基于公路橋梁結構抗震設計分析

王丹

摘要：公路橋梁工程一直都是我國重要的基礎建設重點，隨著技術的發展我國的公路橋梁建筑也有了很長足的進步。大型多跨公路橋梁結構具有跨數多、距離長的特征，但是其中的影響穩定因素也需要考慮更多，本文根據當前公路橋梁的結構設計特點結構抗震設計實踐進行分析，提出一些關于設計中應注意的問題，僅供讀者參考。

關鍵詞：公路;橋梁;結構設計;抗震設計

公路橋梁在現代基礎設施建設中占據著十分重要的作用，通過強化抗震設計，有助于提升道路橋梁建設綜合水平，探索公路橋梁抗震設計優化路徑，對于助力現代基礎設施建設具有重要意義。構建一體化的道路橋梁抗震設計思路，對于道路橋梁基礎設施建設發展具有至關重要的意義^[1]。

一、公路橋梁結構抗震設計特點和發展

（一）公路橋梁結構的分類及特點

公路橋梁結構主要可以分為五大類外形，及枕式公路橋梁結構、斜度公路橋梁結構、弧形公路橋梁結構、脊背式公路橋梁結構、擾流公路橋梁結構。枕式公路橋梁結構和斜度公路橋梁結構在外形相類似，在坡度上有所區別，主要用于大跨度的建筑中，相對于傳統設施有著更可靠的優點。脊背式公路橋梁結構顧名思義其截斷面類似于書本，整個外觀平整光滑，在出廠時一次壓膜成型，更具有整體性，對于較少震動緩解撞擊更有優勢，由于脊背式公路橋梁結構外形美觀一次成型，在撤氣或撤水的時候會完全扁平，減少了低流干擾，有助于提升抗震設計水平^[2]。

（二）公路橋梁結構的發展

我國目前的公路橋梁結構數量已建成的已有很多，按照我國的公路橋梁工程的實際情況并在多年的建設經驗總結，已經形成了具有中國特色的公路橋梁結構體系，但是通常都是以小型為主，真正的多跨大型公路橋梁結構還屈指可數，大型多跨公路橋梁結構在實際應用中有很多地方可以使用，也是未來公路橋梁工程抗震設計的重要發展趨勢，隨著科技的發展與技術的不斷完善，大型多跨公路橋梁結構的需求量也在不斷增加，由于其跨越度大、跨數多等特點，導致了在設計其工程布置形態、安置位置等方面需要更多的考慮和更多的規劃考量，這也是我國目前大型多跨式公路橋梁結構抗震設計的重點與難點。下面我們根據筆者多年的經驗將設計中需要注意的問題一一進行剖析，為讀者提供更多的思考角度和更寬泛的公路橋梁抗震設計思路，旨在提升綜合設計水平，適應當前道路橋梁建設發展趨勢^[3]。

二、公路橋梁結構抗震設計中應注意的若干問題

（一）高低布置形式或深淺槽布置形式

在抗震設計實踐中，公路橋梁結構的地底基礎有多種形式，我國采用的平底板型居多，但是這種基礎底板不太適合于地質活動活躍的地區，在平底板基礎高低一致，就會導致變道或改變形態，長期以往對公路橋梁結構提有著非常不利的影響。大型多跨公路橋梁結構由于跨度大、跨數多很容易造成嚴重的變形現象，一旦達到一定的程度就會致使公路橋梁結構損壞甚至報廢，涉及到的經濟成本非常高。針對這樣的情況，我們要結合所涉及區域的實際情況進行分析，并借鑒多地的建設經驗，為所涉及的公路橋梁抗震設計參考更多的數據和經驗。根據以往的實踐，有的山坳公路橋梁中可以保留原有的深基槽，并采用深淺基槽的布置方式，提升抗震設計綜合水平，在不改變形態基礎上減少公路橋梁結構的塌落次數，以此延長其使用壽命。深淺槽布置是大型多跨公路橋梁結構體的改善型布置方式，對于增加公路橋梁結構基礎有著重要意義，也是實際設計中的一種創新形式，但是要根據現場的實際和到情況進行驗算，選擇深淺適中的位置^[4]。

