道路橋梁關于抗震問題研究

【摘 要】 2008年震驚全中國的5·12汶川大地震使得無數的人流離失所，城市基礎設施受到了嚴重的破壞，尤其是道路橋梁的坍塌阻礙了全國各地的人員和物資的救助。由此有關道路橋梁的抗震建設受到了越來越多的人的重視。本文主要對橋梁抗震的設計方法和維護進行研究，期望能夠有效地提高橋梁的抗震性功能。

【關鍵詞】 道路橋梁 抗震研究 維護

自從汶川發生8級強震之后，不僅僅是汶川，其他城市的基礎設施無一不遭到嚴重破壞，尤其是道路橋梁的坍塌更是阻擋了人們對地震地區的救援活動。地震之后，曾經有過對汶川地區的橋梁結構的調查，研究發現梁式橋的結構占有絕大部分。連續梁橋和簡支梁是大多數橋梁的結構形式，并且它們的支座也多采用板式橡膠。在支座上直接擱置梁橋。地震給橋梁造成的破壞大多表現為梁橋的滑落、支座的華東、梁體滑移、橋臺斷裂、梁體的相互碰撞等等。本文主要是對檢測橋梁的抗震性分析，提出抗震性橋梁在初期設計時的方式和對橋梁抗震性進行維護加固的措施。

1 測試道路和橋梁的抗震性方法

1.1 靜力理論

靜力理論是最初為了研究橋梁結構的抗震性而采取的理論方法。此理論主要是對地震的震動頻率和橋梁結構的各部分相同的假設，通過對影響橋梁結構的動力特性和地面運用的特性的因素進行忽略不計，然后將橋梁結構運動所形成的慣性力乘以地面運用的加速度。當由于地震使得結構產生的動力將其當做是靜止的，將地震荷載看做是地震的慣性力，然后分析在結構上通過這種外載荷的方式而產生的內力。1915年提出了震度法。這種方法中增添了水平地震荷載，這種因素是將結構10％的重量增加在靜力法原有的概念上。但是靜力法更具備簡單的概念和簡潔的計算公式。所以在我國相關的法律文件中提出通過靜力法來計算地震荷載來分析擋土墻和路基的抗震能力和穩固性。

1.2 時程分析法

時程分析法在我國被廣泛應用在設計和分析復雜工程結構的抗震性。這種方法分析和設計工程的抗震性都是通過對地震地面運動和速度數值的實際記錄來進行的。時程分析法不僅能夠對地震震動的時間、振幅和頻率有效地反映出來，而且還能夠對結構的彈塑性得到充分的考慮。

2 設計階段的抗震性措施

2.1 橋梁整體設計應注意的方面

在設計道路橋梁的時候，首先需要考慮的就是如何選擇橋位。地質堅硬的場地比較適合橋位的理想選擇，比如說場地的地基都是堅硬的碎石或基巖等。像不穩定的坡地、松軟的粘土地基、人工填土、松散的細砂地等這些都屬于非理想選擇，因為這些松軟的場所可能夠會因為發生地震導致地基坍塌的風險，所以要避開這些場所。另外當遇到跨越斷層等一些特別的情況時首先要需要進行地震安全性評價然后選擇是否適合所選擇的橋梁形式。第二個需要注意的就是如何選擇橋型。橋梁的基礎形式、墩臺和合適的橋梁形式的選擇需要注意場所的地勢、地質條件和橋梁的規模。另外還需要考慮到今后方便對橋梁進行修復加固，因此橋梁的結構體系需要選擇那種經濟合理而且技術先進的。在抗震方面可以選擇減震的新結構，比如說鋼筋混凝土結構。最后還需要考慮到如何布置橋孔。這方面需要注意布局的抗震性，橋梁的形式可以選擇那些方便施工、重心低、剛度和質量分布均勻、和體形簡單的。需要防止將大跨結合起高墩。

2. 2 不同結構的抗震措施

橋梁的抗震需要考慮到不同部位的抗震，分別采取不同的措施，基礎抗震措施、橋臺抗震措施和橋墩抗震措施是目前有關橋梁結構比較有效的抗震措施?；A抗震主要是為了避免地震造成橋梁的滑動和長期的不規則變形。所以對橋梁的基礎部位的剛性和整體性進行加強使之上部荷載得到降低。當橋位處于地震液化可能夠發生的場地時，為了能夠對可能液化的土層增加一定的深基，通過使樁或沉井進行密實穩固土層，同時將一些鋼筋穩固在樁的上部，注意和地面的距離保持在1～3m內。橋臺抗震措施主要是為了實現對地震沖擊力的緩和，在橋臺增加胸墻，并且將彈性墊塊布設在橋臺和梁之間。對于有些基礎比較淺的橋梁和通道需要對其下不得支撐梁部進行加強。為了能夠對在地震時發生的橋墩滑動的現象進行防范，橋梁結構需要采用四鉸框架。橋墩抗震有效措施主要是通過對橋墩的加強進行緩和地震的強度。高墩通常是運用鋼筋混凝土結構，可以對橋墩的樁、柱的直徑進行合理的加大，另外也能夠運用雙排的柱式墩和排架樁墩，通過架設橫梁在柱和樁之間，從而對橋墩的抗震強度和抗變形性進行加強。

3 后期的修復加固

3.1 橋梁抗震性的加固

為了避免地震造成的橋梁滑落的風險，需要對其加強支承連接件。目前世界上常見的措施就是對支承面寬度進行加強，以及將縱向約束裝置安置在相鄰梁之間。并且對橋梁的抗震強度的加強還可以通過專門的耗能裝置和減隔震技術，比如說智能支座、鉛芯橡膠耗能支座，這些都是增強抗震性有效的方法。

3.2 無筋混凝土結構和橋墩的加固

橋梁下部結構需要加強抗震性的通常有兩個方面，即無筋混凝土結構和橋墩。目前對橋墩增強抗震性的措施有很多，像是碳素纖維加固法、鋼板外包加固法等等。最初對無筋混凝土結構通常采用的是磚石材料，所以很容易發生破壞，所以我們只能從結構上進行加固，將橋墩和襯套通過鋼板（混凝土）襯套方法進行結合，形成一個整體，能夠對地震進行抵御。這些加固抗震性的措施并使傳統上的抗震方法，最大的不同在于對橋梁的動力參數進行調整或者改變，從而使其結構的震動反應得到降低，從而使得橋梁在地震中的能夠有效地實現抗震。

4 結語

地震的發生是不可避免的，但是對于橋梁的抗震性我們可以采取有效措施進行加強，這樣才能夠避免地震給國家、城市、人們帶來的損失。汶川5·12大地震的發生造成的道路橋梁的損失在一定程度上阻擋了人們救助的步伐，這樣的警示時時刻刻提醒著人們重視橋梁的抗震設計，通過研究分析有關橋梁抗震的相關經驗教訓，實現更加經濟，更有效地提高橋梁的抗震強度。

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