淺析建筑橋梁工程地震傷害的成因及預(yù)防對策

■羅 俊 ■長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430212

橋梁是道路交通的關(guān)鍵樞紐與重要節(jié)點，如果橋梁一旦遭到破壞，那么便會導(dǎo)致交通線路的中斷，進而引發(fā)種種后續(xù)問題。因此橋梁工程的建設(shè)一定要穩(wěn)定和牢固，能夠使橋梁在一些災(zāi)害尤其是地震災(zāi)害來臨時所遭受到的破壞降到最低，從而減少人員傷亡與財產(chǎn)損失。近些年來，我國在研究建筑橋梁工程的防震功能上花費了很多心血，并取得了一定的研究成果，以下筆者就來簡要談一談這方面問題，以期能夠?qū)ξ覈臉蛄汗こ探ㄔO(shè)事業(yè)有所助益。

1 建筑橋梁工程地震傷害的成因

1.1 橋梁上部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定所導(dǎo)致

建筑橋梁工程之所以會在地震中遭到過度破壞，其原因之一可能是由于橋梁上部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定所導(dǎo)致的。對于梁式結(jié)構(gòu)的橋梁來說，橋梁上部的結(jié)構(gòu)問題主要表現(xiàn)在其蓋梁寬度上，有些梁式橋梁工程在建設(shè)中蓋梁的寬度不夠，使得地震來臨時橋梁上部的活動節(jié)點在地殼運動中發(fā)生落梁與梁體之間的不斷碰撞和撞擊，從而使得橋梁遭到嚴(yán)重破壞;而對于拱式結(jié)構(gòu)的橋梁來說，如果其橋梁上部的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定的話，則會使橋梁上的建筑物以及橋梁的腹拱遭到破壞，并且其拱頂和拱腳也會跟著生出許多裂縫，更嚴(yán)重者甚至還可能會引起整個橋拱隆起部分的變形，其后果非常嚴(yán)重。

1.2 橋梁支座結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定所導(dǎo)致

橋梁支座結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定是導(dǎo)致建筑橋梁工程在地震中遭到破壞的另一大主要原因。由于很多橋梁工程在建筑時并沒有很好地考慮到抗震功能這方面的問題，因此其建設(shè)也就達不到抗震功能的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是一些橋梁在支座連接等方面的構(gòu)造非常不穩(wěn)定，或是用于建造支座的材料有所缺陷，從而使得這樣的橋梁建筑在發(fā)生地震時很容易因受到地震力的強大作用而發(fā)生支座變形，更嚴(yán)重者甚至還可能會出現(xiàn)螺絲拔出、螺絲剪斷以及活動支座脫落等現(xiàn)象，最終使整個橋梁在地震中遭到嚴(yán)重破壞。

1.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定所導(dǎo)致

導(dǎo)致建筑橋梁工程在地震中遭到破壞的又一大主要原因是由于橋梁下部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。橋梁若想在地震中避免受到過大傷害，首先就要保證其結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定以及牢固，如果橋梁的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定的話，那么其在地震中將會遭到怎樣嚴(yán)重的破壞是可想而知的。影響橋梁建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與否的因素有很多，其中很重要的一點是橋梁下部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與否。有些橋梁工程由于其下部結(jié)構(gòu)的建設(shè)不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致其在地震來臨時不足以抵抗來自于自身的慣性力以及來自于支座部位的地震作用力，從而使其下部結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重變形和開裂，進而使得整個橋梁都受到破壞。

1.4 橋梁地基結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定所導(dǎo)致

雖然橋梁的上部結(jié)構(gòu)、支座結(jié)構(gòu)以及下部結(jié)構(gòu)等的不穩(wěn)定會導(dǎo)致建筑橋梁工程在地震中受到許多嚴(yán)重破壞，然而這些都及不上由于橋梁地基結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定所導(dǎo)致的橋梁工程地震傷害。比如說有些橋梁工程的地基土比較松軟，那么在地震來襲之時，這些橋梁就非常容易出現(xiàn)橋臺向河岸滑移或者向河心移動等現(xiàn)象，所造成的危害是非常嚴(yán)重且不可預(yù)計的。

