摘要：本文通過實際工程論述了大跨度復雜鋼橋抗震性能設計的評價內容與指標，通過震害事例的研究，對目前抗震性能設計評價指標進行了探討，對合理的進行大跨度復雜鋼橋性能設計提出了建議。

　　關鍵詞：抗震性能設計,復雜鋼橋,地震破壞分析,殘余變形

　　1 引言

　　歷次地震中大量的橋梁震害暴露了以往橋梁抗震設計中存在的缺陷和不足，尤其是1995年阪神地震后，鋼結構橋梁嚴重的震害現象引起了廣泛關注。在此次地震中，連續梁橋的橋墩產生的較大相對位移，使得落梁保護系統沒能充分發揮作用，引起橋梁倒塌或落梁，同時較大的橋墩相對位移還造成了橋梁連接部位鋼板產生屈曲變形。

　　隨著對橋梁震害現象與機理的深入分析與研究，抗震設計方法逐漸從關注結構構件的“強度”向關瀋結構的整體“性能”轉變。橋梁抗震設訓考慮強度和延性，并注重提高橋梁結構整體的延性能力。同時抗震設防心采用性能設計原則，即在考慮工程造價、結構遭遇地震作用水平、緊急情況下維持交通能力的必要性以及結構的耐久性和修復費用等因素下，定義橋梁允許的損壞程度(性能)及其重要性。

　　2 橋梁抗震性能設計方法

　　抗震性能設計的基本思想是以結構抗震性能分析為基礎進行結構設計，基于不同強度地震作用提出不同的抗震設防標準。對具體結構得山不同的抗震性能目標以確定結構性能控制水準，進而確定相應的結構變形限值以控制結構變形來保證結構性能，采用彈性靜力和彈塑性時程分析來得到一系列的性能水平，并且采用結構位移米定義結構和非結構構件的性能水平，使其在未來地震中具備預期功能。結構變形超過相應FR值則結構失效。

　　把性能設計思想應用到實際設計巾主要有兩種力法：基于傳統的設計方法和直接萆于位移進行抗震設計。后者采用結構位移作為結構性能指標。與傳統設計方法相比，這種設計思路是直接以目標位移作為l故計變量進行分析計算，確定結構應有的剛度和強度，井以此為依據進行結構設計。它采用結構對應最大位移進行變形設計而不是像傳統方法采用初始剛度進行變形計算，強度和剛度是設計的最終結果而不是初始的設計目標，這與結構實際情況更為符合。

　　在基于性能進行抗震設計時，抗震性能目標起著重要作用。按照設計目標的可以把柱體力與變形的關系分為4個階段，每個階段又分別對應著震后不同的使用性能。

　　3 基于性能抗震設計的橋梁結構分析

　　某大橋是基于性能進行抗震設計計算的鋼拱橋。本橋以拱的兩側為中心。在空間上為非對稱結構。橋梁不僅拱面為1：5的角度向內側傾斜，而且其左右兩側起點與終點部分都為曲線。

　　本計算分析先對整個上部結構進行了彈性地震反應分析，利用彈性分析的結果。篩選出在彎矩作用下超過屈服強度的構件。在第二次地震反應分析中，將上述構件(主要集中在中央徑間的1/4跨度附近)以及拱與主梁的結合部位的構件定義為非線性構件。

　　考慮構件的塑性變形進行的橋梁地震反應分析結果。按照橋梁抗震性能設計目標將橋粱構件損傷程度劃分到對照表中不同級別。對于彈性構件，其最大彎矩要小于屈服抵抗彎矩(My+)，為第1級目標;對于塑性構件(即最大彎矩趟過My+)，其最大曲率要小于容許曲率，為第2級目標。通過對構件的評價，可以清楚的看到那些構件超過了屈服強度，對超過屈服強度的要素可以明確其達到的塑性的范圍和程度，以便對橋的整體抗震性能有定量的了解。

　　4 采用性能抗震設計后的大跨度鋼橋的抗震性能考察

　　某大橋橋長430m，設計時采用了性能抗震的設計方法。抗震性能設計目標為：

　　1)橋墩的殘余變形≤H/100;

　　2)非線性區域的塑性變形(塑性率)： ;

　　3)支座的最大剪應變變形≤250%：

　　4)剪斷抵抗力≤允許最大剪斷力。

　　此大橋建成一個月后，即發生丁震級達7.0的三陸沖地震，大橋距離震中的距離為200km。

　　附近的采用舊規范設計的大船渡碼頭遭到不同程度的破壞。

　　由于吸取了地震教訓，采用了性能設計概念和抗震措施，上部和下部結構無覆蓋屢脫落等明顯的現象。但是橋梁局部也觀察到諸如支座殘余變形和不均勻沉降等現象。

　　5 結語

　　性能抗震設計方法是今后抗震設計理論的發展趨勢，采用性能抗震設計的概念可以使結構在未來地震中的反映特性具有。定的日丁預知性，使結構具有明確的抗震設防目標。其可行性和合理性在三陸沖地震作用下大橋的抗震性能中得到了初步體現。然而抗震性能設計存在的問題也不容忽視，支摩的殘余變形過大.雖然沒有影響結構的話常使用，但多次地地震的累積變形將會影響橋梁的使用狀態。性能設計方法中各評價指標體系的統一與完善的理論與應用等問題尚要進一步研究，例如，在實際設計過程中所采用的設計原則不夠統一標準，需建立結構使用功能喪失和損傷之間的定最芙系等。因此性能設計方法本身仍然需要進。一步規范化、標準化，結構性能水準的定義與級數、相應的結構損傷狀態和結構設計準則都需要統一和完善。

　　參考文獻：

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