1、1浅谈桥梁抗震设计摘要：本文对桥梁的震害进行了分析，阐述了桥梁抗震设计原则，探讨了桥梁抗震设计措施。 关键词：桥梁；抗震；设计；措施 中图分类号：K928 文献标识码： A 文章编号： 地震是一种毁灭性很强的自然灾害，具有突发性，虽然它持续的时间只有短短的几十秒，但会造成非常巨大的损失，历来是严重危害人类的大灾害。突发的强烈地震不仅使建设成果毁于一旦，而且还会给人民的生命财产造成不可估量的损失。桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分，在各种救灾中，发挥着重要作用。 一、桥梁的震害分析 1、桥台震害 桥台震害的主要体现形式就是路基和桥台一起向一个方向滑移，使桥梁的桩柱发生倾斜，导致折断或者开裂。
2、如果桥梁的桥台属于重力式桥台，那么胸墙就会出现开裂，台体发生移动。 2、桥墩震害 桥墩震害的主要体现形式就是桥墩发生沉降、移位或者倾斜，墩身出现开裂的现象，甚至被剪断，一些受到压力的混凝土结构崩裂，露出钢筋结构，桥墩和基础连接的地方断开。 3、支座震害 2支座震害的主要体现形式是支座的锚固螺栓剪断或者拔出，支座本身受到破坏，所以传力体系中断，导致桥梁结构的其他部位出现损害。 4、主梁震害 在所有桥梁的震害当中，最严重的就是主梁坠落。导致这个震害发生的主要原因就是桥台或者桥墩出现倾斜或者倒塌，一旦主梁坠落，就意味着桥梁完全被破坏，而且在坠落过程中还会殃及周围建筑。 5、基础震害 基础震害会直接导
3、致桥梁倒塌，一旦基础被破坏，在地震之后桥梁也难以修复。造成基础震害的主要原因是砂土液化，桥梁基础的稳定性低，不均匀沉降等。无论是以上哪一种震害，都会导致严重的后果，带来不可估量的经济损失，甚至危害到人民群众的生命财产安全，所以一定要做好城市桥梁的抗震设计。 二、桥梁抗震设计原则 1、桥梁抗震设计在多级设防标准的要求下, 对结构强度、延性变形、结构控制、结构整体稳定也要求在多级设防的原则下进行抗震设计。 2、对桥梁抗震性加以分析研究, 某类结构不能在地震区内修建。在分析研究原有结构抗震性能的基础上, 应提出更能适应地震作用的结构型。其次, 对结构抗震设计不是被动地作为地震作用时结构强度、变位的验
4、算, 而是要从设计角度, 提高结构的防震能力, 要系统考虑结构的行为能力设计。 3、针对目前大量高架桥倒塌毁坏的教训, 必须开展对抗震支座、各种型式桥墩的延性研究, 要利用约束混凝土的概念提高它的延性。不但3对钢筋混凝土、预应力混凝土, 而且对高强混凝土结构、混合结构的延性都需展开研究。 三、 桥梁抗震设计措施 1、 桥梁选址 桥址应选择地质好、承载力高、地势平坦的地方。但实际情况中有时难以实现。一是高速公路的桥梁桥位取决于路线的走向位置，根据节约用地的原则，路线尽量少占良田，故桥位多在山坡、河谷走廊、河道、峡谷等处。二是路线穿越山区、丘陵地带或软土地区时，地形复杂、或地质不良。 2、 基础处
5、理 对于不良地质，可以根据不同的具体地质情况采用不同的方法进行处理。对于岩层较浅的地方，采用较大扩基或固定在基岩上。或者在扩基处砌筑厚度为 1.5-2m 的围裙。对于地基软硬不均，或砂层较厚地下水位较高地区要特别注意沙土液化，喷沙冒水现象的发生，可适当增加桥长，合理布孔，使桥墩、桥台避开地震时可能发生滑动的岸坡或地形突变的不稳定地段。或采用深桩、排桩穿过液化层，并采用系梁、承台等加强联结，或减轻结构自重，在非冲测线下一米处，设置围裙或条形基础，加大基础基底面积、减少基底偏心，并适当增加理置深度。亦可在台前或墩两侧设斜撑。并在考虑采用时，将水平地震力和竖向地震力加以组合验算。换士或采用砂桩也是一
6、种常用的方法。 3、 基础抗震措施 应加强基础的整体性和刚度，同时采取减轻上部荷载等相应措施，4以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。在可能发生地震液化的地基上建桥时， 应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内一定深度。并在桩的上部，离地面 1 3 m 的范围内加强钢筋布设。 4、桥台抗震措施 桥台胸墙应适当加强，并增加配筋，在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间应设置弹性垫块，以缓和地震的冲击力。采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌，使结构尽量保持四铰框架的结构，以防止墩台在地震时滑移。当桥位难以避免液化土或软土地基时，应使桥梁中线与河流正交，并适当增加桥长
