橋梁抗震設計要點探討

1、<p>　　橋梁抗震設計要點探討</p><p>　　[摘 要]我國地震時常發(fā)生，震害強烈，破壞力大。因此，對于我國的公路橋梁工程建筑來說，必須要加強防震措施，減少地震帶來的損失。我國安全防災等相關部門要不斷加強公路橋梁質量規(guī)范和設計，推進抗震措施的理論發(fā)展和實踐技術，來保障人民財產(chǎn)在地震災害中不受較大的損失，促進社會的和諧發(fā)展。文章重點針對橋梁抗震設計要點、破壞的類型、橋梁的防震措施進行了簡要的探討。

2、 </p><p>　　[關鍵詞]橋梁抗震設計、破壞的類型、措施 </p><p>　　中圖分類號：TU352.11 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0186-01 </p><p>　　一、地震給橋梁帶來的破壞類型 </p><p><b>　　（一）支座破壞 </b></p>

3、<p>　　根據(jù)我國對地震災害中橋梁的調查顯示112座橋梁中有53座橋梁約占47%發(fā)生了支座破壞，綜合國內外十次大地震的調查報告，支座的破壞現(xiàn)象屬于普遍現(xiàn)象。支座的地震災害主要表現(xiàn)為支座傾斜和剪斷、自動支座的脫落和支座自身建造組成的破壞。支座墊塊被重力壓碎，使得橋板不穩(wěn)定，甚至造成落梁。落梁的發(fā)生與支座破壞密切相關，支承破壞使得橋梁上部失去支撐，造成落梁事故。當支座破壞時會使得墩-梁之間產(chǎn)生位移，當墩梁間的相對位移大于主梁

4、擱置長度后，主梁將從橋墩脫落從而使得發(fā)生落梁。 </p><p>　?。ǘ┝后w移位造成的破壞 </p><p>　　上部梁體的移位是震害中常見的破壞，根據(jù)地震的震向而發(fā)生縱向移位、橫向移位以及扭轉移位。其中伸縮縫處發(fā)生移位成為主要災害。地震時地勢的扭曲，橋梁的梁體移位是絕對的。如果震幅較小不會發(fā)生太大的移位，震后將換掉不能正常工作的的支座，把梁體加固后恢復原位，橋梁就還可以正常工作。但是

5、，如果震幅過大，造成較大移位就會導致落梁。所以采取抗震措施減小梁體位移就顯得十分重要。就如云南地震時的有些橋梁上部結構沒有落梁，發(fā)生了比較大的移位。雖然沒有出現(xiàn)塌落事故，但是已經(jīng)成為廢橋不再能夠正常使用了。 </p><p>　　（三）地基與基礎破壞 </p><p>　　地基與基礎的嚴重破壞是導致橋梁倒塌的重要原因，而且倒塌后基本無法修理?；A與地基的緊密相連，基礎的好壞直接影響著地基的

6、穩(wěn)定程度?；A的破壞勢必會引起地基的破壞，使得出現(xiàn)移位、傾斜、下沉、折斷和屈曲失穩(wěn)等現(xiàn)象。擴大基礎的震害一般由砂土液化、地基失效的不均勻沉降、土承載力和穩(wěn)定性較差、地面變形較大等導致地層發(fā)生水平滑移、下沉、斷裂而造成的基礎破壞。常見基礎破壞除了上面的原因外，還有上部結構傳導下來的慣性力所引起的樁基剪切、彎曲破壞，更有樁基礎設計不當所引起的。橋墩在地震中會出現(xiàn)橋墩傾斜、沉降、移位、墩身剪斷、開裂，受壓緣的混凝土崩壞，鋼筋屈曲、裸露，橋墩與

7、基礎連接處折斷、開裂等現(xiàn)象。 </p><p>　　二、橋梁的抗震設計要點 </p><p>　?。ㄒ唬┛拐鸶拍钤O計 </p><p>　　地震的發(fā)生存在多種偶然的復雜性因素，使得結構計算模型需要的假定結果與實際情況存在較大差異，以致計算機在一定程度上難以預測抗震性能。所以，在橋梁結構抗震設計中，不一定要完全信賴計算，概念設計其實比計算設計更加準確可信。優(yōu)秀的概念設

8、計使得橋梁結構的抗震性能更加出色。優(yōu)秀的概念設計需要根據(jù)橋梁的功能和結構作出相應的力學分析，設計出獨特的防震結構體系?？拐饦蛄涸O計時，應對動力特征進行簡單分析和對震力進行預測，找到橋梁結構設計的薄弱部位進行加固；然后對上、下部結構連接部位和過渡孔處連接部位及塑性鉸預期部位和橋墩形式的選取、構造設計等進行分析同時作出相應的補救措施，防治橋梁出現(xiàn)坍塌，來保證橋梁結構的經(jīng)濟性、抗震安全性和選擇結構體系正確性。最后，應根據(jù)分析結果對抗震性能的好

