吴庆龙
山东蒙山路桥有限公司, 山东省 临沂市 276000
摘要：随着交通工程行业不断发展，路桥项目也在大力建设。在现代化路桥工程的设计过程中，需注重抗震设计，以保证路桥工程投入使用后，能够全面的达到工程安全要求，保证人民群众生命财产安全。下面就结合作者实际工作经验，分析公路桥梁主要的震害，依据实际的案例，阐述公路桥梁工程的结构抗震设计，以供借鉴。
关键词：公路桥梁；结构；抗震设计；分析
桥梁通常作为一条线路的重点控制工程而建设，作为路线的关键节点，一旦损坏甚至垮塌，将直接使所在路线瘫痪，其重要性不言而喻。如何使桥梁正常行使工程职能，尤其是对抗极端条件的能力，是桥梁设计师要考虑的头等问题。地震作为常见自然灾害之一，也是工程师要考虑的不利因素。地震具有突然性、破坏性强、破坏面广等特点。如果不进行针对性的设计，桥梁可能无法抵御灾害的破坏而失去使用职能。1976年的唐山大地震造成的破坏震惊了世界，也给桥梁研究人员提出了新的课题。在国家大力支持下，几十年来，我国的桥梁抗震研究硕果累累，已经基本和国外同行站在了同一起跑线上。
1 桥梁的主要震害形式
由于桥梁震害形式比较多种，现在主要以其破坏的部门为基础进行分类，主要有上部结构震害、附属工程震害、墩柱震害、基础震害等。（1）上部结构震害。在该环节根据其产生的因素进行分类，主要有结构震害、位移震害。对于上部结构震害而言，主要是位移震害，其主要以上部结构扭转为主，同时还有纵向与横向位移等，一般伸缩缝的区域是位移震害发生的常见区域，若其上部结构的位移已经远远的超过支撑面，势必有落梁震害的发货时能，发生落梁震害的主要因素是由于限位构造的效果已经不达标或者已经不起作用等，墩台支承宽度不足都是发生落梁的主要因素，由于地震力的作用，其梁、墩台间势必发生一定的位移，因此，落梁现象就出现了。（2）附属工程震害。由于地震力的影响，主梁和桥台连接部、下部墩柱都是很薄弱的，如果附属工程的限位能力不足，势必发生震害，其震害的主要形式是支座脱离主梁或者台胸墙剪断等等。（3）墩柱震害。其震害形式特点主要有塑性铰特点、剪切特点等，而由于地震力的影响，柔性桥墩的底部或者其系梁连接处一般会发生塑性铰的现象，而塑性铰在地震影响下，一般会发生剥落的额现象，或者发生破碎，从而严重的影响其承载力，同时其地震影响下，刚性墩的变形能力不是很大，其价值是进行地震力的抵抗，如果发生一定的地震时，其地震强度比较大是，形成剪切破坏；（4）基础震害。基础震害主要有地层水平滑移等情况，由于地基主要受地震的作用发生破坏，造成地基的沙土液化和沉降，从而造成其地震灾害的出现。
2 桥梁减震设计要点
2.1 在进行桥梁减震设计中需要对其结构刚度进行设计，做好其刚度设计能够提升桥梁的抗震能力。对于桥内墩身高度之间存在的差别比较大的情况，则造成较矮的桥墩的地震水平力很大。对于跨径不同的情况，则是对于跨径较大的桥墩的地震水平力也是有所不同的。
2.2 需要对桥梁抗震性进行科学的研究，因为对于震区而言，某些结构是不能进行建立的，因此需要在其结构的抗震性能的研究前提下，进行其结构的确定。
第二，由于结构抗震设计需要从设计的层面出发进行抗震机构设计防震能力的提升，所以需要全面的对震区结构进行全面的分析。
2.3 需要以我国国情为基准进行结构控制形式的分析，落实抗震方法的应用，运用“以柔克刚”的设计思维进行抗震设计。
2.4 对地震造成的桥梁倒塌的现象进行深刻的分析和学习，加强抗震支座和桥墩等方面的分析，充分的利用混凝土性能，提升其延展性。
3 提高结构抗震性能的方法
3.1 隔震支座法。这种方法是目前桥梁抗震设计中使用比较普遍的一种方法，通过提升桥梁结构的柔性和阻尼的方式来降低地震对于桥梁的影响。具体的实施方法是通过减、隔震的支座将梁体与墩、台进行连接，然后使用新型的工程材料来提高桥梁结构的柔性和阻尼。这种方法是经过了大量的实践之后总结出来的，通过很多的试验后发现，桥梁的连接处结构对于抗震影响是非常大的。上述的连接方法能够大大降低桥梁在地震影响之下所产生的墩、台水平受力，从而有效的降低了地震对于桥梁所产生的影响，提高了整体结构的抗震性能。
3.2 采用桥梁延性控制方法。桥梁的延性是保证其具备一定抗震性能的关键方法。延性主要体现在桥主体结构或者材料对于强度没有明显降低之后所产生的非弹性变形能力。桥梁的延性可以通过其构造结构的截面曲率延性系数来进行计算。在允许存在塑性铰时，因为桥墩自身具备一定的延性，通过适当的增强这一性能指标，在桥梁承受地震时，这些部分会因为存在延性塑性铰而形成一定的弹塑性变形，并且可以适当的推延结构周期，同时可以分担一定的地震能力。通过提升桥墩自身的延性指标，可以将地震力在一定的限度之内进行分解，这也是一种非常常见的抗震设计方法。在进行延性抗震设计的过程中，需要根据其发生的弹性来计算塑性变形的程度，这样可以提升抗震等级，从而尽量的降低地震所产生的影响。在对桥梁进行抗震设计的过程中，需要全面的考虑到其影响系数来体现其塑性变形程度，以此提升桥梁的抗震性能。
3.3 采用隔震支座和阻尼器相结合的系统。隔震支座的结构形式可以大大提升桥梁的整体抗震性能，而增加地震的阻尼也可以提升其该项性能指标，在设计过程中，如果选择两种方法结合的方式可以成倍的提升抗震性能。在两者的共同影响之下，通过弹塑变形可以消耗部分地震能力，降低地震危害。
4 结语
综上所述，公路桥梁在结构设计中不仅结构复杂，而且需要重视抗震设计。在具体的结构设计工作中，要对地震的危害以及需要遵循的原则进行分析，根据分析结构制定抗震措施，以确保公路桥梁的使用性能得以充分发挥，且发挥延长公路桥梁使用寿命的作用。
参考文献：
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