楊舟

摘 要：我國(guó)橋梁在抗震設(shè)計(jì)上還存在著許多的缺陷與不足，需要在實(shí)踐中逐漸積累經(jīng)驗(yàn)，從而進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，文章就橋梁抗震設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法兩方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，使橋梁在抗震設(shè)計(jì)方面更加完善，降低地震給人民和城市帶來的危害。

關(guān)鍵詞：橋梁；抗震；設(shè)計(jì)

近年來，自然災(zāi)害頻發(fā)，特別是地震，不僅給人們帶來了巨大的災(zāi)難，也給經(jīng)濟(jì)造成了難以估計(jì)的損失。地震過后，我們除了救災(zāi)工作外，還必須進(jìn)行深刻的反思，怎樣才能有效預(yù)防地震，怎樣才能將地震帶來的傷害和損失降到最低。

1 地震對(duì)橋梁的破壞性

當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，首當(dāng)其沖受到破壞的就是地基，特別是對(duì)于地基在斜坡和土質(zhì)松軟地段上的橋梁工程的破壞最大。所以，在選擇地基時(shí)要謹(jǐn)慎對(duì)待，綜合考慮后再做決定。地震產(chǎn)生后，橋梁的破壞形式也有所不同，一般表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

橋臺(tái)的椎體和墩身鋪戶開裂，還出現(xiàn)了滑移現(xiàn)象。

橋墩的臺(tái)身發(fā)生位移，支座的錨栓被剪斷，甚至?xí)?dǎo)致落梁現(xiàn)象的產(chǎn)生。

橋墩臺(tái)身開始斷裂，使橋梁有坍塌的傾向。

沙土在河水的沖刷下，被液化，致使橋墩開始下沉。

2 橋梁抗震設(shè)計(jì)的原則

只有在結(jié)構(gòu)上將強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)完美的結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出合理的抗震方案，才能做到真正意義上的抗震設(shè)防，但是想要做到這一點(diǎn)，卻非常困難，需要工程師做到不墨守成規(guī)，在了解影響結(jié)構(gòu)地震因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大膽的創(chuàng)新。與此同時(shí)，還要遵循以下原則：

2.1 選擇適當(dāng)?shù)膱?chǎng)地

選擇橋梁建設(shè)地址時(shí)，必須要選擇一個(gè)抗震力強(qiáng)的地方，而且所選擇的地方場(chǎng)地要足夠堅(jiān)硬，如果橋梁的地基不牢固，在地震發(fā)生時(shí)怎么可能做到屹立不倒。但是需要注意的是不僅不能選擇松軟土地或不穩(wěn)定的坡地，對(duì)可能會(huì)受到其周邊影響的地區(qū)也不能選擇，因?yàn)樵谖：γ媲?，是不允許“萬(wàn)一”情況出現(xiàn)的。

2.2 注意結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱

在抗震方面，對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)剛度與不等跨橋梁相比更具有優(yōu)勢(shì)，對(duì)地震災(zāi)害的防控也更加有效，比如說：如果橋梁墩在高度上差距比較明顯的話，會(huì)使高度較低的橋墩受到水平震力的危害，也會(huì)使橋孔跨度較大的橋墩受到很大的地震力。因此，在橋梁的防震設(shè)計(jì)上，要注意橋體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，盡量避免使用跨度較大的橋型。

2.3 注重橋梁的整體性

橋梁的整體性至關(guān)重要，如果橋梁的整體性不好，不僅使結(jié)構(gòu)的空間作用得不到較好的發(fā)揮，也會(huì)在地震時(shí)，使結(jié)構(gòu)的構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)的構(gòu)件被震落。所以，要盡量的保證上部結(jié)構(gòu)是連續(xù)的，同時(shí)還要采用有助于提高整體性的連接方式，并且在各個(gè)連接點(diǎn)設(shè)置減震措施，以便使橋梁在穩(wěn)定性方面得到提高。此外，為了避免突發(fā)狀況的產(chǎn)生，在結(jié)構(gòu)的布置上要最大限度的做到尺寸，質(zhì)量和剛度均勻、對(duì)稱。

2.4 設(shè)置多道抗震防線

為了將危險(xiǎn)扼殺在搖籃里，在橋梁抗震設(shè)計(jì)上要設(shè)置多道防線，使橋梁能夠多方面的抵抗地震側(cè)向力，在遇到較強(qiáng)的地震時(shí)，如果第一道防線被破壞，還有第二道防線可以支撐，甚至有第三道、第四道。這樣給橋梁的安全性、穩(wěn)固性提供了強(qiáng)有力的保障，可以在最大程度上避免橋梁倒塌的現(xiàn)象。

3 橋梁抗震設(shè)計(jì)方法

3.1 基于性能的抗震設(shè)計(jì)

這種設(shè)計(jì)方法是指在不同概率地震下，結(jié)構(gòu)的性能能夠達(dá)到一組預(yù)定的目標(biāo)，是抗震設(shè)計(jì)的總體思想。其目的是在強(qiáng)度較大地震后，能夠?qū)⑷说膫銮闆r和財(cái)產(chǎn)的損失控制在所預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)內(nèi)，同時(shí)震后，結(jié)構(gòu)的功能也依然可以繼續(xù)維持。其特點(diǎn)如下。