7、，使桥台位于稳定的河岸上。桥台高度宜控制在 8 m 以内；当台位处的路堤高度大于 8 m 时，桥台应选择在地形平坦、横坡较缓、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段通过，并尽量降低高度，将台身埋置在路堤填方内，台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护，桥台基础酌留富余量。如果地基条件允许，应尽量采用整体性强的 T 形、U 形或箱形桥台，对于桩柱式桥台, 宜采用埋置式。对柱式桥台和肋板式桥台，宜先填土压实，再钻孔或开挖，以保证填土的密实度。为防止砂土在地震时液化，台背宜用非透水性填料，并逐层夯实，要注意防水和排水措施。 5、 桥墩抗震措施 利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。高
8、墩宜采用钢筋混凝土结构，宜采用空心截面。可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩，桩、柱间设置横系梁等，提高其抗弯延性和抗5剪强度。在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置，墩柱的箍筋间距对延性影响很大, 间距越小延性越大。桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。可将矮墩放置在钢套筒里来调整墩柱的刚度和强度, 套筒下端的标高同其他桥墩的地面标高。 6、支撑连接构件抗震措施 墩台顶帽上均应设置防止落梁措施，加纵、横向挡块以限制支座的位移和滑动。橡胶支座具有一定的消能作用，对抗震有利。在不利墩上还应采用减隔震支座( 聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等) 及
9、塑性铰等消能防震装置等。选用伸缩缝时，应使其变形能力满足预计地震产生的位移，并使伸缩缝支承面有足够的宽度，同时设置限位器与剪力键。 7、选择合理的上部结构 在高烈度地震区尽可能采用整体规则性好的桥梁结构，结构的布置要力求几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规则，避免突然变化。从几何线形上看，尽量选用直线桥梁。对于多跨简支梁桥，应加强梁(板)之间的纵、横向联系, 将桥面做成连续，或采用先简支后结构连续的构造措施。此外， 应加大简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘的距离，防止落梁。对于梁(板)桥， 应采用纵、横向约束装置，限制梁的位移，如采用拉杆、钢筋硅挡块、锚杆等，梁与墩帽用锚栓连接。曲梁桥，应采用上、下
10、部之间用锚栓连接的方式。在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间设置弹胜垫块，以缓和地震的冲击力。 8、 结点抗震措施 6桥梁结点区域一旦受损将难以修复。城市高架桥墩柱的结点、桥墩与盖梁的结点、桥墩与基础的结点等，是保证桥梁整体工作的重要构件。在桥梁抗震设计中， 除了保证墩、梁有足够的承载力和延性外， 还要保证桥梁结点有足够的承载力, 避免结点过早破坏， 即“强节点, 弱构件” 。 总之，我国是世界地震多发国家之一，具有频度高、强度大、分布广的特点。公路桥梁这种典型的线状工程地震易损性较高。因此，我们要认真的对震害进行分析，从震害中吸取经验和教训，推动桥梁抗震设计理论、方法和抗震措施不断发展及进步，从而更大限度的减少国民经济损失。 参考文献： 1 席张群.桥梁抗震分析方法对比研究J. 中国水运(学术版). 2007(05) 2 王克海,李茜.桥梁抗震的研究进展J. 工程力学. 2007(S2) 3 刘蕾蕾. 混凝土梁式桥典型震害及抗震措施研究J. 西南公路. 2008(04)
