梁宝龙
中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西省西安市 710000
摘要：随着我国经济的发展，公路桥梁行业逐渐成熟，可以抑制地震对公路桥梁建筑的巨大危害。 对桥梁建筑来说，如果能从根本上解决抗震问题，就能减少地震给社会带来的损失。
本文基于公路桥梁抗震设计与抗震加固措施刍议展开论述。
关键词：公路桥梁；抗震设计；抗震加固；措施刍议
引言
抗震概念设计的思想和基本原则来源于实际工程经验，通过案例为抗震设计方案和材料的使用提供依据，使桥梁的强度、刚度、稳定性组合达到最佳状态，最终达到抗震设计的合理性。 桥梁抗震概念设计的任务是选择良好的抗震结构体系。
1公路桥梁抗震设计与抗震加固现状
随着我国高速公路建设飞速发展，国家公布桥台桥墩抗震设计方法。抗震设计方法是在历次地震的经历中，随着地震工程技术的发展而不断发展和完善的。值得注意的是，钢筋混凝土桥墩延性验算的详细方法是在规范中首次提出的。公路桥梁地震易损性评价与加固的历史，在全国范围内对公路桥梁进行了5次地震易损性评价调查，作为公路设施综合防震措施的一部分。在此基础上，对公路桥梁进行了抗震加固。进行第一次地震评估，以促进公路设施的地震灾害预防措施。地震对公路桥梁造成的重大破坏引发了地震评估。对国道、国道各路段及其他路段跨径大于或等于5m的公路桥梁进行了评价。评价项目包括劣化、防脱座装置、下部结构强度和地基稳定性。总共约有40000座桥梁进行了评估和评估。根据对公路桥梁震害的调查，得出以下结论:①根据地面的强震记录和地震反应分析，地震发生后，地震引起的水平地震动对结构的影响最大，地面运动水平大于实际设计中考虑的水平，在垂直方向也观察到了强震;②有些钢筋混凝土桥墩在中等高度处从弯曲到剪切严重受损，其中一些纵向钢筋在没有足够延伸长度的情况下终止，这些桥墩是2000年以前设计的。这些桥的桥墩底部也遭到了破坏。通过对设计规范与破损桥墩之间关系的分析，根据规范设计的高速桥墩破损严重，占桥墩总数的14%。
2桥梁震害的原因分析
根据桥梁结构的不同，地震破坏造成的伤害程度的不同可以分为: (1)遇到突发性强地震时，桥梁两侧因地形的严重形变而导致桥梁道路两岸地层滑移，桥梁结构受到不同程度的破坏。 (2)由于强地震灾害带来的巨大冲击力，桥梁的桥脚部发生了表面破裂、身体歪斜、结构外露等多种损伤。 (3)桥梁对地基的损伤，受地震强烈冲击力的影响，桥梁河床泥沙液化，桥梁地基表面平整度不均匀，桥梁桥墩台等现有基础结构下沉受损。 (4)由于桥梁具有一定的受力限制，地震引起的特殊形态变化会导致桥梁结构和材料严重损伤，无法承受较强的地震冲击力。
3桥梁抗震的加固措施
桥梁加固的意义在于防止桥梁倒塌，将地震荷载造成的伤害控制在桥梁能够承受的范围内，保证桥梁的安全耐久性。 目前抗震加固的理论有两个:一是增加桥梁的抗震能力，使桥梁构件的强度远远大于地震荷载，一是降低桥梁构件的地震效应，使构件的强度能够承受地震荷载。 例如增加隔震支座。
3.1钢板加固技术的应用
从防止桥梁在地震灾害中产生较大裂缝，提高桥梁整体结构刚度的角度出发，通过充分利用加固稳定钢板的技术来完成。 该技术设计的最大作用是有效控制桥梁中轴位置与桥梁加固位置之间的安全范围，并保持在安全距离内。 由于在桥梁加固稳定的过程中受到其他限制因素的影响，特别是在加固新旧结构系统时，旧结构系统容易变形，无法全部合并，需要先处理新系统与旧系统的集成连接问题，以确保桥梁加固技术的有效应用。 研究表明，在此期间，如果桥梁结构整体之间的空间跨度过大，加固时必须根据桥梁结构的基本特征加强刚度和延性，提高桥梁结构的安全性能，发挥良好的加固作用。
