近海桥梁是灾后救援和物资运输的重要交通通道。确保近海桥梁在多灾害作用下的安全对于减少生命损失和经济影响,以及加快灾后恢复和重建具有至关重要的意义和作用。本文以日本歌津大桥为原型,重点考察抗震构造设施中的钢筋混凝土挡块剪力键以及支座这一经典组合约束的抗灾效果。首先采用数值分析方法研究剪力键力学性能与支座承载能力及变形能力,建立起歌津桥G8-G10跨的精细化有限元数值模型;随后以歌津大桥在日本311灾害中地震动记录和数值模拟得到的海啸记录作为输入,考察简支梁桥在地震-海啸多灾害作用下的抗灾性能。主要研究内容和结论如下:(1)基于ANSYA有限元软件建立了桥梁剪力键的数值模型并进行了模拟计算,分析了其受力模式与破坏机理,并提出构造建议:为保证强度的最大化与材料的充分利用,原设计承担抗剪切功能的竖向钢筋应于交界面处断开,并应于内侧面重新设置抗剪钢筋;原设计中与盖梁一体浇筑成型的挡块可增加施工缝工序,在增强剪力键的塑性变形能力的同时,便于灾后的修复重建。但需要注意承载力会产生50%左右的折减。(2)开展了盆式支座的有限元建模和分析。在盆式橡胶支座本体的模型各接触面之间均采用了面面接触单元连接,并考虑了材料非线性进行分析,得到了较为准确的结果。对其关键尺寸提出优化设计建议。(3)考虑剪力键、支座、桥墩等关键构件的力学性能,基于Open SEES平台建立了歌津大桥G8-G10跨的有限元数值模型并进行了数值分析。模拟结果显示:在歌津大桥311灾害中真实地震动与海啸作用输入下,支座震后发生滑移,产生“中等破坏”损伤,并在随后海啸作用下加大至破坏;梁体在地震过后出现较大的残余位移并在随后的海啸中未能回到原平衡位置;钢筋混凝土剪力键震后破坏严重,失去传力能力,保护了桥墩免遭破坏,基本处于完好状态。理论分析结果表明,灾后桥墩仍能保持足够的强度阻止其倒塌;梁体被淹没后有可能漂浮,随即被海啸冲走,引起落梁。