摘要：桥梁设计期间必须注重安全性问题，其中最重要的就是抗震性设计，此种设计方法能够帮助桥梁抵抗地震危害。为了确保桥梁抗震设计的创新性，必须正确认识到桥梁抗震设计的必要性，这样才能够采取有效措施提升桥梁设计的实效性。此次研究主要是探讨分析桥梁抗震设计的必要性和途径，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：桥梁；抗震设计；必要性；途径
桥梁属于交通组织中的重要构成，能够方便人们出行，因此桥梁质量安全会直接影响日常生活的便利性。当前，我国逐渐加大了桥梁工程的建设力度，并且注重抗震设计。对于桥梁抗震性能来说，在运营期间是否能够免受地震危害，降低地震影响程度等，上述问题均属于桥梁抗震设计的关注热点。因此必须注重加强桥梁抗震设计的实效性，以此提升桥梁建设质量与安全。
1、工程概况
本项目主线设置大桥665米/4座，中桥 132米/2 座、小桥45米/2座、圆管涵52道、盖板涵50道、钢波纹管8道，盖板通道2道。由于本项目桥梁所处地区地震烈度为7度，地震动峰值加速度为0.10g，抗震设防类别为B类、C类，根据《公路桥梁抗震设计细则（JTG B02-01-2008）》的规定，对该桥进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计。桥梁抗震设防烈度7度地区的B类桥梁抗震措施设防烈度为8度，桥梁抗震设防烈度7度地区的C类桥梁抗震措施设防烈度为7度。
2、桥梁抗震设计的必要性和原则分析
随着我国地震灾害事件发生频率不断提升，多数国家为了降低地震灾害影响，都在探索和分析高效的地震设计方法，因此对地震设计的重要性认知程度也在不断上升。在分析期间必须深入研究桥梁抗震设计原则以及方法原理，以此桥梁抗震设计的实效性。
2.1场地选择
地震设计过程中，不仅需要按照地震类型分析危险性，还需要注重桥梁场地选择。在选择期间需要按照以下原则：避免选择地基易失效的松软场地，可以选择质地比较坚硬的碎石地基。桥梁选址的理想场地为黏性土土地基。使桥梁容易遭受地震灾害的土质类型主要包括人工填土，软弱地基，饱和松散粉细砂等。在地基稳定前提下，需要分析地基与结构之间的振动特性，防止产生共振影响。对于软弱地基来说，在设计过程中需要注重到整体性原则，避免由于振动引发永久性变形情况。
2.2加强结构和构件的延展及强度
地震灾害所以发的结构振动会导致桥梁结构出现地震破坏情况，由于抗震设计要求地基传入结构振动能量满足最小特性，确保结构强度和延性的优质性，防止出现过度破坏问题。在刚度和重量不变基础之上，需要通过加强延性和强度提升桥梁抗震效果，合理选择刚度能够对结构变形情况进行控制。延性和强度能够对桥梁结构抗震能力起到决定性影响。由于地震灾害属于周期反复作用影响，所以还需要注重此种影响下构建与结构强度、刚度的退化效应，如果仅仅关注强度，而没有注重到延性，将无法满足抗震设计效果。
2.3设置多道抗震防线
应力图能够使桥梁具备多道抵抗地震的侧向力体系，在地震强烈作用下会破坏第一道防线，此时就需要后续防线发挥出抗震效果，以此支承结构，防止桥梁出现倒塌事故。所以超静定结构显著优于同款类型的静定结构。与建筑结构相比，桥梁的静定结构应用余地比较小。
3、桥梁抗震设计的方法途径
3.1准确计算桥墩长度
此次建造桥梁工程为多跨度简支梁结构，在对桥墩承载力进行计算时，抗震设计人员必须结合桥墩结构特点，采用先进的承载量计算方法，以此对桥墩承载力进行计算。在计算桥墩长度时，设计人员需要注意结合桥墩刚度和高度对桥墩承载力进行计算。其次，采用对比方法分析软件计算承载力值和桥墩实际承载力之间的数值，按照桥梁结构空间树立特点模拟桥梁结构，以此提升桥梁空间结构的稳定性。
