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摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,桥梁工程建设越来越多。在桥梁工程方面,无论是设计、制造材料,还是后期的施工都有了突破性的进展,建造桥梁的水平也迅速提高。但是桥梁的抗震设计以及抗震措施还存在很多的不足有待完善,这也是桥梁方面的专业人士一直以来都在研究和改进的问题,本文主要就桥梁的抗震结构进行分析,并对桥梁的抗震措施进行研究,目的在于尽快提高桥梁的抗震能力,减少因地震造成桥梁的损坏带来的各方面损失。
关键词:桥梁结构;抗震分析;抗震;措施研究
引言
桥梁是重要的基础设施,在抗震救灾与交通运输方面具有重要作用,桥梁如果不具备良好的抗震性能,将会在地震灾害来临时导致交通中断,增加救援的难度,后续交通运输也面临诸多问题,重新建设也会耗费大量成本。因此,桥梁设计中必须要注重抗震设计,积极采用抗震设计方式与加固技术措施,延长桥梁结构的使用寿命,保证抗震性能。
1公路桥梁抗震设计目的
有效的提升桥梁的抗震性能,可以避免在发生地震后桥梁出现严重的损坏问题。在桥梁设计的过程中,应该综合分析当地的实际情况,选择合适的地震设防烈度。在接缝的位置适当,需要设置梁板搁置长度,然后安装抗震限位装置。因为地震载荷并不准确的预测,所以应该尽量的选择桥梁梁板连接结构形式,防止存在落梁等严重事故。如果桥梁地区发生强震,桥梁连接与限位装置会存在偏移、变形等缺陷问题。
2桥梁抗震设计要点
桥梁设计中的隔震设计可以充分提高桥梁的减震效果,将地震时的震害降到最小。近年来,欧美等发达国家对隔震设计进行了研究和试验,取得了一些成果。但我国在这方面与国外还有一定的差距,目前的设计方法多是借鉴国外的研究经验。桥梁隔震设计的目的是减少地震引起的损失。可以在一定程度上提高桥梁结构的稳定性,从而保证桥梁结构能够达到预期的抗震效果。此外,在隔震设计工作中,设计者还可以克服桥梁结构的不平衡,即减小地震对桥梁的影响。与一般抗震设计相比,隔震设计的抗震效果明显提高,在不显著增加造价的前提下,桥梁的整体质量得到充分保证。在隔震设计中采用隔震支座后,外部因素的影响明显减小,震后可以更换隔震装置,从而提高了桥梁的安全性。
3桥梁抗震结构设计的要点
各个地区发生地震的概率各不相同,对于一些地震高发地区的桥梁建设,还有地震发生强度较高的地区的桥梁建设,设计人员以及工程人员要根据地震发生的形式,切实设计桥梁的抗震结构。这样有针对性设计桥梁抗震结构会更加有效果。一般情况下,桥梁抗震结构的主要设计原则大致有:①在满足桥梁结构需要的前提下,尽可能地将桥梁的结构重心下移,这样可以有效减小地震对桥梁造成的破坏提高桥梁的抗震效果;②桥梁的高度要在一定范围内,桥梁如果过高会更加容易在地震中造成振动,影响到桥梁下半部分结构的刚度,从而影响到桥梁的抗震效果;③一定要加固桥梁的地基,以免在地震中发生场地的大幅度位移,导致桥梁的破坏;④桥梁的长度要尽可能保持适中,在整体结构上也要尽可能对称,研究分析表明,对称的桥梁抗震能力普遍高于不等跨桥梁。
4桥梁抗震的相关措施
4.1统一抗震设计标准
在桥梁抗震设计的工作中,设计模型能够为工作提供一定便利,实现大体预测和诸多关于抗震设计效果的数据信息。但是,地震具备一定的强度与不可控因素,模拟器不能准确将地震带来的影响模拟出来。因此,在抗震设计时,不能仅局限于模拟器的相关数据,还应该灵活使用实际的数据信息,保证抗震设计的性能符合要求。