2 建筑橋梁工程地震傷害的預(yù)防對策

2.1 采用科學(xué)的方法進行防震設(shè)計

若想有效避免建筑橋梁工程在地震中受到傷害，就要求工程管理人員和施工團隊必須要采用科學(xué)的方法進行橋梁的防震設(shè)計。比如說，以下三種方法就是比較科學(xué)的防震設(shè)計方法:一、在建設(shè)橋梁時采用隔離支座安裝在其墩、臺之處，能夠有效減少橋梁建筑墩、臺部位的水平地震作用力，從而避免橋梁在地震中遭到過度破壞;二、可以將橋梁建筑的某些部位設(shè)計成具有足夠延性的結(jié)構(gòu)，從而使其在遭受到強大地震作用力時能夠通過穩(wěn)定的延性而產(chǎn)生彈塑性變形以延長結(jié)構(gòu)周期和分散地震能量，也即是利用橋墩的延性來達到對地震力的緩沖作用，避免橋梁因突然剪斷而遭到破壞;三、采用型鋼混凝土等承載力較高、抗剪能力較強、延性較高、耗散能力較高以及滯回曲線較為飽滿的新型材料來進行橋梁工程的建設(shè)，能夠在節(jié)約材料和降低造價的同時有效達到提高橋梁建筑的防震功能的目的。

2.2 靈活按照防震規(guī)范進行設(shè)計施工

建筑橋梁工程的設(shè)計與施工應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)防震規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行實施，并同時也要根據(jù)工程的實際狀況進行靈活變通。我國的新防震規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)具有很強的強制性功效，不過在一些特殊情況下也并非所有的工程建設(shè)都能夠按照其規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行。因此，工程管理人員和施工團隊在實際工程的設(shè)計與施工過程中，應(yīng)當(dāng)以相關(guān)防震規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，在遵循其基本原則的基礎(chǔ)上再根據(jù)實際情況加以特殊設(shè)計，從而充分保證橋梁建筑的防震效果能夠達到最優(yōu)。另外，國家有關(guān)部門也應(yīng)當(dāng)不斷完善防震規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，讓其更加科學(xué)化和合理化，從而更加有效地指導(dǎo)我國建筑橋梁工程的防震功能建設(shè)。

2.3 嚴(yán)格保證施工材料的質(zhì)量與數(shù)量

建筑橋梁工程在施工過程中必須要保證所使用的建筑材料都是真材實料，這也是一切工程建設(shè)的最重要前提之一。建筑企業(yè)不能夠為了追求利潤而忽略了工程的質(zhì)量，而工程管理人員也必須要對施工團隊進行嚴(yán)格監(jiān)督，必須要保證施工材料的質(zhì)量與數(shù)量，避免“豆腐渣工程”的形成。因為如果一旦橋梁工程使用了質(zhì)量不合格的建筑材料，或者施工企業(yè)和人員在建設(shè)過程中偷工減料，那么這樣建造出來的橋梁的質(zhì)量也一定是不過關(guān)的，在地震中肯定會優(yōu)先遭到嚴(yán)重破壞，進而對國家和人民的生命財產(chǎn)安全造成極大危害。

3 結(jié)語

建筑橋梁工程的防震功能建設(shè)是整個橋梁建設(shè)過程中的一大重要項目，也是一個非常復(fù)雜的問題;雖然目前我國已經(jīng)在這方面的研究工作上取得了一定的成就，但其中的更多問題還需要通過相關(guān)工作者的大量研究與實踐來進行解決。建筑橋梁工程的最低抗震功能建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)由政府相關(guān)部門進行決策并下達，而建筑企業(yè)與施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來實施橋梁工程的建設(shè)工作;尤其是對于一些大型橋梁工程來說，其防震功能的建設(shè)應(yīng)當(dāng)以多級設(shè)防的防震設(shè)計思想為基礎(chǔ)，并在實際施工過程中對橋梁工程的每一項結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)都予以嚴(yán)謹(jǐn)計算，盡量使其防震功能能夠達到更高的標(biāo)準(zhǔn)，從而有效避免橋梁在地震中遭到過度破壞。

［1］莊衛(wèi)林，劉振宇，蔣勁松.汶川大地震公路橋梁震害分析及對策［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報.2009(07).

［2］周緒紅，陳愛萍，狄謹(jǐn).中國公路橋梁工程的建設(shè)與管理［A］.第四屆亞太可持續(xù)發(fā)展交通與環(huán)境技術(shù)大會論文集［C］.2010.