提高公路桥梁抗震能力的措施

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摘要：首先阐述了设计公路桥梁抗震能力的目的，而后分析了桥梁的主要震害形式，并从桥梁上部结构、墩柱、桥梁基础等方面加以说明。随后简要概述了公路桥梁发生震害的原

因，最后提出了相应的抗震加固措施，主要包括：合理选择桥位、科学选择桥型、加固主梁、加固伸缩缝等，以期提高桥梁抗震能力。

关键词：公路桥梁；桥梁抗震；桥梁设计

0引言

我国很多地区都属于地震带，不定期会遭受地震的影响，并且这些地震的强度较高且发生频率较为频繁，一旦发生地震，则会严重损坏桥梁结构，并且还会造成人们无法正常生活

，甚至威胁人们的生命安全[1]。公路桥梁在设计过程中，需要采取抗震设计方案，从而有效避免地震中发生严重的桥梁坍塌。下面将对桥梁的抗震设计展开深入研究，以促进我

国桥梁建设技术的提升。

1公路桥梁抗震设计目的

提高公路桥梁抗震能力，能有效防止桥梁发生落梁现象。在设计阶段，通常需要充分考虑施工所在地区的地震设防烈度参数。在接缝位置处，加设梁板搁置长度，从而安装抗震限

位结构。由于地震载荷是非常不确定的，此时应该选择使用桥梁梁板连接的方式，避免发生落梁事故[2]。在遭遇强烈地震时，桥梁连接及限位装置能有效避免桥梁出现严重的移

位、变形现象。

2桥梁的主要震害形式

2.1上部结构震害

根据桥梁上部结构发生震害的原因，通常可以将其分成两种方式，即结构震害与位移震害。位移震害是常见的震害现象，其主要表现在桥梁上部结构出现横向、纵向危害。通常来

说，位移震害发生在伸缩缝的位置居多，若上部结构产生的位移比台面、墩柱支撑的力度大，则会导致结构受到严重损害，从而引发落梁等事故。

2.2墩柱震害

剪力破坏和塑性铰破坏是墩柱震害常见的形式。在地震作用下，桥梁墩柱的顶部与底部很容易与系梁连接发生收缩，且在反复地震时会失去支撑力。另外剪力破坏发生在地震反复

作用时，则会降低承载力强度。

2.3基础震害

当地基受到一定程度破坏时，基础结构则会受到严重影响，主要体现为下沉、水平滑移、断裂等。

3公路桥梁发生震害的原因

公路桥梁在遭遇地震作用之后，会直接损坏桥台、桥墩、支座、梁体结构以及地基部分。桥台与路基在使用的过程中，会逐渐向河心地带移动，从而造成重力结构部分出现不同程

度的沉降现象，甚至还会造成开裂和折断。桥梁一旦出现沉降问题，则会导致翼墙开裂，进而导致整个台体出现严重的变形和下沉。在地震影响下，整个桥墩部分会遭到损坏。除

了客观原因，导致震害的主观原因则是桥梁在设计过程中，没有充分评估地震所造成的严重影响，从而导致桥梁存在严重的变形和偏移。地震发生之后，桥梁的主梁会出现断裂、

变形，甚至出现坠落。在地震的持续作用之下，地基中的砂土会持续发生液化，从而导致地基出现下沉，整个桥梁会由于变形而出现塌陷，这情况后期往往无法修复[3]。

4公路桥梁抗震设计要点

在设计阶段，结构设计极为关键，需保障协调统一，不管是立体还平面设计，都要保证其具备较强的整体结构形式，以防止地震发生之后结构部件发生掉落。在地震的作用之下，

桥梁结构的基本构件会出现反复变形的现象，抗震设计需综合考虑到结构抗震性能；同时，还应该考虑延性设计方面。在设计过程中，应该尽量降低从地基部分传递到桥梁结构的

振动力，从而可以防止地震给桥梁造成严重损坏。公路桥梁的强度应该保持相对稳定，需要确保在出现强烈地震反应之后，桥梁结构会出现延性反应。在桥梁的接触结构设计中，

