可恢复设计[J]. 中国公路学报, 2017, 30(12):1-9.
论文作者:向章
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/8
标签：桥梁论文; 标准论文; 桥梁工程论文; 结构论文; 工程论文; 水准论文; 设计规范论文; 《基层建设》2018年第28期论文;