如何加強(qiáng)公路橋梁中的抗震設(shè)計(jì)

1、如何加強(qiáng)公路橋梁中的抗震設(shè)計(jì)【摘 要】在抗震搶險(xiǎn)救災(zāi)中，公路交通運(yùn)輸是搶救人民生命財(cái)產(chǎn)、盡快恢復(fù)消費(fèi)和重建家園的重要環(huán)節(jié)，遍布的道路交通就猶如全身的血管，由此可知道路交通的重要性，而公路橋梁作為道路交通的一部分，其重要性也就可想而知，而橋梁工程，作為重要的生命線工程，是交通運(yùn)輸?shù)难屎?，在?guó)家建立中起著舉足輕重的作用，為保證公路橋梁設(shè)施的完好，發(fā)揮其在抗震救災(zāi)中的作用，需對(duì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)進(jìn)展深化的研究，所以本文就將對(duì)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)予以簡(jiǎn)單的闡述?！娟P(guān)鍵詞】公路橋梁； 施工管理1橋梁的主要震害形式橋梁的震害有多種形式，根據(jù)破壞的部位不同，主要可分為上部構(gòu)造震害、附屬工程震害、墩柱震害、根底震害

2、四種：一是上部構(gòu)造震害。橋梁上部構(gòu)造震害按照產(chǎn)生的原因不同，可以分為構(gòu)造震害和位移震害。其中較常見(jiàn)的是位移震害，橋梁位移震害主要表現(xiàn)為上部構(gòu)造的縱向位移、橫向位移以及改變，一般來(lái)說(shuō)，設(shè)置伸縮縫的地方比較容易發(fā)生位移震害；二是附屬工程震害。在地震力的作用下，主梁與下部墩柱、橋臺(tái)連接部較為薄弱，假設(shè)附屬工程沒(méi)有足夠的限位才能將出現(xiàn)震害，其主要表現(xiàn)為支座脫離主梁、擋塊碰撞破壞、伸縮縫拉斷、臺(tái)胸墻剪斷等震害；三是墩柱震害。墩柱的震害主要表現(xiàn)出兩種特征：即塑性鉸破壞和剪切破壞，柔橋墩柱在地震力作用下，墩柱底部、頂部和墩柱與系梁連接處容易出現(xiàn)塑性鉸，塑性鉸混凝土在反復(fù)地震作用下剝落、破碎，失去承載才能，而

3、剛性墩在地震作用下，變形才能小，主要以強(qiáng)度抵抗地震力，當(dāng)?shù)卣鹆Τ狡涑休d強(qiáng)度時(shí)，出現(xiàn)剪切破壞；四是根底震害。根底的破壞與地基的破壞嚴(yán)密相關(guān)，地基破壞一般都會(huì)導(dǎo)致根底的破壞，地基破壞主要是指地震作用下因砂土液化、不均勻沉降及穩(wěn)定性不夠等因素導(dǎo)致的地層程度滑移、下沉、斷裂，根底的震害那么主要表現(xiàn)為移位、傾斜、下沉、折斷和塑性鉸破壞。2公路橋梁抗震設(shè)防目的公路工程對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和抗震救災(zāi)具有特別重要的意義，在地震時(shí)一旦發(fā)生破壞，就將造成交通中斷，后果非常嚴(yán)重，所以在進(jìn)展公路工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同等級(jí)公路的重要性程度，要考慮重要性系數(shù)來(lái)計(jì)算程度地震作用，其與建筑構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)采用的“三水準(zhǔn)兩階段

4、的抗震設(shè)計(jì)方法有所不同，目前我國(guó)橋梁抗震仍采用一次設(shè)計(jì)法，僅進(jìn)展根本烈度下的抗震驗(yàn)算，只進(jìn)展設(shè)計(jì)地震力作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算，沒(méi)有考慮橋梁構(gòu)造的“變形才能和“耗能才能，這就導(dǎo)致鋼筋混凝土墩桂在強(qiáng)烈地震作用下，往往會(huì)因設(shè)計(jì)彎曲延性缺乏或塑性鉸區(qū)設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度缺乏而發(fā)生彎剪破壞或剪切破壞，因此，單一的強(qiáng)度設(shè)防原那么是目前我國(guó)公路橋粱抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題，國(guó)際上公認(rèn)的多級(jí)抗震設(shè)防原那么是“小震不壞，中震可修，大震不倒，我們建議公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)宜采用三階段三水準(zhǔn)設(shè)防，對(duì)于第一階段設(shè)計(jì)：對(duì)于小震，宜采用眾值裂度的地震動(dòng)參數(shù)，計(jì)算出構(gòu)造在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，使構(gòu)造在小震作用下不發(fā)生彈性破壞，并進(jìn)展構(gòu)造

5、強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，滿足第一設(shè)防裂度對(duì)構(gòu)造強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性的要求，實(shí)現(xiàn)小震不壞；對(duì)于第二階段設(shè)計(jì)：對(duì)于中震，宜采用第二水準(zhǔn)裂度的地震動(dòng)參數(shù)，考慮剛度退化，計(jì)算截面開(kāi)裂、屈服及破壞時(shí)的荷載位移關(guān)系，并同地震荷載效應(yīng)比較，要求有一定的平安度，從而滿足第二級(jí)設(shè)防要求，實(shí)現(xiàn)中震可修；對(duì)于第三階段設(shè)計(jì)：對(duì)于大震，宜采用第三水準(zhǔn)裂度的地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震荷載效應(yīng)，并同截面的破壞荷載比較，要求有一定的平安度，并考慮構(gòu)造的倒塌機(jī)制，以保證整體穩(wěn)定可靠度，從而實(shí)現(xiàn)大震不倒，上述三階段設(shè)計(jì)原那么實(shí)際上就規(guī)定了構(gòu)造在三級(jí)地震程度下相應(yīng)的反響，即在多遇地震作用下，構(gòu)造總體處于彈性反響范圍，構(gòu)造構(gòu)件沒(méi)有損壞，在設(shè)防烈度的

