时间：2013年05月24日 分类：推荐论文 次数：
摘 要：本文对中日主要的桥梁结构抗震设计规范的现状进行了概略的比较，着重介绍日本桥梁抗震设计规范中落桥防止装置的设计方法，并预测了其未来发展方向。
关键词：日本桥梁,抗震设计,思想,设计方法,发展方向
引言
近几年来，世界相继发生了多次重大地震，每次大地震造成的大量桥梁的破坏给了全世界桥梁抗震工作者惨痛的经验教训。其中日本是地震非常频繁的国家，三级以下地震每周都至少发生一次。所以日本也是世界抗震设计方面的领先者。日本1995年阪神地震后，对结构抗震的基本问题重新进行了大量的研究，桥梁、道路方面的抗震设计规范已经重新编写，并于1996年颁布实施。
1990年，日本的桥梁抗震规范中加入针对罕遇地震的弹塑性计算。(平成2年、道路橋示方書耐震設計編、レベル2地震動、地震時保有水平耐力法)到了95年阪神地震后，大家进一步认识到弹塑性设计的重要性。(求出受拘束混凝土和钢筋的应力应变曲线，把截面划分成50份，假定一个中和轴，对中和轴求力及弯矩的和，用Excel的自动求解功能可求出实际中和轴位置，即可得出该截面的弯矩M与曲率φ的关系。若知道构件沿纵轴的断面力分布，沿构件纵轴划分成50小段，求出每个截面上的M-φ关系，即可求出整个构件的水平力与位移的非线性关系。这样，延性系数μ就是实际算出来的了。综合影响系数Cz=1/(2μ-1)^0.5)也就是实际算出来的。
中国现行《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)在80年代中期开始修订，于1989年正式发行。与日本的同类规范相比，中国现行《公路工程抗震设计规范》水准远落后于日本同类规范。笔者认为，相对而言中国的规范在抗震设计方面较为粗糙、可操作性不强。而日本规范在这方面作的最为细致，技术也较为先进。因此，在随后的部分中详细介绍了日本抗震规范的设计方法。
1 日本桥梁抗震设计基本思想
日本的桥梁抗震设计以确保针对桥梁的重要度而要求的抗震性能为目的，桥梁的重要度分为A,B两类，A类为一般重要桥梁，B类为特别重要桥梁 对于A类桥，要求在设计基准期内在大概率地震作用下，桥梁不产生严重的破坏 对于B类桥，在设计基准期内在大概率地震作用下，不出现损害桥梁整体性的破坏;在小概率地震作用下，桥梁仅产生有限的破坏，即在有较大发生概率的功能设计地震作用下，桥梁结构只允许发生十分轻微的破坏，不影响正常的交通，不经修复也可以继续使用;在有较小发生概率的安全设计地震的作用下，允许桥梁结构发生较大的破坏，但不允许发生整体破坏。在阪神地震之前所进行的抗震设计，都是针对上面所提到的发生概率较大的中小强度地震，也被称为Level1地震，其最大
水平加速度(Kh0 )规定为0.3g。重新修订的规范中增加了发生概率较小的大强度地震的抗震设计，被称作Level2地震其中又分成两类：一类是板块边界型地震(发生在大陆板块边缘的地震，如 1923年的关东大地震)，也称作Type1地震;另一类是内陆直下型地震(发生在板块内部的直下型地震，如本文列举的阪神地震)，又称作Type2地震这两类地震的强度和频谱特性有所不同，最大水平加速度前者为1.0g，后者为2.0g。
2 日本桥梁抗震设计方法
日本桥梁抗震设计和验算主要有以下3种方法
(1)震度法：为弹性静力计算法，是将水平地震动加速度峰值乘以结构的相应有效质量作为抗震设计的水平荷载该方法用于功能设计地震作用下的弹性设计
(2)地震时保有水平耐力法(简称保耐法)：亦为一种静力法，考虑结构的弹塑性变形能力，用能量一定准则折算出等效的弹性强度地震作用的考虑方式与震度法相同，用于安全设计地 震作用下的设计和验算，该方法多用于单墩桥等结构形式简单的桥梁抗震设计
(3)动力反应分析法：是一种以时程反应分析为主的动力方法，主要用于震度法和保耐法的设计结果的弹性和弹塑性验算，也用于复杂结构的直接设计。
3结束语
通过以上的比较可以看出,日本的抗震规范,在理论体系上有独到的特性,很严密不但对于发生频率高的中规模地震能满足抗震要求,对于发生频率低的大规模地震以及意想不到的地震,结构也能有很强的耐震性能。根据国内外研究工作近几十年的发展,笔者提出以下一些结论和建议:
3.1 日本的道路桥示方书·同解说,V 耐震设计编提出了系统的抗震设计方法,便于设计使
用,但是其设计方法是经验性的,设计思想不甚明确,不能反映场地土、地震动参数以及结构特性等重要因素的影响。
3.2 地震碰撞的研究还处于多种假定下的理论分析阶段，且各国对地震碰撞的效果认识还不尽相同,还需要进一步进行试验研究。
3.3国内对抗震系统的研究还处于起步阶段，公路工程抗震设计规范(J TJ 004289)未能反映众多新的桥梁震害现象的启示，已远远不能满足我国经济发展和桥梁建设的需要，急待进一步研究,提出符合我国桥梁抗震设计思想的设计理论和方法。
参考文献：
〔1〕 日本道路协会 道路桥示方书同解说V耐震设计篇[M]东京：日本道路协会，2002
〔2〕 日本道路协会道路桥耐震设计相关资料[M]东京：日本道路协会，1997
〔3〕公路通用标准规范汇编·公路工程抗震设计规范J TJ 004 - 89