中小跨徑公路橋梁抗震設計理念研究

毛瑩瑩

(山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012)

中小跨徑公路橋梁抗震設計理念研究

毛瑩瑩

(山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012)

針對目前小中跨徑公路橋梁進行抗震設計應用過程中存在的問題，對地震病害影響進行了分析，并提出了優化抗震設計控制策略。結果表明，要想使中小型跨徑公路橋梁工程得到抗震設計保證，需從優化橋墩、梁體以及橋型選擇單方面，來實踐抗震設計理念價值。

中小跨徑公路；橋梁抗震設計；連續橋梁；橋墩抗震設計；橋型設計

1 中小跨徑公路橋梁抗震設計應用現狀

以某地震災害給中小跨徑公路橋梁造成的影響為例，據相關數據統計，地震災害涉及的中小型跨徑橋梁公路工程中包括的橋型有：簡支橋梁、連續橋梁、拱橋以及剛構橋等。這些中小型跨徑橋梁均被服務于跨水、跨越山谷、城市立交以及機場高架等方面，對于簡支橋梁與連續橋梁來說，其在采用貝雷架、跨線橋以及立交橋等橋型設計時，更易于落梁震害的交通恢復。而對于連續橋梁來說，受災后，甚至未出現落梁破壞。而地區部分橋梁公路工程并未在主要交通干路上采用這一設計。這種情況，就大幅度增加了中小跨徑公路橋梁施工救援的難度。此外，對于拱橋來說，設計應用的石拱橋以及現澆連續箱梁橋型，其具備的抗震能力存在差異。如圖1所示，為中小跨徑公路橋梁抗震設計理念應用流程。

圖1 中小跨徑公路橋梁抗震設計理念流程示意圖

2 優化中小跨徑公路橋梁抗震設計策略

2.1 橋墩抗震設計

中小跨徑公路橋梁橋墩，是工程控制地震災害影響的重要抗力構件。為此，抗震設計人員應從結構體系出發，通過盡可能提高同一聯內各個橋墩剛度設置的均勻性，來提高橋墩的抗震能力。此過程，要求設計人員還要將橋墩的延性充分利用起來，并結合計算方法來提高配筋的合理性。此外，設計人員還要充分考慮箍筋對橋墩延性以及承載能力的作用影響，并按照規范標準來確定箍筋體積的肢距、配筋率、直徑以及間距等。這是細化中小跨徑公路橋梁橋墩抗震設計應用的有效方法，建設人員應將其作用于實際。

2.2 梁體抗震設計

梁體受地震災害影響主要體現在位移量增加，這是支座與擋塊結構失效導致的。此過程，伸縮縫也會因為超出工作能力而出現失效，這些均會導致梁體脫離橋墩進而發生滑落。為此，抗震設計人員應設置有效的橋梁滑落控制裝置，以防止橋梁結構出現整體滑落現象。具體來說，可通過加強限位裝置，來阻止梁體出現過大位移。此外，還可通過增加支撐長度，來保證梁體臺帽具有必要的搭接長度。值得注意的是，此項設計雖然在《公路工程抗震規范》JTG B02-2013中并未給出相應的的數值標準，但設計人員可在實際工作中結合工程建設情況進行設置。據對地區公路建設歷史數據資料的調差，如存在發生更大烈度地震情況，中小跨徑公路橋梁抗震設計人員應通過設置連梁裝置，來作為防控梁體結構滑落的最后一道防線。此裝置設計，應將背墻、梁體以及橋墩連接起來，從而提高梁體結構的作用穩定性。

2.3 橋型設計

從中小跨徑公路橋梁抗震設計應用現狀可以看出，地震災害影響中不同橋型的設計效果存在一定差異，即并不是橋梁橋型設計抗震性能好，其實際抗震效果就高。每一種橋型的抗震設計均有一定的使用條件與范圍，為此，抗震設計人員應從工程的所處條件入手，將提出的抗震設計理念作用于實踐。具體來說，抗震設計人員應盡可能采用質量以及剛度均勻的結構形式，來提高設計應用的合理性。對于處在跨越斷層帶的公路橋梁工程，設計人員應采用簡支橋梁體系，以避免整體結構出現垮塌問題。當橋梁工程處于兩岸基礎條件良好且兩側邊坡存在潛在地質災害危險的情況下，抗震設計人員應采用拱橋橋型，來提高結構抵御落石的能力。

此外，在采用剛構橋橋型進行抗震設計時，設計人員應加大保險絲式單元的設計研究力度。即在修復與檢測部位預設結構薄弱位置，進而提高各部分梁體結構耗散地震災害能量，從而縮短交通恢復時間。對于曲線橋梁施工方法無法控制地震災害影響時，設計人員可通過提高結構剛度以及質量分布的均勻性，即加大連接構造以及下部構造設計的針對性，來實現災害控制目標。

對于處在連續梁結構的橋梁工程，抗震設計人員應采用能夠保證上下部結構連接均勻性目標的設計，從而使地震力均勻的分布到各個橋墩結構上。這是避免中小跨徑公路橋梁工程項目中因某個橋墩出現因受力過大而造成破壞的有效策略。值得注意的是，對于連接構造，應采用固定連接方式，來對下部結構進行特殊處理，即通過增加縱筋以及加密箍筋等措施方法，來實踐優化抗震設計應用目標。

3 結束語

綜上所述，中小跨徑公路橋梁的抗震設計應根據工程所處的實際情況來進行橋型選擇，以提高各部分結構作用的穩定性，這是優化路橋抗震設計應用效率的關鍵。此外，抗震設計人員還應提高同一聯內各個橋墩剛度設置的均勻性以及加大保險絲式單元的設計研究力度，來降低橋墩與梁體受損的程度。事實證明，上述設計技術應用，將提升災害后小跨徑公路橋梁工程項目的交通恢復效率，從而為災后抗震節省寶貴的救援時間。因此，相關建設人員應將其重視起來，以實現經濟發展的可持續性目標。

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[2] 侯澤群.關于中小跨徑公路橋梁抗震設計理念探討[J].江西建材,2016,(4):199.

[3] 盧宇波.中小跨徑公路橋梁抗震設計理念及方法[J].珠江水運,2016,(10):52-53.

2017-03-14

毛瑩瑩(1984-)，女，山西代縣人，工程師，研究方向：道路與橋梁設計。

U442

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：1008-3383(2017)07-0129-02