铁路桥梁抗震设计基本概念

工程抗震设防标准是指根据地震动背景，为保证工程结构在寿命期内的地震损失（经济损失和人员伤亡）不超过规定的水平或社会可接受的水平，规定工程结构必须具备的抗震能力。因此，抗震设防标准是工程项目进行抗震设计的准则，也是工程抗震设计中需要解决的首要问题。

结构抗震设防，既要使震前用于抗震设防的经济投入不超过国家当前的经济能力，又要使地震中经过抗震设计的桥梁的破坏程度限定在人们可以容许接受的范围内。换言之，结构抗震设防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。

决定工程抗震设防标准的基本因素有3个，即社会经济状况、地震危险性和工程结构重要性。确定工程抗震设防标准时，需要综合考虑工程的抗震设防原则、设防目标、设防环境、设防参数、设防水准和设防等级。图2.2-1显示了这些因素之间的关系，工程抗震设防标准必须明确抗震设防水准与设防目标之间的关系。

图2.2-1　确定工程抗震设防标准的因素间的关系(www.xing528.com)

设防水准是指在工程设计中，根据客观的设防环境和已定的设防目标，并考虑具体的社会发展、经济条件来确定的设防地震概率水平，一般用地震超越概率或地震重现期来表示。一方面，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在不断加深；而另一方面，由于经济发展的原因，社会、团体组织对不同的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。这些因素不断促进抗震设计思想和方法的发展，由原来的单一设防水准逐渐向多水准设防、多性能目标准则的基于性能的抗震设计方向发展。

设防原则是指对工程进行抗震设防的总要求和总目的。世界上任何一部抗震设计规范，都毫不例外地在它的总则或说明中明确规范的设防原则。设防目标是根据设防原则对工程设防要求达到的具体目标。设防环境是指拟设防工程的地震危险性，这由地震危险性分析或地震区划图给出的地震危险性程度来确定。设防环境是确定设防目标和设防标准的重要依据。设防参数是指在考虑工程抗震设防时，采用哪种物理量（参数）来进行工程设防。国内外常用的参数为烈度和地震动参数2种。但烈度比较粗糙，最大的缺陷是不单纯代表地震动的强度，还包括建筑物的易损性。2001年，我国颁布了《中国地震动参数区划图》，来代替《中国地震烈度区划图》，之后，我国的工程抗震设防参数就逐步由地震烈度向地震动参数过渡。2016年，我国在充分吸收国内外最新研究成果和各类资料的基础上，又颁布了新的《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015）。

世界各国大都采用一组重要性系数乘以设计地震力来反映设防等级。事实上，这种做法并不合理，因为通过重要性系数体现设防等级会人为夸大或缩小工程结构面临的地震危险性，进而导致盲目地增强或减弱工程结构的抗震能力。比较合理的做法是通过调整地震重现期来体现不同工程的设防等级。