鋼筋混凝土曲線橋梁抗震分析與設計

顔世健

（中鐵十六局集團第四工程有限公司 北京 懷柔 101400）

1 引言

地震是人們密切關注的地質問題，隨著近年來的地震多次發生，人們對抗震也有了很大的關注，抗震措施也不斷的得到完善，地震給我們敲醒了警鐘，地震不僅給我們帶來了經濟損失，同時還毀壞了很多建筑，我國的橋梁抗震技術就是在這種情況下被引起重視然后不斷改善的，這對設計者也有很嚴格的要求，設計者在設計橋梁時不僅考慮其外觀因素，最重要的要考慮它的性能，是否穩固，是否抗震。我國的橋梁抗震技術在不斷的完善之中。

2 我國橋梁的現狀

首先分析我國的地理位置，我國處在中部地區，邊緣是兩個著名的地震帶，一個是環太平洋地震帶，另一個是亞歐地震帶，我國就是被這兩個地震帶包圍，近年來，從汶川地震，又有九寨溝地震，地震的突發頻率特別高，而且強度大，毀滅性強。橋梁作為重要的工程，它的抗震性更應該得到關注，在進行抗震救災工作的同時，不僅是建筑下的災害，還有公路交通的毀壞。我國現階段的橋梁抗震技術還有待提高，它處于正在發展的階段，尚未完善。

3 橋梁抗震報告分析過程

3.1 技術指標

技術指標中主要注重的是荷載等級與設計安全等級兩個等級之分。外加地震防烈度。這三項指標是橋梁抗震報告中重點需要分析的技術指標。

3.2 材料分析

橋梁在設計過程中要對其材料進行嚴格把關，在橋梁設計過程中運用最多的還是鋼材，在設計使用的過程中，要充分考慮它的性能，抗腐蝕性能以及抗震性能，多方面綜合考慮材質的應用。

3.3 預應力分析

此項分析指標包括多個方面，第一是鋼筋的性質，鋼筋的拉伸程度在一定的技術指標范圍之內，如果超出這個指標之外，就要對其選擇進行重點的規劃與設計。同時還有鋼筋的橫截面積，再一個就是考慮到鋼筋與外界的摩擦因素，摩擦力會影響鋼筋的使用效果，接觸面積是很重要的影響元素之一，合理控制鋼筋橫截面積的大小，使其的摩擦力不至于太大，對橋梁抗震分析過程的研究減小了阻力。

3.4 研究內容

（1）橋梁動力特征的分析過程

（2）橋梁抗震特征的分析過程，橋梁在進行抗震分析過程中，首先要考慮橋墩的性能，地基是重點的考慮因素，地基不穩固，橋梁的抗震就沒有任意意義。橋墩的設計是橋梁設計的關鍵。多數橋梁在地震過程中會發生穩固性的變動，所以對其的彈性指標進行測定分析是橋梁抗震特征分析的一個必要的元素。

設計對象是整個橋梁，在設計過程中單純的性能分析是遠遠不夠的，還要進行地震演練分析，合理建模，建模過程中充分考慮橋梁兩側支撐物的選材以及性質。曲線橋梁在設計中會有一定的難度系數，為了減少這種因素對研究整個過程中的影響，需要采用轉化的設計思路，將曲線設計轉化為直線設計，采用微積分的手機對其進行計算，對計算結果進行合理分析與整理，最后作出總結。

（3）計算過程分析

計算要運用計算機，有專門的計算軟件，采用專業的Midas或者Civil軟件進行計算。計算過程要靈活，不能執著于一項數據的研究，要多次測量尋找平均值，不能有太大的偏差，計算結果要符合國家規定的相關技術指標范圍之內。

（4）技術標準規范設計，設計各項指標要遵守《鐵路橋涵設計基本規范》中相關指定規則。以及《公路橋梁抗震設計細則》。

3.5 抗震指標分析

需要用到的相關手冊是《地鐵設計規范》，在進行橋梁抗震過程的計算過程中，要充分遵守《鐵路工程抗震設計規范》的設計準則。不能有太大的偏離?？拐鸬南禂狄M行階段性的測定分析，研究結果要有一定的時效性。設防目標分析也是多方面的，對地震進行分類可以分為罕見地震，多次頻發地震以及設計地震三種，每種地震橋梁抗震分析指數是不同的，在罕見地震中要對鋼筋性能進行重點關注，鋼筋在遭遇重大地震會發生性質的變化，比如伸縮性能會有嚴重的影響，這對橋梁的穩固性有了特別大的影響。

3.6 地震參數分析

（1）地震分析的重要元素是地震波的變化，將其變化在計算機上表現出來就是曲線的形式，這個曲線的變化過程有點像心電圖，對此圖進行分析與整理，最后作出總結，根據曲線變化進行地震分析用概述，對其作出合理的評價。將上述提到的三種地震形式都通過繪制曲線圖的方式進行分析，然后作出對比，找出它們的不同點。針對不同的分類作出相應的分析報告，最后歸類整理總結。

（2） 阻尼參數特征分析

結構阻尼有兩個重要部分，第一個部分是結構材料的阻尼性質，另一個是橋墩以及底座在震后發生形變以后的過程分析。前者采用著名的瑞利比例阻尼，后者主要側重于分析橋梁在地震以后自己設計過程中的彈性指數，表示其選材的應變能力特征，在進行參數分析的過程中要進行合適的數學建模分析過程。

4 橋梁抗震設計

橋梁抗震設計是橋梁抗震過程的綜合性元素，在進行設計過程中，不僅要符合國家規定的各項指數，更要注重實際的應用成果。綜合以上提到的各項指標，相關技術人員要提高自身的技術，在進行設計過程中要對數據的處理具有隨機應變的能力，數據的處理不是非常容易的，這就要更具各個部件的參數進行近似處理，對于一些精度要求高的計算要盡可能的少做一些數據的近似處理。對于一些要求不高的要做一些近似處理，方便于計算，節約計算時間，從很大程度上也節約了生產成本。是我們技術進步以及熟練掌握技術的進步體現。設計者在設計過程要充分考慮穩定性因素，要實地考察，不斷進行測試，最終才能取得滿意的成果。

5 橋梁抗震分析與設計中的問題

在建模過程中要考慮諸多因素，比如在構建模型的時候要采用3D的立體效果圖，更容易表現橋梁的設計過程。一些重要的元素，比如橋梁主題輪廓，橋墩形狀以及兩邊支撐物都要在圖上表現出來。

6 結語

橋梁抗震系統在整個橋梁抗震行業有重要的發展前途，為整個行業的發展提供了動力。隨著地震的頻繁發生，我國的抗震措施也在不斷的完善之中，橋梁抗震體系就是其中的一個重要方面，橋梁抗震系統的發展是我國在橋梁抗震以及地震的預防方面做出的一部分貢獻，雖然從某些程度上來說，這項系統還不是特別完善，但是它也是我國橋梁抗震系統發展的一個步伐，一步一步的發展是我們的進步。在設計者以及施工技術人員的共同努力之下，再加上局勢的變動，政府的大力支持，我國在這個行業的發展是不容小覷的。

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