橋梁抗震影響因素分析研究

程浩

摘 要：公路建設(shè)必須要具有很好的抗震能力，特別是橋梁建設(shè)。橋梁建設(shè)對抗震能力的要求更加嚴(yán)格，為了提高橋梁的抗震能力，需要我們對橋梁抗震影響因素進(jìn)行分析，并提出如何進(jìn)行橋梁抗震分析。

關(guān)鍵詞：橋梁地震；抗震；因素分析

中圖分類號：U44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

地震、山體滑坡災(zāi)難的發(fā)生是隨機(jī)的，以及能夠監(jiān)控仍然是不可控制的，在進(jìn)行道路建設(shè)時(shí)要考慮道路的抗震、抗損壞能力，特別是橋梁建設(shè)。為了提高橋梁的抗震能力，首先要了解影響橋梁抗震能力的因素，以及提高橋梁抗震性的設(shè)計(jì)原則，從而采取合適的措施來提高橋梁的抗震能力。

1.橋梁抗震影響因素

一個好的橋梁建設(shè)需要合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及扎實(shí)的墩柱建設(shè)，其中墩柱設(shè)計(jì)是決定橋梁建設(shè)抗震性好壞的關(guān)鍵因素。在進(jìn)行墩柱建設(shè)時(shí)要根據(jù)彈性系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)槎罩幕炷辆哂幸欢ǖ膭偠龋绻艿教蟮膲毫?dǎo)致墩柱開裂，在彈性不夠大時(shí)容易導(dǎo)致墩柱移動或者被壓彎。在進(jìn)行墩體建設(shè)時(shí)，墩柱箍筋是保證墩柱具有一定韌性的關(guān)鍵構(gòu)件，其中墩柱的箍筋包括橫向箍筋和縱向箍筋，箍筋能夠保證墩柱具有良好的延伸性并且具有很強(qiáng)的抗彎曲能力，因此要保證橋梁的抗震性就要保證墩柱箍筋數(shù)量。

2.抗震性能的判定

2.1 上部結(jié)構(gòu)的承重能力

在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)一般橋梁上部結(jié)構(gòu)的承重能力都會很大，不會因?yàn)槌囟鴮?dǎo)致橋梁的橋體坍塌，但是如果橋梁在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮好橋體與橋墩之間的支撐連接，導(dǎo)致橋墩無法發(fā)揮支撐橋體的作用而使橋體滑落的后果。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)橋體滑落的方向（順勢滑落、橫向滑落、旋轉(zhuǎn)滑落）等判斷橋上部結(jié)構(gòu)發(fā)生滑落時(shí)對橋墩造成的損害程度。

2.2 橋墩與橋體之間的連接

橋體與橋墩之間需要很好的材料進(jìn)行連接才能保證橋墩發(fā)揮支撐能力，橋體與橋墩之間通常選擇橋梁支座、伸縮縫和剪刀鍵來連接，這些連接部件在發(fā)生地震時(shí)最容易遭到破壞，因此在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)一定要選擇合適的材料和部件進(jìn)行連接。

2.3 墩臺的質(zhì)量

墩柱作為支撐橋體的重要構(gòu)件，在發(fā)生地震等重大災(zāi)難時(shí)容易因?yàn)轫g性不夠而斷裂，或者因?yàn)閮?nèi)部的鋼筋或者箍筋不夠，導(dǎo)致箍筋彎曲、橋墩斷裂。因此，在進(jìn)行抗震性分析時(shí)要考慮墩臺的質(zhì)量是否能夠支撐橋體或者在重大地震災(zāi)害面前仍然能夠支撐。同時(shí)由于地震導(dǎo)致地質(zhì)疏松或者下沉，墩臺的樁基不夠踏實(shí)也容易導(dǎo)致橋梁坍塌，因?yàn)闃虻臉痘谧钕露?，在遭到破壞后也不容易修?fù)，因此在建設(shè)時(shí)要根據(jù)橋的強(qiáng)度和剛度，建在踏實(shí)的樁基上。

3.提高公路橋梁抗震設(shè)計(jì)分析

3.1 橋梁設(shè)計(jì)的原則

橋梁設(shè)計(jì)要堅(jiān)守一定的原則，其中在抗震性能設(shè)計(jì)上，橋梁設(shè)計(jì)也要遵守一定的設(shè)計(jì)原則。因?yàn)榈卣鸬膹?qiáng)度不同，對于強(qiáng)度很大的地震，很難能設(shè)計(jì)出不受地震破壞的橋梁，因此在原則上只要是設(shè)計(jì)出在遇到中級地震時(shí)能夠不被破壞或者僅僅一小部分被破壞，仍然能夠修復(fù)的橋梁就已經(jīng)滿足要求了，當(dāng)然在遇到大的地震時(shí)也要盡可能地降低橋梁對人們生命安全的威脅。在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過模擬地震的強(qiáng)度來判斷橋梁的抗震能力，并且盡可能地綜合結(jié)構(gòu)和材料的選擇和設(shè)計(jì)，構(gòu)建多重防護(hù)、抗震的方法來提高橋梁的抗震能力。

