公路桥梁设计与抗震措施分析

刘勇

淄博赛宇工程咨询有限公司山东淄博255000

摘要：公路桥梁工程是我国重要的交通枢纽，对国家经济发展及民众日常出行都有十分重要的影响。所以其稳定运行是对国家长久发展极其重要的，而为确保公路桥梁运作不受影响，防震设计以及减隔震技术的应用是十分重要的。能够确保公路桥梁工程的稳定运行，延长公路桥梁的使用寿命。因此后续的讨论分析将针对公路桥梁工程的抗震设计及减隔震技术展开，以供参考。

关键词：公路桥梁；设计；抗震措施

引言

桥梁工程远比建筑工程复杂得多，虽然看起来没有建筑工程的体量和设计理念多，但桥梁工程的设计和施工几乎涵盖了土木工程所有的专业领域，是一个专业性很强的设计工作和施工难题。其损害的防止工作一直以来都是全世界热衷讨论的课题。

1公路桥梁设计要点

1.1抗震设计

最早出现的桥梁抗震设计主要是单一强度方面的设计，也是大部分工程建筑技术发达国家十分认可的抗震设计方案之一。在建筑初期，如果能够保证强度，那么也会有些阻止结构大规模的变形，延性是解决桥梁抗震的重要方法之一，但是随着科学技术的不断发展，原有的抗震设计不能适应桥梁建设发展的需要。现在根据位移因素考虑的设计方式，就很好的适应了桥梁建设发展的需要。

1.2公路桥梁耐久性设计

防腐设计：通过对大桥表面涂刷丙烯酸聚氨酯材料防腐涂层，使跨水域大桥与湿度较大的空气隔绝，该材料同样可以运用到混凝土结构上，随桥墩浸没于水中；冻融循环设计：针对北方温差较大地区的公路桥梁，冻融循环是必须考虑的因素；混凝土强度设计：混凝土的徐变效应和收缩现象市混凝土结构的损害高发点，对桥墩的箍筋配置、桥梁的腹筋和弯起钢筋的配置是混凝土结构设计中的重点。

1.3公路桥梁预应力加固设计

已建桥梁若出现损坏需要及时进行加固设计工作。桥梁的加固一般采用两种设计方法。第一种是加强桥梁承载能力的桥墩加固设计，一般用工字钢做成梯形置于桥墩顶部，对桥墩起到箍筋的作用，防止其开裂，同时也辅助桥墩起到辅助承载的作用，间接加强了桥梁的承载能力；第二种是对受弯受拉构建进行开裂保护，按照弯矩图的形式，做成鱼腹梁保护桥梁并分担弯矩。

1.4桥梁设计的美观性

现阶段的桥梁设计工作，不但要重视其适用性，还要重视其艺术性，美观性在设计方案进行选择的过程中占据着非常重要的作用。

2公路桥梁抗震措施分析

2.1减隔震装置的选择

第一，需要具有一定的柔软度，这样可以提升结构的使用周期，并且有效分散地震力，降低地震的危害。第二，应用耗能装置或者阻尼器来分散相应的地震力，确保支撑面变形处于合理范围中。第三，具备一定的刚度和屈服力，避免产生有害的屈服和振动。在设计中，需要关注地震力的分散以及耗能水平的提升，结构的周期可以放在第二位考虑，尽可能的选择结构简单实用的结构，确保减震的要求在装置的力学性能范围内。同时，在选择选用减震装置时，需要确保减震耗能水平符合正常的荷载要求，所以在设置减震装置时还需要考虑这几点要求：第一，如果出现不同等级的地震，相应的减震装置需要具备相应的竖向荷载支撑能力。第二，减隔震装置需要具备较强的水平刚度，如果桥梁碰到了大风情况或者类似情况，不会出现较大的变形以及有害的振动。第三，如果外界的温度过高，并且导致桥梁上部出现了支架变形的问题，相应的减隔震装置需要产生较低的抗力。第四，在使用间隔震装置的过程中，需要确保其具备可靠的复原能力，如果碰到了过大等级的地震，需要确保桥梁上部结构能够良好的回复到原本的位置，并且发挥原本的作用。

2.2桥梁结构抗震措施

如果地基地质条件允许，尽可能采用整体性强的重力式桥台，对于柱式桥台和肋板式桥台，为保证基础密实度，应先填土压实再成孔。利用桥墩的延性减震是目前比较常用的桥梁抗震设计，墩柱的箍筋间距对延性影响很大，间距越小其延性越大，在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的一定范围内，可以采取箍筋加密的方法来增加延性，从而起到抗震作用。结构体系的合理与否，直接关系到结构各部位的地震作用大小，理想的桥梁结构应是越简单和越规则越好，传力途径要短，受力要简明。桥梁的结点区域一旦受损将会难以修复，桥墩与基础的结点、桥墩与盖梁的结点都是影响整个桥梁正常工作的重要结构，所以在桥梁抗震设计中，不但要保证梁体、桥墩具有足够的延性和承载力外，还应保证桥梁结点部位具有足够的承载力，避免结点应地震作用过早受到破坏，从而使桥梁主体结构受到重创。

2.3常见的公路桥梁抗震措施

常见的公路桥梁主要有梁式桥、拱桥、及刚架桥三种类型。对于梁式桥而言，宜并采用桥面应连续，尽可能少用伸缩缝，降低落梁的可能性；桥跨应尽量布置成桥台和桥墩应与桥轴线垂直的小跨径结构。设计及施工中需要注意地震中梁体纵横向位移，设置横向挡块距离及纵向柔性挡块限位器，必须满足地震时梁体位移的要求。橡胶支座、减隔震支座以及塑性铰等消能装置的推广对于梁式桥在今后地震中能简单修复即可使用起到很好的效果。对于拱桥，应采取以下两种方式来提高抗震性能。一是，通过拱桥自身结构的抗震能力和延性抗震能力来抵御地震发生时所产生的地震波作用，并吸收部分地震能量。二是，采用结构振动控制技术，通过改变结构系统的动力学特性或阻尼耗散性能来提高和改善拱桥结构的抗震能力。

结束语

公路桥梁工程是促进社会发展的纽带，对于交通运输、民众出行都有着重要影响，其稳定性更是关乎无数民众的安全。所以对于公路桥梁安全技术的研究与应用是不可忽略的一项重点。减隔震技术便是维护桥梁稳定运行的一项重要安全技术。为延长桥梁寿命，确保其稳定运行，对于减隔震技术的创新分析有着十分重要的意义。

参考文献：

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[2]庄泳浩，刘芳.公路桥梁结构的抗震设计要点分析[J].中国市政工程，2011（4）：11～13.

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