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摘要：多座公路桥梁在过去的地震中受损，公路桥梁的防震减灾技术就是在这种惨痛的震害经验基础上发展起来的。目前，我国已经出台了很多相关规范，以防止因土壤不稳定（如土壤液化）造成的损坏，并进行设计详细说明，包括防脱座装置。随着抗震设计规范的不断完善，近年来公路桥梁在地震作用下的损伤已逐渐减少。地震揭示了公路桥梁抗震设计和抗震加固中需要修正的一些关键问题。地震发生后，成立公路桥梁损坏调查委员会，调查损坏情况，明确造成破坏的因素。
关键词：公路桥梁；结构抗震；设计要点
引言
如何使桥梁正常履行其工程职能，特别是其承受极端条件的能力，是桥梁设计者应考虑的最重要问题。地震是常见的自然灾害之一，对工程师来说也是不利条件。地震是突然发生的，其特征是强大的破坏力和广泛的破坏面积。没有目标设计，桥梁将无法承受灾难的破坏，并可能失去其使用能力。1976年唐山地震造成的破坏震惊了世界，并给桥梁研究人员提出了新的问题。在国家的大力支持下，中国公路桥梁地震研究已有数十年，并取得了很大突破，与国外基本处于同一水平线上。
1公路桥梁结构震害分析
地震对公路桥梁结构的影响是巨大的，会直接导致桥梁结构破坏，进而影响工程安全和质量。为了更好的做好公路桥梁结构的抗震设计与设防工作，就必须对震害类型及原因有所了解。公路桥梁结构震害包括结构振动和场地相对位移产生强制变形两种形式。第一种形式主要由场地运动所引起，在惯性力下会把地震作用施加在桥梁结构上，进而导致公路桥梁结构振动。第二种形式主要由场地相对位移所引起，在场地位移下通过支点强制变形产生的超静定内力，进而导致桥梁结构变形。地震作用下，公路桥梁结构会受到不同程度的破坏，进而导致各种质量安全问题的发生。如桥墩开裂、倾斜，支座锚栓剪断，桥墩滑移、落梁倒塌等。由于地震对桥梁结构的破坏程度不同，所以震害的表现形式也有所不同，如地震发生后，导致公路桥梁产生位移，在位移过程中就会对上部结构的各个节点造成影响，由于节点承载力和角度发生变化，就会导致桥梁梁体相互撞击，出现桥梁整体隆起的表现。地震发生后，由于公路桥梁地基周围土质发生液化，所以也会导致发生位移，在位移影响下，很容易导致落梁的表现。除此之外，桥墩剪切破坏、支座破坏、桥墩弯曲破坏都是桥梁震害的常见表现形式。对此，为了最大程度降低震害的影响，就必须做好公路桥梁结构抗震设计及设防措施。
2公路桥梁结构抗震设计要点
2.1抗震设计原则
在公路桥梁抗震设计中，坚持科学原则对主要性能确认以保障公路桥梁结构韧性，提高公路桥梁工程的结构稳定性，妥善的布置抗震措施，降低地震作用对桥梁的不利影响，改善桥梁结构的抗震效果。在抗震设计中要保证公路桥梁的整体性、连续性和结构稳定性，使桥梁工程满足对振动能量的适应性、结构刚度和强度的可靠性，保证桥梁结构具有适当的延性，实现桥梁工程对地震作用的减弱和消除，提高公路桥梁设计水平，降低震害对公路桥梁工程形成的破坏。
2.2抗震评估
由于上部结构和下部结构之间的过度相对运动以及与强度不足相关的下部结构失效，容易导致桥梁倒塌，因此，根据下部结构的相对运动和强度进行了评估。在过去的抗震改造中，重点是安装防脱座装置。由于防脱装置的安装正在完成，因此加强强度、抗侧刚度和延性不足的下部结构已变得十分重要。公路的重要性、结构因素、构件易损性（钢筋混凝土桥墩、钢桥墩、防脱装置、基础）是优先考虑的因素。每个桥梁的优先级R可通过式（1）进行评估。
