大型橋梁工程的抗震設防標準探討

胡偉賓

【摘要】在橋梁工程整體設計當中，抗震設計顯得至關重要?；诳拐鹪O計中有一個問題需要進行及時有效解決，即為抗震設防標準。在本課題探究過程中，筆者首先對橋梁工程的抗震設防標準決策進行了分析，進一步對大型橋梁工程的抗震設防標準進行了探究，希望以此為大型橋梁工程整體設計的完善提供一些具有價值性的參考依據。

【關鍵詞】橋梁工程；抗震設防標準；決策

0.引言

眾所周知，地震具有突發性與毀滅性等特點，在社會經濟及交通業高速發展的背景下，對于橋梁工程，使用具有合理性及科學性的抗震設防措施便有著實質性的作用及價值。通過查閱與橋梁震害相關的資料，發現：在遭遇震害后受到毀壞較少的是橋梁上部結構；而遭遇破壞較為嚴重的則是橋梁的上部結構[1]。而橋梁結構體系當中，抗震性能最弱的便是橋梁支座，支座產生震害情況極為常見。顯然，如果沒有抗震設防作支撐，那么諸多橋梁工程將會存在極大的安全隱患。鑒于此，本課題對“大型橋梁工程的抗震設防標準”進行探討與研究具有尤為深遠的重要意義。

1.橋梁工程的抗震設防標準決策分析

對于橋梁工程的抗震設防標準，其科學決策是非常難的，因為關于橋梁工程的地震損失分析，在目前條件下是很難進行的。由此可見，現狀下大部分橋車工作抗震設防標準的主要決策方法所依靠的分為兩類：其一是人們的主觀判斷；其二是工作者長期積累的工作經驗。

對于工程的抗震設防標準，指的是在一個行業中所具備的最低設防標準，主要體現兩方面的內容：其一是政府的行為；其二是政府的決策。與此同時，也可以當作是某一項重大工程所使用的實際抗震設防標準，需比行業的最低標準高，并且需要相關業務對具有規范科學優勢的決策進行抉擇及應用。比如我國的《公路工程抗震設計規范》[2]，其中便做出了相關準則：設防標準是指，基于全國范圍以內，全部公路橋梁必須達到的最低設防標準。

但是此標準存在的缺陷便是沒有對我國不同地區的經濟水平及人口密度分布進行考慮。對于工程抗震設防標準，需充分重視的兩個重要原因：其一，經濟原因；其二，社會原因；其中，在社會原因中，最為突出的是人員傷亡。

在我國，通常是由政府部門掌握橋梁工程的最低抗震設防標準的決策權，現已頒布的《公路工程抗震設計規范》使用的設防標準是五十年基準期10%超越概率，對于重要結構物的設防等級，主要使用重要性系數充分體現出來[3]。然而，實際上此做法不具科學性。因此，此種做法在很大程度上對工程結構所遭遇的地震危險進行了夸大或者縮小。與此同時，也在很大程度上使工程結構的抗震效果得到了強化或弱化。對地震重現期采取有效的調整措施是比較規范的方法。

大型橋梁工程具有投資規模大的特點，在交通網絡當中，具有十分重要的價值作用，在遭受損害之后要想修復便具備極大的困難，同時也會造成很大一筆經濟損失。因此，大型橋梁工程在抗震設防標準的決策及選擇方面，與之前所提到的最低抗震設防標準，一般要低一些?，F狀下 ，對于大型橋梁工程，所使用的抗震設防標準。一般情況下，是需要業主對其他大型橋梁工程現已應用的抗震設防標準進行分析，然后將其作為參考標準，并以該項工程的實際情況為依據，例如自身經濟能力、能夠承受的風險范圍等，進一步采取合理科學的決策，還有報批。

