桥梁抗震设计的探讨

邓文婷张旭张鹏

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

【摘要】桥梁在中国经济发展中起着关键的功能，让天堑变通途的设想获得实现。桥梁作为一个国家的基本设施，其建设的优劣会直接影响着国家和人民的利益，因此需要在桥梁设计的时候就思考到防震的层面上，由于桥梁的防震性能能够非常好地让地震中的损失减少。为达到桥梁适当的抗震性能，桥梁构造设计师要经过之前的项目工程和地震灾害等经验所得到的准确的基本设计原则和设计思想，从而能够更好地处理桥梁建筑构造上、材料和方案上的问题，这也是桥梁抗震概念设计的精髓所在。

【关键词】桥梁；抗震设计；抗震性能

前言：这几年来，中国地震频发，公路、铁路桥梁等交通项目在地震中遭到了不一样程度的破坏，所以，加强桥梁的抗震能力，强化桥梁项目抗震探究的关键性便显得非常关键。而在桥梁的设计和施工中对桥梁的抗震能力有着特别的要求，把抗震强度与稳定的设计工作做好，是现在做好桥梁项目的重中之重。

1、桥梁抗震结构受到地震破坏的关键形式

1.1落梁破坏。落梁破坏是当梁体的水平位移超过了桥梁梁端的支撑长度时，桥梁和桥墩中间的相对位移渐渐加大从而让支座失效丧失了对桥梁限制能力的一种破坏方式。当受到破坏的支座、桥梁的支撑长度不足、梁间由于地震而出现碰撞时经常会造成落梁破坏的产生。

1.2支座损伤。地震的惯性力是经过支座从桥梁上部传到下部构造的，支座在构造设计时是有荷载强度的，地震来临时，超过了支座的荷载强度的是传递的荷载时，支座便会损伤而且破坏。因为支座的损坏地震的惯性力便不会传到下部构造，就能够防止地震荷载传到桥墩从而破坏桥梁，同时支座损坏也会导致桥梁落梁受到破坏。

1.3剪切破坏。当地震出现时，桥梁在地震水平倚戟的功能下，桥梁受到的剪切力超过了本身的剪切强度便会出现剪切破坏。剪切破坏关键有以下4个阶段：①当桥梁截面的剪切弯矩超过本身的强度时，截面便会发生裂缝；②因为地震时荷载强度愈来愈高，桥梁柱内会渐渐发生斜方向的剪切裂缝；③随着地震的不断出现，箍筋会慢慢开始屈服便会造成剪切裂缝愈来愈大；④最后桥梁便会由于地震而出现脆性的剪切破坏。

2、桥梁的抗震设计

2.1对常规的简支桥梁构造要强化桥面的持续构造，和需供应充足的加固宽度以避免主梁出现位移落梁，此外还要合理的加宽墩台顶盖梁和支座的宽度，并加设避免位移的隔挡装置。对使用橡胶支座而没有固定支座的桥跨，要加设防移角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。

2.2在地震区的桥梁构造以使用跨度相等、每联持续跨内下部墩身刚度相等为好。跨度不平均，墩身刚度不等很容易出现震害。对各墩高度相差相对大的状况能使用调整墩顶支座尺寸与桩顶设许可墩身位移的套筒来调整各墩的刚度，以便让刚度尽量保持相同。

2.3对高烈度区的桥梁设计要在纵向设置必然的消能装置，像使用减、隔震支座，还有在梁体余墩台的连接处增加构造的柔性与阻尼以便一起受力与让水平桥梁荷载减小。

2.4因为拱桥对支座水平位移非常敏感，而两边桥台的非同步激振会引发相对大的伪静力反应，有时甚至会大于惯性力所引发的动力反应，所以需要震区的拱桥墩台基础务必布置于整体岩盘或相同类型的场址以确保震时各支座的同步激振。

2.5桥梁的基础要尽可能的建在可靠的地基上，要强化基础的全体性与刚度，同时选用减轻上部荷载等相关措施，以避免地震引发动态与永久的不平均变形。在也许出现地震液化的地基上建桥时，要使用深基础，让桩或沉井穿过也许液化的土层埋入相对稳定密实的土层内必然深度。并在桩的上部，离地面1～3m的区域内强化钢筋布设。