为确保设计的规范性,应该统一抗震设计标准,设计人员到现场实地考察,明确最佳的抗震位置,合理选择桥墩基础形式,确保抗震设计工作的高效化实施。与此同时,在设计标准中还需明确抗震设计方案可行性的标准,考虑到当地区域的地震频率、振幅、气候与土质等特点,开展相关设计工作。且设计人员在实际工作中还应该结合桥梁薄弱位置特点、各个部分之间的联系特点与称重特点等,因地制宜开展设计工作,保证在合理使用先进电子科技技术的情况下,全面分析计算,提升桥梁的抗震性能,考虑到多种未知问题的出现,保证抗震设计工作效果,预防出现安全隐患。
4.2墩台结构的抗震加固措施
通常情况下,桥梁桥墩的设置都比较高,因而面临很大的危险性。提高结构延性在桥墩抗震设计中是一种比较常见的加固措施,在山区开展高桥墩设计工作时需要充分借助钢混结构并采用空心截面,或者将系梁设置在横向墩柱之间,如此一来能够促进结构之间连接性的不断增加,又或者可以结合受力情况适当地增大柱的直径。另外,为促进结构延性、抗剪性能的进一步提高,可以将加密箍筋增设到桩柱的连接位置和墩柱的端部位置,这对于其抗震能力的提高至关重要。而桥台不仅可以采用与桥墩相同的措施,而且为了缓冲地震作用下所造成的结构变形,还可以将弹性垫块增设到梁与挡块连接处及梁与桥台连接处,为提高其抗剪能力,可以通过增设桩柱的方式,这对于有效规避抗震所造成的风险和促进结构安全性能的提高至关重要。
4.3加固主梁
首先,应该将现浇横向悬臂挑梁结构设计到墩顶位置上的两端开孔两侧,然后需要进行预制微弯板的安装施工,最后是进行挑梁悬臂结构部分的人行横道梁体结构的施工。两侧桥孔必须要要和道梁的结构尺寸是相同的,桥墩上部应该合理的布置支撑结构形式,而另外一侧需要合理的使用支撑挑梁的结构形式,这样就能够避免进行桥台的加宽施工。人性导梁内侧凸缘的布置应该在没有进行加固施工的桥面结构位置上,加宽结构部分需要根据具体的施工条件做好浇筑施工,对于加宽结构应该根据要求铺设钢筋网,从而可以保证该结构部分的整体性能得到提升。挑梁顶中心的桥面伸缩缝需要直接延伸到人行横道的位置上,保证桥梁的搭接尺寸合格,从而可以消除温度的影响而出现的收缩变形问题。
4.4减隔震支座在桥梁设计中的应用
隔震装置的设计可以从隔震支座的布置、各隔震装置的直径、水平位移、阻尼等方面进行。可选用橡胶支座来设计隔震支座的布置。在布置时,隔震支座之间的距离应在 2m 左右,并尽量保持一致。同时,还应减小桥梁的扭转。上部结构中心和隔震支座刚度重心可以协调,使二者尽可能保持一致状态,有效降低桥梁的扭转力。隔震支座的直径应控制在一个统一的范围内,因为隔震支座的直径受桥梁的允许值和桥梁类型的影响,所以直径的大小是根据桥梁的实际情况来选择的。为了准确测量隔震支座的水平位移距离,可以先计算桥梁隔震设计中支座力的标准刚度差值。结合计算结果,可以计算出水平位移的距离,水平位移值应始终保持在允许范围内。
结语
综上所述,道路桥梁施工过程中对于软土地基的处理确实是一项极为重要的工作,而对其技术处理的效果也直接决定着后续整个工程的施工效果,因而应切实重视并选用适宜的操作和控制方式,以达到最为稳定且高效的施工效果。路基关乎整个道路工程的质量和稳固,因而切不可因为某一方面的疏漏而对整个工程的质量造成不良的影响,如此一来工程的施工也就得到了基础性的保障。
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