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1、探析橋梁工程抗震設計問題 摘要：加強對橋梁震害及抗震機理的深入研究，制定先進的抗震設防原則，采取科學有效的抗震設防措施，嚴格控制工程質量，就一定能將地震災害降到最小，確保交通運輸線的暢通。本文闡述了橋梁結構地震破壞的主要形式，提出了橋梁的抗震設計原理，探討了關于橋梁抗震設計的策略。關鍵詞：橋梁；抗震；設計；策略中圖分類號：U452.2+8文獻標識碼：A文章編號：我國是世界地震多發(fā)國家之一，具有頻度高、強度大、分布廣的特點。公路橋梁這種典型的線狀工程地震易損性較高。因此，我們要認真的對震害進行分析，從震害中吸取經(jīng)驗和教訓，推動橋梁抗震設計理論、方法和抗
2、震措施不斷發(fā)展及進步。一、橋梁結構地震破壞的主要形式1、彎曲破壞。7結構在水平地震荷載作用下由于過大的變形導致混凝土保護層脫落、鋼筋壓屈和內(nèi)部混凝土壓碎、崩裂，結構失去承載能力。整個過程可以用以下四個階段來描述：1）當彎矩達到開裂強度時，截面出現(xiàn)水平彎曲裂縫；2）隨著裂縫的發(fā)展和荷載強度的提高，受拉側的縱筋達到屈服強度；3）隨著變形量的增大，混凝土保護層脫落、塑性鉸范圍擴大；4）鋼筋壓屈（或拉斷）和內(nèi)部混凝土壓碎、崩裂。2、剪切破壞（彎剪破壞）。在水平地震倚戟作用下，當結構受到的剪切力超過截而剪切強度時發(fā)生剪切破壞，整個破壞過程可以用以下四個階段來描述
3、：1）截面彎矩達到開裂強度時，截面出現(xiàn)水平彎曲裂縫；2）隨著裂縫的發(fā)展和荷載強度的提高，柱內(nèi)出現(xiàn)斜方向的剪切裂縫；3）局部剪切裂縫增大，箍筋屈服導致剪切裂縫進一步增長；4）發(fā)生脆性的剪切破壞。3、落梁破壞。當梁體的水平位移超過梁端支撐長度時發(fā)生落梁破壞。落梁破壞是由于梁與橋墩（臺）的相對位移過大，支座喪失約束能力后引起的一種破壞形式。發(fā)生在橋墩之間地震相對位移過大、梁的支撐長度不夠、支座破壞、梁間地震碰撞等情況。4、支座損傷。上部結構的地震慣性力通過支座傳到下部結構，當傳遞荷載超過支座設計強度時支座發(fā)生損傷、破壞。支座損傷也是引起落梁破壞的主要原因。對
4、于下部結構而言，支座損傷可以避免上部結構的地震荷載傳到橋墩，避免橋梁發(fā)生破壞。二、橋梁的抗震設計原理7目前橋梁的抗震設計計算原理是建立在一定假設條件基礎上的，盡管分析的手段在不斷提高，分析的理論在不斷完善，但由于地震作用的復雜性，地基影響的復雜性和橋梁結構體系本身的復雜性，可能會導致理論計算分析和實際情況相差很大。當前我國橋梁的抗震設計原理主要有以下幾種：1、靜力法靜力法把地震加速度看作是橋梁結構破壞的唯一因素，忽略了結構本身動力特性對結構反應的影響，應用存在較大局限性。事實上只有絕對鋼性的物體才能認為在振動過程中各個部分與地震動具有相同的振動，所以只
5、對剛度很大的結構例如重力橋墩、橋臺等結構應用靜力法近似計算。2、反應譜法目前我國的公路及鐵路橋梁均主要采用反應譜方法。反應譜法的思路是對橋梁結構進行動力特性分析(固對各主振動應用譜曲線作某強震記錄的最大有頻率，主振型)，地震反應計算，最后一般通過統(tǒng)計理論對各主振型最大反應值進行組合，近似求得結構的整體最大反應值。三、橋梁抗震設計的措施1、橋梁抗震概念設計7所謂橋梁的抗震概念設計是說設計人員在研究地震帶來的災害的基礎之上，通過總結之前的一些設計經(jīng)驗以及設計原則，確定橋梁抗震設計的總體方案。正確的選擇材料、確定細節(jié)構造，使橋梁的每一個環(huán)節(jié)都能環(huán)環(huán)相扣，合理
6、配置，使其在地震中發(fā)揮整體效應，達到最佳的抗震效果。2、延性設計目前，在我國的城市橋梁延性抗震設計中，對于延性的驗算經(jīng)常使用的準則包括以下幾種：強度破壞準則、能量破壞準則、變形破壞準則、基于低周疲勞特征的破壞準則等。本文中筆者已經(jīng)針對延性在城市橋梁抗震設計中的重要性作了詳細的闡述，由此可見，延性設計是非常關鍵的。所以筆者建議在做橋梁的延性驗算時，一定要結合橋梁的具體設計以及工程要求，選擇合適的驗算準則，做精確的計算，以提高結構的延性性能，保證橋梁的抗震性能。3、加強對橋梁細部構造的研究在城市中，最常見的就是高架橋。而高架橋在地震中特別容易損害，根據(jù)這個
7、經(jīng)驗教訓，建議在以后城市橋梁抗震設計中，應該加強對橋墩、支座等一些細部構造的研究和分析，尤其是延性方面，不能只針對鋼筋混凝土結構做設計，因為這些非混凝土結構也是決定橋梁抗震性能的關鍵。4、重視基礎抗震設計7對于橋梁而言，基礎是承重主體，也是抗震的關鍵結構一旦基礎被破壞，不僅在地震發(fā)生的時候會造成嚴重的后果，在地震之后橋梁也無法修復，只能重建。這樣就大大增加了經(jīng)濟損失。所以在橋梁抗震設計中一定要重視基礎抗震設計。只有在保證基礎牢固的前提下，才能保證橋梁的上部結構的穩(wěn)定。5、從實際出發(fā)在不同的地區(qū)，地震的發(fā)生頻率以及地震的等級都是不同的。所以在進行橋梁抗震
8、設計的過程中要結合工程所在地的具體情況，確定抗震設計等級。不能盲目的求高，造成不必要的浪費。在
