橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與設(shè)防措施

橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與設(shè)防措施摘要：當(dāng)前的橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)存在諸多的問題影響了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，因此在實(shí)際工作中需要適當(dāng)?shù)慕梃b其他地區(qū)在橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)本地區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)方案，從而使得橋梁本身的抗震系數(shù)能夠得到全面提高。在實(shí)際工作中需要了解橋梁抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)以及設(shè)防的措施，從而使得橋梁設(shè)計(jì)效果能夠得到全面提高。關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；設(shè)防措施；引言：橋梁常地處交通運(yùn)輸?shù)难屎硪?，是生命線系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。地震可能對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的破壞力，造成橋梁損傷，甚至垮塌。橋梁垮塌會(huì)嚴(yán)重阻礙抗震救災(zāi)的順利進(jìn)行。因此，如何減輕橋梁損傷和防止橋梁垮塌是橋梁工程中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題?；诖耍疚尼槍?duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)展開研究，以供參考。一、橋梁結(jié)構(gòu)的震害原因地震對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的影響是比較大的，很容易導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞的問題，使得橋梁安全性和質(zhì)量無法滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和設(shè)防的重視程度，并且還需要了解橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)震害的原因。橋梁結(jié)構(gòu)震害包括橋梁振動(dòng)和場(chǎng)地相對(duì)位移變化，產(chǎn)生了強(qiáng)制性的變形，在場(chǎng)地運(yùn)動(dòng)的引力下，慣性會(huì)將地震作用于加載強(qiáng)硬結(jié)構(gòu)中，而出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)問題。其次還會(huì)由于場(chǎng)地的位移而引起，在場(chǎng)地位移下不通過強(qiáng)制性變形，形成了超靜定內(nèi)力使得橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形情況，在地震作用下，橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)受到不同程度的破壞問題，使得安全性很難得到有效保障，比如橋墩的開裂和傾斜等等，由于地震對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的破壞程度存在一定差異性，所以其中的表現(xiàn)形式也存在著一定差異性，在地震發(fā)生后會(huì)使橋梁出現(xiàn)位移，對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)造成嚴(yán)重影響，節(jié)點(diǎn)的承載力和角度發(fā)生一定變化，那么會(huì)使橋梁本身出現(xiàn)相互碰撞問題，一部分橋梁會(huì)出現(xiàn)整體隆起。在地震發(fā)生之后，由于橋梁地基周圍土質(zhì)發(fā)生了變化，那么橋梁內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)位移，在位移作用下很容易出現(xiàn)橋梁落梁的情況。與此同時(shí)，支座和橋墩彎曲也是橋梁震害常見的表現(xiàn)形式，使得橋梁結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)很難得以充分保證。所以在實(shí)際工作中，需要從不同方面入手加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的優(yōu)化力度，同時(shí)還需要設(shè)置安全防護(hù)措施，提高實(shí)際的設(shè)計(jì)效果和水平。二、橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與設(shè)防措施（一） 靜力法橋梁結(jié)構(gòu)抗震系數(shù)提高已經(jīng)成為設(shè)計(jì)工作中需要廣泛關(guān)注的問題，在實(shí)際工作中需要選擇正確的抗震方法，使得最終的抗震效果能夠得到全面提高。在實(shí)施工作中可以選擇靜力方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，假設(shè)各個(gè)物體和各個(gè)部分之間的地震具有相同的震動(dòng)，結(jié)構(gòu)上的作用只局限于地面運(yùn)動(dòng)或者是物質(zhì)質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力，在實(shí)際設(shè)計(jì)方案中需要忽視進(jìn)容運(yùn)動(dòng)特征和結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性，通過地震的慣性力來進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。從動(dòng)力學(xué)的角度來看，地震加速度只是作為結(jié)構(gòu)破壞的單一因素，具有一定的局限之處，并且還要考慮動(dòng)力特征方面的因素，只有結(jié)構(gòu)物的基本特征，周期比地面卓越周期小時(shí)，那么當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)不會(huì)受到任何的破壞。在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)靜立法的有效認(rèn)識(shí)以及了解，同時(shí)還需要融入抗震計(jì)算方面的工作要點(diǎn)，使得抗震設(shè)計(jì)效果能夠得到全面提高。