公路橋梁抗震設(shè)計相關(guān)問題綜述

1、<p>　　公路橋梁抗震設(shè)計相關(guān)問題綜述</p><p>　　[摘 要]公路橋梁是交通重要通道，地震會破壞到道路橋梁工程，救災的遲緩還會導致更多人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，做好公路橋梁抗震設(shè)計就顯得尤為重要。文章主要圍繞著地震對公路橋梁的破壞及原因進行分析，并對橋梁的主要震害形式及公路橋梁抗震設(shè)防的主要措施進行了一定概述。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]公路橋梁 抗震設(shè)計 地震

2、地基 </p><p>　　中圖分類號：U1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）02-0000-01 </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　近幾年來，在我國乃至世界都頻頻發(fā)生地震災害，其中公路橋梁等交通工程在地震中遭到嚴重的破壞，所造成的財產(chǎn)損失是不可估量的。所以，需要對公路橋梁抗震設(shè)計進行

3、深入的研究。從當前的地震破壞程度來看，我們有必要增強橋梁的抗震能力，做到預防為主兼顧治理，并對現(xiàn)有的橋梁做好全面深入的調(diào)查，建立檔案，做好抗震設(shè)計工作，這是增強公路橋梁抗震能力的有效措施。 </p><p>　　二、地震對公路橋梁的破壞及原因 </p><p>　　1、對梁式橋梁地震位移所造成的上部活動節(jié)點處因蓋梁寬度設(shè)置不足導致落梁或梁體相互磁撞引起的破壞，而對拱式結(jié)構(gòu)則主要表現(xiàn)在拱上建

4、筑和腹拱的破壞，拱圈在拱頂、拱腳產(chǎn)生的破損裂縫，甚至會整個隆起變形。 </p><p>　　2、橋臺震害主要表現(xiàn)為橋臺與路基一起滑動并移向河心，致使橋頭、重力式橋臺的胸腔及樁柱式橋臺的樁柱出現(xiàn)不同程度的沉降、開裂、傾斜和折斷等。除此之外，橋頭的沉降還會導致翼墻被損壞并致使其開裂，進而重力式橋臺胸腔開裂會引起整個臺體被移動并下沉。 </p><p>　　3、地基與基礎(chǔ)震害在地震力作用下地基中

5、的砂土會被液化，以致地基失效，基礎(chǔ)沉降或不均勻沉降，從而導致地面較大變形，地層發(fā)生水平滑移、下層、斷裂等，加大了地面位移從而加劇了結(jié)構(gòu)反應(yīng)。地基與基礎(chǔ)震害使路面、橋梁發(fā)生坍塌，給震后修復工作帶來困難。 </p><p>　　4、發(fā)生地震時會使在松軟地基上的橋梁在發(fā)生河岸滑移導致全橋長度的縮短而造成的比較嚴重的震害。橋墩震害在地震力作用下橋墩會不同程度的傾斜、沉降、滑移、開裂、剪斷和鋼筋裸露扭曲。 </p&g

6、t;<p>　　三、橋梁的主要震害形式 </p><p>　　1、上部結(jié)構(gòu)的破壞 </p><p>　　上部結(jié)構(gòu)自身因直接受地震力而破壞的現(xiàn)象極為少見，但因支撐面過小、支承連接件失效或下部結(jié)構(gòu)失效等引起的落梁現(xiàn)象在破壞性地震中常有發(fā)生。橋梁上部結(jié)構(gòu)震害按照產(chǎn)生的原因不同，可以分為結(jié)構(gòu)震害和位移震害。其中較為常見的是位移震害。橋梁位移震害主要表現(xiàn)為上部結(jié)構(gòu)的縱向位移、橫向位移以

7、及扭轉(zhuǎn)。如果上部結(jié)構(gòu)的位移超過了墩、臺等的支撐面，則會發(fā)生更為嚴重的落梁震害。為了能避免上部結(jié)構(gòu)的破壞，應(yīng)該從如何使梁與支撐連接件連接更可靠、使下部結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)更穩(wěn)定、變形更小來考慮。 </p><p>　　2、下部結(jié)構(gòu)的破壞 </p><p>　　產(chǎn)生下部結(jié)構(gòu)的震害主要原因為：受較大水平地震力瞬間反復的震動，引起下部結(jié)構(gòu)損壞，輕微的破壞造成混凝土保護層剝落、墩臺身開裂和縱向鋼筋屈曲等，嚴

8、重的破壞便會造成墩臺的嚴重傾斜、剪斷或折斷、倒塌等。公路橋梁中廣泛采用了鋼筋混凝土柱式墩，在歷次地震中的破壞大多發(fā)生在蓋梁下方或柱身與基礎(chǔ)的連接處。 </p><p><b>　　3、支座的破壞 </b></p><p>　　橋梁支座是橋墩與梁體聯(lián)系、傳力的關(guān)鍵部位，它的破壞直接影響到梁體和橋墩。強大的地震力導致支座連接件的破壞，嚴重的造成橋梁上下部結(jié)構(gòu)失去聯(lián)系，引起

