山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)與抗震加固措施初探

永順縣溪州公路橋梁勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 湖南 永順 416700

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)張，公路橋梁工程已經(jīng)逐漸覆蓋到我國(guó)各個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)，為人們的日常出行提供了諸多便利，同時(shí)帶動(dòng)當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速向前發(fā)展。在我國(guó)部分山區(qū)地區(qū)公路橋梁設(shè)計(jì)工作中，由于受到地質(zhì)條件因素的影響，必須要充分考慮到山區(qū)公路橋梁的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，同時(shí)需要有效做好抗震加固處理工作，有效預(yù)防部分區(qū)域可能受到地震災(zāi)害問(wèn)題的影響，避免山區(qū)公路橋梁在遇到地震災(zāi)害時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的倒塌事故，延長(zhǎng)山區(qū)公路橋梁工程的使用壽命，同時(shí)為人們的日常出行安全提供重要保障。

1 山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)工作原則與方法

1.1 山區(qū)橋梁抗震設(shè)計(jì)工作原則

通過(guò)對(duì)我國(guó)部分山區(qū)橋梁工程病害問(wèn)題勘查分析可以看出，我國(guó)很多山區(qū)內(nèi)部公路橋梁工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)橋墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗震能力不足問(wèn)題，如果對(duì)橋梁的支座、橋墩以及蓋梁等部分直接進(jìn)行全面加固處理，不但需要投入大量的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)在加固施工效率較低，耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，并且在橋梁加固工作過(guò)程中會(huì)影響到車(chē)輛的正常通行。因此，在針對(duì)山區(qū)橋梁抗震設(shè)計(jì)工作中必須要遵循以下幾個(gè)方面原則：第一，需要對(duì)抗震能力較弱的橋梁構(gòu)件進(jìn)行針對(duì)性加固處理，通過(guò)增加橋梁抗震能力以及控制地震災(zāi)害問(wèn)題，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響程度兩方面進(jìn)行處理，制定出更加經(jīng)濟(jì)合理的橋梁加固措施來(lái)進(jìn)行解決。第二，需要根據(jù)山區(qū)橋梁工程的結(jié)構(gòu)布局情況，對(duì)橋梁加固工作方案進(jìn)行針對(duì)性選擇，在橋梁加固工作之前需要對(duì)橋梁的實(shí)際使用條件情況進(jìn)行綜合分析和考慮[1]。

1.2 橋梁工程抗震設(shè)計(jì)工作方法

現(xiàn)階段，在我國(guó)國(guó)內(nèi)外山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)工作方法處于不斷完善和發(fā)展的工作狀態(tài)，同時(shí)已經(jīng)慢慢呈現(xiàn)出從強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)化為橋梁基礎(chǔ)位移、延展性以及橋梁結(jié)構(gòu)性能與能量掌控等設(shè)計(jì)工作方向上。但是對(duì)于橋梁的受力性能以及能量控制設(shè)計(jì)，仍然處于初步研究和發(fā)展階段，因此在山區(qū)橋梁抗震設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用相對(duì)較少?，F(xiàn)階段，在山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)工作中，比較常用的設(shè)計(jì)方法包含靜力設(shè)計(jì)法、反應(yīng)普法和時(shí)程分析法等。

通過(guò)靜力分析法，在設(shè)計(jì)計(jì)算工作方面相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但是該方法沒(méi)有將橋梁在地震波作用條件下，所產(chǎn)生的基礎(chǔ)變形和動(dòng)力特點(diǎn)考慮其中，因此通常只適用于橋臺(tái)擋土墻等一些質(zhì)量相對(duì)較大的剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中。反應(yīng)普法在山區(qū)橋梁抗震設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用最為普遍，通過(guò)該方法的使用，可以將橋梁所在區(qū)域產(chǎn)生的地震能量當(dāng)成反應(yīng)譜信息進(jìn)行輸入，從中可以有效得到橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)于地震的動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律。但是通過(guò)反應(yīng)普設(shè)計(jì)法，沒(méi)有充分考慮到地震災(zāi)害所具有的隨機(jī)性，因此在計(jì)算方式上仍然是基于線彈性設(shè)計(jì)理論，不能有效計(jì)算出橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性屈服之后所產(chǎn)生的變形和受力特征。

