苏通大桥结构抗震性能研究报告(1088m双塔斜拉桥).doc

文档介绍：苏通长江公路大桥初步设计阶段 苏通长江公路大桥结构抗震性能研究
同济大学土木工程防灾国家重点实验 前用于抗震设防的经济投入不超过我国当前的经济能力，又要使地震中经过抗震设计的桥梁的破坏程度限制在人们可以承受的范围内。换言之，需要在经济与安全之间进行合理平衡，这是桥梁抗震设防的合理安全度原则。
多级设防的抗震设计思想
随着国内外震害资料的不断增加，人们对地震动特性以及地震作用下各类结构的动力响应特性、破坏机理、构件能力的研究和认识也不断加深。而另一方面，由于经济的原因，社会、团体组织对结构在不同水准地震作用下结构预期抗震性能会有不同的要求。这些因素，不断地促进抗震设计思想和方法的发展，由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐发展为双水准或三水准设防两阶段设计、三阶段设计，以及多水准设防、多性能目标准则的基于性能的抗震设计等。
单一水准设防，一阶段设计
我国现行《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)和《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87）采用的就是这一种方法，设计目标是大地震作用下结构不发生倒塌。
美国AASHTO规范、欧洲统一规范(Eurocode8)采用的也是一阶段设计方法，只是更注重延性抗震设计和检算。
实践表明：单一水准设防，一阶段设计存在许多的不足，正逐渐为多水准设防、多性能目标的设计方法所代替。
双水准设防、三水准设防两阶段设计
苏通长江公路大桥初步设计阶段 苏通长江公路大桥结构抗震性能研究
同济大学土木工程防灾国家重点实验 ·4·
近几十年来，美国、日本及我国等国家的地震工程专家先后提出了分类设防的抗震设计思想，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。各国根据自己的国情，制定了不同的设防水准和设计方法。
我国《建筑抗震设计规范》就是采用三水准设防两阶段设计方法，即对于发生频率高、可能性大的中小地震，为了不影响使用功能，要求结构处于弹性范围工作，以强度作为破坏准则；对于发生概率小的大地震，由于经济的原因，允许结构发生塑性变形和有限度的损伤，以结构的变形作为破坏准则，以此达到“大震不倒”的要求。
日本公路桥梁抗震设计规范(1996年最新修订版)中采用了两水准抗震设防，两阶段设计方法。对标准桥梁(A类桥)，要求在其使用寿命期间发生的大概率地震动作用下，不出现有损桥梁健全的破坏现象；在其使用寿命期间发生的小概率强烈地震动作用下，不对桥梁产生致命的破坏。对特别重要桥梁(B类桥)，除要求在其使用寿命期间发生的大概率地震动作用下，不出现有损桥梁健全的破坏现象外，还要求在其使用寿命期间发生的小概率强烈地震动作用下，仅对桥梁产生有限的损伤。
美国在ATC-32项目中也建议采用两水平抗震设计方法。
三水准设防三阶段设计
由范立础教授主编的我国首部“城市桥梁抗震设计规范”的征求意见稿中，建议采用三水准设防三阶段的设计方法，即对应三个设防水准，分别校核各自的设计指标，保证设计满足三个设防水准的要求。
新西兰抗震设计规范也采用三级设防、三阶段设计的抗震设计方法。
多水准设防、多性能目标的基于性能的抗震设计
Loma Prieta、Northridge、阪神大地震的震害表明：基于不倒塌的抗震设计在保护生命安全方面还是比较有效的，但难以避免巨大的经济损失。于是，美国学者提出了基于性能的抗震设计思想（Performance-Based Design Philosophy），而且越来越多的学者已认同将来的抗震设计应是基于性能的抗震设计。基于性能的抗震设计思想，主要包括结构抗震性能等级的定义，抗震性能目标的选择，以及通过正确设计实现性能目标三部分。对于具体的工程结构，基于性能的抗震设计过程是：首先，设计人员提出几种抗震性能目标及对应的造价；其次，由社会团体或业主选择结构应达到的性能目标；最后由设计人员根据所选定的性能目标进行抗震设计，使结构满足预期的抗震性能目标。
基于性能的结构抗震设计，实际上是对人们早已认识的“多级抗震设防”思想的进一步细化。这一设计思想使抗震设防目标与设计过程直接相联系，设计工程师可以更准确地把握结构在不同的地震动水平下的实际性能，使所设计的结构更经济、合理。
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