铁路混凝土桥梁抗震设计

基于韧性的抗震理论是防灾减灾及可持续发展的新理念，是基于性能抗震理论的合理发展和延伸。韧性不仅包括地震过程中工程结构的响应、损失和恢复时间，而且还包括震后的修复工序和修复费用。基于韧性的抗震设计，就是要进一步回答修复到底需要多大的代价、多长的时间，地震带来的功能停滞会造成多大的经济损失，等等。因此，基于韧性的抗震设计可以进一步指导工程结构的参与方采取更加合适的措施，去改进或提高其韧性能力，或者采取其它的防灾备灾预案，从而达到更加有效的减灾目标。相比起性能化抗震设计，基于韧性的抗震设计在考虑生命安全与财产损失的基础上，需要进一步研究震后功能损失，以及恢复时间、恢复代价等因素，其考虑的因素更加全面，也更符合工程抗震防灾的实际需求。因此，这一思想提出后，得到学术界和工程界的广泛重视。

2003 年，美国地震工程学会（EERI）首次提出地震韧性概念，美国、日本等国规划了城市地震工程发展的远景，即地震韧性城市是未来地震工程的重要发展方向之一。目前，该领域的发展还处于初级阶段，没有完善的技术路线，还需开展大量的研究工作。

在 2017 年第十六届世界地震工程大会（16WCEE）上，有学者提出了一种PBE综合评估方法，包括地震危险性分析、地震响应分析、易损性分析、功能损失评估等各个方面，同时考虑了人员伤亡、功能损失、修复成本、恢复时间等因素。多家研究机构建议，可以通过降低地震发生时的功能损失或提高震后修复速度来实现“韧性”抗震。基于这一理念，美国旧金山、洛杉矶等城市陆续提出了“地震韧性城市”的建设目标。其具体内容包括：在遭遇中小地震时城市的基本功能不丧失，可以快速恢复；在遭遇严重地震灾害时，城市应急功能不中断，不造成大规模的人员伤亡，所有人员均能及时完成避难，城市能够在几个月内基本恢复正常运行等。“地震韧性城市”代表了国际防震减灾领域的最新前沿趋势，也成为我国很多城市防震减灾工作的奋斗目标。

在结构系统领域的韧性抗震研究，主要包括韧性结构新体系的研究、隔震及消能减震新型装置的研发，近些年来在学术界和工程界取得不少研究成果。韧性结构是指地震后不需修复或稍加修复即可恢复其使用功能的结构，且结构体系易于建造和维护，全寿命成本效益高。摇摆结构体系（摇摆桥墩）、自复位结构（桥墩）、可更换构件的提出，为新型桥墩抗震设计提供了新鲜的思路。(www.xing528.com)

隔震及消能减震技术是结构抵抗地震作用非常有效的手段。新型隔震装置、新型消能减震装置的研发，也是韧性抗震的重要研究内容。新型隔震装置的研发，包括新型摩擦摆支座、新型滑移摩擦支座、新型三维隔震支座等的研发；新型消能减震装置的研发，包括新型屈曲约束支撑、新型调谐质量阻尼器、新型黏滞阻尼器等的研发。

目前，针对地震韧性的研究多集中于建筑领域，根据建筑构件的破坏程度、功能损失情况和修复的难易程度建立了地震韧性划分等级和评价指标体系，而对桥梁，尤其是铁路桥墩还尚未有较为深入的研究。

由于影响结构抗震性能的因素都有着不确定性，抗震研究也越来越全面、多元，抗震性能研究已不再局限于保证结构的安全，而开始向全面综合考虑结构的性能、安全及经济等诸多方面发展，并以此为指标来衡量结构物的抗震性能。伴随着防灾减灾和可持续发展理念的深入人心，新的抗震、减震、隔震思潮也不断涌现出新的理念，给铁路桥梁抗震设计带来了新的期待。