关于桥梁工程抗震设计的分析

方主明

摘要：近年来，地震灾害在我国发生的越来越频繁，给国家和人民的生命财产安全带来了严重的威胁，作为连通道路的重要结构，与人们出行安全息息相关的桥梁工程更是要着重加强抗震设计，唯有如此才能保证过往车辆和行人的通行安全。本文将阐述桥梁结构在遭遇地震时产生的几种主要破坏形式，并对桥梁工程抗震设计的要求和方法加以探讨和分析，以期能够全面提高桥梁工程抗震设计水平，从而给交通运输行业的蓬勃健康发展奠定坚实的基础。

关键词：桥梁工程；抗震设计；原则；方法

引言

地震灾害的危害相当之大，一旦发生酿成的损失将不可估量，容易引起建筑物的倒塌，甚至极有可能危害到人们的生命安全，因此建筑物的抗震设计一直是比较重要的一项工作，备受社会各界的广泛关注。而伴随着我国交通运输行业的发展，桥梁工程也在如火如荼的开展，为了保证桥梁性能的有效发挥，必须要准确掌握抗震设计的关键要点，确保能够将抗震设计落到实处，这样人们的出行安全才能得到可靠的保障，相关行业也能保持良好的发展。

一、地震对桥梁结构造成的危害

一般来说，地震灾害对桥梁结构产生的危害主要表现在四个方面，分别是弯曲破坏、弯剪破坏、落梁破坏和支座损伤。首先，弯曲破坏是由于桥梁受到了来自水平方向的地震荷载，引起了混凝土裂缝的发生，混凝土保护层和钢筋会大范围的剥落和断裂，钢筋混凝土结构将会随之失效，无法继续发挥对桥梁的支撑作用，桥梁将随之垮塌。其次，弯剪破坏是在地震荷载超过桥梁结构剪切力后产生的一种巨大破坏，先会出现在桥梁结构比较薄弱的环节，当其出现裂缝以后会逐渐的扩大和蔓延，最终将延伸到整个桥梁之上。再次，在地震波的影响之下梁体产生了较大的位移，与桥墩之间的距离越来越远，一旦移动距离超过梁体长度，即会出现落梁现象。最后，支座是桥梁上部结构和下部结构之间的连通结构，也是传递荷载的一个重要结构，在发生地震时支座受到的作用力超过其荷载范围就会出现损伤情况，但是会抑制桥梁破坏程度的进一步扩大，有力保护了桥梁主体结构的安全。

二、桥梁工程抗震设计要求

1、场地选择

当地震发生时地基首当其冲会遭到破坏，还会通过支座迅速传递到桥梁的上部结构，尤其是在软土地基环境下地震对桥梁结构造成的破坏更是不可小觑，这就要求在选择施工场地时能够做好实地勘察工作，了解周围的地质和水文条件，尽量规避开土质松软的区域，以增强地基的稳定性。

2、结构布置

在开展桥梁结构布置工作时需要从整体角度出发，系统、全面的予以考虑，力争做到桥梁结构的形态稳定、规整，尺寸和质量比例适中，各个部分构件的连接十分紧密，那么在遭遇地震时桥梁中的各部分构件就不会轻易的掉落了，桥梁将会保持稳定，其倒塌风险也会被降到最低。

3、构件设计

地震灾害对桥梁结构的破坏大多是因为振动引起的，所以桥梁工程的抗震设计关键就是要尽可能的削弱振动能量，确保桥梁主体结构受到的振动能量处于其荷载范围以内，还要试图提高桥梁结构的强度、刚性和延性，这些指标都或多或少的会影响到桥梁结构的抗震能力，抑制桥梁构件发生变形。

4、遵循原则

桥梁工程的抗震设计需要遵循特定的原则，这是经过大量研究和探索实践形成的宝贵思想和经验，值得设计人员加以参考和借鉴。其中比较重要的一点就是能力設计原则，要求应用强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件这一设计模式，那么在发生地震灾害时脆性破坏就会得以避免了，桥梁主体结构遭到的破坏程度将会被控制在最小范围内。

三、桥梁工程抗震设计方法探析

1、桥梁抗震概念设计

所谓桥梁抗震概念设计即是指在桥梁工程抗震设计阶段将以往相关工作开展中形成的先进思想和经验加以归纳和总结，与桥梁工程项目的实际情况相融合，以便得到规范可行的抗震设计方案，确保桥梁整体结构和各部分构件的材料选择、结构布置都能达到最优，桥梁结构的强度、刚性和延性等指标较为科学合理，且按照此设计进行桥梁结构的施工还能够大大减少施工成本投入，可谓是经济价值和技术价值兼备。只有保证桥梁抗震概念设计的顺利开展，才能提高数值计算的准确性，桥梁工程的抗震设计也能真正展现其应有的价值。

2、桥梁延性抗震设计

目前延性抗震验算所采用的破坏准则主要有：强度破坏准则、变形破坏准则、能量破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则等。通过对悬臂式单质点系统的非线性地震反应进行分析后，得出破坏机理为：在形成完全的塑性反应之前，消耗的能量自然的构成结构等效粘滞阻尼的一部分；当完全进入塑性变形并产生塑性漂移后，将会引起结构倒塌。基于这一理念，保证桥梁结构不被破坏的条件是让其保有足够的耗能能力，这被认为是桥梁延性抗震设计的一个要点所在。

3、抗震设计方法的创新

与静力理论相比，动力理论更具有先进性和科学性，不仅囊括了地震的振幅、频谱和持时这三项基本要素，还能够反映出地震的其他特性，在此基础上衍生出了更为实用的抗震设计方法，要求给出符合场地情况的、具有概率含义的加速度时间函数，复杂结构则要求给出三个分量及其空间相关性；结构和构件的动力模型更为接近实际，包括了非线性特性；地震反应分析方法考虑了结构反应的全过程，包括变形和能量损耗的积累；设计原则考虑到多种使用状态和安全的概率保证。

4、多阶段设计方法

我国对地震的研究正逐渐深入，形成了各种各样的理论，推动着桥梁工程的抗震设计向着规范化、标准化的方向全面迈进，传统的、单一的设计方法也朝着两阶段、三阶段设计方法发生变革。但是研究理论的多样化还使得设计人员在桥梁工程抗震设计时发生了观念的分歧，这点亟待得到解决，需要相关人员能够继续加强抗震设计的研究，尤其涉及到需求计算与能力计算方面，应利用现代信息技术建立分析模型，以便得到准确的数据信息。

结语

桥梁工程抗震设计的重要性不言而喻，在开展该项工作时需要明确抗震设计的具体要求，选择合适的设计方法，还要对当前的研究理论予以不断的创新，使之在抗震设计工作中能够真正起到指导作用，从而全面提高桥梁工程的质量，打造稳定可靠的桥梁工程项目，使之更好的为我国交通运输事业的发展而服务。

参考文献

[1]任育林.隔震技术在桥梁工程中的应用标准[J].中国标准化.2016（13）

[2]刘源.桥梁工程抗震设计问题探究[J].交通世界.2017（16）

（作者身份证号码：4405081988****2310）