桥梁抗震设计规范与建筑抗震设计规范研究

郭心田冀晨歌

摘要：抗震设计是工程建设的主要内容之一，在建筑工程与桥梁工程设计施工中都需要给予重视。通过对我国现行《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)与《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）进行了研究，重点就桥梁抗震设计规范与建筑抗震设计规范相关问题进行论述，以供参考和借鉴。

关键词：桥梁工程；建筑工程；抗震设计；规范；对比

引言

我国是世界上多地震国家之一，1976年唐山地震给人民生命财产造成巨大的损失，在这之后我国建筑与桥梁抗震研究工作得到了迅速发展。在桥梁抗震方面，我国近年来颁布了《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)；在建筑抗震方面，我国颁布了《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）。通过对相应规范的研究，文章重点就桥梁抗震设计与建筑抗震设计要点进行分析，详细如下：

1桥梁抗震设计规范

1.1桥梁抗震等级的划分

我国对桥梁等级的划分首先是根据桥梁的单跨跨径，以150m为界，超过150m为最高设防类别，其次根据公路等级划分桥梁的抗震等级，对不同等级的桥梁制定不同的抗震设防目标；对桥梁类别的划分考虑了桥梁构件、土壤液化以及桥梁基本周期，对符合要求的桥梁统一进行抗震设防；对地震频发地区的桥梁划分为高等级设防；对维持交通通行非常重要的桥梁，特别是震后救灾的生命通道划分为高设防等级，保证震后正常的交通通行，但较定性化，工程人员不易判断桥梁抗震设防分类。总体来说，各国规范都是根据结构重要性、抗震救灾作用、地震可能造成的经济损失和人员伤亡、修复的难易程度等对桥梁进行设防分类，但又都较定性化，缺乏考虑对震后救灾有较大影响的非结构性因素。

1.2地震反应分析和计算方法

我国桥梁抗震设计规范采用的地震反应分析方法，目前规范计算地震反应的方法有四种，即等效静力法、线性动力法、非线性静力法和非线性动力法，其中等效静力法和线性动力法是目前规范中广泛应用的方法，非线性静力分析方法主要是用来确定结构的倒塌机制和能力。

2建筑抗震设计规范

2.1建筑抗震设计规范概述

建筑抗震设计规范是指为了减轻地震对建筑的破坏程度，减轻人员伤亡和经济损失对建筑建设规范作出的要求和规定，它包括对地震所产生的作用的客观分析、由各方制定的关于建筑建设活动的规定文件、对建筑的结构抗震性能的分析、对不同的建筑物和建筑场地的地基分析以及建筑抗震方法策略经验的总结。建筑抗震设计规范受国家经济水平和科学技术水平的影响较大，所以它能够反应一个国家的经济技术发展状况和抗震理念，有很重要的研究价值。

2.2当代建筑抗震设计规范的发展问题

随着抗震理论的不断提高，当代建筑抗震设计规范也不断的发展。目前建筑抗震设计规范的发展现状是反应谱理论在设计规范中的应用比较全面，但是动力理论尤其是非线性动力理论的应用还有待完善。应用抗震设计规范的对象一般都是数量较大、面积较广的结构物，一些比较复杂的设计规范必须进行精简，形成具体简单地设计方法，才能够被更好的利用。在当代建筑设计规范的发展中，主要涉及到以下几个问题：

2.2.1建筑抗震设防标准

地震的发生规律是不可预测的，当代建筑抗震设防标准是根据对地震发生概率的分析，采用了“大震、中震、小震”三个标准。大震是指大于当地抗震设防烈度的地震，也叫做罕遇烈度的地震；小震指小于当地抗震设防烈度的地震，也叫众值烈度的地震；中震是指等于当地抗震设防烈度的地震，也叫基本烈度地震。抗震设防是为了尽量减少地震对建筑的破坏和人们生命财产安全的危害，对于大小不同的地震，要根据建筑的重要性和人口的集中度，给与不同标准的设防，可以概括为“大震不倒塌，中震能修补、小震不损坏”。我国是一个人口众多、面积辽阔的国家，而且各地区的地理条件差别很大，地震给不同地区带来的危害，差别也很大。在制定建筑抗震设防标准的过程中，需要根据不同地区的实际情况，制定合理的建筑抗震设防标准。

2.2.2建筑物的设计结构

建筑结构的体系类型、建筑的施工因素以及建筑结构的使用功能都在很大程度上影响结构地震的反应。当代建筑抗震设计规范对此有不同的规定，对于建筑结构的使用功能的重要程度，建筑抗震设计规范给出了不同分类，对不同的类型给予不同的抗震措施。在建筑的结构体系方面，对于平面或立面不规则等复杂的的平面结构的建筑结构，要考虑扭转振动效应，进行水平地震的计算和内力调整；对于比较均匀和对称的结构要运用通过地震的作用效应来实现扭转效应。但是现实中那些均匀结构的建筑，也存在扭转破坏的情况，由于地震自己可以产生扭转的作用，有时会使结构的扭转作用变大，所以当通过地震的作用效应来考虑扭转效应时，要注意结构的平面大小对扭转效应的影响，进行不同的调整。

2.2.3地震的作用

有很多因素会对地震的作用产生影响，地震的作用可以表示成地震发生的概率的一个函数，如果将地震的作用用参数来表示，要考虑地震发生的一个概率，通过地震的频谱特征、地震的强度和持续时间来表示，地震的大小、发生地的地理情况、震中距等都会对地震的作用有很大程度的影响。由于地震持续时间不能确定，震级较小的持续时间较长，其破坏力远大于震级大持续时间较短的，只有通过调整地震的频谱特征和强度，在时程分析法中才能考虑地震的持续时间对结构的影响，用拟静力理论的振型分解法和底部剪力法也可以反映地震的持续时间，今后运用地震的持续时间来调整地震的作用需要给予足够重视。

2.2.4场地和地基

当选择建筑场地时，应该先了解场地的地质结构和地震活动情况，总结出抗震的有力地段、不利地段和危险地段，尽量避开不利和危险地段。场地和地基常常通过场地的土分类和它们的特征周期值来影响地震，当代建筑抗震设计规范，运用场地土覆盖层的厚度以及剪切波速来划分场地的类型，但是这在表示场地土层对地震的影响上并不全面，当对场地土层进行分类时，还要考虑到承载力、基数等的变化对分类的影响，并且要在构造方法、计算方法和概念的设计上加以分析。在当代建筑抗震设计规范中，对于场地条件在地震影响上的研究还有待完善，应该在抗震设计规范中进行必要的修正。

2.3对建筑抗震设计规范的完善

首先是对于建构抗震设防分区的完善，地震对建筑所在地的影响，应该运用地震动强度以及设计反应谱来反映；其次是对于场地地基和基础抗震设计的完善，包括根据不同场地的类型采取抗震构造措施的措施，对建筑场地类型划分的部分调整，以及在地基基础抗震设计和岩土勘察上的完善；最后是对于不同结构的建筑在抗震方法上的完善，钢筋混凝土结构的建筑要在框架结构上进行调整；砌体结构的建筑要注意，在层数和总高度上同时控制砌体建筑的使用范围，在一个墙段内要有多个芯柱和构造柱。

结束语

综上所述，虽然我国在建筑桥梁抗震方面已经取得显著效果，但是还是会存在很多没办法解决和描述的问题，更加不能与发达国家的先进技术相比，所以就需要我们的科研人员不断进行地震模拟实验，依据实验数据提高建筑和桥梁的抗震能力，相信在所有科研人员的不懈努力之下，建筑桥梁抗震设计必定会有重大突破。

参考文献

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