山區公路橋梁抗震設計與抗震加固措施初探

永順縣溪州公路橋梁勘察設計有限責任公司 湖南 永順 416700

現階段，隨著我國交通基礎工程建設規模不斷擴張，公路橋梁工程已經逐漸覆蓋到我國各個偏遠地區，為人們的日常出行提供了諸多便利，同時帶動當地區域經濟的快速向前發展。在我國部分山區地區公路橋梁設計工作中，由于受到地質條件因素的影響，必須要充分考慮到山區公路橋梁的抗震設計內容，同時需要有效做好抗震加固處理工作，有效預防部分區域可能受到地震災害問題的影響，避免山區公路橋梁在遇到地震災害時產生嚴重的倒塌事故，延長山區公路橋梁工程的使用壽命，同時為人們的日常出行安全提供重要保障。

1 山區公路橋梁抗震設計工作原則與方法

1.1 山區橋梁抗震設計工作原則

通過對我國部分山區橋梁工程病害問題勘查分析可以看出，我國很多山區內部公路橋梁工程經常會出現橋墩基礎結構抗震能力不足問題，如果對橋梁的支座、橋墩以及蓋梁等部分直接進行全面加固處理，不但需要投入大量的經濟成本，同時在加固施工效率較低，耗費的時間相對較長，并且在橋梁加固工作過程中會影響到車輛的正常通行。因此，在針對山區橋梁抗震設計工作中必須要遵循以下幾個方面原則：第一，需要對抗震能力較弱的橋梁構件進行針對性加固處理，通過增加橋梁抗震能力以及控制地震災害問題，對橋梁結構所產生的影響程度兩方面進行處理，制定出更加經濟合理的橋梁加固措施來進行解決。第二，需要根據山區橋梁工程的結構布局情況，對橋梁加固工作方案進行針對性選擇，在橋梁加固工作之前需要對橋梁的實際使用條件情況進行綜合分析和考慮[1]。

1.2 橋梁工程抗震設計工作方法

現階段，在我國國內外山區公路橋梁抗震設計工作中，設計工作方法處于不斷完善和發展的工作狀態，同時已經慢慢呈現出從強度控制設計，轉化為橋梁基礎位移、延展性以及橋梁結構性能與能量掌控等設計工作方向上。但是對于橋梁的受力性能以及能量控制設計，仍然處于初步研究和發展階段，因此在山區橋梁抗震設計工作中應用相對較少。現階段，在山區公路橋梁抗震設計工作中，比較常用的設計方法包含靜力設計法、反應普法和時程分析法等。

通過靜力分析法，在設計計算工作方面相對比較簡單，但是該方法沒有將橋梁在地震波作用條件下，所產生的基礎變形和動力特點考慮其中，因此通常只適用于橋臺擋土墻等一些質量相對較大的剛性結構設計工作中。反應普法在山區橋梁抗震設計工作中應用最為普遍，通過該方法的使用，可以將橋梁所在區域產生的地震能量當成反應譜信息進行輸入，從中可以有效得到橋梁結構對于地震的動態響應規律。但是通過反應普設計法，沒有充分考慮到地震災害所具有的隨機性，因此在計算方式上仍然是基于線彈性設計理論，不能有效計算出橋梁結構進入塑性屈服之后所產生的變形和受力特征。

2 山區公路橋梁抗震加固處理措施

針對山區公路橋梁采取針對性的抗震加固處理措施，主要工作目標是防止橋梁出現垮塌，保證橋梁結構在受到地震災害影響和破壞控制在合理范圍之內。在最近幾年的發展過程中，針對山區公路橋梁抗震加固設計工作，通常主要是基于橋梁上布局構為彈性，將橋梁下部結構視為延性抗震設計體系。山區公路橋梁上部結構經常會出現落梁、倒塌以及嚴重撞擊等事故問題，主要原因是因為在受到地震災害的影響條件下，橋梁結構下部穩定性不足，各橋梁墩柱之間運動存在差異性，同時橋段伸縮縫會出現不斷撞擊現象，因此在確定橋梁抗震加固處理工作中，需要充分重視橋梁下部結構的抗震性能[2]。

現階段，山區公路橋梁抗震加固處理工作方法主要包含兩種形式：第一，需要全面提高橋梁結構的抗震能力，使其保證具有足夠的支撐強度，可以抵抗地震波所產生的影響；第二，有效降低橋梁結構對地震波動態響應所產生的影響，可以通過在基礎部分增加隔震支座的方法，使得橋梁結構的基礎支撐性和穩定性滿足抗震設計工作要求。因此，針對山區公路橋梁抗震加固處理工作，可以將其分為上部結構加固、下部結構加固以及減震隔震加固處理三種形式。橋梁墩柱的抗彎折能力是橋梁抗震設計工作的關鍵要點，當橋梁墩柱的抗彎能力不足條件下，很有可能會受到地震災害的影響出現倒塌。針對下部結構的加固處理方法，主要包含使用鋼套管增加墩柱的截面面積，同時使用復合材料配合預應力鋼絞線，或者使用高強度混凝土材料等進行加固和處理。

下部基礎結構加固工作原理，主要是通過增強橋梁下部結構的穩定性，保證橋梁結構具有更高的抵抗地震荷載的能力和效果。減隔震抗震加固處理方法，主要是在橋梁下部結構和橋梁基礎結構之間增加隔震系統，保證橋梁固有的周期增大，以此來降低橋梁結構的地震力作用，效果增大隔震系統的變形量。在具體的加固處理工作中，相關工作人員需要根據不同地區地質條件構成的不同，以及橋梁工程的建設形式差異性，對加固處理方案進行針對性選擇，充分發揮出山區公路橋梁抗震加固工作優勢，在遇到地震災害的情況下可以將損失降到最低。

3 結束語

由此可以看出，在山區公路橋梁抗震設計工作中，必須要根據橋梁結構自身的實際構成特點，以及所處地理條件等方面因素進行綜合考慮，有效確定橋梁抗震設計工作的相關方法，有效提高山區公路橋梁抗震設計的科學性與合理性，通過采取橋梁工程針對性加固處理方案，全面提高橋梁工程的結構穩定性。