（二）抗震設計結構優化系統

公路橋梁在運營期間經常會發生自行塌壩現象，造成這種情況主要是因為抗震錨固位置松動、基礎底板漲縮、結構關閉不嚴、導管老化等多種因素促成的。當大型多跨是公路橋梁在地震中自行塌壩現象出現的時候，一般都采取人力補救的方式，但是這樣的方式需要消耗大量的人力、物力、電力，是一種資源的浪費，而且隨著時間的推移坍塌現象還會繼續，也就是說需要我們一直不斷的持續補水，那么可想而知其中的經濟損失有多巨大。自行塌壩現象出現，我們要根據當地地震發生情況，結合公路橋梁的路況實際，有針對性的調整公路橋梁道路結構，提升公路橋梁結構的抗震設計水平，同時，根據公路橋梁使用年限，其綜合抗震水平也會發生變化，對于存在的結構性問題，要及時補救，并建立動態的道路橋梁道路監控體系，探索性科學的數據預警體系，減少了人力監控的失誤，也能有效防止地震災害的危害，使得公路橋梁結構平穩運行^[5]。

（三）抗震設計中的排水系統布置

很多公路橋梁涉及區域會存在水流湍急、水量大的問題，在進行抗震設計的時候要考慮排水要素，在其周邊布置泵站是設計環節必須要嚴肅正視的問題，一旦排水系統設置不夠精確或者不合理，直接關系到日后的運行情況以及性價比。一般設置在公路橋梁較寬、沿線長的地段，所以必須要滿足使用設計功能，但是上游可能突發洪水，就要有足夠的抵御能力，同發生地震衍生的水利災害后也不能阻止水流，所以涉及相關的運行管理及經濟投資等問題。在我們設計環節，上游如果公路橋梁結構必須能夠快速的塌壩，這就首先要計算泵站的運行能力，保證符合排水規模，但是充壩的時間很少有約束。所以在泵站布置的時候要盡量使用大泵排水、校泵充氣，水下要預埋潛水泵作為不時之需的備用泵，用大泵站排水主要是為了抗震救災時候爭奪更多的寶貴時間，通過優化道路橋梁上下游的水利設施，提升迅速排水和泄洪能力，對于提升道路橋梁抗震設計水平具有重要意義。在公路橋梁設計實踐中，要結合抗震設計的實際情況，構建一體化的公路橋梁抗震設計思路，助力現代公路橋梁抗震設計實際效果，提升公路橋梁設計綜合水平。

三、結語

綜上所述，大公路橋梁結構抗震設計是我國未來發展的公路橋梁工程趨勢，有效彌補了傳統公路橋梁的短板，自身具有多種優點。我們在文中對公路橋梁抗震設計進行了簡短的介紹和分析，并針對公路橋梁結構抗震設計布置形式、排水系統的布置等方面進行了問題分析和總結。這是筆者認為在公路橋梁抗震設計中常見的幾種設計可能會遇到的問題，我們要正視問題的存在，才能更好的解決問題，注重問題的解決方式，更多的以創新的思考方式和科學嚴謹的態度對待公路橋梁結構抗震設計工作，為我國的設計提出更多更好的建議，促進公路橋梁工程更加完善和提高，為我國的公路橋梁事業獻計獻策。

參考文獻：

[1]袁琳琳，祝義申.公路橋梁結構抗震設計要點分析[J].卷宗，2019（26）：300.

[2]龔小麗.高速公路橋梁結構的抗震設計要點分析[J].建筑工程技術與設計，2019（29）：1601.

[3]王小娜.公路橋梁結構抗震設計要點分析[J].卷宗，2019，9（21）：354.

[4]葉福遠，陳偉.深入闡述提高公路橋梁結構抗震性設計方法[J].人民交通，2018（14）：52，54.

[5]李永濤，劉凱凱.淺析公路橋梁結構抗震設計的要點[J].建筑工程技術與設計，2018（30）：1665.

作者身份證號：370829198504190044