論文導(dǎo)讀：鐵路橋梁、公路橋梁、城市高架橋等受到損壞，會(huì)使后續(xù)救助工作變得更加艱難。為了保障人民財(cái)產(chǎn)的安全及公路橋梁設(shè)施的完好，更好地發(fā)揮公路運(yùn)輸在抗震救災(zāi)中的作用，在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)充分重視抗震設(shè)計(jì)。該法在當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到，橋墩延性減震是將橋墩某些部位設(shè)計(jì)得具有足夠的延性，以便在強(qiáng)震作用下使這些部位形成穩(wěn)定的延性塑性鉸產(chǎn)生彈塑性變形來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期、耗散地震能量。
我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家，地震災(zāi)害會(huì)使大量地面建筑物和各種設(shè)施遭到破壞，造成大量人員傷亡，甚至嚴(yán)重地阻斷交通。鐵路橋梁、公路橋梁、城市高架橋等受到損壞，會(huì)使后續(xù)救助工作變得更加艱難。為了保障人民財(cái)產(chǎn)的安全及公路橋梁設(shè)施的完好，更好地發(fā)揮公路運(yùn)輸在抗震救災(zāi)中的作用，在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)充分重視抗震設(shè)計(jì)。
1.橋梁震害現(xiàn)象分析
二十世紀(jì)七十年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外了發(fā)生過(guò)一系列較大的地震，有許多橋梁遭受了不同程度的破壞。通過(guò)對(duì)這些震例進(jìn)行調(diào)查研究，分析橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能、震害特點(diǎn)及產(chǎn)生原因，可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)：
1.1地基與基礎(chǔ)破壞。地基破壞主要是指因砂土液化、不均勻沉降及穩(wěn)定性不夠等因素引起的地層水平滑移，下沉、斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的破壞，震害較重�；A(chǔ)的破壞與地基的破壞緊密相關(guān)，當(dāng)結(jié)構(gòu)周圍的地基受到地震作用強(qiáng)度降低時(shí)，基礎(chǔ)就會(huì)發(fā)生沉降或滑移，樁基礎(chǔ)可能發(fā)生剪斷、傾斜破壞，進(jìn)而引起墩臺(tái)傾斜、倒塌或折斷。
1.2橋臺(tái)沉陷。當(dāng)?shù)卣鹱饔孟�，由于橋臺(tái)后填土與橋臺(tái)并非完全固結(jié)，橋臺(tái)填土的縱向土壓力增大，橋梁與橋臺(tái)之間的沖撞會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的被動(dòng)土壓力，使橋臺(tái)有向橋跨方向移動(dòng)的趨勢(shì)。由于橋面的支撐作用，橋臺(tái)將以橋臺(tái)頂端為支點(diǎn)產(chǎn)生豎向旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)破壞。論文檢測(cè)。若橋臺(tái)基礎(chǔ)建造在液化土上，則可能引起橋臺(tái)垂直沉陷， 最終導(dǎo)致橋臺(tái)因承受過(guò)大的扭矩而破壞。
1.3墩柱破壞。墩柱破壞主要包括彎曲強(qiáng)度不足、彎曲延性不足、縱筋搭接區(qū)的抗彎能力以及剪切強(qiáng)度不足等。墩柱的破壞往往引起連鎖反應(yīng)，如落梁、整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌等。
1.4支座破壞。論文檢測(cè)。在地震力的作用下，如果上、下部結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移過(guò)大可能造成支座錨固螺栓拔出、剪斷，活動(dòng)支座脫落及支座本身構(gòu)造上的破壞等，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)力傳遞形式的變化，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)的其他部位產(chǎn)生不利的影響。
1.5落梁破壞。支撐連接構(gòu)件失效后，上、下部結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移進(jìn)一步加大，相鄰梁體發(fā)生相互沖擊，造成撞擊破壞甚至落梁的發(fā)生。
1.6節(jié)點(diǎn)破壞，節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋大量相交，連接節(jié)點(diǎn)在地震荷載和重力荷載的作用下處于復(fù)雜而又變化的應(yīng)力狀態(tài)，常導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)域混凝土的壓碎和錨固筋的破壞。
7．蓋梁破壞。蓋梁的破壞形式主要表現(xiàn)為抗剪強(qiáng)度不足或錨固筋不能滿足抗拉要求，引起錨固端破壞。
2.橋梁抗震設(shè)計(jì)方法
2.1 采用隔震支座。采用減、隔震支座在梁體與墩、臺(tái)的連接處增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼以減小橋梁的地震反應(yīng)，采用減、隔震支座橋梁結(jié)構(gòu)的梁體通過(guò)支座與墩、臺(tái)相聯(lián)結(jié)。在梁體與墩、臺(tái)的聯(lián)結(jié)處安裝減、隔震支座能有效地減小墩、臺(tái)所受的水平地震力。
2.2采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng)�？梢岳脴蚨赵诘卣鹱饔孟掳l(fā)生彈塑性變形耗散地震能量以達(dá)到減震的目的。