3.2 加強(qiáng)對橋梁細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)

橋梁的結(jié)構(gòu)對于橋梁抗震能力的影響很大，設(shè)計(jì)人員不要忽略對橋梁細(xì)節(jié)的關(guān)注，在大的構(gòu)造設(shè)計(jì)上可能會通過專業(yè)的軟件對抗震能力進(jìn)行量化分析，但是這仍然不能夠真實(shí)地反應(yīng)橋梁的抗震性能力。目前，其他國家都加強(qiáng)了對橋梁設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的原則規(guī)范，我國設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該借鑒國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，規(guī)范橋梁設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則。其中橋梁的延性或者地址設(shè)計(jì)就影響著橋梁的抗震性，以前在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員過多地關(guān)注橋梁的堅(jiān)韌程度，忽略了橋梁設(shè)計(jì)中橋梁的位移和延性的重要性，導(dǎo)致橋梁在地震中容易斷裂。橋墩和橋體之間的支座設(shè)計(jì)也關(guān)系著橋梁的抗震能力，橋梁支座的材料不同影響著橋梁的連接性能，為了提高橋體的抗震性能，許多設(shè)計(jì)者選擇了加入擋軌和對移交鋼提高穩(wěn)定性，隨著科技的快速發(fā)展，一些縱向減能裝置被設(shè)計(jì)出來，這些小小的減能裝置常常在橋梁結(jié)構(gòu)的連接位置上發(fā)揮重大的作用。同時(shí)借助力學(xué)原理，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以降低橋體對墩體的壓力。由此可知，這些小的橋梁構(gòu)建關(guān)系著橋梁的抗震性能，因此設(shè)計(jì)者必須加以重視。

3.3 橋梁結(jié)構(gòu)跨度設(shè)計(jì)控制

合理地進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)跨度設(shè)計(jì)是提升橋梁抗震能力的主要方法，特別是對于容易發(fā)生地震和山體滑坡的地區(qū)，因?yàn)槿绻麡蛄涸诮ㄔO(shè)時(shí)結(jié)構(gòu)跨度不均勻，在地震時(shí)，橋梁所受的外界壓力不相同就會更加容易斷裂。并且橋梁結(jié)構(gòu)跨度越小，橋梁的抗震能力越強(qiáng)，可以在地震頻繁區(qū)選擇跨度斷的橋梁結(jié)構(gòu)。橋梁跨度不同的話或者橋墩所能承受的壓力不同的話，橋梁承受壓力不同抗震能力下降，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)候可能不能滿足結(jié)構(gòu)跨度均勻，這時(shí)就要通過調(diào)整橋墩與橋體支座的形狀和結(jié)構(gòu)，并且改變橋墩內(nèi)部的鋼筋的數(shù)目，來控制橋墩的剛度和韌性以保證橋體結(jié)構(gòu)跨度與橋墩強(qiáng)度的協(xié)調(diào)一致。

3.4 橋墩的設(shè)計(jì)

由于橋墩是決定橋梁抗震性能的關(guān)鍵因素，要想提高橋梁的抗震性能，就需要對橋墩進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)，包括橋墩材料的選擇、體積和形狀的設(shè)計(jì)，以及橋墩的位移的選擇。因?yàn)闃蛄旱淖罡咛幱跇蚨罩g容易發(fā)生位移的變化，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要選擇整體巖盤，盡可能地降低共振對橋梁產(chǎn)生的壓力，并且在較大的慣性下，橋梁仍然能夠不發(fā)生位移的穩(wěn)定程度。同時(shí)對于橋墩的鋼筋的選擇時(shí)，首先要保證鋼筋的數(shù)量，要在縱向和橫向都加入鋼筋以提高橋墩的延性。其次要保證鋼筋的材料的韌性，在選擇鋼筋的形狀時(shí)盡可能地選擇螺旋形的鋼筋，這樣的鋼筋與橋墩混凝土的結(jié)合能力強(qiáng)，不容易發(fā)生橋墩與鋼筋脫落的現(xiàn)象。

結(jié)語

綜上所述，橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)性高，并且對抗震性能的要求也很高。我國橋梁抗震技術(shù)發(fā)展速度很快，但是抗震技術(shù)仍然有待提高。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)，綜合橋梁建設(shè)的材料和力學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]李翠茹.地震對橋梁的影響及橋梁抗震措施分析[J].華東公路，2013（3）：34-35.