其次，抗震设计人员可以采用概念设计方法，按照桥梁工程抗震设计经验对原有抗震设计方案进行优化改进，提升桥梁设计强度，延长使用期限。通过对桥墩长度的计算，可以使桥梁设计人员深入掌握桥梁特点，以此加强桥梁抗震性能。在本次桥梁工程中，抗震设计人员采用先进模拟软件建立桥梁模型，以此确保桥梁结构完整性，并且建立抗震结构体系。
3.2动态时程分析法
此种分析方法最早出现于19世纪60年代，是在计算机分析法和有限元分析法基础之上所发展起来的。动态时程分析法原理主要是将桥梁结构分为若干个节点，建立具备自由度的结构有限元分析模型，将地震时所产生的激振纳入到计算中，此时地震灾害发生时会出现加速度。按照成形的计算模型将上传到计算机中，利用计算机程序对结构反应时程进行求解。在地震设计期间应用动态时程分析法的复杂性比较高，通过模型方式能够表现出较高的精准性，因此发展前景广阔。
3.3静力设计方法
我国在分析和评估桥梁抗震性能时主要采用理论假设方法，其中最常见的就是静力法。这种方法主要是设计人员交替症所产生的震动与桥梁各部位震动设计保持一致，不考虑其他因素对桥梁的震动影响。这样就可以使桥梁结构抗震设计人员转变动力问题，简化问题复杂度。但是对于实际振动情况来说，只有确保桥梁班满足绝对刚度要求，才能够实现地震震动和桥梁振动的一致性。所以静力法分析理论的限制性比较多，主要应用于刚度比较大的桥梁工程。
3.4反应谱法
在现代技术快速发展过程中，在桥梁抗震设计当中开始应用反应谱法，此种设计方法主要应用于铁路桥梁和公路桥梁建设当中。相比于静力法来说，此种方法的应用原理比较注重分析桥梁结构的动力特点。通过实验方法获得相关数据，比如桥梁振动频率以及震动类型的。采用谱曲线针对桥梁的不同部件，消息记录最高强度震动，这样可以分析和评估桥梁所能承受的最高级别的震动。
3.5避免落桥的设计方法
在设计期间必须遵循桥梁设计规范。按照当前桥梁设计方法中的相关规定，地震荷载属于水平效应，因此利用桥梁上部结构与弹性地震反应系数之间的乘积能够获取地震水平效应。下列公式为地震的反应系数公式：
在上式中，A表示加速度系数，主要在地震图中确定；S表示场地系数，Tm表示以s为单位的第m模态结构周期。利用地震反应系数公式能够应用地震分析方法合理设计桥梁施工图纸中，包括时程法、多模态谱法、单模态谱法和均布荷载法等。
3.6抗震设防区设计
对于抗震设防烈度较高的地区来说，在抗震设计期间必须设计安装消能装置，在桥梁纵向添加装置，确保桥梁结构在地震灾害中能够保留完整结构，通过减震和隔震支座能够降低地震灾害影响。将结构阻尼设置在桥墩与结构体连接位置，以此确保桥梁结构重力分布在桥墩之上，以此降低桥梁荷载。
4、结束语
综上所述，对于桥梁工程来说，在设计制造期间必须注重抗震设计，确保其满足国家相关规定。当前，我国现有技术不能及时准确地预测地震灾害，所以必须通过各项防护措施降低地震灾害影响。通过桥梁抗震设计，掌握基本的设计原则与方法，以此提升桥梁设计质量。
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论文作者:杨欢
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
标签：桥梁论文; 结构论文; 桥墩论文; 方法论文; 灾害论文; 烈度论文; 刚度论文; 《基层建设》2019年第10期论文;