淺析橋梁抗震設計規范與發展趨勢

張濤

摘 要：隨著社會主義現代化建設步伐的加快，橋梁建設項目越來越多，為我國交通行業的發展做出了巨大的貢獻。但是在橋梁運營過程中，會受到地震災害的影響，有相當一部分橋梁因為地震而出現破壞、倒塌等情況，嚴重影響了人們的生活和安全。所以，相關橋梁設計人員需要提高對橋梁抗震設計的重視，對橋梁抗震設計規范進行不斷的優化和完善，以促進橋梁抗震能力的提高，確保橋梁運行的安全。

關鍵詞：橋梁；抗震設計規范；現狀；趨勢

中圖分類號：U442 文獻標識碼：A

伴隨著地震的到來，打破了人們寧靜的生活，也使得很多橋梁沒有經受住地震的考驗，橋梁倒塌、路面開裂，導致災害程度逐漸上升，增加了地震災區的經濟損失。因此，就需要不斷規范橋梁的抗震設計，雖然在設計橋梁抗震方面已經取得一定成果，但是和發達國家相比，還是具有很大差異，所以，就需要我們不斷完善和改正橋梁抗震設計規范，降低建設橋梁留下的安全隱患。

1.公路橋梁抗震設計規范

在2008年國家頒布了新的公路橋梁設計規范。該設計規范是在我國以往積累的抗震設計經驗和教訓的基礎上，并結合和借鑒了國外先進的抗震設計理念，所以該規范的合理性和科學性比以往有了很大的提高。但是，由于我國整個地域跨度大，有很多區域都屬于地震高發地帶，并且地質環境也比較復雜，新的公路橋梁設計規范雖然借鑒了先進的抗震設計理念，但是其沒有考慮到國內的實際情況，導致新規范中問題眾多。國內的橋梁等級是以橋梁的單跨徑長度為級別劃分的依據，150m以上屬于最高級別設防，剩余的則以公路等級為依據來劃分橋梁的等級，僑聯的級別不同，抗震設計目標也不相同。現階段，國內外基本都采用兩水準設防和兩階段的抗震原則來完成橋梁的抗震設計。

2.橋梁抗震設計規范的現狀

當下環境條件日益惡化，地震的出現率和危害程度也隨之提高。在每次地震過后，相關研究人員都會對其進行研究，找出其中的問題，以不斷增強建筑設施的抗震能力。在大多數的橋梁抗震設計中，都是以原有的設計為基礎，來進行更深層次的優化和完善，改變以往的單方面強度控制模式，逐漸采用位移、強度的雙標準控制以及更多指標的控制方式，以提高橋梁的抗震能力。在當基于位移設計、基于強度設計、基于能量設計以及基于性能設計等是最常用的幾種橋梁抗震設計。

在以往橋梁抗震設計最主要就是基于強度的設計，這種設計方式是國內都非常認可的一種設計方案，在實際操作中利用計算來完成地震效應的測量，進而來確定橋梁基礎強度結構。通過對這幾年中發生的大型地震分析可以發現，如果建筑構建可以一直維持較高的強度，在地震發生時，其基本不會出現較大的變化。隨著抗震設計的發展，延性抗震設計逐漸被人們認可和應用。通常情況下，地震強度很大，非常容易引起橋梁結構的彈塑形變情況，如果時間一久，就會造成結構滯回延性嚴重超標，進而導致橋梁結構出現破損情況。所以，延性設計是抗震設計中非常關鍵的一項內容。在延性抗震設計出現后，抗震設計的發展和創新就步入了停止階段，就沒有新的發展，直到基于位移設計方式的出現，抗震設計得到了進一步的發展。在當下，抗震設計不僅需要確保橋梁的安全性和穩固性，還需要盡可能降低設計的成本，提高橋梁工程的經濟效益。

3.橋梁震害的影響因素

3.1 橋梁結構設置不科學，支座、擋塊等連接和構造措施沒有按照相應的要求和標準來進行選擇，進而導致橋梁因為落梁出現損壞。該情況一般出現在簡支梁橋、連續高架橋中。由于上述橋梁結構的連接部位及擋塊、牛腿等位置的結構過于簡單，在大型地震出現時，其受力情況就會出現變化，進而導致橋梁的塌落。所以，在設計橋梁結構時，需要為其選擇最適合的橋梁抗震結構體系。

