高依强
陕西建工机械施工集团有限公司 陕西 西安 710000
摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进公路建设项目的增多。山区公路作为促进经济发展的重要工程，其建设步伐也逐年加快。但由于山区公路建设里程一般较长，沿线的地形地貌差异较大、水文地质条件也较为复杂，使得山区公路桥梁的设计难度相对于平原地区更大。近年来，我国地震频发，如2008年汶川地震、2010年玉树地震、2013年雅安地震等。与此同时，桥梁作为山区公路的枢纽构造物，如果桥梁因抗震设计方法不正确、抗震加固措施不合理、抗震性能达不到相关抗震设计规范的要求而遭受破坏，可能直接或间接地引起巨大的经济损失和人员伤亡。因此，研究山区公路桥梁的抗震设计方法和经济合理的抗震加固技术具有十分重要的意义。本文就山区公路桥梁抗震设计与抗震加固措施展开探讨。
关键词：山区公路；桥梁工程；抗震设计；加固措施
引言
有效的提升桥梁的抗震性能，可以避免在发生地震后桥梁出现严重的损坏问题。在桥梁设计的过程中，应该综合分析当地的实际情况，选择合适的地震设防烈度。在接缝的位置适当，需要设置梁板搁置长度，然后安装抗震限位装置。因为地震载荷并不准确的预测，所以应该尽量的选择桥梁梁板连接结构形式，防止存在落梁等严重事故。如果桥梁地区发生强震，桥梁连接与限位装置会存在偏移、变形等缺陷问题。
1公路桥梁抗震设计原则
（1）公路桥梁定位选择。桥梁线位选择时，既要考虑桥梁的类型还要考虑地基承载力。桥梁线位布设时应选择抗震性能强、土质类别良好、地基承载力高的地段。若桥梁地基不稳固，抗震等级再高都有可能造成桥梁的损坏。所以桥梁所处位置不能选择粉土或者软黏土等地区，同时，土的侧压力会对桩产生剪切破坏，影响桥梁使用，因此也不能选择在陡峭坡地。（2）抗震防线的设置。为从根本上解决地震荷载对桥梁的破坏，抗震设计时应设置多道抗震防线，以使桥梁在各个方向上对地震荷载都具有抵抗能力。从而为桥梁的安全性、稳固性提供强有力的保障，最大程度避免桥梁倒塌事故的发生。（3）桥梁的结构性能。桥梁在抗震设计时应保证桥梁的整体性以及上部结构的连续性。整体性良好的桥梁在面对地震荷载时有足够的承受能力，不至于散落崩塌。上部结构连续性良好的桥梁有助于抵抗地震荷载的破坏。结构的连接点处还应设置减震措施，增加桥梁的稳定性。
2桥梁的抗震设计方法
目前，国内外的山区公路桥梁抗震设计方法处于持续改进和发展的状态，已经逐步呈现出从强度控制设计过渡到位移、延性控制设计到性能和能量控制设计转变的趋势，但性能和能量控制设计仅仅是研究阶段，在实际桥梁抗震设计过程中应用较少。山区公路桥梁抗震设计常用方法有静力法、反应谱法、时程分析法等。静力法计算较为简便，但该方法未将桥梁在地震波作用下的变形和动力特性考虑在内，故一般往往只适用于桥台、挡土墙等重量较大的刚性结构；反应谱法是山区公路桥梁抗震设计中最普遍的方法，该方法可以将桥梁所在场地的地震能量视为反应谱输入，从而得到桥梁结构对于地震的动态响应规律。但反应谱法未考虑地震的随机性，计算方法仍然是基于线弹性理论，不能计算出桥梁结构进入塑性屈服之后的应力、变形等变化特征；时程分析法能够计算出桥梁结构在地震波作用下任何时刻的结构内力、变形和加速度等参数，还能模拟出桩—土间的相互作用，一般能用在跨度大或结构较为复杂的山区公路桥梁的抗震设计。由上可知，在山区公路桥梁抗震设计过程中，应当根据桥梁结构本身的特点、所处场地等方面综合考虑，从而确定合适的抗震设计方法。但由于地震波的作用往往具有复杂性、随机性等，且桥梁结构计算时的假设条件未必与实际相符，这就使得各桥梁抗震设计方法所得到的计算结果仍比较粗糙，故一味追求数值计算的准确是没有工程意义的。在山区公路桥梁抗震设计过程中，设计人员应重视概念设计，将基于强度控制的设计理念过渡到基于位移、延性控制的设计理念。
3山区公路桥梁的抗震加固措施
3.1合理选择桥位
桥梁施工位置是非常主要的考虑因素，在施工时需要选择使用硬度较高的施工地点，这是因为地质松软的部分在地震的影响之下会导致失稳问题的发生。一般来说，桥梁施工环节主要是在硬黏土路基、基岩、硬度高的碎石区域内，避免在人工填土、饱和松散细砂的区域进行施工。
3.2防止落梁的措施
主梁的防震措施主要是将主梁的伸缩缝减小，这样在地震来临时就不会产生较大位移的现象。主要方式就是按照主梁支承长度公式进行计算，只要取在取值范围内最大的合理数值就可以解决伸缩缝过大的问题。根据各国的抗震细则及规范来说，为以防万一，还应该在主梁下建筑不影响主梁正常工作的纵向防落梁结构。防落梁结构主要是应用大型钢筋挡板，挡板的尺寸应该控制在超出主梁结构不宜过多的距离，而且在挡板的内侧要加入一些能够消耗地震能量的装置，橡胶是最佳选择，在进行橡胶块的安装时应该保留大于5cm的一些缝隙用于缓冲作用。
3.3减隔震抗震加固措施
减隔震抗震加固方法是在桥梁下部结构与桥梁基础间增加隔震系统，使桥梁的固有周期增大，从而降低桥梁结构中的地震力，增大隔震系统中的变形。当墩柱加固等手段不能满足桥梁抗震要求时，宜采取该种方法进行桥梁加固。减隔震抗震加固的优点是能降低地震力、控制桥梁结构的位移等。在桥梁加固时，可以将桥梁支座替换为减隔震支座、在上部结构和下部结构间增加阻尼装置等。
3.4加固伸缩缝
桥梁在正常运行的过程中，在受到了地震的影响之下，桥梁之间的框架结构会存在一定程度的位移问题，进而使得内部结构出现一定程度的碰撞危害，导致铰接结构的分离。桥梁的框架位置上因为出现碰撞而导致结构损坏，就会导致落梁情况的发生。通常情况下，缆索约束结构能够实现简支梁的完全加固施工，但是需要尽量的避免存在空间占用的情况。如果纵向移动量比较大，可以选择缆索加简支梁结构形式或者适当的增大墩帽支座宽度的方式来实现。地震发生之后，简支梁的结构相对于其他结构部分会发生比较大的位移问题，所以尽量的不要使用缆索加固方式，可以采用多跨简支梁的结构形式，其综合性能比较高。同时也需要对腹板选择使用连接板的结构形式，保证结构的稳定性合格，确保加固施工效果全部合格。此外，相邻部分的连接限位器也发挥着重要的作用，可以确保连接支座结构并不会出现严重的位移问题。
结语
随着我国的经济不断发展，建筑行业逐渐成熟，已经能够控制地震对公路桥梁建筑的巨大危害。对于桥梁建筑来说，能够从根本解决抗震问题就能够减少地震给社会带来的损失。
参考文献
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