关于公路桥梁设计与抗震措施的

摘 要：公路建设为我国现代化经济的发展提供了顺畅的运输路线,而桥梁是公路路线的重要组成部分,其质量及防震能力一直是公路建设的重点因素,其造价高,修建修复都比较困难,为延长桥梁使用年限,必须从设计、施工、日常性养护上下功夫.本文作者就公路桥梁震害的形式入手,简要地论述抗震设计措施.

关 键 词：公路桥梁防震抗震设计方法

随着我国经济的发展,公路交通日益完善,公路建设为我国现代化经济的发展提供了顺畅便捷的运输路线.但由于区域地形的影响,在公路建设中不可避免地用桥梁来贯通两处不同的公路.所以,桥梁是公路路线的重要组成部分,其使用寿命的长短与桥梁设计关系最为密切.由于桥梁修建难度高,修复则更为困难,而共震与地震,尤其是后者是损坏桥梁的直接因素.在公路桥梁设计中抗震能力设计及抗震加固措施是公路桥梁建设的重中之重.正确合理地进行桥梁设计与施工,加强桥梁抗震检查、维修与加固工作,使其经常处于完好的技术状态,确保公路畅通无阻,延长其使用年限有着极其重要的意义.

一、公路桥梁震害的主要形式

桥梁震害来源于共震和地震.强烈共震会产生桥梁裂缝,甚至会造成落架.而地震破坏是最直接的,其损害程度也是最大的,甚至于必须重建.由于认识到公路桥梁设计在防震、抗震上的重要作用,2008年,我国公路桥梁设计规范由《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）替代原来的《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）,是我国桥梁设计的一大进步.新的规范为我国公路桥梁设计在防震措施上有了更为先进的依据.现就目前公路桥梁震害的主要形式分析如下：

1、桥梁落梁.这种损坏形式多数是由于共震或者是强烈地震的水平力的作用下,使得桥梁上部结构出现移位落空,脱离桥墩的支撑而滑落,中百花在桥就属于这种情况.

2、桥墩受损严重.由于在设计上,施工上对桥梁抗震认识不足,对桥墩塑性铰的抗弯、抗剪强度的选择不够,在强烈地震的作用下,桥墩柱便承受不住外力的强压产生变形,严重受损.

3、桥墩、桩基础钢筋的连接及锚固性能不足,导致桥墩破坏.这种破坏形式最为常见,在外力的作用下,钢筋被拉断或者锚点拉出,使得桥墩失去原有的支持作用,除本身破坏外,还会造成桥梁倾斜、折断落架现象.

二、公路桥梁设计中抗震措施

车辆高速行驶经过桥梁是会产生共震,这种共震对桥梁的破坏程度虽不及地震,但长时间的共震必定对造成桥梁的裂缝产生.而强烈地震时,公路桥梁往往遭到严重破坏.地震对桥梁的破坏与桥梁的结构、地基及地形地貌等有关.抗震设计中除了进行抗震设计计算外,桥位选择、桥型选择、结构体系布置、结构构造设计同样重要.为了减轻上述两种震害对桥梁造成的损失,必须在防震、抗震上下功夫.即对现有的桥梁做好抗震加固,对新建的桥梁要从设计上采取措施,以达到抗震的目的.

1、桥梁延性抗震设计.延性抗震设计主要是利用结构、构件自身的延性耗能能力来抵抗地震的破坏作用,设计时是通过增加结构、构件延性来实现,对结构允许出现塑性铰的部分进行专门的延性设计.如梁体与墩、台的连接处增加隔震支座,有效地减小墩、台所受的水平地震力；利用桥墩延性抗震,采用隔震支座和阻尼器相结合的系统达到减震的目的；采用减震新结构-型钢混凝土结构等,大大了减小结构在地震中的反应,提高了桥梁的安全性能.

2、防止桥梁落架设计措施.公路桥梁设计上要考虑主梁支承长度和主梁限位装置.在主梁支承长度上要将取值放大一些,在纵向上要设置纵向防落梁构造,但限位装置不得防碍纵向防落梁构造的作用发挥.且在强震区桥梁上结构要采用重量轻的钢结构连续体系,增加整体性,降低自重,减小地震惯性作用.

3、桥梁结点抗震设计措施.桥梁结点区域一旦受损将难以修复.城市高架桥墩柱的结点、桥墩与盖梁的结点、桥墩与基础的结点等,是保证桥梁整体工作的重要构件.在桥梁抗震设计中,除了保证墩、梁有足够的承载力和延性外,还要保证桥梁结点有足够的承载力,避免结点过早破坏,因此,要加强结点的抗震加固,

4、桥梁抗震新方法.陈彪来,宁晓东在《浅谈结构抗震设计》一文提出了公路桥梁抗震设计的新方法,就是用建筑工程中常用的隔震方法在公路桥梁结构抗震设计上,安装隔震装置、耗能装置和吸震装置来达到防震、抗震目的.以隔震、减震和制震技术为特点的结构控制设计理论与实践弥补上了传统抗震设计的不足,将消极抗震变为积极抗震,为公路桥梁防震、抗震设计注入了新的活力.

三、地壳活跃地带公路桥梁设计防震重点措施

1、梁式结构

1.1应当充分考虑桥墩的延性设计,尽量采用直径12mm以上的二级螺纹钢筋作为箍筋,并加密箍筋的间距以保证足够的配箍率,实现对核心混凝土的约束作用.

1.2排架墩间横梁的设置应防止出现强梁弱柱效应,保证第一塑性铰产生在横梁而不是桥墩上.

1.3桩柱式结构应尽量避免在墩底出现整齐的施工接缝,导致抗剪薄弱面的出现.

1.4支承应选用板式橡胶支座,使上部结构的惯性力均匀地分配到各桥墩.

1.5应当增加主梁的支承长度,尽量避免上部结构在地震中落梁.

2、拱式结构

2.1我国早期修建的双曲拱桥应尽快改造成整体性高、抗震性能较好的板拱和箱拱.

2.2应加强连拱结构的桥墩断面,防止出现连续垮塌的灾害.

2.3在强震区应避免采用构件纤细的刚架拱桥,而应尽量采用整体性好、断面强大的板拱和箱拱.