2.3利用橋墩延性減震。論文檢測(cè)。該法在當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到，橋墩延性減震是將橋墩某些部位設(shè)計(jì)得具有足夠的延性，以便在強(qiáng)震作用下使這些部位形成穩(wěn)定的延性塑性鉸產(chǎn)生彈塑性變形來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期、耗散地震能量。
2.4采用減震的新結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是在混凝土上包裹型鋼做成的結(jié)構(gòu)，與鋼筋混凝土構(gòu)件相比，抗剪承載力強(qiáng)，延性好，滯回曲線較為飽滿，耗能能力強(qiáng)，呈現(xiàn)出良好的抗震性能。能夠隔離、吸收和耗散地震能量，減小橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，使橋梁的變形限制在彈性范圍，避免因塑性變形而造成的累積損傷破壞和永久殘余變形，大大提高了橋梁結(jié)構(gòu)的安全度還可節(jié)約材料，降低造價(jià)。
3.橋梁抗震設(shè)計(jì)原則
�、沤Y(jié)合地形、地質(zhì)條件、工程規(guī)模及震害經(jīng)驗(yàn)，合理選擇橋型及墩臺(tái)、基礎(chǔ)形式。⑵同一座橋中，盡量避免高墩與大跨的結(jié)合，宜采用減少上部結(jié)構(gòu)自重并有利于抗震的結(jié)構(gòu)形式。⑶體形簡(jiǎn)單、自重輕、剛度和質(zhì)量分布均勻、重心低、便于施工。。⑷采用有利于提高結(jié)構(gòu)整體性的連接方式，墩臺(tái)結(jié)構(gòu)采取提高其延性、震動(dòng)衰減快的相關(guān)措施，必要時(shí)設(shè)置減隔震支座，塑性鉸等防震裝置。⑸盡可能采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、便于修復(fù)加固的結(jié)構(gòu)體系。⑹進(jìn)一步開(kāi)展減震、隔震支座的研究和應(yīng)用；加強(qiáng)鋼筋混凝土橋墩的延性分析與計(jì)算，確定橋墩塑性鉸區(qū)域的范圍。⑺對(duì)于高墩、大跨的特殊橋梁，應(yīng)進(jìn)行專題抗震設(shè)計(jì)與研究。
4.橋梁抗震設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議
�、疟M量采用連續(xù)的橋跨代替簡(jiǎn)支梁跨，進(jìn)而減少伸縮縫的數(shù)量。降低在此處落梁的可能性同時(shí)也提高了橋上行車的舒適性。⑵對(duì)采用橡膠支座而無(wú)固定支座的橋跨。應(yīng)加設(shè)防移角鋼或設(shè)置擋軌，作為支座的抗震設(shè)計(jì)。⑶橋梁的基礎(chǔ)應(yīng)盡可能的建在可靠的地基上．否則軟土的液化會(huì)加大地震反應(yīng)。⑷位于常年有水河流上的特大橋、大中橋，當(dāng)?shù)鼗鶠橐夯粱蜍浲習(xí)r，其墩臺(tái)基礎(chǔ)應(yīng)采用樁基礎(chǔ)，且樁尖埋入穩(wěn)定土層內(nèi)一定深度。⑸高墩宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，按照延性要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在橋墩塑性鉸區(qū)域及緊接承臺(tái)下樁基的適當(dāng)范圍內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)箍筋配置。⑹在高烈度地震區(qū)，盡可能地采用整體性和規(guī)則性較好的橋梁結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、質(zhì)量和剛度力求均勻、對(duì)稱、規(guī)則，避免突變的出現(xiàn)；從幾何線性上看，盡量選用直線橋梁。⑺設(shè)置多道抗震防線，盡可能用超靜定結(jié)構(gòu)．少采用靜定結(jié)構(gòu)。⑻對(duì)于較高的排架橋墩，墩之間應(yīng)增設(shè)橫系梁以減少墩柱的橫向何移和設(shè)計(jì)彎矩。⑼選擇合理的連接形式對(duì)橋梁抗震性能十分重要。對(duì)于高墩橋梁，建議采用上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)有選擇性的剛性連接；對(duì)于矮墩橋梁，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)連接建議采用支座連接方式，并合理設(shè)置梁墩的搭接長(zhǎng)度。
5.結(jié)語(yǔ)
橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，在當(dāng)前我國(guó)的高速公路、鐵路正處在大規(guī)模建設(shè)之際，橋梁結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題更不容忽視。在橋梁設(shè)計(jì)中需采取一系列有效的抗震措施，進(jìn)一步提高和完善橋梁的安全性、適用性、耐久性和社會(huì)效應(yīng)性。
參考文獻(xiàn)
[1]袁騰文.淺談公路橋梁的防震設(shè)計(jì).科技資訊,2009，、(3).
[2]譚文.淺談橋梁抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題.山西建筑,2008,(5).
[3]葉愛(ài)君.橋梁抗震[M]．北京：人民交通出版社，2002.
[4]葉愛(ài)君.胡世德.范立礎(chǔ).大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)實(shí)用方法.土木工程學(xué)報(bào) 2001,(02).
[5]王樾.橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究.山西建筑,2009,(2).