打破原來以宏觀定性的目標(biāo)為主的局面，逐漸向量化的多重目標(biāo)轉(zhuǎn)化。

抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)不再局限于保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，而是多目標(biāo)、多層次的來進(jìn)行抗震方面的設(shè)計(jì)，力求最大限度的做到不同風(fēng)險(xiǎn)水平的地震作用下滿足不同的性能目標(biāo)，給人民的安全帶來更大的保障。

3.2 基于位移的設(shè)計(jì)方法

基本位移的設(shè)計(jì)方法雖然很早就被提了出來，但是直到現(xiàn)在才有所發(fā)展，成為可以應(yīng)用于橋梁抗震上的設(shè)計(jì)方法。它是在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的基礎(chǔ)上提出的，而導(dǎo)致強(qiáng)度不足的原因是：許多規(guī)范由于經(jīng)濟(jì)等因素的制約，在設(shè)計(jì)地震作用時(shí)，允許結(jié)構(gòu)物質(zhì)發(fā)生可塑性屈服變形，這種情況下，只能改變結(jié)構(gòu)性能的衡量指標(biāo)，從而選擇比較合適的脆性結(jié)構(gòu)或不允許發(fā)生非彈性影響的構(gòu)件。這種設(shè)計(jì)方法將結(jié)構(gòu)的變形和構(gòu)件發(fā)生的變化設(shè)置為變量，最終的設(shè)計(jì)結(jié)果以構(gòu)件的強(qiáng)度為參數(shù)。

3.3 多階段設(shè)計(jì)方法

為了最大限度上保證人民群眾的生命安全，降低震后的經(jīng)濟(jì)損失，在設(shè)防水準(zhǔn)方面，要不斷地進(jìn)行革新。其中所要考慮到的因素有很多，比如說：地震的產(chǎn)生機(jī)理、地震的特殊性能還有在地震的強(qiáng)力作用下各類結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征、構(gòu)件能力等。這都需要我們?cè)谘芯恐胁粩嗫偨Y(jié)教訓(xùn)，積累經(jīng)驗(yàn)，改變?cè)瓉淼膯我辉O(shè)防水準(zhǔn)，轉(zhuǎn)為雙水準(zhǔn)或三水準(zhǔn)，原來的一階段設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為兩階段、三階段，甚至?xí)D(zhuǎn)變?yōu)楦嗟乃疁?zhǔn)，更多的階段。

3.4 延性設(shè)計(jì)

基于上文，單純的強(qiáng)度作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，來進(jìn)行抗震的設(shè)計(jì)其實(shí)并不合理。在地震的強(qiáng)力作用下，橋梁的結(jié)構(gòu)是可以通過自身的變形來進(jìn)行耗能的，這樣依然可以達(dá)到抗震、減震的目的。例如：一個(gè)比較高大的橋墩，在地震的作用下，橋墩墩底的混凝土在塑性上已經(jīng)被破壞了，但是其所配置的抗剪鋼筋足夠用來抵抗地震力，使橋墩沒有坍塌。同時(shí)，在橋墩底部形成了塑性鉸，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中消耗了地震的能量，使主要結(jié)構(gòu)沒有受到實(shí)質(zhì)性的破壞，對(duì)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效的保護(hù)。這體現(xiàn)的就是延性設(shè)計(jì)的概念，通過曲率系數(shù)和延性系數(shù)的控制對(duì)結(jié)構(gòu)延性變形進(jìn)行控制。

若想降低地震的危害，需要對(duì)其破壞性進(jìn)行掌控，最大限度的將地震的破壞控制在預(yù)定部位范圍中，這就需要在抗震設(shè)計(jì)中，重視能力設(shè)計(jì)思想，在橋梁內(nèi)部建立合理的強(qiáng)度等級(jí)配置。這樣才能保證橋梁的穩(wěn)固性，在發(fā)生地震時(shí)，也能降低損失。同時(shí)在配筋設(shè)計(jì)上要謹(jǐn)慎對(duì)待，選擇合適的塑性鉸位置，以橋墩較大的橋梁為例，塑性鉸的這位置一般在橋墩的墩底或墩頂。做到以上所說的，就能在一定程度上保證結(jié)構(gòu)的延性和抗震能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的要求會(huì)越來越多，難度也越來越大，對(duì)橋梁的質(zhì)量要求也會(huì)越來越高，雖然不能阻止的地震的發(fā)生，但可以將地震的傷害降到最低。所以，橋梁設(shè)計(jì)人員要深入橋梁抗震設(shè)計(jì)的研究中，在借鑒其他地區(qū)的先進(jìn)抗震技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，遵循橋梁抗震設(shè)計(jì)原則，采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方法，使橋梁的設(shè)計(jì)在質(zhì)量上得到最大限度的保證。

參考文獻(xiàn)

[1]徐小衛(wèi).橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法研究[J].科技風(fēng)，2011（11）：158.

[2]范立礎(chǔ)，王君杰.橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].地震工程與工程振動(dòng)，2001（02）：70-77.

[3]曹春義.探討橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（20）：161.

[4]陳潔.簡(jiǎn)述橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與設(shè)防措施[J].價(jià)值工程，2013（10）：109-110.

[5]崔巍.橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（02）：110-111.