浅谈桥梁抗震设计问题

时间:2022-10-29 03:11:04

浅谈桥梁抗震设计问题

摘要:我国属于地震频发区,尤其是近几年的汶川地震和玉树地震,给人们带来的较大的经济损失,严重的威胁到了人身安全,在这种情况下,桥梁的设计就需要更加注重抗震性能,以便能够最大限度的保证人们的生命财产安全。本文就以此为中心,结合工作实际,简要分析桥梁的抗震设计问题。

关键字:桥梁抗震设计桥梁震害设计原则 设计措施

中图分类号:S611文献标识码: A

地震灾害是桥梁灾害中最为严重的一种,桥梁震害具体表现为桥台和路基同时向河心的方向移动,并且伴随着桩柱倾斜和开裂的现象,并且出现桥台下沉、桥头沉降的现象,严重的情况下将会影响到桥梁的性能,给人们的生命财产带来威胁。要想更好的提升桥梁的质量,有效的抗击地震给桥梁带来的危害,就需要在设计环节下功夫,下面本文就对桥梁的抗震设计问题进行分析论述。

一 桥梁震害现象分析

地震是较为严重的自然灾害,等级较高的地震现象将会给桥梁带来一定的威胁,出现桥梁震害。一般情况来讲,常见的桥梁震害主要表现在以下几个方面,本文对其进行分析,深入了解桥梁震害表现,以便在设计的过程中更好的提升桥梁的抗震性能。

首先,桥梁震害表现为桥梁地基和基础的破坏。桥梁地基破坏的原因主要是因为不均匀沉降或者是稳定性不足等因素造成的,在地震发生之后,会造成桥梁周围结构物的破坏,降低桥梁基础的稳定性,加重震害的强度。当桥梁周围的地基受到地震作用强度降低的时候,桥梁的基础就会发生沉降,如果不及时的采取措施处理的话,将会发生桥梁基础的断裂。

其次,桥梁震害表现为桥梁墩柱的破坏。桥梁墩柱在地震的影响下将会出现弯曲强度和弯曲延性不够的现象,地震等级较大,还会造成桥梁墩柱的剪切强度降低,进而引发整个桥梁结构的倒塌,发生较为严重的毁灭性破坏现象。

最后,桥梁震害还表现为桥台的沉陷现象。在发生地震之后,桥梁的桥台填土纵向压力将会增加,桥梁和桥台之间的冲撞强度也会加大,二者之间产生巨大的压力,使得桥台出现移动现象,严重的时候将会造成桥台沉陷,影响到了整个桥梁的质量。

二 桥梁抗震设计原则分析

上文中从三个方面简单的分析了桥梁震害的现象,为了避免这些灾害的发生,确保桥梁在地震作用下能够保持较强的质量性能,在抗震设计的过程中需要注意以下原则。

首先,在抗震设计的过程中要坚持适当原则。适当原则即在设计的过程中需要按照桥梁抗震设计规范进行,不能够凭借自己的设计经验随意设计,要使设计方案能够最大限度的满足施工的需求。具体说来,在设计的过程中需要保证桥轴线的比直性,曲线桥要能够保证地震结构反应实现复杂化,同时在设计的过程中要最大限度的使桥台桥墩和轴线保持垂直的状态。除此之外,还需要保证沿纵向和横向的桥墩刚度的一致性,减小变化的程度,保证桥墩的稳定性。

其次,要遵循具体问题具体分析的原则。在桥梁抗震设计的过程中,不能够盲目设计,要结合地区的实际情况选择最佳的设计方案,这样才能够起到良好的抗震效果。例如在汛期水量较多的地区,在桥梁抗震设计的时候就需要采取更加稳固的措施,防止因为水量的冲击而影响到桥梁的稳定性,在发生地震之后起不到很好的抗震效果。

最后,在抗震设计的过程中要坚持材料和结构形式相吻合的原则。桥梁的抗震性能和材料之间有着直接的联系,同时也和桥梁的结果之间有着密切的联系,因此在抗震设计的过程中需要坚持材料和结构相统一的原则,即选择变形能力较大的材料,保证材料的强度和刚度能够适应钢结构桥梁或者是钢砼结构桥梁的抗震需求。

