橋梁抗震設(shè)計規(guī)范的現(xiàn)狀（二）
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
3．1 地震區(qū)劃
設(shè)計地震動是繼設(shè)計思想之后的影響到橋梁抗震設(shè)計全局的重要問題，地震作用強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中最重要的地震動參數(shù)之一。在當(dāng)前各國的橋梁抗震設(shè)計規(guī)范中采用兩種方式描述這—參數(shù)， 一種方式是使用“烈度”這個量，如我國《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》另一種是直接使用地震動參數(shù)、如美國ASHTO和Caltrans橋梁抗震設(shè)計規(guī)范。世界主要橋梁抗震設(shè)計規(guī)范使用的地震區(qū)劃圖見表2。
從表2可以看出，除了我國現(xiàn)行區(qū)劃圖外，其它主要地震國家均采用了地震動參數(shù)區(qū)劃。采用烈度改進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計無論是在概念上、還是在數(shù)值方面部存在很多問題，因此我國正在編制的第四代區(qū)別圖已經(jīng)使用了地震動參數(shù)區(qū)別。由表2還可以看到，日本規(guī)范確定設(shè)計地震動的方法比較獨特：（1）設(shè)計地震動的概率特征十分不明顯。第一級設(shè)汁地震雖有統(tǒng)計意義，但仍是確定性成分較多；（2）第二級設(shè)計地震以確定性方法規(guī)定。第一類主要參考了1923年關(guān)東地震(陸邊緣地震)第二類主要參考了1995年阪神地震(都市直下型地震)。這與日本地域狹小和地震類型相對比較清楚有關(guān)。
3．2場地分類
實際上．目前各國橋梁抗震設(shè)計規(guī)范中都考慮了場地條件對設(shè)計地震動參數(shù)的影響。具體做法是根據(jù)一定規(guī)則對場地進(jìn)行分類，然后分別結(jié)出各類別場地的地震設(shè)計反應(yīng)譜。各國規(guī)范關(guān)于場地分類的概略情況見表3。
可以看到，盡管各國規(guī)范關(guān)于場地劃分類別的數(shù)目和具體方法不同，但所依據(jù)的主要物理參數(shù)都是場地剪切波速(或場地特征周期)和地表覆蓋層厚度。關(guān)于場地條件對設(shè)計反應(yīng)譜的影響還有幾點需要說明：(1)ATC—32建議六類場地；(2)CaItrans和ATC—32先得到基巖加速度，然后進(jìn)行土層分析得到設(shè)計地震譜。
3、3地震設(shè)計諾
各國橋梁抗震設(shè)計規(guī)范的彈性設(shè)計譜曲線示于圖1—圖6中。可以看出，從反應(yīng)譜坐標(biāo)隨周期的變化關(guān)系看，各規(guī)范的走勢是相同的， 即隨周期由小變(或不變)至一個平臺(最值)，然后逐漸衰減至與最可用周期的一個定值。這個一致性是由地震反應(yīng)譜的定義和地震動的特性決定的。
各規(guī)范反應(yīng)譜之間仍然存在一些差別，主要是：〔1〕在短周期段，多數(shù)規(guī)范有一個下降段、如我國《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》和Caltrans規(guī)范等；也有規(guī)范無下降段，如美國的AASHTO規(guī)范。理論上，有下降段是合理的，但無下降段的處理更簡單。實際上，我國《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》下降段的拐點周期是0.1s．一般橋梁結(jié)構(gòu)的基本周期遠(yuǎn)于此，因此，下降段實際意義并非十分重要；(2)各規(guī)范的拐點周期取值不同，實際上Caltrans的ARS譜是經(jīng)土層反應(yīng)分析得到的，是一條連續(xù)變化的光滑曲線，根本不存在拐點；(3)各規(guī)范反應(yīng)譜的平臺最值高度不同，并且一些規(guī)范平臺高度還隨著場地類別變化，如AASHTO規(guī)范、新西蘭規(guī)范、歐洲規(guī)范和日本規(guī)范。但我國規(guī)范反應(yīng)譜的平臺高度不隨著場地變化，在即將頒布的第四代區(qū)劃圖中依然如此。從地震反應(yīng)譜的客觀特性來說，標(biāo)準(zhǔn)化反應(yīng)譜的臺階高度是隨場地類型變化的，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化反應(yīng)譜的臺階高度是否隨場地變化，還應(yīng)綜合考慮其它因素來決定。
