1.前言
我國現行《公路工程抗震設計規范》(JTJ004—89)在80年代中期開始修訂,于1989年正式發行。隨著我國90年代經濟起飛,交通事業迅猛發展,特別是高速公路的興建、跨越江、河的跨橋梁、型立交工程以及城市中量高架橋的興建.規范已不能適應.但是目前所有國內的橋梁設計,對抗震設計均在設計書上標明的參照規范即是《公路工程抗震設計規范》和《鐵道工程抗震設計規范入近十年來,1989年美國Loma Prieta地震(M7.0),一個中等強度地震導致了橋梁的破壞,這一后果告誡人們現代城市交通網絡中斷的危害性。1994年美國Northridge地震(M6.7),也是一個中等強度地震,造成洛杉磯市高速公路上多座橋梁崩坍,嚴重的交通中斷造成巨的經濟損失.最近的日本Kobe地震(M7.2),同樣是一個中等強度的地震,造成量高速公路、高速鐵路橋隧的破壞,使經濟遭受巨損失。如都以當時的幣值為準,以上三次中等強度地震導致城市經濟總損失分別為70、200、1500億美元。
日本1995年限神地震后,對結構抗震的基本問題重新進行了量的研究,并十分重視減振、耗能技術在結構抗震設計中的應用。橋梁、道路方面的抗震設計規范已經重新編寫,并于1996年頒布實施:美國也相繼在聯邦公路局(FHWA)和加州交通部(CALTRANS)等的資助下開展了一系列的與橋梁抗震設計規范修訂有關的研究工作,已經完成了ATC—18、ATC—32和ATC—40等研究報告和技術指南。與舊規范相比,新規范或指南無論在設計思想、設計手法、設計程序和構造細節上都有很的變化和深入。相比之下我國現行《公路工程抗震設計規范》水準遠落后于國外同類規范。若不進行改進,其后果必然是我國不少的橋梁工程將留下地震隱患。
我國管理部門已經認織到上述問題。建設部已委托同濟學士木工程防災國家重點實驗室范立礎主編新編的《城市橋梁抗展設計規范》,由北京、天津、上海等四家市政工程設計研究院參編;上海市建委抗震辦公室也委托同濟學土木工程防展國家重點實驗室主編《上海城市橋梁抗震設計規范》。同時,交通部也著手修訂《公路工程抗震設計規范》。本文的任務是對目前各國的橋梁抗震設計規范的使用和研究現狀進行介紹和比較,探討我國橋梁抗震設計規范的修訂中的一些主要問題
2.橋梁抗震設計的基本思想 結構抗震設計的基本思想和設計準則是制定規范的最重要之處,它決定了抗震設計要達到的目標、采用的設計地震動水平和地震反應的計算方法。因此這里首先介紹世界幾本主要的橋梁抗震設計規范的基本設計思想.見表1。


由表1可知.當前主要地震國家橋梁抗震設計規范的基本思想和設計準則是:設計地震作用基本分為兩個等級,都可歸納為功能設計地震和安全設計地震。雖然各規范使用的名詞不同,但其思想是基本一致的:功能設計地震具有較的發生概率、安全設計地震具有很小的發生概率。在功能設計地震作用下,橋梁結構只允許發生十分輕微的破壞,不影響正常的交通,不經修復也可以繼續使用;在安全設計地震的作用下,允許橋梁結構發生較的破壞,但不允許發生整體破壞,如倒塌、落梁,歐洲規范對此規定得最為清楚、具體。比較起來,我國公路工程抗震設計規范仍在使用烈度概念,關于抗震設計的指導思想對于橋梁來說過于籠統。
各國橋梁抗震設計規范中雖然設定了兩個水準,但在具體的設計程序上絕多數仍堅持以安全設計地震為準的單一水平設計手法,并認為第一設計水準的要求自動滿足。這種情況可能發生變化,ATC-32和日本即將出版的新的橋梁抗震設計規范都建議對兩個設計地震動水準進行直接設計。這代表了橋梁結構抗震設計具體程序上的一個變動方問。