橋樑抗震

為避免橋樑遭受地震的破壞所採取的技術措施。

地震對橋樑的破壞主要是由於地表破壞和橋樑受震破壞引起的。其中地表破壞有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等現象。地裂會造成橋樑跨度的縮短、伸長或墩台下沉。在陡峻山區或砂性土和軟粘土河岸處，強烈地震引起的塌方、岸坡滑動以及山石滾落，可使橋樑破壞。在淺層的飽和和疏鬆砂土處，地震作用易引起砂土液化，致使橋樑突然下沉或不均勻下沉，甚至使橋樑傾倒。在坡邊土岸或古河道處，地震則往往引起岸坡滑移、開裂和崩坍等現象，造成橋樑破壞。橋樑受震破壞是由於地震使橋樑產生水平和豎直振動，造成橋樑構件的損壞和破壞,甚至使橋樑倒坍。

此外，有些橋樑雖然在強度上能夠承受地震的振動力，但由於橋樑上部、下部結構聯結不牢，整體性差，往往會造成橋樑上部和下部結構間產生過大的相對位移，從而導致橋樑破壞。梁橋受震破壞主要表現為：①墩台開裂、傾斜、折斷或下沉；②支座彎扭、斷裂、傾倒或脱落；③橋樑上部結構和下部結構間相對位移；④落梁。拱橋受震破壞主要表現為:①拱圈開裂;②墩台下沉；③多孔時墩身開裂、折斷；④落拱。一般説來，橋樑震害在高烈度震區比低烈度震區重；岸坡滑移和地基失效處的橋樑震害比一般地基處嚴重。

提高橋樑抗震能力的措施有：

①首先要做好橋址選擇和調查工作。除了解區域性的地震烈度外，還應考慮局部地區地形、地貌、地質條件對橋樑震害的影響，以便為採取抗震措施提供依據。

②在發震、斷裂地段及其鄰近地段，以及可能發生大規模滑坡、崩塌等不良地質地段，建橋選址時應儘量避開。軟弱粘土層、可液化土層和地層嚴重不均一地段，地形陡峭、孤突、岩土鬆散、破碎的地段,地震時可能塌陷的暗河、溶洞等地段,也應儘可能避開。

③在地震區建橋，橋的構造上應選擇形狀簡單、整體性好、抗扭剛度大的形式，並加強橋樑上部結構和下部結構的聯結部位，以防落梁。

④提高施工質量。橋樑震害常常發生在施工質量不良的薄弱環節，確保工程質量也是抗震的一個重要技術措施。

本書主要論述橋樑抗震設計原理以及各種橋樑結構在地震作用下線性與非線性反應的分析和計算方法，其中，側重點在非線性分析。在我國，工程結構抗震規範大多以“反應譜理論”為基礎，對結構抗震計算作了若干規定。實際上，橋樑結構的地震反應情況極為複雜，而規範條文也只在一定範圍內適用，因而，國內外對複雜或特殊的橋樑結構，例如橡膠支座的梁式橋、桁架拱橋、斜拉橋、懸索橋等，必須進行“動態時程分析”。

本書主要介紹作者在該領域內的研究成果，並結合我國的實際示例介紹抗震原理及其分析計算方法。本書還討論橋樑抗震延性要求、橋樑抗震措施以及結構與支座等減震、隔震系統的研究現狀，包括“結構控制”研究的進展。本書可供從事抗震工程的設計、研究人員參考，亦可作為高等院校土建專業、橋樑專業研究生以及高年級學生的教學參考用書。

