浅谈桥梁的抗震

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摘要：桥梁是交通网络的重要组成部分，桥梁的破坏往往会造成严重的交通中断。而我国各种自然灾害频发，尤其是地震，经常造成严重的桥梁破坏。因此桥梁的抗震十分重要。

关键词：桥梁抗震；震害；破坏

中途分类号：U445文献标识码：A

随着我国经济社会的发展，基础设施建设不断完善，桥梁的数量越来越多，跨度越来越大。但在唐山，汶川等大地震中，桥梁严重破坏，切断了交通生命线，使得救援工作难以展开，导致的更大的生命财产损失。

一、桥梁的震害分析

桥梁震害的轻重受地震烈度影响很大，地震烈度大时，震害严重，地震烈度小时，震害往往较轻。此外，桥梁的震害还与桥梁自身的结构体系，地基条件有很大关系。根据以往的调查表明，震害主要分为：

（一）上部结构震害

当桥梁上部活动节点处盖梁宽度设置不足时，受地震位移影响，梁体相邻结构会发生碰撞，造成落梁或碰撞引起的破坏。此外当桥梁建在软土或可能液化的地基土上时，地震会造成地基土液化，加大了地震位移的影响，进而放大了结构的震动反应，增大了落梁的可能性。

（二）支座的震害

在地震力的作用下，由于支座设计没有充分考虑抗震要求，构造上链接与支挡等构造措施不足，或者是由于支座形式和材料上的缺陷等因素，使得支座发生过大的位移和变形，从而造成诸如锚固螺栓破坏，活动支座脱落，支座本身构造破坏等，并因此造成结构力的传递形式变化，进而对结构的其他部位造成不利影响。

（三）下部结构和基础震害

下部结构和基础的严重破坏往往引起桥梁倒塌，并且难以修复，严重阻碍震后救援工作。桥梁墩柱的震害是由于较大的水平地震力引起的，主要分为墩柱弯曲破坏和墩柱剪切破坏，弯曲破坏多表现为开裂，混凝土剥落压溃，而且产生较大变形，剪切破坏是脆性破坏，往往会造成桥梁的垮塌，震害严重。地基破坏主要表现为沙土液化，地基失效，基础沉降和不均匀沉降破坏以及由于其上的承载力和稳定性不够，导致地面产生较大变形，地层发水平滑移，下沉，断裂。

二、桥梁抗震设计

根据桥梁震害的分析知道，地震对桥梁的破坏作用，不仅与桥梁的结构本身有关，还与所处的场地、地基及地形地貌等有关。抗震设计中除了进行抗震设计计算外，桥位选择、桥型选择、结构体系布置、结构构造设计同样重要。

（一）桥位选择

选择桥址时，应避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基是理想的桥址场地；饱和松散粉细砂、人工填土和极软的粘土地基或不稳定的坡地都是危险地区。拱桥应尽量避免跨越断层，特殊困难情况下应进行地震安全性评价。

（二）桥型选择

桥梁应结合地形、地质条件、工程规模及震害经验，选择合理的桥型及墩台、基础型式。宜尽可能采用技术先进、经济合理、便于修复加固的结构体系。可以考虑采用减震的新结构，比如型钢混凝土结构等。

（三）桥孔布置

桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置，并尽量避免高墩与大跨的结合。宜体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。位于地震后可能形成泥石流沟谷上的桥梁，孔跨和桥下净高宜根据流域内的地形、地质情况酌情加大。

三、桥梁抗震构造措施

（一）上部结构抗震措施

落梁震害极为常见。实践证明，加强上部结构的整体性，限制其位移，是提高桥梁上部结构抗震能力的有效措施。预防措施有：a、通常在梁(板)底部加焊钢板，或采用纵、横向约束装置限制梁的位移，如拉杆、钢筋砼挡块、锚杆等，梁与墩帽用锚栓连接，T梁在端横隔板之间螺栓连接，曲梁桥，应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。桥梁的支座，锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。b、梁端至墩台帽或盏梁边缘的距离，以及挂梁与悬臂的搭接长度必须满足地震时位移的要求。c、桥梁跨径较大时，可用连续梁替代简支梁以减少伸缩缝，宜采用箱型截面。d、当采用多跨简支梁时，应加强梁(板)之间的纵、横向联系，将桥面做成连续，或采用先简支后结构连续的构造措施。e、采用真空压浆方法，保证预应力管道水泥浆饱满，提高预应力桥梁的强度和刚度。

（二）支撑连接构件抗震措施

墩台顶帽上均应设置防止落梁措施，加纵、横向挡块以限制支座的位移和滑动。橡胶支座具有一定的消能作用，对抗震有利。在不利墩上还应采用减隔震支座(聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等)及塑性铰等消能防震装置等。选用伸缩缝时，应使其变形能力满足预计地震产生的位移，并使伸缩缝支承面有足够的宽度，同时设置限位器与剪力键。

（三）桥墩抗震措施

利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。高墩宜采用钢筋混凝土结构，宜采用空心截面。可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩，桩、柱间设置横系梁等，提高其抗弯延性和抗剪强度。在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置，墩柱的箍筋间距对延性影响很大，间距越小延性越大。桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。可将矮墩放置在钢套筒里来调整墩柱的刚度和强度，套筒下端的标高同其他桥墩的地面标高。

（四）基础抗震措施

应加强基础的整体性和刚度，同时采取减轻上部荷载等相应措施，以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。在可能发生地震液化的地基上建桥时，应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋人较稳定密实的土层内一定深度。并在桩的上部，离地面1。3m的范围内加强钢筋布设。

四、结束语

目前我国公路铁路还处于建设的高峰期，还有很多桥梁需要建设。作为设计工作者，需要不断完善自己的设计作品，更好地服务于桥梁建设，大家共同总结经验，采取有效的措施来进一步提高桥梁结构的抗震能力，进而提高耐久性，使我国的桥梁做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

参考文献：

1.周云,宗兰,张文芳,等.土木工程抗震设计.北京:科学出版社, 20057.

2.范立础，胡世德，叶爱君.大跨度桥梁抗震设计.北京:人民交通出版社，2001.

3.范立础.桥梁抗震.上海：同济大学出版社，2001.