提高公路橋梁抗震能力的措施

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摘要：首先闡述了設計公路橋梁抗震能力的目的，而后分析了橋梁的主要震害形式，并從橋梁上部結構、墩柱、橋梁基礎等方面加以說明。隨后簡要概述了公路橋梁發生震害的原

因，最后提出了相應的抗震加固措施，主要包括：合理選擇橋位、科學選擇橋型、加固主梁、加固伸縮縫等，以期提高橋梁抗震能力。

關鍵詞：公路橋梁；橋梁抗震；橋梁設計

0引言

我國很多地區都屬于地震帶，不定期會遭受地震的影響，并且這些地震的強度較高且發生頻率較為頻繁，一旦發生地震，則會嚴重損壞橋梁結構，并且還會造成人們無法正常生活

，甚至威脅人們的生命安全[1]。公路橋梁在設計過程中，需要采取抗震設計方案，從而有效避免地震中發生嚴重的橋梁坍塌。下面將對橋梁的抗震設計展開深入研究，以促進我

國橋梁建設技術的提升。

1公路橋梁抗震設計目的

提高公路橋梁抗震能力，能有效防止橋梁發生落梁現象。在設計階段，通常需要充分考慮施工所在地區的地震設防烈度參數。在接縫位置處，加設梁板擱置長度，從而安裝抗震限

位結構。由于地震載荷是非常不確定的，此時應該選擇使用橋梁梁板連接的方式，避免發生落梁事故[2]。在遭遇強烈地震時，橋梁連接及限位裝置能有效避免橋梁出現嚴重的移

位、變形現象。

2橋梁的主要震害形式

2.1上部結構震害

根據橋梁上部結構發生震害的原因，通?？梢詫⑵浞殖蓛煞N方式，即結構震害與位移震害。位移震害是常見的震害現象，其主要表現在橋梁上部結構出現橫向、縱向危害。通常來

說，位移震害發生在伸縮縫的位置居多，若上部結構產生的位移比臺面、墩柱支撐的力度大，則會導致結構受到嚴重損害，從而引發落梁等事故。

2.2墩柱震害

剪力破壞和塑性鉸破壞是墩柱震害常見的形式。在地震作用下，橋梁墩柱的頂部與底部很容易與系梁連接發生收縮，且在反復地震時會失去支撐力。另外剪力破壞發生在地震反復

作用時，則會降低承載力強度。

2.3基礎震害

當地基受到一定程度破壞時，基礎結構則會受到嚴重影響，主要體現為下沉、水平滑移、斷裂等。

3公路橋梁發生震害的原因

公路橋梁在遭遇地震作用之后，會直接損壞橋臺、橋墩、支座、梁體結構以及地基部分。橋臺與路基在使用的過程中，會逐漸向河心地帶移動，從而造成重力結構部分出現不同程

度的沉降現象，甚至還會造成開裂和折斷。橋梁一旦出現沉降問題，則會導致翼墻開裂，進而導致整個臺體出現嚴重的變形和下沉。在地震影響下，整個橋墩部分會遭到損壞。除

了客觀原因，導致震害的主觀原因則是橋梁在設計過程中，沒有充分評估地震所造成的嚴重影響，從而導致橋梁存在嚴重的變形和偏移。地震發生之后，橋梁的主梁會出現斷裂、

變形，甚至出現墜落。在地震的持續作用之下，地基中的砂土會持續發生液化，從而導致地基出現下沉，整個橋梁會由于變形而出現塌陷，這情況后期往往無法修復[3]。

4公路橋梁抗震設計要點

在設計階段，結構設計極為關鍵，需保障協調統一，不管是立體還平面設計，都要保證其具備較強的整體結構形式，以防止地震發生之后結構部件發生掉落。在地震的作用之下，

橋梁結構的基本構件會出現反復變形的現象，抗震設計需綜合考慮到結構抗震性能；同時，還應該考慮延性設計方面。在設計過程中，應該盡量降低從地基部分傳遞到橋梁結構的

振動力，從而可以防止地震給橋梁造成嚴重損壞。公路橋梁的強度應該保持相對穩定，需要確保在出現強烈地震反應之后，橋梁結構會出現延性反應。在橋梁的接觸結構設計中，