3.2 由于橋墩的抗震能力較差而引起的橋梁破壞，其主要體現在強度不足和延性不足兩方面。橋墩出現破壞的原因有3點：承載能力不足、塑性鉸的設置不夠科學和非塑性區的能力設計不達標。剪切破壞和彎曲破壞是橋墩破壞的常見形式。彎曲破壞一般出現在高柔性的橋墩中，而剪切破壞則多出現在矮墩。

3.3 由于各支點運動不一致而造成的橋梁損傷：當地震出現時，因為場地不同，橋梁中各個支點的地震波輸入頻率也有所差異，再或者地震輸入支點時的相位差不一致，進而導致橋梁中多點激勵和行波效應的出現。特別是對于地籍地質比較軟而且不連續的橋梁。因為砂土液化，地基承載能力降低，導致地基出現沉降、滑移等情況，進而造成橋梁中其他部分的破壞。

4.橋梁抗震設計規范與發展趨勢

4.1 橋梁抗震設計的未來標準

在進行橋梁的抗震設計時，最需要重視的因素是抗震設防的標準。地震的等級不同，其造成的危害程度也不一樣。在過去的抗震設計中，通常設計出的橋梁抗震結構僅能起到單一的防范作用，但是在當下的橋梁抗震設計中則需要前面考慮抗震設防的標準。

4.2 位移、延性抗震設計發展趨勢

當下基于位移和延性方面的強度抗震設計方法在當下的橋梁抗震設計中應用非常廣泛。橋梁抗震設計是現階段非常熱門的一個研究課題，有很多橋梁抗震設計專家都建議在橋梁抗震設計中引入位移，以此為參考，來完成對橋梁的抗震設計，增強橋梁的抗震能力。

4.3 基礎橋梁抗震設計發展趨勢

通過對以往抗震設計的實例進行分析可以發現，橋梁的基礎結構作為整個橋梁的根本所在，必須做好對其的抗震設計。在地震發生時，如果橋梁的基礎結構出現破損，很容易導致整座橋梁的坍塌，進而引起嚴重的安全事故。與此同時，橋梁基礎防震設計工作的難度相對比較大，施工人員必須進一步提高對其的重視。美國在這一方面已經有了比較成熟的設計規范，所以在實際設計中國內的設計人員可以對其進行借鑒和參考，進而制定出符合自身實際情況的抗震設計方案。

4.4 減隔震以及耗能抗震設計發展趨勢

現階段科學技術進步迅速，在橋梁抗震設計中已經逐漸使用了隔震、減震以及耗能等技術，并且社會各界對此也非常重視，但是在當下其還缺少必要的實踐驗證。對減震、隔震和耗能技術的研究和完善具有重要的意義和作用，它能夠有效促進橋梁結構抗震能力的提高，確保社會的穩定和諧。

4.5 構造細節以及規范的可操作性

當下國內的橋梁抗震設計已經有了不小的進步，但是其中還需要許多可以完善的部分。

無法將問題進行量化以實現解決問題的目的，所以研究人員要做好對實際經驗、研究成果以及理論知識的總結、分析和研究，最終制定出合理科學的抗震設計，以促進橋梁結構抗震能力的提高。在進行橋梁的設計時需要保證抗震設計規范的可操作性，因為它與設計人員在工作中的規范性以及設計的合理性都密切相關。當設計規范的可操作性比較差時，設計人員在實際工作中非常容易出現設計偏差，由其完成的抗震設計難以滿足相關的要求和標準，導致整個橋梁結構的抗震能力較低，因此，設計人員在工作中需要確保設計的規范性，做好對細節的處理，以促進橋梁結構抗震能力的提高。

結語

綜上所述，雖然我國在橋梁抗震方面已經取得顯著效果，但是還是會存在很多沒辦法解決和描述的問題，更加不能與發達國家的先進技術相比。所以就需要我們的科研人員不斷進行地震模擬實驗，依據實驗數據提高橋梁的抗震能力，相信在所有科研人員的不懈努力之下，橋梁抗震設計必定會有重大突破。

參考文獻

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