浅谈桥梁的抗震设计与措施

杨晓黄

(贵州省黔东南州交通建设工程公司)

1 引 言

近年来，地震造成的损失越来越多，我国作为地震的多发地带，更是如此。地震不仅造成了大量的人员伤亡，还导致了大量的建筑物及各种设施的破坏，严重阻碍了交通的正常通行。作为运输工程重要组成部分的桥梁损害更为严重，因此，必须采取有效的措施提高桥梁的抗震能力。下面将来谈谈桥梁抗震设计的主要措施。

2 桥梁的震害及特征

2.1 支座震害

在地震力作用时，由于设计支座时没有对抗震的要求进行充分的考虑，支挡与连接等构造措施不能满足要求，或因为材料的缺陷和支座型式选择不当等，使得支座产生较大的变形和位移，从而破坏了支座构造，如支座锚固螺栓被剪断、拔出等，并因此而改变了结构的传力形式，同时也影响了结构的其他部位。

2.2 梁的震害

主梁坠落是桥梁震害中最为严重的现象。桥墩及桥台的倾斜、倒塌，支座破坏，梁体碰撞，相邻墩间产生较大位移等都是导致主梁坠落的原因。

2.3 地基与基础震害

地基破坏包括地层水平断裂、滑移以及下沉等，这些破坏主要都是由于砂土的不均匀沉降、液化以及稳定性不足等引起的。地基的破坏与基础的破坏有着密切的关系，一般情况下，地基发生破坏会引起基础的破坏，主要表现为折断、倾斜、移位、下沉以及屈曲失稳等。

3 桥梁抗震设计原则

(1)分析研究的桥梁抗震性能，明确哪些结构可以在震区内修建。在对原有结构抗震性能分析研究的基础上，选择能更好适应地震作用的结构形式。此外，对结构抗震设计要从设计角度，提高结构的抗震能力，系统结构的行为能力设计能力进行考虑，而不是对地震作用时结构强度及变位的验算。

(2)根据我国的实际情况，对结构控制的有效型式进行研究，提高抗震能力。必通过以柔克刚的设想对地震区结构抗震设防进行考虑，改变以往的就观念。同时，也应加强研究桥梁结构在地面锗动、地裂、沙土液化以及边坡倒塌时的抗震设防。

4 桥梁抗震设计措施

4.1 总体设计中应注意的问题

(1)桥位选择。桥位选择时，应选择土质坚硬的场地，避开松软场地，以防止地震时发生地基失效的现象。相对比较理想的桥位场地包括坚实的碎石类地基、基岩以及硬粘土地基等;而人工填土、极软的粘土地基、饱和松散粉细砂以及不稳定的坡地都是比较危险地区，不宜选作桥址。

(2)桥型选择。选择桥型时，应结合地质条件、地形、震害经验以及工程规模进行综合考虑。尽量选择便于修复加固而又经济合理的结构形式。也可以采用类似于型钢混凝土结构这种具有减震效果的新结构。

4.2 桥梁抗震构造措施

(1)基础抗震措施。为了避免因地震而引起的不均匀变形，应对基础的刚度和整体性进行加强，同时还应适当的减轻上部结构的荷载。若桥梁建造在可能发生地震液化的地基上时，此时应使用汾基础，使桩透过有发生液化可能的土层，并将其埋人较稳定密实的土层内一定深度。同时加强桩的上部的钢筋布设。

(2)桥台抗震措施。应对桥台胸墙进行加强巩固，并适当增加其配筋，设置弹性垫块在桥台胸墙与梁以及梁与梁之间，用来降低地震的冲击力。对于使用浅基础的小桥，应做满河床铺砌或对下部的支撑梁板进行加强，以防止地震时墩台发生滑移。

(3)桥墩抗震措施。目前桥梁抗震设计中最常用的抗震方法是利用桥墩的延性减震，桥墩如图1 所示。高墩最好使用空心截面的钢筋混凝土结构。可将大桩、柱的直径适当的加大或使用双排的排架桩墩或柱式墩以及设置横系梁在桩、柱之间等，以提高其抗剪强度和抗弯延性。

(4)支撑连接构件抗震措施

通过设置防止落梁在墩台顶帽上的措施，加横向及纵向挡块以阻止支座发生滑动和位移，如图2 所示。应安装铅芯橡胶支座、塑性铰以及叠层橡胶支座等消能防震装置在不利墩上。进行伸缩缝选择时，应保证其变形能力能够满足地震时可能发生的位移，同时还应设置剪力键和限位器。

(5)上部结构抗震措施

以往的经验表明，提高桥梁上部结构抗震能力最有效的措施是加强上部结构的整体性，限制其位移。主要措施有以下几种:

①加焊钢板在梁的底部，或通过横向及纵向约束装置的使用来限制梁的位移，如钢筋混凝土挡块、拉杆以及锚杆等，用锚栓将梁与墩帽进行连接，T 梁在端横隔板之间通过螺栓进行连接。

②当使用多跨简支梁时，应加强梁与梁之间的横向与纵向联系。

5 结 语

综上所述，地震对桥梁的影响巨大，加强桥梁抗震设计的措施多种多样，在桥梁具体施工过程中，还应结合实际情况，合理的综合运用多种措施，从加强桥梁自身的质量着手，提高桥梁的抗震能力，保证交通运输的安全、可靠，将地震带来的危害降至最低。

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