（二） 橋墩的形式地震作用下橋墩會(huì)發(fā)生不同程度的傾斜、移動(dòng)、沉降、開裂，嚴(yán)重時(shí)鋼筋會(huì)裸露扭曲，這些現(xiàn)象嚴(yán)重影響橋梁的抗震性能。大量橋梁震害研究表明，橋梁破壞和倒塌主要是由橋墩的破壞和柱破壞引起的。在橋梁抵抗地震作用時(shí)，橋墩起重要作用，因此，研究橋墩的抗震性能對(duì)橋梁整體抗震性能起直接作用。本年度學(xué)者對(duì)橋墩抗震性的研究主要是不同形式橋墩的抗震性能，主要為單肢轉(zhuǎn)雙肢薄壁高墩，雙肢薄壁墩，帶消能連梁的矩形空心雙柱式高墩。采用低周反復(fù)荷載試驗(yàn)探討了不同軸壓比、主筋率及體積配箍率對(duì)大跨連續(xù)剛構(gòu)橋雙肢薄壁橋墩抗震性能的影響，得到了各試驗(yàn)墩的破壞特性、滯回曲線、位移延性與耗能性能。發(fā)現(xiàn)，主筋率較高的雙肢薄壁墩滯回曲線較為飽滿，耗能性能良好，適當(dāng)提高軸壓比可顯著提高該橋墩的延性性能。按一定幾何縮尺比制作了矩形空心雙柱式高墩和帶消能連梁的矩形空心雙柱式高墩模型，進(jìn)行了低周往復(fù)荷載作用下的擬靜力試驗(yàn)研究，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，帶消能連梁的矩形空心雙柱式高墩具有更好的耗能能力、承載能力和位移延性能力，消能連梁可有效減小墩柱曲率，從而有效降低墩柱的地震損傷。提出了基于擬靜力試驗(yàn)結(jié)果的隔震橋墩抗震性能評(píng)價(jià)的數(shù)值模型，并通過振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。（三） 反應(yīng)譜法在這一方法運(yùn)用的過程中，主要是從地震系數(shù)的取值來進(jìn)行水準(zhǔn)的有效選擇，根據(jù)地震的加速度來獲取相對(duì)應(yīng)的規(guī)律數(shù)值，并且一個(gè)反應(yīng)在一定體系內(nèi)要確定阻尼比之后，再根據(jù)數(shù)據(jù)的搜集來獲取有關(guān)地震加速度的變化情況，通過曲線的繪制來了解平均值。在公路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中要不斷地?cái)U(kuò)大動(dòng)力的放大系數(shù)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，要以卓越周期為主要的基礎(chǔ)，并且在地震波的激勵(lì)下進(jìn)行強(qiáng)迫震動(dòng)。在實(shí)施工作中需要根據(jù)不同的特征周期和不同場(chǎng)地的對(duì)應(yīng)反應(yīng)譜進(jìn)行日常的設(shè)計(jì)，繪制反應(yīng)譜曲線，使得設(shè)計(jì)方案能夠具備科學(xué)性的特點(diǎn)。其次，可以采取動(dòng)力時(shí)程分析方法，主要是利用實(shí)際地震面運(yùn)動(dòng)加速度的記錄來進(jìn)行抗震分析以及假設(shè)，在設(shè)計(jì)方案制定時(shí)要考慮結(jié)構(gòu)的彈性和彈塑性的形態(tài)，充分結(jié)合地震本身的影響要素來進(jìn)行綜合性分析，在復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)抗震分析設(shè)計(jì)工作中需要提供和設(shè)計(jì)模式相匹配的地面運(yùn)動(dòng)加速度的設(shè)計(jì)方案，構(gòu)件完善的模型，例如屈服模型等等，之后再通過三維立體化技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。在后續(xù)工作中要采取積分的方法計(jì)算每個(gè)結(jié)構(gòu)，在不同時(shí)刻的彈塑性地震反應(yīng)，也可以用相同的方法找到結(jié)構(gòu)中的薄弱部位來完善實(shí)際的設(shè)計(jì)方案。（四） 抗震設(shè)計(jì)需要注意的問題在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)需要做好基礎(chǔ)性規(guī)劃，根據(jù)橋梁位置來完善總體的設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)行位置選擇時(shí)要盡可能選擇比較堅(jiān)硬的場(chǎng)地，比如堅(jiān)硬碎石地基等，這都是比較理想的施工地點(diǎn)。同時(shí)對(duì)于不穩(wěn)定的坡頂來說，要進(jìn)行有效處理，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中要避免跨越地質(zhì)斷層，如果由于場(chǎng)地的限制必須要進(jìn)行跨越的話，則要根據(jù)地質(zhì)情況的有效分析，從安全性角度來考慮后續(xù)的施工效果。在抗震設(shè)計(jì)工作中，需要根據(jù)橋梁本身的重量以及高度均勻分布的情況來提高后續(xù)的施工效果，在抗震設(shè)計(jì)時(shí)需要掌握橋梁的選型，把握關(guān)鍵的程序，在橋梁選型時(shí)要結(jié)合不同的因素，比如地形和地質(zhì)條件等，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行合理性設(shè)計(jì)，從技術(shù)可行性上優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)的體系，從而達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。對(duì)于傾斜地區(qū)來說，抗震性能偏低，對(duì)于橋墩的基本動(dòng)力放大系數(shù)的影響比較大，這就很容易加大震害發(fā)生的程度，在發(fā)生地震時(shí)很容易出現(xiàn)偏移的問題而導(dǎo)致錯(cuò)位，在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)這些問題的重視程度，如果情況允許的話，可以從整體性的角度進(jìn)行深入分析以及研究，具體問題具體劃分。結(jié)束語(yǔ)在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需要優(yōu)化常規(guī)性的橋梁結(jié)構(gòu)，融入先進(jìn)的科技手段，使得設(shè)計(jì)方案能夠具備科學(xué)性的特征，注重細(xì)節(jié)性的構(gòu)造，要特別注意不同構(gòu)造之間的銜接，結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善設(shè)計(jì)方案，做好數(shù)值計(jì)算以及分析工作，通過靈活性角度來提高實(shí)際的設(shè)計(jì)效果，推動(dòng)我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。參考文獻(xiàn)黃永強(qiáng).淺議橋梁的防震設(shè)計(jì)重要性[J].四川水泥,2021(04):288-289.周穎，白竣愷.橋墩剛度對(duì)橋梁地震響應(yīng)的影響分析[J].交通科技,2021(01):