應該布置多重防線，第一道防線被地震嚴重損壞后，應該有第二道防線能夠起到抗震作用。在公路橋梁的抗震設計中，應該以地震的基本原理及結構設計為考慮依據，從而采取更

加完善的結構設計方案，提高橋梁的安全性。

5公路橋梁抗震加固措施

5.1合理選擇橋位

橋梁施工位置的選擇尤為重要，施工應盡量選擇具有堅硬的地質結構的區域，因為松軟區域易在地震的影響下導致其地質穩定性失效。通常情況下，橋梁施工多選在硬黏土地基、

基巖以及堅硬的碎石區域，盡量避免人工填土、飽和松散細砂等地質條件。

5.2合理選擇橋型

橋型的選擇對于橋梁抗震性能的提升極為重要，在設計過程中，需要結合當地的施工環境及地質情況，根據工程實踐經驗，確定橋型、墩臺以及基礎結構形式。在確保經濟性滿足

要求的前提下，應該使用較為先進的橋梁結構，保障橋體具備較強的抗震能力，比如選擇使用型鋼混凝土結構可以降低地震所帶來的影響。

5.3加固主梁

首先，可以將現澆的橫向懸臂挑梁結構設計在墩頂位置上兩孔梁端的中間位置上；然后，安裝預制微彎板；最后，在挑梁的懸臂位置上需要設計人行道梁體結構。兩側的橋孔應該

與人行道梁的長度尺寸保持一致，在橋墩上設計支撐結構，另一側則主要是支撐挑梁結構，從而不需要對整個橋臺實施加寬施工。人行道梁的內側凸緣設置在未實施加固的橋面結

構上，加寬部分應該根據實際情況進行澆筑，對加寬結構區域鋪設鋼筋網，提升橋梁的整體性能。挑梁頂中心的橋面伸縮縫直接延伸到人行道，確保橋梁有效搭接，挑梁上層部鋪

設油氈墊層結構，防止受溫度的影響而出現收縮變形。同時，在伸縮縫內注入聚氨酯材料以保證其性能[4]。

5.4加固伸縮縫

遭遇地震之后，橋梁之間的框架結構出現了不同的移位，而造成內部結構發生嚴重的碰撞，與鉸接出現了分離。橋梁框架在該位置處會因為發生碰撞導致其出現不同程度的損害，

鉸接部分也會出現落梁現象。一般來說，纜索約束裝置可以對整個簡支梁結構進行加固處理，設計中纜索的設計應該避免過多占用豎向位置空間。如果需要縱向移動較大的寬度，

建議采取纜索加簡支梁結構或適當加寬墩帽支座結構。地震中簡支梁的結構形式會較之相鄰跨移動較大，此時的多跨連續橋梁就不能選擇使用纜索加固的施工方式，而選擇使用多

跨簡支梁的結構更為合理。同時還可以對腹板采用連接板的方式，使其更具穩定性，以實現加固效果。此外，相鄰的連接限位器也非常關鍵，需要通過連接支座避免其發生嚴重移

位。目前，我國所應用的限位器主要是記憶合金限位器，其具有更高的彈性，還能夠承載較大的外部載荷。

6結語

近年來，我國的地震發生率非常高，尤其是很多大型地震的發生嚴重威脅了人們的生命財產安全，所以在進行橋梁設計與施工的過程中，需要采取有效的措施，提升其抗震性能。

本文從當前我國的橋梁抗震設計的目的以及地震發生的危害展開分析，從而總結出切實提升抗震性能的設計方案，以全面提升我國公路橋梁的抗震性能，在確保交通有效運行的前

提下，保障人們的正常生活，同時促進我國橋梁建設技術的提升。

參考文獻：

[1]雷耀華，徐錦平.公路橋梁提高抗震能力的設計[J].交通世界，2016（Z1）：132-133.

[2]郭穆春.公路橋梁抗震設計存在的問題及改進[J].黑龍江交通科技，2014（8）：93.

[3]李家緒.公路橋梁抗震設計的標準研究[J].公路交通科技（應用技術版），2013（6）：202-204.

[4]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.

[5]劉陽.公路橋梁結構抗震設計要點分析[J].交通建設與管理，2015（Z2）：145-147.

作者：郭凱斌 溫泉 單位：江西省交通設計研究院有限責任公司