6、地震作用下，構(gòu)造可能出現(xiàn)一定的塑性變形，但最大變形值應(yīng)限定在遠(yuǎn)低于構(gòu)造的容許變形以?xún)?nèi)，在罕遇地震作用下，構(gòu)造將經(jīng)歷較大的彈塑性變形循環(huán)，最大變形可能到達(dá)構(gòu)造的容許變形值，但始終不超過(guò)容許變形值，這就最終實(shí)現(xiàn)了“小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設(shè)防原那么。3公路橋梁抗震設(shè)防措施一是地段的選擇。路橋梁工程的工程設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)該對(duì)建筑地段進(jìn)展合理化選擇，掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料和以前的地震活動(dòng)情況，要避開(kāi)不宜建筑地段，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施；二是設(shè)計(jì)合理的構(gòu)造方案。在一般情況下，設(shè)計(jì)者在確定道路和控制點(diǎn)時(shí)，都應(yīng)避開(kāi)烈度高，震害破壞性大的地段，并合理利用當(dāng)?shù)氐貏?shì)地形，采用適宜的設(shè)計(jì)方案，在確保橋梁防震

7、程度的用時(shí)減少對(duì)自然平衡條件的破壞；三是要分析橋梁系統(tǒng)中抗震的強(qiáng)弱部分。通過(guò)對(duì)多年來(lái)的震害資料進(jìn)展查閱，我們發(fā)現(xiàn)橋梁下部構(gòu)造崩塌比較嚴(yán)重，橋梁上部構(gòu)造抗震才能相對(duì)較好，震害主要會(huì)使橋梁上部構(gòu)造中橋梁端撞損、梁片別離，不會(huì)影響橋梁的主要功能，震后修復(fù)也相對(duì)容易；四是橋梁延性抗震設(shè)計(jì)。延性抗震設(shè)計(jì)主要是利用構(gòu)造、構(gòu)件自身的延性耗能才能來(lái)抵抗地震的破壞作用，在設(shè)計(jì)時(shí)是通過(guò)增加構(gòu)造、構(gòu)件延性來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)構(gòu)造允許出現(xiàn)塑性鉸的部分進(jìn)展專(zhuān)門(mén)的延性設(shè)計(jì)，如梁體與墩、臺(tái)的連接處增加隔震支座，有效地減小墩、臺(tái)所受的程度地震力；利用橋墩延性抗震，采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng)到達(dá)減震的目的，采用減震新構(gòu)造-型鋼混凝

8、土構(gòu)造等，也大大了減小構(gòu)造在地震中的反響，進(jìn)步了橋梁的平安性能；五是防止橋梁落架設(shè)計(jì)措施。公路橋梁設(shè)計(jì)上要考慮主梁支承長(zhǎng)度和主梁限位裝置，在主梁支承長(zhǎng)度上要將取值放大一些，在縱向上要設(shè)置縱向防落梁構(gòu)造，但限位裝置不得防礙縱向防落梁構(gòu)造的作用發(fā)揮，且在強(qiáng)震區(qū)橋梁上構(gòu)造要采用重量輕的鋼構(gòu)造連續(xù)體系，增加整體性，降低自重，減小地震慣性作用；六是橋梁結(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)措施。橋梁結(jié)點(diǎn)區(qū)域一旦受損將難以修復(fù)，城市高架橋墩柱的結(jié)點(diǎn)、橋墩與蓋梁的結(jié)點(diǎn)、橋墩與根底的結(jié)點(diǎn)等，是保證橋梁整體工作的重要構(gòu)件，所以在橋梁抗震設(shè)計(jì)中，除了要保證墩、梁有足夠的承載力和延性外， 還要保證橋梁結(jié)點(diǎn)有足夠的承載力， 防止結(jié)點(diǎn)過(guò)早破壞，

9、因此，要加強(qiáng)結(jié)點(diǎn)的抗震加固；七是橋梁抗震新方法。就是用建筑工程中常用的隔震方法在公路橋梁構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)上，安裝隔震裝置、耗能裝置和吸震裝置來(lái)到達(dá)防震、抗震目的，以隔震、減震和制震技術(shù)為特點(diǎn)的構(gòu)造控制設(shè)計(jì)理論與理論彌補(bǔ)上了傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)的缺乏，將消極抗震變?yōu)榉e極抗震，為公路橋梁防震、抗震設(shè)計(jì)注入了新的活力；八是對(duì)于地震區(qū)的橋型選擇，宜按以下幾個(gè)原那么進(jìn)展：要盡量減輕構(gòu)造的自重和降低其重心，以減小構(gòu)造物的地震作用和內(nèi)力，進(jìn)步穩(wěn)定性，力求使構(gòu)造物的質(zhì)量中心與剛度中心重合，以減小在地震中因改變引起的附加地震力，應(yīng)協(xié)調(diào)構(gòu)造物的長(zhǎng)度和高度，以減少各部分不同性質(zhì)的振動(dòng)所造成的危害作用，適當(dāng)降低構(gòu)造剛度，使用延性材料進(jìn)步其變形才能，從而減少地震作用，要加強(qiáng)地基的調(diào)整和處理，以減小地基變形和防止地基失效。完畢