市政桥梁抗震设计问题研究万弟信

市政桥梁抗震设计问题研究万弟信

万弟信万玉波

郑州市诚达建设工程咨询有限公司河南郑州450000

摘要：在我国施行改革开放之后，我国经济飞速发展，交通系统作为国家经济发展的基础，也得到了巨大的发展。大规模公路桥梁项目的开工可以优化我国的交通网络，给人们的出行带来极大的便利。但是同时我国地震活动较多，地震灾害频发，对城镇和交通系统带来极大的破坏，所以，在进行市政桥梁设计的时候，要进行科学合理的抗震设计。

关键词：市政桥梁；抗震设计

引言

地震是对市政桥梁危害最大的自然灾害之一，对桥梁的结构很容易造成破坏，最终导致倒塌，不仅影响其的自身功能，还会影响人们的生命财产安全。如果地震灾区的桥梁发生破坏，将会严重影响救灾的进度，导致更大的损失，危害灾区人民的生命。桥梁作为交通线的一部分，其的抗震性得到了大家的高度重视。往往在对桥梁进行设计时，抗震设计是最难的问题，必须结合桥梁工程的实际情况和当地的环境从多方面进行设计，保证桥梁具有良好的抗震性，在面对地震时，能有效的起到抗震的作用，使桥梁的伤害降到最低。

1桥梁抗震概念设计

抗震概念设计是根据地震灾害以及工程经验获得的设计思想，能够有效的达到合理抗震的设计目的。合理抗震设计要求作品能够达到强度、延性等指标的最佳组合，从而利用最为经济的方法来达到抗震设防的目标。需要指出的是，我们虽然强调概念设计的重要性，但并不代表因此忽视了对于树脂的计算，这是为了能够创造更加有利的条件，从而保证计算分析的结果能够完整反映出地震时结构的真实反应。其主要的设计任务是为了选择出最优的抗震结构体系。

2桥梁震害表现及抗震设计原则

2.1市政桥梁震害表现

桥梁在历次破坏性地震中遭受了严重的损坏，甚至倒塌倾覆。通过对大量桥梁震害资料研究发现，在遭受地震荷载作用时，墩柱的破坏和梁体的位移过大是造成连续梁桥震害的主要原因。常见的桥梁震害主要表现为梁体破坏、支座限位装置破坏、桥梁墩台破坏和基础破坏等四个方面。其中，梁体破坏主要包括相邻两联主梁梁体之间互相碰撞产生的破坏、落梁等；支座限位装置破坏主要包括支座锚栓剪断、支座错位倾斜、整体劈裂、锚固螺栓拔出、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等；桥梁墩台破坏主要包括墩台倒塌、断裂和严重倾斜、混凝土保护层开裂剥落以及受力钢筋屈服等破坏现象；基础破坏对于连续梁桥，则主要指桩基础的破坏。

2.2市政桥梁抗震设计原则

市政桥梁的设计是在满足设计要求的强度和刚度的前提下，还对桥梁结构和形状的美观性进行完美的设计。在对桥梁进行抗震设计时，必须掌握抗震设计的基本原则，采用合理的措施对市政桥梁的抗震进行设计。在抗震方面，要想桥梁的抗震性得到很好的发挥，首先，桥梁的结构必须具有合理的抗震传播途径和设计桥梁的计算简图；其次还要有合理的承载能力分布，避免局部发生变化影响桥梁较弱的部位；最后，桥梁应该有很好的变形和耗能能力，能承受自然灾害对其的影响。只要严格的做到以上几点，桥梁的抗震性才能够得到很好的保证。因此，在设计桥梁结构时，根据几何线性上来看，桥梁必须是直的，桥墩的高度要相差较小，在发生地震时，弯桥和斜桥随着地震的发生反应会很复杂，如果桥墩的高度相差很大，就会影响桥墩的刚度，刚度大的桥墩就会遭到地震的严重破坏。在结构上，桥梁的跨径要尽量小，这样才能降低桥墩承受的轴压，保证桥梁的延性，避免地震发生时，因承受压力大发生变形。除此之外，弹性支座要分布在多个桥墩上，发生地震时，能将地震力分散到每一个桥墩上，减轻单一桥墩所承受的地震力。桥墩各个方向上所承受的强度和刚度要尽可能的做到统一。最后，桥梁应该建在坚硬的场地上，保证桥梁的地基具有稳定性，从而延长桥梁的使用寿命。为了保证桥梁结构在桥梁场地上具有很好的抗震效果，必须对地震反应进行评估，分析结构设计，对抗震进行设计，最后设计出抗震性能好的设计方案，还要因地制宜，设计出适合当地环境的桥梁建筑方案，采用好的、合理的技术对桥梁进行建设。

