关于桥梁抗震设计的

摘 要：桥梁在我国经济发展中起着重要的作用,使得天堑变通途的设想得以实现.桥梁作为一个国家的基础设施,其建设的好坏会直接将影响着国家及人民的利益,所以要求在桥梁设计的时候就考虑到防震的层面上,因为桥梁的防震性能可以很好地减少在地震中的损失.

关 键 词：桥梁；地震；抗震设计

地震属于天灾,但造成的灾害却是毁灭性的.人员大量的伤亡、各种地面建筑物设施的损坏,就连工程生命线的公路、铁路、桥梁也会遭受巨大的伤害.我国是一个多地震国家,地震中,桥梁的破坏将导致交通中断,这不但会影响人们的正常生活和经济运行,造成严重的经济损失,而且将严重影响震后救灾工作,使人员不能安全顺利疏散,并阻碍向灾区紧急输送救援人员和救灾物资,从而加剧地震灾害.为了保障公路桥梁设施的完好,就需要在桥梁设计中对桥梁抗震设计有充分的重视.

1抗震设计的好处及重要性

桥梁在设计之初时考虑到抗震设计使得在桥梁服役期内遇到地震可以保护桥梁的基础部位；对桥梁结构也可以进行支撑；还可以改善桥梁扭转的问题,不至于平衡尽失,降低地震威力对桥梁的毁坏程度.如果一旦发生地震,设计人员也可以第一时间更换相应的防震设计装置,减少了维修的时间,不至于使桥梁废弃等.

桥梁作为各个国家的基础建筑设施,由于其投资很大,管理中容易出现责任不清的情况,一旦由于外力发生损毁,将给国家和人民带来极大的经济损失和财产损失,所以要求在桥梁设计的时候就考虑到防震的层面上,因为桥梁的防震性能可以很好地减少在地震中的损失.

2桥梁抗震设计时遇到的问题

2.1桥梁设施抗震设计的重要基础

桥梁抗震设计的重要基础就是总体设计,设计桥梁抗震设计的核心内容就是选择桥位.在桥址选择时,需要错开地震发生时可能失效的松软地基土地,挑选比较坚硬的土地.桥址地比较理想的选择有碎石坚实地基、硬粘土等.选择桥址地的危险区域是人工进行的填土、比较软的粘土地基以及具有不稳定性的坡地.在设计拱桥的过程中应防止出现地质跨越断层,在比较困难的状况下应实施安全性评价.

除了选址以外,抗震总体设计中选择桥梁也是关键.选择的桥梁应综合地质地形条件、工程规模等一系列因素,实施综合性评价之后选取科学的桥型、墩台、型式基础.在选择桥型的过程之中需要选择先进技术、科学合理、方便加固修复的桥梁体系结构.与此同时还要使用减震的混凝土型钢结构.应尽可能选择利于抗震的桥孔等跨型式,同时还要尽量防止大跨与高墩之间的组合.需要注意较轻的自重、简单的体形以及均匀分布的质量.

2.2桥梁设施抗震设计要素

在抗震中最重要的因素就是对称的刚度结构,在不等跨桥中则更加容易产生震害,特别是出现比较大的桥梁高度差异时,桥墩比较低矮时会出现非常大的地震水平力,桥墩属于大跨径桥孔时也容易出现较大的地震力.在高烈风度区域应当尽可能防止使用这样的设计,检测如不能避免出现这样的情况,则应在不利墩上选择具有抗震功能的支座等一些对桥墩墩顶整体刚度能有效降低的措施.

斜桥相对的抗震水平是比较低的.因为其具有较大的抗推刚度,在高烈度区域,桥墩动力基本周期系数也是非常大,在这样的状况下会造成赈灾的逐渐加剧.除此之外,因为发生地震时不够稳定的桥台,造成其逐渐移动至河心,桥长被缩短,造成桥孔出现错动或是扭转,直接造成墩台开裂或是折断.在地基允许的条件下,可以将台身制作为具有较强的整体性以及较高抗推刚度的外形,也可以利用置埋式.

3桥梁抗震设计措施

在桥梁结构体系的选择、桥型布置、路线走向以及桥梁结构细部设计中可以采取以下措施以达到结构防震、减少震害的效果.

3.1对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造.以及需提供足够的加固宽度以防止主粱发生位移落梁,另外还应适当的加宽墩台顶盖粱及支座的宽度,并增设防止位移的隔挡装置.

3.2桥梁位置应选在良好和稳定的河段,如果河段必须在稳定性差的软弱场地上通过,应尽量采用桥梁中线与河流正交,这样即使地震产生河岸滑移,影响也较小.若采用斜交,地震时极易产生河岸向河心滑移,会使桥梁随之发生错动或扭转破坏.由于拱桥对支座水平位移十分敏感,而两边桥台的非同步激振会引起较大的伪静力反应,有时甚至会大于惯隆力所引起的动力反应,因此要求震区的拱桥墩台基础务必设置于整体岩盘或同—类型的场址以保证震时各支座的同步激振.桥粱的基础应尽可能的建在可靠的地基上.否则软土的液化会加大地震反应.

3.3在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜.跨度不均、墩身刚度不等极易发生震害.对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和桩顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度,以便使之刚度尽量保持一致.地震区桥跨不宜太长,大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大从而降低墩柱的延性力.对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨,应加设防移角钢或设挡轨,作为支座的抗震设计.

3.4墩柱设计中应尽可能的使用螺旋形箍筋,以便为墩柱提供足够的约束.另外墩身及基础的纵向钢盘伸人盖粱和承台应有一定的锚固长度以增强连接点的延性,并且,桥墩基脚处应有足够的抵抗墩柱弯矩与剪切力的能力,不允许有塑性铰接.

3.5采用将桥墩某些部位设计成具有足够的延性,以使在强震作用下使该部位形成稳定的延性塑性铰,并产生弹塑性变形来延长结构的振动周期,耗散地震力.上部结构和桥墩完全连接的刚构体系.并且桩尖穿过可液化层达到坚硬土层上,由于结构的超静定次数增大和坚实的桩尖承载能力的保证,减少了由于土壤变形而失效的可能性.下部结构的主要基础措施有填充墙、支座加固、帽梁加固、加固桥台等.能够适用于桥梁的多柱；连梁能够有效提升横向排架混凝土的能力,可以在底部排架的标高位置设置连梁代替墩帽,也可以选择在地面与排架的标高之间调节横向排架的特定刚度.

4结语

在桥梁防震设计上我们还有很长的一段路要走,虽然我们已经迈出了我们坚实的脚步,但我们也要看到我们和发达国家还是存在着差距的,但我们应该正视这种差距,拿出切实可行的办法,找到突破口,多学习,多观察,相信未来我国在桥梁防震设计上一定会赶上发达国家,继而超越他们.