顏長青，簡佳峰

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，西安710068）

1 引言

地震在我國屬于比較常見的自然災害，嚴重的地震會對人們的生命和財產安全造成極大的危害，對國家公共設施造成巨大損害。橋梁在抗震救災和交通運輸中都起著巨大的作用，而橋梁震害問題帶來的交通中斷、救援困難和后續(xù)的交通樞紐重建等問題都會耗費國家大量的財力和勞動力資源。故研究抗震能力更強的橋梁設計并打造更為穩(wěn)固耐受的橋梁對我國的經濟發(fā)展和人們生活穩(wěn)定都有重要的意義。通過提高橋梁的抗震設計水平，可以提高其抵御自然災害地震的能力，是我國在橋梁建設中必須考慮的重要問題。

2 橋梁震害的原因

橋梁的不同構件受到地震的沖擊所造成的傷害類型和程度有所不同，橋梁震害主要出現于以下幾種情況：（1）經受強力地震時，由于橋梁兩側地形地貌的嚴重畸變導致兩岸的地層進行滑移，橋梁結構因此受到破壞；（2）在強烈地震力的沖擊下，橋墩會產生一系列損壞情況，如表面破裂，結構外露，形體畸變歪斜等；（3）地基產生損壞，強烈的震力使河床沙土液化，導致地基表面平整度不一，從而導致原有基礎結構（如橋梁墩臺等）有下沉情況而導致損壞；（4）橋梁有一定的內力承受限度，地震帶來的形態(tài)變化會導致橋梁構造的結構和材料無法承受強大的內力沖擊而損壞。

3 橋梁抗震設計

3.1 橋梁體系設計與規(guī)則

橋梁抗震模型確實能夠給設計者提供比較方便且全面的對橋梁抗震情況的大體估計，并提供基本的抗震效果數據，但是地震本身具有高強度性和不可控性，任何一種機器模擬都無法準確地模仿地震帶來的實際影響力。故而機器模擬實驗和抗震模型的數學計算模擬只能是一種理論上的研究。在進行橋梁抗震設計時，不能只局限在模型數據得出的結論中，要靈活運用各種真實數據，實地考察工程場地的具體地貌，實地勘測，確定建立橋位的最適抗震位置。對橋墩基礎的選擇，對當地地形的考慮都對正確地設計抗震方案有重大的意義。

做好長期反復對橋梁設計思考和修改的準備，努力細化構造方案并逐漸篩選出可行性最高和效果最明顯的橋梁設計。綜合考慮各方面的影響因素，如當地的地震頻率和振幅大小，當地的氣候和土質情況，水土流失等影響橋梁穩(wěn)定性的重要因素都要一再確認。

橋梁本身是一個整體結構，要考慮橋梁的薄弱環(huán)節(jié)和橋梁各部分之間的聯系和承重。橋梁和環(huán)境也是一個有機整體，要切實考慮當地對橋梁的需求和可行性，因地制宜，在用電子科技技術分析計算的基礎上加強抗震能力，對多種可能情況詳細考慮，從而減少生命財產的損失[1]。

3.2 結構與構件

橋梁是一個由多個復雜的構件共同組成的有機整體，在經受地震的過程中，還可能有大量構件脫落，關鍵部位的構件脫落會導致決定性的橋梁損害，因此，針對不同位置以及不同重要程度的構件，應合理采取一定的加強措施，以穩(wěn)固構件在相應部位，維持橋梁正確的空間構型。

從橋梁整體上來看，橋梁的承受力度和抵御結構性振動的能力都是有限的，設計者必須考慮橋梁的剛度，強度和延性。提高橋梁結構的強度可以提高橋梁對震動力度的抵御作用；提高橋梁的剛度可以維持橋梁的結構保持不形變；加強橋梁的延性能夠在具有多發(fā)性和反復性的地震過程中較好地適應結構的形變沖擊，更穩(wěn)固地適應多變的環(huán)境。橋梁受損由于也常常在次生地質災害中受到損害，故提高的剛度、強度和延性對于保護橋梁，適應多種變化災害的方面起著重要的作用。

3.3 橋梁設計安全度差異適中

橋梁是一個結構整體，要考慮結構中各部分的聯結性和統(tǒng)一性。在橋梁結構的薄弱環(huán)節(jié)應注重加強工作，提高橋梁的結構整體性，增配鋼筋以發(fā)展結構的延性。在進行橋梁抗震試驗的過程中，應對不同的地震情況反復加以模擬，并統(tǒng)計數據，從而使抗震能力得到大幅度增強。在不同的結構構件之間的安全度應有適當的差異性，保證及時阻隔地震帶來的沖擊力，以保證橋梁不會因為地震的高度沖擊而將受力連續(xù)延展以全部坍塌。

4 橋梁抗震設防措施

4.1 加固結構

為防止橋梁在地震中出現嚴重性裂痕，可以采取鋼板加固的方式使橋梁的剛度更高，而鋼板加固主要施加的位置應離橋梁的中軸較遠。同時鋼板加固可以增大橋梁的橫截面積，使其抗震裂的能力更顯著。但結構上加固受到一定的限制，多數情況需要在原有結構上進行加固，同時進行新老結構在體系上的變化、過渡和有機結合，因此，對新老橋體的橋面處理尤為重要。

對于一些跨度較大的橋梁，要對橋面采取科學合理的加固方式。橋梁的基礎結構要做到性質一致，其剛性和延性都應保持統(tǒng)一，以保證橋梁的安全性[2]。

4.2 橋梁連接部件

我國進行橋梁的建造時，常忽視橋梁連接部件的設計，從而導致橋梁在運營階段出現關鍵部件老化和產生位移，從而在地震發(fā)生時產生嚴重的損害。橋梁的連接部位對保證橋梁的完整連續(xù)和受力抵抗上都起著重要的作用。一些關鍵部位沒有得到施工單位的高度重視，沒有受到足夠的養(yǎng)護工作，從而使一些部位出現隱性的結構開裂、連接面變形等其他問題。地震發(fā)生時，連接結構的承受能力變低，更容易抵受不住地震沖擊力帶來的傷害從而導致橋梁關鍵部位損害。故應重視對橋梁部件的及時維修和養(yǎng)護工作。我國主要的維護方式是對橋梁的連接處配置伸縮部件，以其高度的伸縮性加大對地震沖擊力的適應能力，以防止產生橋梁的傳遞性震裂。同時，鄰近橋梁之間也會進行一系列簡單的結構加固，添加防止產生大幅度位移的一些連接部件。這些部件由于長期受到微小力作用的反復沖擊，容易產生老化和變形的問題，需要頻繁對其進行全面的檢查，出現問題及時維修，以保證橋梁在抗震功能上的優(yōu)化。

5 結語

抗震加固在橋梁的設計中尤其是一些大跨度的橋梁設計中尤為重要，橋梁本身在人們生活中的重要影響力也不可小覷。加固橋梁，提高其抗震功能，對地震時橋梁的結構穩(wěn)固和橋梁橋墩和公路基地的結構安全也都有重要的作用。要重視橋梁的抗震結構設計，積極引進國外先進的技術和科技力量，并反復實踐，將其運用到國內的橋梁抗震設計中來。