9、壞進行綜合性評定，根據(jù)分析結果再對設計方案進行不斷的修改和完善，力求達到最佳。 </p><p>　　（二）延性抗震設計 </p><p>　　橋梁的抗震設計，要對預期會出現(xiàn)的塑性鉸部位進行配筋設計計算，對其進行加固和防護；同時為保證抗震安全性，對橋梁結構進行分析，直到通過抗震能力檢測?？紤]多數(shù)條件，多種墩高和場地及多種地震烈度的情況，在進行橋墩線彈性最大彎矩比和非線性位移延性比參數(shù)的變化

10、規(guī)律分析是通過大量數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計和計算得到的，根據(jù)隨機地震反應理論和動力計算，總結出估算解決橋墩位移延性的方法，降低地震所造成的危害。 </p><p>　?。ㄈ蛄簻p、隔震設計 </p><p>　　進行橋梁減震和隔震設計可以較好地提高橋梁抗震能力，并且具有簡便、先進、經(jīng)濟等優(yōu)點。減隔震支座的設計裝置使得結構消耗的能量較少同時增大結構的振型周期，降低了地震時的震波頻率，良好的自我復位能力

11、結合了結構特點選取適當?shù)慕ㄔO方案，建立相應的建造參數(shù)，合理有效的使得結構地震的反應程度降低，使地震后橋梁上部結構基本能夠恢復到原來的位置，最大程度的減少了橋梁建筑損失程度。 </p><p><b>　　（四）場地的選擇 </b></p><p>　　在場地選擇的過程中，應該選擇有利于橋梁抗震的地勢基礎。其中有利于抗震的地段主要指一些土壤條件好和比較堅實的地段。不利于

12、橋梁抗震的地段主要是指在地震的過程中可能發(fā)生陷落的松軟地段以及土壤成因、巖石狀態(tài)和性質都不明顯的地段。 </p><p>　　三、公路橋梁的防震措施 </p><p>　?。ㄒ唬┓乐孤淞旱拇胧?</p><p>　　主梁的支承長度按照公式：a≥50+L（L是指梁的跨徑；L單位為m；a單位為cm）有伸縮縫的相聯(lián)橋墩在設置主梁限位裝置的時候，適當?shù)膶⒅髁旱闹С虚L度在伸縮

13、范圍內取值稍微偏大一點。依據(jù)國內外建設規(guī)范以及抗震建筑設計細則，應設置縱向防落梁的安全防衛(wèi)構造，但是限位裝置不能妨礙防落梁構造作用的正常發(fā)揮。擋板構造尺寸應該適當偏大，主筋配筋要足，擋塊內側加入減震橡膠塊，特別是在斜彎橋設計中應比直線橋具備更多的考慮擋塊，內側不僅應設置橡膠塊，還應考慮留有不小于5cm的縫隙，同時橋墩蓋梁端部懸出擋塊外10cm為宜。 </p><p>　?。ǘ蚺_的抗震防護措施 </p&g

14、t;<p>　　橋臺胸墻需要加強，并加大配筋數(shù)量，用來緩沖地震的作用力。在各個梁中間和梁與橋臺胸墻中間適當設置彈性墊塊，選取淺基的橋洞和通道來加強下部的支撐梁板，為防止墩臺在地震時滑移，盡量使結構形狀保持四鉸框架。當橋位位置處于液化土或軟土的地基時，使得橋梁中線與河流保持正交形狀，并適當增加架橋距離，才能保證橋梁的安全質量。當橋臺處于路堤較高的高度時，這樣的情況就應該首先選擇在地形平坦、橫坡較緩的地段通過，來保證橋臺的穩(wěn)定

15、。橋臺高度的降低是穩(wěn)定的前提，然后再將臺身掩埋在路堤土方內，保證填土的密實度?；A的建設應盡量采取整體性強的T形、U形或箱形橋臺，來保證地基的穩(wěn)定強度。為防止砂土在地震時液化，橋臺背部的每一層都需要非透水性的填料進行夯實，并且要加強防水設施的建設。 </p><p>　?。ㄈ蚨湛拐鸨Ｗo措施 </p><p>　　橋梁抗震設計中利用橋墩的延性減震的方法是現(xiàn)在最實用的方法。高位橋墩應該采用

16、鋼筋混凝土的建筑結構，同時加強空心截面，加大橋樁和橋柱的半徑。在橋墩塑性鉸位置和挨著承臺下樁基的范圍區(qū)域內加強箍筋數(shù)量的配置，墩柱之間的箍筋距離與延性有著重要關系，距離越大延性越小，相對的間距越小延性越大。橋墩的高度相差過大時高度低的墩將延性較差最先受到嚴重的破壞?，F(xiàn)有的絕大多數(shù)橋梁建筑中的結構都是鋼筋混凝土結構，雖然鋼筋混凝土結構具有優(yōu)秀的抗震性能，但是如果設計不合理，鋼筋混凝土結構在地震的作用下就會造成巨大的破壞。所以，通過一些抗震

17、的措施來保證結構具有抗震所需的延性，抗震能力十分重要，這種做法也是為了在大強度的地震中保證橋臺建筑物的結構不被改變和破壞，從而實現(xiàn)建筑抗震設計這一目標，使建筑物結構的完整與安全得到有效地保障。橋梁工程的抗震設計對整個橋梁質量安全有著重要的意義。 </p><p><b>　　四、結束語 </b></p><p>　　近些年來，國內外地震災害頻繁發(fā)生，給人類生存帶來了極