關于橋梁工程抗震設計的分析

方主明

摘要：近年來，地震災害在我國發生的越來越頻繁，給國家和人民的生命財產安全帶來了嚴重的威脅，作為連通道路的重要結構，與人們出行安全息息相關的橋梁工程更是要著重加強抗震設計，唯有如此才能保證過往車輛和行人的通行安全。本文將闡述橋梁結構在遭遇地震時產生的幾種主要破壞形式，并對橋梁工程抗震設計的要求和方法加以探討和分析，以期能夠全面提高橋梁工程抗震設計水平，從而給交通運輸行業的蓬勃健康發展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：橋梁工程；抗震設計；原則；方法

引言

地震災害的危害相當之大，一旦發生釀成的損失將不可估量，容易引起建筑物的倒塌，甚至極有可能危害到人們的生命安全，因此建筑物的抗震設計一直是比較重要的一項工作，備受社會各界的廣泛關注。而伴隨著我國交通運輸行業的發展，橋梁工程也在如火如荼的開展，為了保證橋梁性能的有效發揮，必須要準確掌握抗震設計的關鍵要點，確保能夠將抗震設計落到實處，這樣人們的出行安全才能得到可靠的保障，相關行業也能保持良好的發展。

一、地震對橋梁結構造成的危害

一般來說，地震災害對橋梁結構產生的危害主要表現在四個方面，分別是彎曲破壞、彎剪破壞、落梁破壞和支座損傷。首先，彎曲破壞是由于橋梁受到了來自水平方向的地震荷載，引起了混凝土裂縫的發生，混凝土保護層和鋼筋會大范圍的剝落和斷裂，鋼筋混凝土結構將會隨之失效，無法繼續發揮對橋梁的支撐作用，橋梁將隨之垮塌。其次，彎剪破壞是在地震荷載超過橋梁結構剪切力后產生的一種巨大破壞，先會出現在橋梁結構比較薄弱的環節，當其出現裂縫以后會逐漸的擴大和蔓延，最終將延伸到整個橋梁之上。再次，在地震波的影響之下梁體產生了較大的位移，與橋墩之間的距離越來越遠，一旦移動距離超過梁體長度，即會出現落梁現象。最后，支座是橋梁上部結構和下部結構之間的連通結構，也是傳遞荷載的一個重要結構，在發生地震時支座受到的作用力超過其荷載范圍就會出現損傷情況，但是會抑制橋梁破壞程度的進一步擴大，有力保護了橋梁主體結構的安全。

二、橋梁工程抗震設計要求

1、場地選擇

當地震發生時地基首當其沖會遭到破壞，還會通過支座迅速傳遞到橋梁的上部結構，尤其是在軟土地基環境下地震對橋梁結構造成的破壞更是不可小覷，這就要求在選擇施工場地時能夠做好實地勘察工作，了解周圍的地質和水文條件，盡量規避開土質松軟的區域，以增強地基的穩定性。

2、結構布置

在開展橋梁結構布置工作時需要從整體角度出發，系統、全面的予以考慮，力爭做到橋梁結構的形態穩定、規整，尺寸和質量比例適中，各個部分構件的連接十分緊密，那么在遭遇地震時橋梁中的各部分構件就不會輕易的掉落了，橋梁將會保持穩定，其倒塌風險也會被降到最低。

3、構件設計

地震災害對橋梁結構的破壞大多是因為振動引起的，所以橋梁工程的抗震設計關鍵就是要盡可能的削弱振動能量，確保橋梁主體結構受到的振動能量處于其荷載范圍以內，還要試圖提高橋梁結構的強度、剛性和延性，這些指標都或多或少的會影響到橋梁結構的抗震能力，抑制橋梁構件發生變形。

4、遵循原則

橋梁工程的抗震設計需要遵循特定的原則，這是經過大量研究和探索實踐形成的寶貴思想和經驗，值得設計人員加以參考和借鑒。其中比較重要的一點就是能力設計原則，要求應用強柱弱梁，強剪弱彎，強節點弱構件這一設計模式，那么在發生地震災害時脆性破壞就會得以避免了，橋梁主體結構遭到的破壞程度將會被控制在最小范圍內。

三、橋梁工程抗震設計方法探析

1、橋梁抗震概念設計

所謂橋梁抗震概念設計即是指在橋梁工程抗震設計階段將以往相關工作開展中形成的先進思想和經驗加以歸納和總結，與橋梁工程項目的實際情況相融合，以便得到規范可行的抗震設計方案，確保橋梁整體結構和各部分構件的材料選擇、結構布置都能達到最優，橋梁結構的強度、剛性和延性等指標較為科學合理，且按照此設計進行橋梁結構的施工還能夠大大減少施工成本投入，可謂是經濟價值和技術價值兼備。只有保證橋梁抗震概念設計的順利開展，才能提高數值計算的準確性，橋梁工程的抗震設計也能真正展現其應有的價值。

2、橋梁延性抗震設計

目前延性抗震驗算所采用的破壞準則主要有：強度破壞準則、變形破壞準則、能量破壞準則、基于低周疲勞特征的破壞準則等。通過對懸臂式單質點系統的非線性地震反應進行分析后，得出破壞機理為：在形成完全的塑性反應之前，消耗的能量自然的構成結構等效粘滯阻尼的一部分；當完全進入塑性變形并產生塑性漂移后，將會引起結構倒塌?；谶@一理念，保證橋梁結構不被破壞的條件是讓其保有足夠的耗能能力，這被認為是橋梁延性抗震設計的一個要點所在。

3、抗震設計方法的創新

與靜力理論相比，動力理論更具有先進性和科學性，不僅囊括了地震的振幅、頻譜和持時這三項基本要素，還能夠反映出地震的其他特性，在此基礎上衍生出了更為實用的抗震設計方法，要求給出符合場地情況的、具有概率含義的加速度時間函數，復雜結構則要求給出三個分量及其空間相關性；結構和構件的動力模型更為接近實際，包括了非線性特性；地震反應分析方法考慮了結構反應的全過程，包括變形和能量損耗的積累；設計原則考慮到多種使用狀態和安全的概率保證。

4、多階段設計方法

我國對地震的研究正逐漸深入，形成了各種各樣的理論，推動著橋梁工程的抗震設計向著規范化、標準化的方向全面邁進，傳統的、單一的設計方法也朝著兩階段、三階段設計方法發生變革。但是研究理論的多樣化還使得設計人員在橋梁工程抗震設計時發生了觀念的分歧，這點亟待得到解決，需要相關人員能夠繼續加強抗震設計的研究，尤其涉及到需求計算與能力計算方面，應利用現代信息技術建立分析模型，以便得到準確的數據信息。

結語

橋梁工程抗震設計的重要性不言而喻，在開展該項工作時需要明確抗震設計的具體要求，選擇合適的設計方法，還要對當前的研究理論予以不斷的創新，使之在抗震設計工作中能夠真正起到指導作用，從而全面提高橋梁工程的質量，打造穩定可靠的橋梁工程項目，使之更好的為我國交通運輸事業的發展而服務。

參考文獻

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[2]劉源.橋梁工程抗震設計問題探究[J].交通世界.2017（16）

（作者身份證號碼：4405081988****2310）