9、落梁。支座的破壞主要表現(xiàn)為以下幾種形式：支座錨固螺栓拔出、剪斷、活動支座脫落及支座本身構(gòu)造上的破壞。其中，最為普遍的就是地震中橋梁支座的破壞。 </p><p><b>　　4、墩柱震害 </b></p><p>　　墩柱的震害主要有塑性鉸破壞和剪切破壞這兩個方面的特征。柔橋墩柱在地震力的作用下，墩柱底部、頂部和墩柱與系梁連接處容易出現(xiàn)塑性鉸，塑性鉸混凝土在反復地震作

10、用下剝落、破碎，進而便失去了承載能力。剛性墩在地震作用下，變形能力小，主要以強度抵抗地震力，當?shù)卣鹆Τ狡涑休d強度時，剪切破壞就會由此產(chǎn)生。 </p><p>　　5、基礎(chǔ)震害的破壞 </p><p>　　擴大基礎(chǔ)自身的震害是很少發(fā)生的，主要原因就是地質(zhì)條件不良而出現(xiàn)了基礎(chǔ)沉降、滑移和傾斜等；樁基礎(chǔ)的破壞現(xiàn)象則時有發(fā)生，而且不易及早發(fā)現(xiàn)?；A(chǔ)的破壞與地基的破壞緊密相關(guān)，地基破壞主要是指地震

11、作用下因砂土液化、不均勻沉降及穩(wěn)定性不夠等因素導致的地層水平滑移、下沉、斷裂。 </p><p>　　四、公路橋梁抗震設(shè)防的主要措施 </p><p><b>　　1、選擇地段 </b></p><p>　　在設(shè)計之初，路橋項目工程的設(shè)計者就要對建筑地段合理的選擇，對當?shù)氐牡刭|(zhì)資料和地震活動有準確的掌握，盡量避開基本烈度較高的地區(qū)和震害危險性較

12、大的等不宜建筑的地段，采取適當?shù)姆雷o措施。 </p><p>　　2、合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)方案 </p><p>　　國內(nèi)外橋梁抗震研究人員一直都在研究橋梁的合理構(gòu)造措施，合理的構(gòu)造措施可以提高整體的延性及滯回耗能能力。一般情況下，項目設(shè)計者在確定路線和控制點時，利用好當?shù)氐牡匦魏偷貏?，采取合理的設(shè)計方案，協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)物的長度和高度，以減少各部分不同性質(zhì)的振動所造成的危害作用，以確保橋梁的防震水平，

13、從根本上減少自然平衡條件的破壞。 </p><p>　　3、對橋梁系統(tǒng)中抗震強弱部分進行分析 </p><p>　　根據(jù)多年來查閱資料，我們可以看出橋梁下部結(jié)構(gòu)崩塌現(xiàn)象比較嚴重，相比較而言，橋梁上部結(jié)構(gòu)的抗震能力比較好，震害會導致橋梁上部結(jié)構(gòu)中橋梁端撞損、梁片分離，橋梁的主要功能不受影響，震后修復也比較容易。盡量減輕結(jié)構(gòu)的自重和降低其重心，以減小結(jié)構(gòu)物的地震作用和內(nèi)力，提高穩(wěn)定性。 <

14、;/p><p>　　4、橋梁延性設(shè)計抗震設(shè)計 </p><p>　　延性設(shè)計抗震設(shè)計主要是利用結(jié)構(gòu)及構(gòu)件自身的延性耗能能力來抵抗抗震的破壞作用，在設(shè)計時主要是通過增加結(jié)構(gòu)及構(gòu)件延性來實現(xiàn)的，如梁體與墩、臺的連接處增加隔震支座，可以有效的減少墩、臺所受的水平地震力；利用橋墩延性抗震，采用隔震支座及阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng)來達到減震的目的，從而提高橋梁的安全性能。適當降低結(jié)構(gòu)剛度，使用延性材料提高其變形

15、能力，從而減少地震作用。 </p><p>　　5、防止橋梁落架設(shè)計措施 </p><p>　　在公路橋梁設(shè)計上，我們應(yīng)該考慮主梁支承長度和主梁限位裝置，在主梁支承長度上應(yīng)放大取值，在縱向上我們可以設(shè)置縱向防落架構(gòu)造，縱向裝置不可妨礙縱向防落架構(gòu)造功能的發(fā)揮，同時在強震區(qū)橋梁上結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用重量輕的鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)體系，增加整體性，減小地震慣性作用。 </p><p>&l

16、t;b>　　五、結(jié)束語 </b></p><p>　　綜上所述，我國是世界地震多發(fā)國家之一，公路橋梁這種典型的線狀工程地震易損性是很高的。目前，地震對于公路橋梁結(jié)構(gòu)的破壞規(guī)律是不可預測的。所以，設(shè)計人員要根據(jù)具體的地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合著公路橋梁的結(jié)構(gòu)特點及合理的設(shè)計理念，控制好施工質(zhì)量，從多方面入手來盡量降低震害對公路橋梁的影響。 </p><p><b>　　參

17、考文獻 </b></p><p>　　[1] 王克海《淺談公路橋梁抗震設(shè)計理念》[J]，《土木工程學報》2013年08期. </p><p>　　[2] 鄭丹《論橋梁抗震性能的評定》[J]，《公路交通技術(shù)》2011年04期. </p><p>　　[3] 趙麗、蘭海艷《橋梁延性與減隔震設(shè)計方法應(yīng)用研究》[J]，《公路工程》2012年12期. </p