2 山區(qū)公路橋梁抗震加固處理措施

針對(duì)山區(qū)公路橋梁采取針對(duì)性的抗震加固處理措施，主要工作目標(biāo)是防止橋梁出現(xiàn)垮塌，保證橋梁結(jié)構(gòu)在受到地震災(zāi)害影響和破壞控制在合理范圍之內(nèi)。在最近幾年的發(fā)展過(guò)程中，針對(duì)山區(qū)公路橋梁抗震加固設(shè)計(jì)工作，通常主要是基于橋梁上布局構(gòu)為彈性，將橋梁下部結(jié)構(gòu)視為延性抗震設(shè)計(jì)體系。山區(qū)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)落梁、倒塌以及嚴(yán)重撞擊等事故問(wèn)題，主要原因是因?yàn)樵谑艿降卣馂?zāi)害的影響條件下，橋梁結(jié)構(gòu)下部穩(wěn)定性不足，各橋梁墩柱之間運(yùn)動(dòng)存在差異性，同時(shí)橋段伸縮縫會(huì)出現(xiàn)不斷撞擊現(xiàn)象，因此在確定橋梁抗震加固處理工作中，需要充分重視橋梁下部結(jié)構(gòu)的抗震性能[2]。

現(xiàn)階段，山區(qū)公路橋梁抗震加固處理工作方法主要包含兩種形式：第一，需要全面提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力，使其保證具有足夠的支撐強(qiáng)度，可以抵抗地震波所產(chǎn)生的影響；第二，有效降低橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)地震波動(dòng)態(tài)響應(yīng)所產(chǎn)生的影響，可以通過(guò)在基礎(chǔ)部分增加隔震支座的方法，使得橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)支撐性和穩(wěn)定性滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)工作要求。因此，針對(duì)山區(qū)公路橋梁抗震加固處理工作，可以將其分為上部結(jié)構(gòu)加固、下部結(jié)構(gòu)加固以及減震隔震加固處理三種形式。橋梁墩柱的抗彎折能力是橋梁抗震設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵要點(diǎn)，當(dāng)橋梁墩柱的抗彎能力不足條件下，很有可能會(huì)受到地震災(zāi)害的影響出現(xiàn)倒塌。針對(duì)下部結(jié)構(gòu)的加固處理方法，主要包含使用鋼套管增加墩柱的截面面積，同時(shí)使用復(fù)合材料配合預(yù)應(yīng)力鋼絞線，或者使用高強(qiáng)度混凝土材料等進(jìn)行加固和處理。

下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固工作原理，主要是通過(guò)增強(qiáng)橋梁下部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證橋梁結(jié)構(gòu)具有更高的抵抗地震荷載的能力和效果。減隔震抗震加固處理方法，主要是在橋梁下部結(jié)構(gòu)和橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間增加隔震系統(tǒng)，保證橋梁固有的周期增大，以此來(lái)降低橋梁結(jié)構(gòu)的地震力作用，效果增大隔震系統(tǒng)的變形量。在具體的加固處理工作中，相關(guān)工作人員需要根據(jù)不同地區(qū)地質(zhì)條件構(gòu)成的不同，以及橋梁工程的建設(shè)形式差異性，對(duì)加固處理方案進(jìn)行針對(duì)性選擇，充分發(fā)揮出山區(qū)公路橋梁抗震加固工作優(yōu)勢(shì)，在遇到地震災(zāi)害的情況下可以將損失降到最低。

3 結(jié)束語(yǔ)

由此可以看出，在山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)工作中，必須要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)自身的實(shí)際構(gòu)成特點(diǎn)，以及所處地理?xiàng)l件等方面因素進(jìn)行綜合考慮，有效確定橋梁抗震設(shè)計(jì)工作的相關(guān)方法，有效提高山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，通過(guò)采取橋梁工程針對(duì)性加固處理方案，全面提高橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。