公路橋梁結構抗震設計研究

楊楨

摘要：近些年來，我國的社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，國家也加快了公路橋梁等公共道路設施的建設進程，以緩解國內(nèi)各地的交通壓力。公路橋梁等是現(xiàn)代化交通快速發(fā)展的產(chǎn)物和必要通道，其重要性不言而喻，而在施工過程中，公路橋梁結構的抗震設計是極為重要的組成部分，因為抗震設計不僅關系到公路橋梁的整體施工質(zhì)量和廣大施工人員的生命安全，還關系到工程在特殊情況時的抗震性能。基于此，本文將公路橋梁結構抗震設計研究作為論述的重點，希望能為廣大的設計人員提供幫助。

關鍵詞：公路橋梁；結構；抗震設計；研究

自改革開放以來，人們的生活水平日益提升，現(xiàn)代城市交通的壓力也越來越大。在這一大背景下，國家開始加大了對公路橋梁等設施的建設投入，而隨著社會的逐漸發(fā)展，人們對公路橋梁的建設質(zhì)量，尤其是抗震設計方面也提出了更高的要求和標準。因為抗震設計水平的高低將給現(xiàn)代公路橋梁的施工過程和抗震性能、穩(wěn)定性能等方面帶來嚴重的影響。所以，為了切實保障公路橋梁的使用安全，相關的技術人員必須充分重視其中的抗震設計環(huán)節(jié)，從而提升我國公路橋梁的施工建設水平。

一、公路橋梁常見震害現(xiàn)象說明

（一）上部結構

公路橋梁上部結構的損壞、墜落情況較常見于初期的破壞性地震中。根據(jù)公路橋梁下落的方式來判斷的話，主要是順橋向的居多。梁體如果是順橋的方向產(chǎn)生墜落的話，那么梁端部分就將和橋墩邊緣發(fā)生碰撞，從而對橋體的下部結構造成極大的損壞。正是因為這樣，有關專業(yè)人士認為順橋方向是最具危險性的地震作用方向，所帶來的破壞程度是極為驚人的。

（二）支承連接部位

公路橋梁支承連接部位的毀壞、伸縮縫以及掛梁懸節(jié)點等位置通常被技術設計人員稱為橋梁整體結構中抗震性能最為脆弱的部分之一。因為通常來說，當處于初期毀壞性性較強的地震中，橋梁的支承連接部位發(fā)生震害情況非常常見。

（三）下部結構

橋梁下部結構的毀壞主要包含橋墩等的坍塌、傾斜以及墜落等方面，對于現(xiàn)代鋼筋混凝土的橋墩來說，現(xiàn)有的毀壞情況同時也包含橋墩墩柱不同程度的開裂、外層結果的脫落、內(nèi)部鋼筋的嚴重變形和斷裂。橋梁下部結構發(fā)生自身毀壞的情況較為少見，但這一結構遇到震害的常見形式為基礎下沉、整體發(fā)生移動等。橋梁上部結構發(fā)生墜毀現(xiàn)象通常不是因為地震具有的動力效應，而是因為橋梁的支座以及下部結構的失效。橋梁下部結構失效的影響因素較多，但其中最為直接的原因是橋梁地基發(fā)生液化又或者是岸彼的穩(wěn)定性不高等，當然也不排除橋梁本身硬度、強度不高的原因。

二、公路橋梁抗震設計參數(shù)解析

（一）剛度

針對地震側(cè)向力作用下位，公路橋梁的設計人員應當充分保證結構變形有關計算的科學度與精確度，同時也應當對可能發(fā)生的變形現(xiàn)象開展管控。正是因為如此，有關的設計人員需要把公路橋梁的現(xiàn)實剛度精度地計算出來，同時這個計算值能夠把公路橋梁的整體負載、作用力和變形開展密切的聯(lián)系。總的來說，公路橋梁整體構造剛度的計算值具有重要作用，它是發(fā)生地震時橋梁位移預測值的核心依據(jù)。

（二）強度

公路橋梁的整體結構強度水平和地震毀壞程度之間成一定關系，結構強度越高，受損壞程度就將降低，同時在彈性地震反應中將產(chǎn)生的作用力開展一定抵抗。然而因為這一類施工形式運用在一般公路橋梁的建設中，就會導致建設成本的大幅度上升，從而引起資源的不必要損耗。因此，當開展現(xiàn)實的公路橋梁抗震設計的時候，對于強度方面設計人員通常將采用彈性地震力30%-60%范圍內(nèi)的某一部分，然后根據(jù)公路橋梁結構中所具有的非彈性變形性能，進一步提升施工工程的抗震性能。

（三）延性

由于地震作用，公路橋梁很可能會產(chǎn)生變形等各類現(xiàn)象，這時候必須有效保證橋梁的絕大部分能夠度初期強度開展維系。在非彈性反應的范圍之內(nèi)，公路橋梁的整體構建和原料能夠針對實際產(chǎn)生的變形現(xiàn)象開展抵抗，這時通常將采用延性開展表現(xiàn)。延性是現(xiàn)代地震區(qū)內(nèi)公路橋梁結構必有的一大特性，它將降低公路橋梁的地震破壞程度。

三、公路橋梁結構抗震設計要點解析

（一）上部結構抗震設計

當開展公路橋梁抗震設計的時候，它們的上部結構和截面方式這兩點，一定要嚴格遵守跨徑多少的精準確定。具體來說，當施工的公路橋梁擁有相對較大的跨徑時，截面應當采用箱型，因為它的整體抗震性能較高，也擁有較高的抗彎性能。

（二）下部結構抗震設計

當進行公路橋梁的抗震設計時，必須選定地基相對穩(wěn)固的地點開展橋臺的相關布設工作，同時需要注意的是，公路橋梁下部橋臺的構造需采用 T 形又或者是 U 形。除此之外，針對延性這一方面來說，鋼筋混凝土橋墩的延性是較為良好的。因此當開展實際公路橋梁的施工設計時，設計人員必須首先考慮采用空心假面的橋墩而不是實心截面的。

（三）連接件的抗震設計

上文的解析中我們有提到公路橋梁的連接件是整體抗震設計性能中最為核心的部分，因為它較為脆弱，很可能會發(fā)生梁體嚴重位移、滑動等情況。因此，當進行現(xiàn)代公路橋梁的抗震設計時，設計研究人員應盡量降低其中的伸縮數(shù)量。同時，當開展伸縮縫的選定時，設計人員還應當對公路橋梁的變形性能進行科學地研究，從而充分滿足地震時可能會產(chǎn)生的位移情況。當然，還應當把相關的部件進行合理的設置，比如限位器等，進而有效保障各類部件擁有對應的能量抵消性能。

四、結束語

由于我國經(jīng)濟地快速發(fā)展，現(xiàn)代公路橋梁的施工建設成為適應經(jīng)濟發(fā)展的重要體現(xiàn)，而抗震設計是公路橋梁施工的重大的組成環(huán)節(jié)之一，它對公路橋梁的施工質(zhì)量和使用性能等方面具有極大的意義，是現(xiàn)代交通安全、高效運轉(zhuǎn)的核心要素。因此，廣大的設計人員必須對公路橋梁的抗震設計工作加以充分的重視，同時有關的工程部門也必須對各大施工環(huán)節(jié)進行有效、有力的監(jiān)督，從而推動我國公路橋梁抗震設計質(zhì)量的提升。

參考文獻：

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