1.地震振动
地震是由地球内部构造运动引发的一种自然现象。在地层构造运动中，发生较剧烈的破坏性运动时，就会引起地面震动，从而对地上或地下各种建筑物造成不同程度的地震破坏，并导致人员伤亡和财产损失。
地震振动的大小一般可以用两个指标来描述，即震级和烈度。
震级是衡量一次地震大小的指标，通常用地震最大振幅或震源释放的应变能来表示。
烈度是用来表示地震对地表及其建筑物的影响程度，它不仅与地震释放的能量、震源深度、距震中的距离有关，而且与地震波传播中的工程地质条件和建筑物的特性等因素有关。《城市桥梁抗震设计规范》表1.0.3规定了地震基本烈度和地震动峰值加速度的对应关系。
1.0.3 桥址处地震基本烈度数值可由现行《中国地震动参数区划图》查取地震动峰值加速度，按表1.0.3确定。
表1.0.3 地震基本烈度和地震动峰值加速度的对应关系
注：g为重力加速度
2.抗震设防标准
若要求桥梁在遭受强烈地震后完整无损，势必会大大增加桥梁建筑造价，甚至在技术上也有很大困难。考虑到破坏性地震不会经常发生，桥梁抗震的目标就是减轻桥梁工程的地震破坏，保障人民生命财产安全，减少经济损失。为此，桥梁在抗震设防时需在经济和安全之间进行合理平衡，即使震前设防的经济投入不超过我国当前经济能力，震中桥梁破坏程度限制在人们可以承受的范围内，这就是桥梁抗震设防的合理安全度原则。
基于以上原则，目前，世界各国较为广泛地采用“小震不坏，中震可修，大震不倒”这一抗震设计思想，即在小震作用下，结构物不需修理，仍可正常使用；在中震作用下，结构物无重大损坏，经修复后可继续使用；在大震作用下，结构物可能产生重大破坏，但不致倒塌。
（1）桥梁抗震设防基本要求
震害资料表明，在一般情况下，桥梁能够抵御地震动峰值加速度系数为0.10g或0.10g以下地震产生的地震力。经受过地震动峰值加速度系数为0.10g的地震的桥梁，其中大多数基本完好或仅有轻微损坏。我国《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）对公路桥涵工程的抗震设防提出了如下基本要求。
《公路桥涵设计通用规范》4.4.1条规定：
4.4.1 地震作用
地震动峰值加速度等于0.10g、0.15g、0.20g、0.30g地区的公路桥涵，应进行抗震设计。
地震动峰值加速度大于或等于0.40g地区的公路桥涵，应进行专门的抗震研究和设计。
地震动峰值加速度小于或等于0.05g地区的公路桥涵，除有特殊要求者外，可采用简易设防。
《公路桥涵设计通用规范》4.4.1条的“条文说明”还作了补充说明：
4.4.1 本规范对公路桥涵工程的抗震设防提出了基本要求。现行《公路工程抗震设计规范》对公路工程包括桥涵工程的抗震设计作出了明确的规定。
公路桥涵工程的抗震设防标准同原规范。
位于地震动峰值加速度为0.10g、0.15g、0.20g和0.30g地区的桥涵工程，应进行抗震设计；位于地震动峰值加速度等于0.40g及以上地区的桥涵工程，应进行专门的抗震研究和设计。
简支梁等桥梁如采取一些抗震措施（防止落梁措施等），花费不大，而效果是比较明显的。
以地震动峰值加速度0.10g为抗震设计的设防起点，是国家对工程建设项目抗震防灾的基本要求。对于地震动峰值加速度小于等于0.05g的地区，除有特别规定以外，可采用简易设防措施。
（2）城市桥梁的抗震设防分类
对城市桥梁的抗震目标，《城市桥梁抗震设计规范》作出了规定，首先明确了城市桥梁抗震设防分类。《城市桥梁抗震设计规范》3.1.1条的“条文说明”指出：
3.1.1 本规范从我国目前的具体情况出发，考虑到城市桥梁的重要性和在抗震救灾中的作用，本着确保重点和节约投资的原则，将不同桥梁给予不同的抗震安全度。具体来讲，将城市桥梁分为甲、乙、丙和丁四个抗震设防类别，其中甲类桥梁定义为悬索桥、斜拉桥和大跨度拱桥（跨度大于150m的拱桥定义为大跨度拱桥），这些桥梁承担交通量大，投资很大，而且在政治、经济上具有非常重要的地位；乙类桥梁为交通网络上枢纽位置的桥梁、快速路上的城市桥梁；丙类为城市主干路，轨道交通桥梁；丁类为除甲、乙、丙三类桥梁以外的其他桥梁。
《城市桥梁抗震设计规范》3.1.1条规定：
3.1.1 城市桥梁应根据结构形式、在城市交通网络中位置的重要性以及承担的交通量，按表3.1.1分为甲、乙、丙和丁四类。
表3.1.1 城市桥梁抗震设防分类
（3）两水平设防、两阶段设计
《城市桥梁抗震设计规范》提供了采用两水平设防、两阶段设计的原则。
第一阶段的抗震设计，采用弹性抗震设计；
