1.1　铁路桥梁抗震和减隔震现状

我国在2008年颁布实施的《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01—2008）中增加了桥梁延性抗震设计和能力保护原则的有关规定；日本在2002年颁布的桥梁设计规范采用了基于性能的设计概念，明确规定了设计要求和详细设计方法。

美国加利福尼亚州是一个多地震地区，Caltrans（California Department of Transportation）规范是加利福尼亚州公路运输部组织编写的桥梁抗震设计规范，其设计理念先进，是美国桥梁抗震规范发展的领跑者。AASHTOLRFD是美国州公路与运输管理协会管理的以可靠度理论为基础的桥梁设计规范，2007年之前与同名的标准规范并行，2007年标准规范退出，AASHTOLRFD 2007成为美国桥梁的主要设计规范，抗震设计是其中的一部分。欧洲规范EN19982-2：2005是欧洲标准化协会编写的系列欧洲结构规范抗震设计中的桥梁部分，对于抗震设计中的一些基本规定，如反应谱等需要采用欧洲规范EN19982-1：2004，地基和土的规定需要采用欧洲规范EN19982-5：2004。新西兰桥梁设计采用的是桥梁手册，其中的桥梁抗震设计方法来自于新西兰地震工程协会的建议。新西兰也是一个地震多发国，地震和抗震研究处于国际领先水平，因此桥梁手册具有一定的代表性。

现阶段在我国，虽然铁路桥梁与公路桥梁的抗震设计规范有一些不同，但铁路桥梁和公路桥梁的抗震设计的基本理论是相同的，目前采用的是《铁路工程抗震设计规范》（GB 50111—2006）（2009年版）。京津、武广、郑西等首批客运专线同时执行铁道部铁建设函〔2006〕338号“关于发布客运专线铁路加强抗震设计技术要求的通知”的要求，目前铁路桥梁设计仍然执行这些规定和要求。

中国铁道学会于2008年在成都召开了“地震灾害对铁路的影响及对策学术研讨会”，与会专家普遍认为：铁路桥梁应加强“减隔震技术”的应用，用“减隔震”的设计理念代替传统的“抗震”设计理念。根据最近制定的AASHTO隔震设计指南规范，隔震系统的定义为提供竖向刚度、横向柔度以及在系统隔离面的阻尼的所有的结构元素。它包括隔震单元和一些弹性约束系统的使用。隔震装置是一个横向弹性和竖向刚性的支座，它允许在地震荷载下有大的变形。弹性约束系统是隔震系统对非地震横向荷载提供的约束限制。弹性约束系统既可以是隔震系统的一部分也可以是一个独立的装置。一些系统还包括极端的限制或“自动防故障装置”的机制，用来防止发生很大的位移，以防止系统失效。

因此，实际的隔震系统需要一个弯曲的元件提供移动周期和阻尼元件以减少位移响应。当两者相结合，这两个元件限制了地震诱发的可以破坏桥梁的力。弹性和滑动支座已经为桥梁提供了很多的柔性。但是，这些支座的主要应用是调节热膨胀而不是提供地震的保护。隔震支座是保护桥梁的更先进的办法，提供变形能力，用来耗能和恢复力。

在实际工程应用中，大跨度柔性结构往往采用提供适当阻尼的方法，如采用具有减震耗能的黏滞液体阻尼器、金属摆动摩擦支座、弹塑性软钢阻尼支座等装置来实现减小结构的地震响应的目的；而对于普通的小跨度梁式结构，则是采用增加系统的柔性的方法，如采用叠层橡胶支座、铅芯橡胶支座等装置实现隔震，从而减小结构地震响应的目的。

在大跨度桥梁中主要应用的阻尼器有：液体黏滞阻尼器、锁定装置、限位阻尼器等。在新西兰、日本和意大利，隔震装置已经成功地应用于大跨度桥梁中。最近，美国也已经在桥梁上实行隔震技术的普及应用。板式橡胶支座、铅芯橡胶支座等，通过延长结构周期、增加结构阻尼，能够有效地减小结构的地震反应，上述几种减隔震支座的竖向承载力不高，因而仅在中小跨度的铁路和公路连续梁桥中得到应用。金属摆动摩擦支座由于其竖向承载力高，在大跨度铁路和公路连续梁桥中得到广泛应用。目前金属摆动摩擦支座技术呈现出了快速的发展。与铅芯橡胶垫相比，可以在更广泛的环境下承受更大的垂直荷载、允许更大的水平位移，并能在更长的时间内可靠稳定地工作。目前国内有关摩擦摆动支座的研究和应用还很少，在苏通大桥引桥的隔震设计中采用了双曲面球形摩擦摆动支座。表1-1为部分国内采用隔震支座的桥梁。

表1-1　国内外采用隔震支座的部分桥梁

续上表