三 桥梁抗震设计具体措施分析

上文中从桥梁震害和抗震设计的原则两个方面进行了分析,为了使桥梁具有良好的抗震性能,在设计的过程中需要在坚持原则的基础上采取有效的设计措施。

首先,需要重视总体设计工作。在桥梁抗震设计的过程中,总体设计是基础性工作,需要对这一工作进行关键性处理,在这个环节中,桥位的选择是抗震总体设计的灵魂。在选择桥梁地址的时候,需要避开震区,选择地震时地基稳定性较好的区域作为桥梁的地址,例如,坚实的地基、基岩等是较为理想的桥梁地址。同时需要注意的是,在选择桥梁地址的时候还需要进行安全性评估,选择最佳的桥梁地址。同时,在这一阶段,还需要重视桥梁的选型,桥梁结构设计要能够满足地区的地质情况和地形情况,要结合地区震害发生情况选择最佳的桥梁结构,并确定好桥梁的墩台以及基础的型式。而对于桥孔的设计,则需要选择有利于抗震的形态,要保证设计的结构具有自重轻且型式简单的特点。

其次,在桥梁抗震设计的过程中需要做好减震设计工作。在实际设计的过程中,为了提升抗震的性能,通常采用连续的桥跨代替简支梁,这样能够有效的缩减伸缩缝的数量,以此来降低地震的危害性,也能够在一定程度上提升桥梁的利用效率。需要注意的是,在应用常规的简支桥结构的时候,设计中需要加强桥面的连续构造,以便为桥梁提供足够的宽度,这样能够有效的防止桥梁出现错位,提升桥梁的抗震性能。同时,在设计的时候还可以根据实际需要加宽墩台顶盖和支座的宽度,并且设置格挡装置以避免桥梁出现位移的情况。

再次,在抗震设计的过程中需要注意设计细节问题。桥梁抗震设计工作不仅需要从整体上引起重视,同时不能够忽视设计中的细节问题。例如在设计中,如果桥梁采用的是橡胶支座,就需要设置挡轨来确保抗震的性能;在桥梁基础设计的过程中,需要设置在较为可靠的地基上面,降低地震的危害性;在墩柱的设计过程中,则需要采用螺旋型的箍筋,这样能够给墩柱提供较多的约束,提升抗震的性能,确保桥梁的安全。同时,在墩身设计的时候,纵向钢筋在深入盖梁和承台的时候需要有一定的锚固长,这样可以增强连接点的延性,也能够有效的提升桥梁的抗震性能。

最后,桥梁抗震设计的其他措施分析。在桥梁抗震设计的过程中,可以采用隔震支座,其在和桥梁的墩柱以及墩台的连接处能够增加桥梁结构的柔性,以较小地震发生时对于桥梁的危害。同时,在设计的过程中还可以在桥梁的梁体和墩柱墩台的连接处设置减震支座,这样也能够减弱水平地震力的影响,提升桥梁的抗震性能。同时,在抗震设计的过程中还可以采用抗震新结构,如型钢混凝土结构的桥梁,其抗震性能和传统结构的桥梁相比,抗剪承载能力较强,延性较好,能够有效的吸收和散发地震给桥梁带来的能量危害,提升桥梁的抗震性能,使得桥梁的地震变形程度控制在最小的范围内,也能够大大的提升桥梁的安全性能。在设计时,还可以利用桥墩延性实现桥梁的减震效果,或者是采用隔震支座和阻尼器相结合的手段提升桥梁的抗震性能,本文对这些具体措施就不详细分析。

结束语:我国属于地震频发区,地震发生时将会给桥梁的稳定性带来一定的威胁,严重时将会造成桥梁的塌陷,为了最大限度的降低桥梁震害发生的几率,在设计的过程中需要采取有效的措施提升桥梁抗震设计强度。本文就以此为中心,结合工作经验,对桥梁抗震设计问题进行分析,希望通过本文的论述,对于今后的桥梁抗震设计起到一定的帮助作用,更好的提升桥梁的抗震性能,保证桥梁的安全性和稳定性。

参考文献:

[1] 谭文 浅谈桥梁抗震设计中应注意的几个问题 山西建筑,2008年第05期

[2] 李曜宇 浅谈桥梁抗震设计 城市建设理论研究,2012年第39期

[3] 杨菲 浅谈桥梁抗震设计的问题及其对策研究 科学之友,2011年第05期

[4] 徐日雄 浅谈桥梁抗震设计 科技情报开发与经济,2010年第1期

[5] 赵学同 浅谈桥梁工程抗震设计相关问题 商品与质量・学术观察,2011年第06期

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