淺論現(xiàn)階段市政橋梁抗震性能的幾點方法

張志成

【摘 要】當(dāng)代的橋梁建設(shè)中，其抗震性能是不可缺少的，本文中，從橋梁在地震災(zāi)害中容易出現(xiàn)損害的點和原因出發(fā)，對癥下藥，提出了幾種能提高橋梁抗震性能的方法，與大家共同探討，旨在能為我國的橋梁建設(shè)出一份力。

【關(guān)鍵詞】橋梁；抗震性能；地震；建設(shè)

中橋梁易產(chǎn)生的破壞點及其原因。

從國內(nèi)外近年來發(fā)生的一些大地震的資料來看，公路橋梁的震害現(xiàn)象還是有一定的規(guī)律，歸納起來有如下幾種。

第一，是上部結(jié)構(gòu)的震害。橋梁的上部結(jié)構(gòu)在地震中出現(xiàn)損害是比較常見的，震害主要有三種類型：分別是碰撞震害、移位震害和自身震害。

第二，是支座的震害。因為在傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計中，支座部分沒有充分考慮到抗震的要求。在地震時，由于一些結(jié)構(gòu)措施不當(dāng)或是材料上的缺陷等因素，支座部分由于受力較大而發(fā)生變形或是意味，這樣與支座部分相連的機(jī)構(gòu)也相應(yīng)的發(fā)生移位，破壞了橋梁的結(jié)構(gòu)，造成危險。

第三，是地基土產(chǎn)生地震液化造成的震害。地基是橋梁的支撐部分，地基一旦被地震液化，失去支持作用，很有可能會造成落梁的情況出現(xiàn)。而且由于地基軟弱，在地震時，地基不可避免的會被液化，這樣地基就會失效，地基上面的結(jié)構(gòu)物會發(fā)生整體的傾斜或是下沉等嚴(yán)重變形，這樣的變形對橋梁來說是致命的，因為會直接導(dǎo)致橋梁的整個結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，發(fā)生嚴(yán)重的震害。第四，下部結(jié)構(gòu)的震害。由于下部結(jié)構(gòu)較軟弱，地震力過大時，下部結(jié)構(gòu)的自身慣性力無法抵抗，會導(dǎo)致橋梁下部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，進(jìn)而引起整個橋梁的破壞。第五，由于橋梁自身結(jié)構(gòu)不夠合理而造成的震害，一些橋梁在設(shè)計時不夠科學(xué)合理，在連接上留下了縫隙，一旦地震發(fā)生，這些縫隙就會成為地震力的突破口，進(jìn)而破壞整個橋梁。

1.提高橋梁抗震性能的幾點方法

抗震理念應(yīng)該貫穿在整個橋梁的設(shè)計過程中，從設(shè)計方案開始注重橋梁的抗震性能，通過反復(fù)的實驗和推敲來確定橋梁方案。實用的抗震方法，是通過增加結(jié)構(gòu)的柔性來延長結(jié)構(gòu)的自振周期，這樣一來可以增加結(jié)構(gòu)的阻尼并減小地震載荷，二來可以減小地震所引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，實質(zhì)就是減小地震的危害。目前來說，比較有效和容易實現(xiàn)的提高橋梁的抗震性能的方法有如下幾種。

1.1隔震支座法

隔震支座法是在抗震應(yīng)用的較為廣泛的方法。這種方法是通過增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼來減小橋梁的地震反應(yīng)的。具體做法是采用減、隔震支座在梁體與墩、臺的連接處，通過設(shè)計或是應(yīng)用新材料來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)柔性和阻尼的增加。這個方法是有大量的實驗理論依據(jù)作支撐的，很多試驗的分析結(jié)果都反映出橋梁連接處的結(jié)構(gòu)與對地震的反應(yīng)是有著直接關(guān)系的。以上的連接方法可以有效的減小墩、臺所受的水平地震力，從根本上減小了地震的影響，提高了橋梁的抗震性能。

1.2利用橋墩延性

橋墩的延性是抗震設(shè)計中可以加以利用的特點。由于橋墩自身是具有延性的，將這一性質(zhì)加強(qiáng)。在強(qiáng)震時，這些部位形成的穩(wěn)定延性塑性鉸可以產(chǎn)生彈塑性變形，這樣變形將延長結(jié)構(gòu)的周期同時耗散地震的能量。利用橋墩自身加強(qiáng)的延性，將地震力通過限度內(nèi)的塑性變形漸漸分散，是在橋梁設(shè)計中比較容易實現(xiàn)的抗震方法。延性的抗震設(shè)計，需要根據(jù)彈性反應(yīng)來計算塑性變形的程度，然后根據(jù)抗震等級進(jìn)行修正，盡可能提高橋梁的抗震載荷。在橋梁的抗震設(shè)計規(guī)范中，綜合影響系數(shù)用來反映塑性變形程度，所以根據(jù)綜合系數(shù)可以知道橋梁的抗震能力。

1.3采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng)

隔震支座法可以提高橋梁的抗震性能，增加對地震力的阻尼也是提高橋梁性能的方法，將二者結(jié)合起來，抗震性能加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下，加強(qiáng)橋墩的彈塑性變形從而耗散地震能量，使地震的危害減小，也就是加強(qiáng)了橋梁的抗震性。

1.4引進(jìn)新型橋梁的抗震設(shè)計方法

在傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計中，主要方法是用“蠻力”，也就是通過提高強(qiáng)度和增強(qiáng)延性來保證可以抵御地震的能力，自身的力比地震的力大時，當(dāng)然可以巋然不動。但是這種方法應(yīng)用在實際中時，其抗震能力是不得而知的，而地震的作用也是無法預(yù)知的。當(dāng)兩個未知因素，在實際的情況時發(fā)生，與人們所期待的結(jié)果相反，橋梁自然遭到損害了，這樣的例子在實際中是很多的。新型的橋梁設(shè)計多采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)有著很多先進(jìn)之處。因為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力高于同樣外形的鋼筋混凝土的一倍以上，而且前者抗剪能力、延性都明顯的高于后者，這樣抗震能力自然得到提到。除此之外，新型的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠吸收、隔離和耗散地震能量，將橋梁的地震反應(yīng)減小，從而避免了較大的變形造成的不可恢復(fù)的變形。這樣的結(jié)構(gòu)不但提高了橋梁結(jié)構(gòu)的安全度，而且還可以節(jié)約材料、降低造價，可以說是首選的抗震方法。

2.總結(jié)

提高橋梁的抗震性能是當(dāng)前我國目前要致力解決的問題。

我國的橋梁的建設(shè)技術(shù)與國外存在的一定的差距，但是這種差距正在不斷的縮小，有越來越多的人意識到抗震的重要性，投入到提高橋梁抗震性能的研究中。筆者相信，隨著人們重視程度的加深，各方面的投入不斷加大，提高橋梁抗震性能的技術(shù)會得到不斷的提高，我們的橋梁可以在重要的時刻恪守職責(zé)，為人民的生命財產(chǎn)安全站好崗。

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