应该布置多重防线，第一道防线被地震严重损坏后，应该有第二道防线能够起到抗震作用。在公路桥梁的抗震设计中，应该以地震的基本原理及结构设计为考虑依据，从而采取更

加完善的结构设计方案，提高桥梁的安全性。

5公路桥梁抗震加固措施

5.1合理选择桥位

桥梁施工位置的选择尤为重要，施工应尽量选择具有坚硬的地质结构的区域，因为松软区域易在地震的影响下导致其地质稳定性失效。通常情况下，桥梁施工多选在硬黏土地基、

基岩以及坚硬的碎石区域，尽量避免人工填土、饱和松散细砂等地质条件。

5.2合理选择桥型

桥型的选择对于桥梁抗震性能的提升极为重要，在设计过程中，需要结合当地的施工环境及地质情况，根据工程实践经验，确定桥型、墩台以及基础结构形式。在确保经济性满足

要求的前提下，应该使用较为先进的桥梁结构，保障桥体具备较强的抗震能力，比如选择使用型钢混凝土结构可以降低地震所带来的影响。

5.3加固主梁

首先，可以将现浇的横向悬臂挑梁结构设计在墩顶位置上两孔梁端的中间位置上；然后，安装预制微弯板；最后，在挑梁的悬臂位置上需要设计人行道梁体结构。两侧的桥孔应该

与人行道梁的长度尺寸保持一致，在桥墩上设计支撑结构，另一侧则主要是支撑挑梁结构，从而不需要对整个桥台实施加宽施工。人行道梁的内侧凸缘设置在未实施加固的桥面结

构上，加宽部分应该根据实际情况进行浇筑，对加宽结构区域铺设钢筋网，提升桥梁的整体性能。挑梁顶中心的桥面伸缩缝直接延伸到人行道，确保桥梁有效搭接，挑梁上层部铺

设油毡垫层结构，防止受温度的影响而出现收缩变形。同时，在伸缩缝内注入聚氨酯材料以保证其性能[4]。

5.4加固伸缩缝

遭遇地震之后，桥梁之间的框架结构出现了不同的移位，而造成内部结构发生严重的碰撞，与铰接出现了分离。桥梁框架在该位置处会因为发生碰撞导致其出现不同程度的损害，

铰接部分也会出现落梁现象。一般来说，缆索约束装置可以对整个简支梁结构进行加固处理，设计中缆索的设计应该避免过多占用竖向位置空间。如果需要纵向移动较大的宽度，

建议采取缆索加简支梁结构或适当加宽墩帽支座结构。地震中简支梁的结构形式会较之相邻跨移动较大，此时的多跨连续桥梁就不能选择使用缆索加固的施工方式，而选择使用多

跨简支梁的结构更为合理。同时还可以对腹板采用连接板的方式，使其更具稳定性，以实现加固效果。此外，相邻的连接限位器也非常关键，需要通过连接支座避免其发生严重移

位。目前，我国所应用的限位器主要是记忆合金限位器，其具有更高的弹性，还能够承载较大的外部载荷。

6结语

近年来，我国的地震发生率非常高，尤其是很多大型地震的发生严重威胁了人们的生命财产安全，所以在进行桥梁设计与施工的过程中，需要采取有效的措施，提升其抗震性能。

本文从当前我国的桥梁抗震设计的目的以及地震发生的危害展开分析，从而总结出切实提升抗震性能的设计方案，以全面提升我国公路桥梁的抗震性能，在确保交通有效运行的前

提下，保障人们的正常生活，同时促进我国桥梁建设技术的提升。

参考文献：

[1]雷耀华，徐锦平.公路桥梁提高抗震能力的设计[J].交通世界，2016（Z1）：132-133.

[2]郭穆春.公路桥梁抗震设计存在的问题及改进[J].黑龙江交通科技，2014（8）：93.

[3]李家绪.公路桥梁抗震设计的标准研究[J].公路交通科技（应用技术版），2013（6）：202-204.

[4]侯泽群.关于中小跨径公路桥梁抗震设计理念探讨[J].江西建材，2016（4）：199.

[5]刘阳.公路桥梁结构抗震设计要点分析[J].交通建设与管理，2015（Z2）：145-147.

作者：郭凯斌 温泉 单位：江西省交通设计研究院有限责任公司