橋墩選型對連續剛構橋地震響應的影響

譚鋒

摘要：在連續剛構橋前期推廣使用時，存在著或多或少病害，經過一段時間發展，其表現越來越明顯。有些病害由于設計對結構的認識不足造成;有些是施工中未按相關規范、規程施工造成;有些則是后期運營和養護過程中引起，這些均是早期預應力混凝土連續剛構橋病害發現的高峰期，基于此，本文對橋墩選型對連續剛構橋地震響應的影響進行分析。

關鍵詞：橋墩選型;連續剛構橋;地震響應

引言

連續剛構橋是將墩身與主梁固結成一體的橋梁。由于墩身與主梁形成剛架，承受上部結構荷載時，主梁受力合理。連續剛構橋一般位于深山峽谷之中，且跨越能力強，需要一定的抗震能力，而橋梁結構在地震中的震害主要發生在橋梁下部結構，因此，本文對橋墩選型對連續剛構橋地震響應的影響研究具有十分重要的意義。

1連續剛構橋的技術特點分析

首先，連續性較好。在傳統橋梁實際建設過程中，施工步驟較為復雜、施工歷程較長，建筑橋梁施工進度較慢。而在現如今連續剛構橋實際研制過程中這一問題加強了重視程度，在連續剛構橋技術研究過程中加強了墩梁固與主梁的連續銜接程度，進而在一定程度上使得其緊密程更好，施工復雜程度逐漸降低，現代橋梁建設的質量更高。同時在一定程度上也有利于促進減輕橋梁建設施工工作人員負擔量，使得現代橋梁建設能夠在科學有效的時間內完成各項工作。其次，安全性能更好。連續剛構橋的研發明，在一定程度上能夠有效減少橋梁實際建設過程中的各個復雜環節，可以直接組裝，有效提高橋梁建設的安全性和便利性。最后，內力布局較為合理化。在如今我國橋梁實際建設過程中，內力布局也起著重要的作用，只有合理的內力布局才能在一定程度上推動橋梁建設更加科學化和安全化，在實際建設過程中充分合理安排內力布局，進而在一定程度上能夠更加有序減少主梁中的彎距，進而在一定程度上使得橋梁受力更加均衡，力度分布安全更加合理化，進而在潛移默化中有效提高現代橋梁建設的安全性能，也使得現代橋梁工作建設更加高效化。

2橋墩選型對連續剛構橋地震響應的影響

結構自振頻率計算是結構抗震計算的基礎，結構自振頻率取決于結構的質量與結構的剛度，計算結果如表1所示。從表1中可以看出：1）橋墩類型不同會影響結構動力特性，三種工況中，矩形薄壁墩基頻最高，而雙肢墩基頻低，自振周期長，說明雙肢墩有效降低結構剛度，延長了結構的自振周期，于抗震有利。2）連續剛構橋一般受墩梁固結的影響，自振振型中墩柱橫彎的同時會伴隨主梁的橫彎，墩柱縱彎的同時均通常會伴隨有主梁豎向彎曲。3）橋梁的前十階振型中，前兩階振型分別為縱彎和橫彎，后八階振型以豎彎和橫彎為主。所以此橋主振型為豎彎和橫彎，因此此橋設計時還是要適當增加橋墩橫向剛度。

3加強連續剛構橋質量控制的有效措施

3.1制定合理有效的質量監理制度

連續剛構橋對現如今橋梁建設有著重要的影響，因此在現如今我國連續剛構橋實際建設過程中，不僅僅應該注重其技能性得到新的發展突破，更應該制定合理有效的質量監理機制，進而在一定程度上使得連續鋼橋建設能夠更加科學完善，進而有效推動我國現代橋梁建設。例如：①工作人員具體施工過程中應該合理有效劃分每個工作人員的工作職責和工作任務，進而在一定程度上有效防止施工工作人員在實際工作中出現一系列的懶散和懈怠工作情緒，進而有效提高工程進度和工程質量，促進橋梁建設工作能夠在科學有效的時間內完成。②在連續剛構橋實際建設過程中應該做好相關審核驗收工作，在施工工作人員實際施工過程中應該加強對施工材料和施工設備的檢修工作，促進連續剛構橋建設各項施工環節能夠更加合理有效。③在連續剛構橋實際建設過程中應該采用高質量的施工材料，在傳統連續剛構橋實際建設過程中，在實際選購材料的過程中經常選擇價格相對低廉的材料，使得施工材料質量得不到有效保障，為后續橋梁實際投入使用過程中，重復返修工作造成了一定的壓力，因此在現如今連續構橋實際建設過程中應該加強對施工材料的質量檢測，采用高質量材料，提高橋梁使用壽命和質量。

3.2設置橫向預應力

橫向預應力主要設置在橋面板中，其主要作用在于使頂板處在受壓的實際狀態，避免頂板在長時間運營后產生縱向開裂。雖然在腹板框架效應作用下橫向預應力可能被削弱，但通過對橫向預應力的適當設置還是十分重要和必要的，需要引起設計人員的高度重視。一般情況下，橫向預應力需要將橫向框架受力作為主要依據，對于懸臂部分的橫向預應力，需布置在頂板上緣，而跨中處的橫向預應力則在與頂板下緣相靠近的部位布設，在實際的布設過程中，因存在縱向約束，實際干擾較為嚴重，所以部分設計單位為了簡化施工，直接將橫向預應力布設于頂板上緣，對此，需對橫向預應力實際布設進行適當的調整。根據現行設計規范，橋面板上長邊和短邊之比不能小于2。在計算過程中，將箱梁的整個橫截面視作一個整體框架，其縱向長度確定為1m，在順橋向上按照50cm的間隔距離進行布置。

3.3合理進行加固設計

加固設計目的本著提高橋梁本身承載力，受力上滿足原設計規范要求，達到橋梁本身使用功能。同時還考慮以下幾點因素：（1）維持設計荷載標準，加固力求不過度增加主橋荷載;（2）解決當前病害和關注長遠安全并重;（3）加固措施合理可行，針對性強，操作方便;經濟性和加固有效性并重。通過施加體外預應力改善結構的整體性能和減緩跨中撓度，同時對梁體的主拉應力進行改善，避免箱梁腹板繼續開裂，增強梁體整體抗剪承載能力。鋼束采用了多支點的轉束布置方式具有以下優點：（1）節約了體外預應力索的用量。（2）在錨固點和轉換點位置減少了對頂板及底板的受力影響，防止后期施工和運營過程中對結構二次破壞;（3）更好地將體外預應力索斜向分力傳遞給腹板，對腹板裂縫發展有抑制作用，較好地達到了本次加固的目的;（4）施工方便，施工中的加工更方便，張拉鋼束的工作量也減少。在梁端部和跨中的索力單向較大處采用混凝土轉向塊方式解決其附加應力。

結束語

總而言之，隨著現如今我國科學技術水平的逐漸提高，相關科技工作人員經過一系列的實踐發明探究，進而研制出連續剛構橋技術，在現如今連續剛構橋實踐建設過程中不僅僅應該注重提高其科學技術，更應該完善各項監督機制，進而在一定程度上有效推動現代橋梁建設技術和安全取得突破性進展。

參考文獻

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