第一章 橋樑抗震概論

1.1引 言

1.2橋樑結構的震害

1.3橋樑抗震計算的地震力理論及抗震設計方法的演變

第二章 橋樑結構抗震動力學基礎

2.1概 述

2.2橋樑振動的有限元分析方法

2.3橋樑結構的振動阻尼

2.4地震動作用下結構運動方程

2.5線性振動方程求解的振型疊加方法

2.6線性振動方程求解的數值積分法

第三章 橋樑地震反應分析的反應譜方法

3.1概 述

3.2地震反應譜

3.3大跨度橋樑的反應譜方法

3.4非彈性反應譜

3.5橋樑按彈性反應譜理論的簡化計算方法

第四章 橋樑結構空間非線性地震反應時程分析方法

4.1概 述

4.2橋樑非線性因素的主要來源

4.3纜索單元的非線性剛度矩陣

4.4考慮大變形的塔、梁、柱單元的切線剛度矩陣

4.5空間混凝土梁彈塑性單元

4.6空間支座或伸縮縫連接單元

4.7動座標法考慮大位移對結構剛度的影響

4.8樁土結構相互作用模型及地基土層非線性

4.9地震作用下橋樑結構地震反應及行波效應

4.10運動方程的數值解法

第五章 大跨度橋樑地震反應分析

5.1設計概率水準的確定

5.2橋址區地震危險性分析

5.3橋樑結構地震反應分析方法

5.4地震荷載的組合

第六章 大跨度斜拉橋地震反應分析

6.1動力計算模式

6.2動力特性

6.3斜拉橋地震反應分析

第七章 大跨度懸索橋地震反應分析

7.1動力計算模式

7.2動力特性

7.3懸索橋基頻的近似計算公式

7.4懸索橋地震反應分析

第八章 大跨度拱、梁結構地震反應分析

8.1大跨度拱橋的動力特性

8.2大跨度拱橋的地震反應分析

8.3預應力混凝土連續－剛構橋地震反應分析

第九章 城市高架橋與立交橋樑地震反應分析

9.1橡膠支座減震、隔震性能

9.2高架橋非線性地震反應分析

9.3立交橋非線性地震反應分析

9.4上海成都路延安路立交橋結構的試驗研究

第十章 橋樑延性抗震設計

10.1引 言

10.2延性的初步介紹

10.3破壞準則

10.4延性抗震設計方法簡介

10.5單調荷載作用下鋼筋混凝土墩柱延性的計算方法

10.6約束混凝土墩柱延性的解析分析

10.7反覆週期荷載作用下結構延性的實驗研究

第十一章 橋樑減震、隔震和結構控制

11.1引 言

11.2結構被動控制（隔震、減震）

11.3結構主動控制

11.4混合控制系統

後 記

書名：橋樑抗震(第2版21世紀交通版高等學校教材)

作者：葉愛君//管仲國

出版社：人民交通出版社

ISBN：9787114093845

開本：16開

頁數:143頁

出版時間：2011-09-01 第2版

《橋樑抗震(第2版21世紀交通版高等學校教材)》(葉愛君、管仲國編寫)為21世紀交通版高等學校教材。全書以通俗易懂的語言，並藉助大量的插圖，系統地介紹了橋樑抗震的基礎知識、橋樑抗震設計方法和具體過程，是橋樑抗震的入門用書。本書既有實用性，又有先進性。內容包括：地震概述、橋樑震害、橋樑抗震概論、橋樑結構地震反應分析、橋樑延性抗震設計，以及橋樑減隔震設計。