3.2桥台抗震防护措施
桥台抗震措施需要增加胸壁内的钢筋数量以对抗地震带来的巨大力量。 另外，由于桥台的结构较多，地震发生时发生不同程度的位移和碰撞，结构很可能会破损，因此需要在两个结构之间放置弹性垫片，保持原有的位置。 为了防止脚台在地震时移动，在机构上尽量选择四轴铰链框架模式。 土质如果有液化和松软现象，就需要通过调整桥的中线和河流的位置和架桥距离，使地基质量不受土质的影响。 桥台位置相对较高时，必须选择平坦的路线以确保桥台的稳定性。
3.3隔震抗震加固措施
隔震加固方法在桥梁下部结构和桥梁基础之间增加隔震系统，增大桥梁的固有周期，降低桥梁结构中的地震力，增大隔震系统中的变形。 脚柱加固等手段不能满足桥梁抗震要求时，应采用该方法进行桥梁加固。 隔震加固的优点包括降低地震力、抑制桥梁结构位移等。 桥梁加固时，也可以将桥梁的支撑台更换为减震支撑台，或者在上部结构和下部结构之间追加阻尼装置等。
3.4加强安全性与耐久性的设计
设计阶段是项目全寿命周期中不容忽视的环节，公路桥梁设计中存在隐患，一方面在于设计人员的专业水平，另一方面与整体设计环节合理衔接有关。通过提高设计人员的专业能力和职业素养，提升综合设计水平，以及建立健全监督管理机制等方式以保障设计、管理、施工等各环节的规范性和标准性，减少隐患的发生。安全性和耐久性是公路桥梁设计的重点，要想有效解决其中的隐患，首要任务是加强设计工作，避免因设计原因出现裂缝、沉降、钢筋锈蚀等问题。在设计工作进行阶段，要全面考虑影响因素，结合新技术、新材料、新工艺制定设计方案，并融合公路等级、地形、地质等情况进行可行性研究，从而提高和保持公路桥梁的安全性与耐久性。其次，安全性与耐久性的稳定强化也与后期严格规范的设计执行与合理使用紧密相关，必须按照设计方案进行施工，严格按照标准选购材料。同时，加强监督技术使用和工艺应用，以确保施工建设的质量和效率，保障安全性与耐久性的稳定。
3.5桥墩抗震保护措施
桥梁抗震措施在当今社会最常用的方式主要是利用桥墩的延性减震进行，桥墩材料主要由钢筋混凝土建造，以加强空心截面，加强桥桩和桥柱的承重能力。 在桥墩的铰链位置加入钢筋，使结构更加坚固。 柱脚之间的钢筋间距与其桥墩延性有关，距离越大延性越差，距离越小延性越好，因此在进行钢筋固定时。 为了确保满足建筑要求标准的延性，必须减小带钢间的距离以满足抗震性能。 目前许多桥梁建筑是用钢筋混凝土建造的，钢筋混凝土具有一定的抗震性能，但更多的钢筋混凝土需要以一定的配置比例达到所要求的抗震效果。 如果不符合要求，混凝土在地震时可能无法发挥最大的抗震作用，最终导致桥梁整体倒塌，或部分结构损坏，桥梁无法继续使用。
结束语
虽然目前地震还不可有效的预测，但是只要我们通过研究认识到地震对结构的破坏规律，我们就能通过一定的抗震设防原则制定相关的抗震设防措施并控制好施工质量，这样就能尽量减低震害的影响。解决公路桥梁设计的隐患是保障人民出行的关键，更是提高我国道路安全稳定性的重点，认清当前公路桥梁设计中的隐患和潜在问题，是提高公路桥梁建设质量和水平的有效途径。
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