第一阶段抗震设计采用“E1地震作用”，《城市桥梁抗震设计规范》2.1.4条规定：
2.1.4 E1地震作用(https://www.daowen.com)
工程场地重现期较短的地震作用，对应于第一级设防水准。
通过第一阶段的抗震设计，即对应E1地震作用抗震设计，可达到“基本无损伤，结构在弹性范围工作，正常的交通在地震后立刻得以恢复”的抗震设防水平。
第二阶段的抗震设计采用延性抗震设计方法，并引入能力保护设计原则。
第二阶段抗震设计采用“E2地震作用”，《城市桥梁抗震设计规范》2.1.5条规定：
2.1.5 E2地震作用
工程场地重现期较长的地震作用，对应于第二级设防水准。
通过第二阶段的抗震设计，即对应E2地震作用的抗震设计，来保证结构具有足够的延性能力，通过验算，确保结构的延性能力大于延性需求。通过引入能力保护设计原则，确保塑性铰只在选定的位置出现，并且不出现剪切破坏等破坏模式。通过抗震构造措施设计，确保结构具有足够的位移能力。
对各类城市桥梁的抗震设防水准《城市桥梁抗震设计规范》3.1.2条的“条文说明”作了介绍。
3.1.2 各类桥梁在E1地震作用下，基本无损伤，结构在弹性范围工作，正常的交通在地震后立刻得以恢复。
在E2地震作用下，甲类桥梁可发生混凝土裂缝开裂过大，截面部分钢筋进入屈服等轻微损坏，地震后不需修复或经简单修复可继续使用；乙类桥梁可发生混凝土保护层脱落、结构发生弹塑性变形等可修复破坏，地震后数天内可恢复部分交通（可能发生车道减少或小规模的紧急交通管制），永久性修复后可恢复正常运营功能。
《城市桥梁抗震设计规范》3.1.2条规定：
3.1.2 本规范采用两级抗震设防，在E1和E2地震作用下，各类城市桥梁抗震设防标准应符合表3.1.2的规定。
表3.1.2 城市桥梁抗震设防标准
（3）抗震设计方法分类
《公路桥梁抗震设计细则》3.3.2条提出了三类“抗震设计方法”的规定。
3.3.1 甲类桥梁的抗震设计可参考本规范第10章给出的抗震设计原则进行设计。
3.3.2 乙、丙和丁类桥梁的抗震设计方法根据桥梁场地地震基本烈度和桥梁结构抗震设防分类，分为：A、B和C三类，并应符合下列规定：
1 A类：应进行E1和E2地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足本章3.4节桥梁抗震体系以及相关构造和抗震措施的要求；
2 B类：应进行E1地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足相关构造和抗震措施的要求；
3 C类：应满足相关构造和抗震措施的要求，不需进行抗震分析和抗震验算。
《公路桥梁抗震设计细则》3.3.3条提出了选用“抗震设计方法”的规定。
3.3.3 乙、丙和丁类桥梁的抗震设计方法应按表3.3.3选用。
表3.3.3 桥梁抗震设计方法选用
《公路桥梁抗震设计细则》的“条文说明”还作了补充说明：
3.3.1～3.3.3
对于位于6度地区的普通桥梁，只需满足相关构造和抗震措施要求，不需进行抗震分析，本规范称此类桥梁抗震设计方法为C类；
对于位于6度地区的乙类桥梁，7度、8度和9度地区的丁类桥梁，本规范仅要求进行E1地震作用下的抗震设计，并满足相关构造要求，这类抗震设计方法为B类；
对于7度及7度以上的乙和丙类桥梁，本规范要求进行E1地震和E2地震的抗震分析和验算，并满足结构抗震体系以及相关构造和抗震措施要求，此类抗震设计方法为A类。
【14.2.1】 （2025年考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）
某城市快速路上的一座立交匝道桥，其中一段为四孔各30m的简支梁桥，单向双车道，桥梁总宽9.0m，其中行车道净宽度为8.0m。上部结构采用预应力混凝土箱梁（桥面连续），桥墩由扩大基础上的钢筋混凝土圆柱墩身及带悬臂的盖梁组成。设计荷载：城—A级。该桥桥址处地震动峰值加速度为0.15g（相当抗震设防烈度为7度）。试问，该桥应选用下列何类抗震设计方法？
（A）A类 （B）B类 （C）C类 （D）D类
【答案】 （A）
根据《公路桥梁抗震设计细则》表3.1.1，城市快速路上桥梁的“桥梁抗震设防分类”为乙类。
根据《公路桥梁抗震设计细则》表3.3.3，抗震设防分类为乙类，抗震设防烈度为7度的桥梁，抗震设计方法为A类。
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