R=I·VT·WV·（f（VRP1，VRP2，VRP3），VMP，VFS，VF）×100f（VRP1，VRP2，VRP3）=VRP1·VRP2·VRP3（1）
式中，R为优先权，I为重要因素，S为地震力，VT为结构因素，WV为结构构件的加权系数，VRP1为设计规范，VRP2为桥墩结构系数，VRP3为纵横比，VMP为钢墩系数，VFS为未就座装置系数，VF为地基系数。
2.3抗震加固
单排架柱抗震加固钢筋混凝土柱抗震加固的主要目的是提高其抗剪强度，这提高了柱的延性，因此可以避免过早的剪切破坏。但若仅提高桥墩的延性，则地震后桥墩处产生的残余位移可能增加。因此，还应提高抗弯强度。然而，桥墩抗弯强度的增加往往会增加从桥墩传递到地基的地震力。通过对各种类型基础的分析，发现当桥墩抗弯强度增长率小于2时，由于地震力的增加而导致的基础破坏可能并不显著。因此，建议在该限值范围内增加桥墩的抗弯强度，以免对基础造成严重损坏。针对这种要求，建议采用钢夹套进行抗震加固，并控制抗弯强度的增加，在现有柱周围使用钢套。在混凝土表面和钢套之间注入环氧树脂或补偿收缩砂浆，钢导管架和基脚顶部之间的桥墩底部有一个小间隙，这可以防止弯曲强度过度增加。为了以可控的方式增加柱的抗弯强度，在钢套底部提供锚定螺栓。通过选择合适的锚杆数量和尺寸，可以控制桥墩抗弯强度的提高程度，该间隙是引起柱底部弯曲破坏所必需的。矩形截面的桥墩周围也安装有H型梁，位于导管架的下端。这可防止纵筋膨胀，并保持导管架的限制作用。为了验证这种加固方法的有效性，可进行循环荷载试验，以检查竣工和加固钢筋混凝土柱的抗震性能。标本的横截面是60cm×60cm的正方形。剪跨比为5．0。对于改装样品，安装了厚度为1．6mm的板，与基脚之间的垂直间隙为10cm。此外，还设置了H型梁来加固导管架的下端。在钢筋混凝土桥墩和钢导管架之间注入环氧树脂。锚筋的布置使竣工试件的抗弯强度提高30%。施加的轴向载荷为150N/cm2。试验顺序由位移控制的3个循环组成，位移继续增加，直到试样造成严重损坏，如纵向钢筋断裂。
3发展趋势
地震对公路桥梁的破坏越来越严重，大多数遭受较大破坏和坍塌的桥梁结构是由落梁和弯曲延展性不足引起的。因此，期望在未来对该领域进行深入研究，并且延性抗震设计是被广泛采用的设计理念，具有一定的先进性，可以有效地提高桥梁结构的抗震性能。将来，此方法将继续应用和改进。随着公路桥梁设计技术和地震技术的发展，有必要考虑各种尺度桥梁位移的设计参数，并根据该参数确定桥梁的地震稳定性。隔震技术是桥梁抗震的主要技术手段。在桥梁的抗震设计中，将通过一项新的技术来证明抗震性能，该抗震性能可以最大化提高桥梁的刚度和抗震性能。
结语
抗震设计作为公路桥梁安全设计的重要组成部分，经过多年的案例分析和学术研究，已形成了较为成熟完整的理论体系，并应用于实际工程中，取得了良好的预期效果。但是，由于技术和认知上的限制，抗震设计远远不能达到理想的效果，并且在某种程度上可以减少财产损失、人身安全和地震引起的常规干扰。这已成为我们对相关技术进行持续研究的原动力，也是桥梁学术研究发展的原动力。
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