3市政桥梁抗震设计具体措施

3.1基于性能的抗震设计方法

目前最常见的桥梁抗震设计方法就是基于性能的抗震设计方法，该方法明确了抗震设计的目标性，先设计了一组适合桥梁结构的一种有限的破坏状态，涉及到结构构件和非结构构件的破坏因素，例如“不需要修复，可继续使用，不至于倒塌”等。该方法对桥梁结构抗震设计的目标性能进行了确定，目标性能就是指在地震发生时，结构破坏程度的最大值，在《公路桥梁抗震设计细则》中，规定了公路桥梁的目标性。除此之外，该方法针对不同的人群对目标性能进行阐述，实现了目标性能的等级化。在桥梁抗震设计的过程中，基于性能的抗震设计方法，明确了桥梁性能的要求，有效地克服了桥梁抗震设计的局限性，对于桥梁的性能要求加以明确，结合不同的方法来满足桥梁结构性能的要求。

3.2桥梁减隔震技术

减隔震技术的原理是通过采用减隔震设备将破坏桥梁结构的地面运动与结构分开，是一种桥梁抗震设计方式，它能起到隔震的目的，也是隔震的本质所在。通常采用结构周期延长、降低地震对结构的破坏力的方式来达到隔震的目的。采用延长结构周期方式，会增加结构位移，会增加设计的难度，在正常情况下，若结构柔软，在受到荷载作用时，结构也会发生震动，为了降低振动，使结构变形降到最低，可以增加结构阻尼，这样可以吸收地震的部分能量，从而降低地震对桥梁结构的反应。减隔震技术包括基础隔震和地基隔震方法两种。基础隔震是通过在基础结构和上部结构之间安放隔震设备的一种防隔震方法，它的主要方式包括绝缘、周期延长、能量吸收等，周期延长法则指的是通过利用特殊的装置来延长整个结构体系的周期，最终起到隔震的作用。能量吸收指的是利用特殊的隔震设备吸收地震带来的能量，最终避免地震发生时桥梁发生变形现象。地基隔震方法通常分为两种屏蔽和绝缘，屏蔽是在建筑的周边挖沟或是放置屏蔽板，从而达到屏蔽地震的方法。绝缘是利用地基逸散衰减、软弱地基和高刚性基础的方法来降低地基自身的输入波。假如整个桥梁场地比较软弱或是桥梁结构周期得到延长后，桥梁结构出现共振的现象，这个时候是不适合运用隔震技术来起到减震的作用的，所以减隔震技术并不适用与所有的桥梁建筑，因此在运用减隔震技术之前，先要对桥梁的结构进行研究，判断是否适用于减隔震技术。

3.3延性抗震设计

桥墩线弹性最大弯矩比与非线性位移性比参数变化状况分析上，设计人员除了需要将多种地震强度、墩高以及场地情况等考虑在内，还应当对大量数据进行分析以及借助于随机地震反应理论与动力开展计算，这样一来有助于设计人员获得解决震动作用下桥梁桥墩位移延性的一些方法手段，之后将它们应用到设计之中，以此最大程度保障桥梁安全。

结语

由于我国处在地震频发地区，所以，我们要高度重视建筑物的抗震设计，尤其是对桥梁的抗震设计。桥梁是一个很重要的城市基础设施，要想建造一座抗震性能高的桥梁，必须加强对桥梁抗震设计的重视，不能忽视桥梁的整体结构，抗震设计以作为桥梁设计的一项重要内容，必须采用合理的方法对桥梁进行抗震设计，不仅能使桥梁的寿命增加，还能使桥梁的稳定性和安全性得到提高，降低了地震对桥梁的危害。

参考文献

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