2.6墩柱设计中要尽可能的应用螺旋形箍筋，方便为墩柱供应充足的限制。此外墩身和基础的纵向钢盘伸入盖梁与承台要有必然的锚固长度以加强连接点的延性，而且，桥墩基脚处要有充足的抵抗墩柱弯矩和剪切力的能力，不准许有塑性铰接。

2.7使用把桥墩某些位置设计成具备充足的延性，以让在强震功能下让这位置产生稳定的延性塑性铰，并形成弹塑性变形来延长构造的振动周期，耗散地震力。

3、桥梁工程抗震设计要点

3.1选择有利场地

在桥梁内部现实配筋计算时，桥梁板依照单向板力学模型实施配筋计算，上部负筋一般依照跨复杂性，首先需要经过概念抗震设计来间接完成“大震不倒”，桥梁的抗震概念设计和计算设计一样关键。因为施工场地的地质环境不一样，桥梁构造在地震中的反应也是不尽一样的。所以，在有选择的状况下，选择一块有利于抗震的场地展开施工，很大程度上能够减轻地震所导致的损害。在选取建筑场地以前，首先依据建筑场地的地质情况和建筑构造的要求，分析出是有利地段有哪些，不利地段有哪些，不管何时都不要在危险地段实施建设，防止导致不必要的人员伤亡和财物损失。

3.2确保构造构件的延性

桥梁构造的地震破坏源于地震动引发的构造振动，所以抗震设计要力图让从地基传入构造的振动能量为最小，并让构造具备合理的强度、刚度与延性，以避免不可以容忍的破坏。所谓的构造的延性，就是在承载力没有显著减小的状况下，构造所可以形成非弹性变形的能力，其非常大程度上展现了构造的变形能力。有必要说明的是：在地震作用下，构造的延性直接影响着桥梁可不可以在灾难中屹立不倒，因此构造的延性在某些意义上等同于构造的强度，二者都是建筑抗震设计中所要思考的关键指标。

3.3加强桥梁的整体性

桥梁作为很多细节构件连接而成的整体，是一个具有空间刚度的构造系统，其可不可以承受地震惊人的破坏力量，全看每一个构件间可不可以完成协调工作、有机地产生一个整体。因此说，桥梁的整体性能不但是建筑抗震的首要条件，还是桥梁抗震设计中的核心内容。通常而言，钢筋混凝土现浇梁板的整体性能好，在合理部位布设构造柱，并配置相关的构造钢筋，不但可以消除滑移、散落等问题，强化桥梁梁板的刚度值，还可以合理放宽对桥梁的平面要求，对于桥梁的层间变形，也特别容易掌控。

3.4强化抗震防线的建设

现在，很多桥梁都布置多道抗震防线，以加强建筑的抗震能力。地震一旦来临时，在强烈的地震力的冲击下遭到破坏后的第一道防线，还有后备的第二道、第三道甚至更多的防线马上替代，抵挡住后续的地震冲击力，这样能够最大限度的确保桥梁的安全，避免倒塌。此外，在实施桥梁抗震能力的设计时，能够使用具备多个肢节的抗震构造系统。桥梁构造能够经过适当设置连梁，让其具备良好的多道抗震防线性能。还能够运用在构造中增加赘余杆件的屈服与变形来分散地震的功能力，并且一旦遭到破坏后的赘余杆件退出工作，还能够让整个桥梁构造从目前的稳定日系想此外一种稳定系统实施过渡，防止在长时间的地震作用下引发持续的共振效应。

结语

桥梁项目抗震设计是一个完整、体系的经过，是衡量桥梁项目构造设计是不是跟要求相符的关键指标之一。本文通过科学适当的探究，相对体系的探究了桥梁构造的抗震设计，给广大桥梁设计人员带来了操作性相对强的实践经验。所以，作为一名优秀的桥梁设计人员，在当下更要对桥梁构造抗震设计的重点内容实施深入的认识，主动借鉴别的范围关于桥梁构造抗震设计的优秀技术经验，给桥梁结构抗震设计的发展做出自己的贡献。

参考文献：

[1]王莹.王灿.国内外桥梁抗震设计规范的发展及对比研究[期刊论文]现代交通技术.2012，9（4）.

[2]王克海，李茜；桥梁抗震的研究进展[J]；工程力学；2007，24（2）：11-13.