《橋樑抗震(第2版21世紀交通版高等學校教材)》除作為高等院校道路橋樑與渡河工程專業和土木工程專業橋樑工程專業方向教學用書外，也可供橋樑工程技術人員學習參考。

第1章 地震概述

1．1 地震的初步知識

1．1．1 地球的構造

1．1．2 地震的成因和類型

1．2 地震震級與地震烈度

1．2．1 地震震級

1．2．2 地震烈度

1．2．3 震級與震中烈度的關係

1．3 地震波與地震動

1．3．1 地震波

1．3．2 地震動

1．4 地震分佈

1．4．1 世界地震分佈

1．4．2 我國地震分佈

1．5 地震災害

1．5．1 直接災害

1．5．2 次生災害

本章參考文獻

第2章 橋樑震害

2．1 上部結構的震害

2．1．1 上部結構自身的震害

2．1．2 上部結構的移位震害

2．1．3 上部結構的碰撞震害

2．2 支座的震害

2．3 下部結構和基礎的震害

2．3．1 橋樑墩柱的震害

2．3．2 框架墩的震害

2．3．3 橋台的震害

2．4 基礎的震害

2．5 橋樑震害的教訓及對策

2．5．1 支承連接部件失效

2．5．2 碰撞引起的破壞

2．5．3 橋墩、橋台破壞

2．5．4 基礎破壞

本章參考文獻

第3章 橋樑抗震概論

3．1 橋樑結構的抗震設防標準

3．1．1 有關工程抗震設防的基本概念

3．1．2 多級設防的抗震設計思想

3．1．3 橋樑工程抗震設防標準的確定

3．2 橋樑工程抗震設計流程

3．3 地震動輸入的選擇

3．3．1 中國地震動參數區劃圖

3．3．2 橋樑場地地震安全性評價

3．3．3 設計地震動參數選擇

3．3．4 地震動輸入模式

3．3．5 地震作用組合

3．4 橋樑結構抗震概念設計

3．4．1 橋樑結構合理抗震選型

3．4．2 橋樑結構抗震體系選擇

本章參考文獻

第4章 橋樑結構地震反應分析

4．1 結構動力學初步概念

4．1．1 結構地震振動方程

4．1．2 結構動力特性

4．2 橋樑結構地震反應分析方法

4．2．1 靜力法

4．2．2 動力反應譜法

4．2．3 動態時程分析法

4．3 一般橋樑結構的地震反應分析

4．3．1 橋樑結構地震振動方程

4．3．2 橋樑結構動力計算模型

4．3．3 橋樑地震反應計算要點

4．4 規則橋樑的地震反應簡化分析

4．4．1 規則橋樑的定義

4．4．2 規則橋樑的地震反應簡化分析方法

本章參考文獻

第5章 橋樑延性抗震設計

5．1 延性的基本概念

5．1．1 延性的定義

5．1．2 延性指標

5．1．3 延性、位移延性係數與變形能力

5．1．4 曲率延性係數與位移延性係數的關係

5．1．5 橋樑結構的整體延性與構件局部延性的關係

5．2 橋樑延性抗震設計基本理論

5．2．1 能力設計方法

5．2．2 延性構件與能力保護構件的選擇

5．2．3 潛在塑性鉸位置的選擇

5．3 延性構件的強度設計與驗算

5．4 延性構件的延性設計與驗算’

5．4．1 橫向箍筋對混凝土的約束作用

5．4．2 鋼筋混凝土墩柱的延性驗算

5．4．3 鋼筋混凝土墩柱的延性構造設計

5．5 能力保護構件的強度設計與驗算

5．5．1 塑性鉸區超強彎矩

5．5．2 延性構件的抗剪強度

5．5．3 其他能力保護構件

5．6 單柱墩橋樑延性抗震設計實例

5．6．1 工程概況

5．6．2 計算模型

5．6．3 縱向地震作用下地震反應分析及抗震驗算

5．6．4 橫向地震輸入

5．6．5 防落梁構造設計

5．6．6 小結

5．7 雙柱墩橋樑延性抗震設計實例

5．7．1 工程概況

5．7．2 計算模型

5．7．3 縱向地震作用下地震反應分析和抗震驗算

5．7．4 橫向地震作用下地震反應分析和抗震驗算

5．7．5 防落梁構造設計

5．7．6 小結

本章參考文獻

第6章 橋樑減隔震設計

6．1 減隔震技術的原理

6．1．1 減隔震技術的工作機理

6．1．2 減隔震技術與延性抗震設計的比較

6．2 減隔震裝置與系統

6．2．1 減隔震系統的組成

6．2．2 常用減隔震裝置簡介

6．3 減隔震技術的應用

6．3．1 減隔震技術在國外橋樑工程中的應用

6．3．2 減隔震技術在我國橋樑工程中的應用

6．3．3 減隔震橋樑的震害表現

6．4 橋樑減隔震設計

6．4．1 減隔震設計的一般原則

6．4．2 減隔震裝置的佈置

6．4．3 減隔震橋樑的地震反應分析

6．4．4 減隔震體系的抗震驗算

6．4．5 其他構件和細部構造的設計

6．5 減隔震橋樑設計實例

6．5．1 工程概況

6．5．2 基於單自由度反應譜方法的結構地震反應分析與驗算

6．5．3 基於非線性時程分析的結構地震反應分析與驗算

6．5．4 抗震驗算

6．5．5 防落梁構造設計

本章參考文獻