2.大型橋梁工程的抗震設防標準探究

2.1多級設防的抗震設計思想

在各國認識到大型橋梁工程抗震設防的重要性的情況下，多級設防的抗震設計思想出現，主要體現在以下幾方面：

（1）雙水準設防及三水準設防兩階段設計[4]。在認識到單水準存在諸多不足的情況下，中國、美國等國家的地震工程專家便先后提出了分類設防的抗震設計思路，其抗震設計思想提出了三方面的要求：基于小震作用之下，結構物無需修理，還可以正常使用；在中震影響之下，若結構物無嚴重損壞，經過修理之后還能夠繼續進行使用；基于大震作用下，結構物可能會有很嚴重的破壞，但不會倒塌。在這里需要充分注重的是，對于多遇地震、偶遇地震及鮮少地震，均是相對的，其決定需要結合工程所在地區地震活動性進行綜合考慮。在我國，使用兩水平抗震設計方法的大型橋梁工程諸多，包括南京長江二橋、南浦大橋、廣東虎門大橋以及楊浦大橋等。

（2）三水準設防三階段設計。在使用三水準設防三階段設計的抗震設計方法時，有學者明確指出，需要充分保證設計可以和三個設防水準的要求相滿足。與此同時，需要將橋梁位于交通網絡上的位置的重要性作為參考標準，進一步對具有合理科學優勢的抗震設防標準進行使用[5]。使用三級設防及三階段設計的抗震設計方法的大型橋梁工程如香港昂船洲大橋。

2.2我國大型橋梁工程的抗震設防標準

大型橋梁工程抗震設計不管應用什么樣的抗震設計方法，都不能將設防水準當作是唯一的參數，而是需充分明確每一設防水準所相應的結構性能要求，進一步對相應的驗算指標進行明確。在國內，大部分大型橋梁工程所使用的抗震設計方法均為“兩水平”形式的，其抗震設防標準通常是：P1：50年，10%；驗算強度是：P2：50年，2%～3%[6]。驗算位移或者變形。如表1，便是我國一些大型橋梁工程的抗震設防標準。這些強烈的抗震設防標準存在的缺陷主要體現為對橋梁結構的性能要求較為模糊、不具明確性。

表·1 我國部分大型橋梁工程的抗震設防標準

工程名稱 設防標準

江蘇潤揚大橋

P2： 50年2% （重現期2475年），驗算位移或變形

江蘇江陰大橋、南京二橋

P2：50年，3% （重現期1642年），驗算位移或變形

南浦大橋、上海楊浦大橋

P1：50年，10% （重現期475年），驗算強度

3.結語

對于橋梁工程抗震設防標準的科學決策，無疑是極具復雜性的問題，要想使決策真正體現出實效性與科學性，還要做好多方面的研究工作?，F狀下，橋梁工程的最低抗震設防標準的決策權通常掌握在政府部門受傷。而對于一些大型橋梁工程，所使用的抗震設防標準均需高于最低設防標準，需要業務結合自身工程的經濟能力及能夠承受的風險范圍進行充分考慮，進一步采取科學合理的決策及報批。筆者認為，大型橋梁工程的抗震設計需要采納多級設防的抗震設計思路，這樣才能為大型橋梁工程整體設計的完善提供保障及有效依據。

【參考文獻】

[1]胡獻竹.基于風險的大型橋梁工程抗震設防標準決策[J].科技資訊，2012，09：47-52.

[2]唐光武.蘭海燕.中國公路橋梁抗震設防標準的發展和評價[J].公路交通技術，2011，06：39-43.

[3]鄒勤.馬玉宏.崔杰.近海隔震橋梁基于性態的抗震設防標準[J].自然災害學報，2014，01：57-63.

[4]徐秀麗.徐清清.李雪紅.李枝軍.擴建改造橋梁的抗震設防標準研究[J].橋梁建設，2014，04：91-95.

[5]崔光耀.王明年.于麗.林國進.基于汶川地震隧道震害特點的抗震設防標準評價及建議[J].災害學，2013，02：20-24.

[6]馬玉宏.溫留漢·黑沙.趙桂峰.崔杰.韓富平.粵港澳三地橋梁抗震設計地震動參數比較研究[J].四川建筑科學研究，2012，05：127-132.