摘要：公路桥梁作为重要的交通结构，其抗震性以及安全性与人们的生活息息相关，桥梁建设不但造价高，而且在建设与修复的过程困难系数较大。因此，需要采取科学合理的措施使公路桥梁的使用年限被延长。本文对公路桥梁的抗震设计进行了分析，并进一步对优化抗震设计的措施进行了探析。
关键词：公路桥梁；设计；抗震；优化措施
桥梁结构设计需保证其可靠及安全性，要求桥梁结构安全和完整，防止桥梁受到地震的影响而遭到破坏，出现严重的安全事故。所以，在地震多发区域架设桥梁时，必须要保证其具备一定的抗震性。对可能会发生地震的区域进行详细分析，力求保证桥梁在经历地震之后，还能保持其安全通行，或者尽量的减少地震所带来的危害，以便日后维护。
一、公路桥梁结构震害及其原因分析
（一）桥梁墩柱的震害
这类震害主要表现为：桥墩沉降、倾斜、移位,墩身开裂、剪断,钢筋裸露屈曲等等。其震害的主要特征是：塑性铰破坏和剪切破坏,通常柔性桥墩容易产生塑性铰破坏,主要出现在墩柱底部、顶部和墩柱与系梁连接处,在地震力的影响下容易导致塑性混凝土剥落、破碎,从而失去承载能力;而剪力破坏则主要表现在刚性桥墩上,由于桥墩的变形能力小,主要以刚性强度来抵抗地震力的影响,当地震力超出其承载范围时,就容易产生剪切破坏
（二）桥梁上部结构的震害
这类震害,根据其产生原因一般可以分为移位震害和结构震害,其中移位震害的比较常见,一般容易出现在设有伸缩缝的位置,其主要表现为上部结构的横向移位、纵向移位以及扭转。当上部结构的移位超过了台、墩等的支撑面时就容易会产生严重的落粱震害,其原因是由于墩台的支承宽度不够或限位构造不牢导致,在士西霎力的影响下,使得梁与墩台之间产生相对位移,移位较大时就容易出现落梁现象
（三）附属工程的震害
这类震害,通常发生在桥梁的主梁与下部墩柱以及桥台连接处都是最为脆弱的部位。在受到地震力的影响下,如果附属工程没有一定的限位承受力就容易产生震害现象,其主要表现为挡块碰撞破坏、伸缩缝拉断、支座脱离主梁、台胸墙剪断等。
（四）地基基础的震害
这类震害通常是受到地震力的影响,地基很容易受到破坏,主要是指地震作用下因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因素导致的地层水平滑移、下沉、断裂,而地基的破坏一般都会导致基础的破坏,主要表现为基础的移位、倾斜、下沉、折断和塑性铰破坏。
二、公路桥梁抗震设计分析
（一）抗震概念设计分析
概念设计离不开力学知识为依据，在对桥梁功能与结构进行概念设计时要加入力学知识分析为做到优秀的概念设计并设计出独特的桥梁防震结构体系奠定基础。对桥梁的动力与震力进行分析与预测，以便在对桥梁的抗震设计时找到桥梁结构设计较薄弱的地方进而采取措施进行加固；然后对桥梁的上部与下部结构连接处与过渡孔处的连接地方以及在塑性铰预期部位与桥墩形式的选取和构件设计等方面分析，并对这些部位的问题进行相应补救措施的准备，预防桥梁发生坍塌事故，从而使桥梁结构的经济性、抗震安全性以及结构体系的选择正确性得到保证。最后，依据分析结果对桥梁抗震性能好坏综合进行评定，再根据评定结果对设计方案进行修改和完善，最终达到最佳的效果。
（二）延性抗震设计分析
在对公路桥梁进行抗震设计时，对预期可能会出现的塑性铰部位的配筋设计进行计算，并进行加固与防护措施。为了使抗震安全性得到保证，有必要对桥梁的结构进行仔细分析，直至符合抗震能力检测的标准。经过多种情况的对比，若出现多种墩高与场地以及多种地震烈度的情况，通过对大量数据进行分析统计与计算得到桥墩线弹性的最大弯矩比与非线性位移延性比的参数的变化规律。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过依据随机地震反应理论与动力的计算，对桥墩位移的延性估算方法得以总结，从而对地震所造成的危害进行降低。
（三）桥梁减、隔震分析
在进行公路桥梁设计时，减震、隔震能力尤为重要，进行减震、隔震设计不但可以使桥梁的抗震能力得到提高，而且这种技术也操作简便、技术先进又经济。进行减震、隔震支座的设计装置使结构消耗能量变小，但可以使结构振型的周期加大，遇到地震时产生的震波频率降低，在自我复位能力良好并与结构特点选取建设方案相结合的前提下，对建造参数进行建立，促使结构地震出现的反应程度得到降低，确保地震发生后公路桥梁上部分结构几乎可以回归到原来的位置，使桥梁的建筑损失得到控制。
（四）场地的选择分析
进行桥梁建设前，要选择对抗震有利的地理位置。比如区域土壤条件较好、坚实的地段等。对桥梁抗震不利的地段主要指的是发生地震过程中容易出现陷落的比较松软的地段和土壤的成因、岩石的状态以及性质都非常不明显的地段。若由于特殊原因必须在该种路段进行建设，则要对该路段采取措施进行抗震能力的加强。若在地震中容易出现滑移以及地面容易出现开裂现象的地段，可通过稳定地基的方式进行措施实施。在良好地基基础建立的前提下，桥梁的建设质量才会得到保障。
（五）拉锁式梁板连梁装置设计分析
首先对公路桥梁拉锁设计的拉锁数量依据拉锁容许的抗拉力来进行确定，然后对受力表面上的老所来对地震荷载的冲击力进行平均分担，最后通过公式确定每根拉锁承受的设计荷载。
（六）桥梁缓冲装置设计分析
在桥梁建设中缓冲装置一般所使用的缓冲橡胶材料多为工程橡胶材料，它们的硬度以及允许压力应力对缓冲地震冲击力的要求应该进行满足。进而根据特有的公式计算出橡胶缓冲应力值。桥梁的垂直竖向缓冲可以与桥梁橡胶支座的综合设计相结合。
三、公路桥梁抗震优化对策
（一）采用桥梁延性控制法
在桥梁结构抗震性能设计中桥梁的延性减震也是十分普遍的方法，其主要做法是加强桥墩某些部位的延性，让这些部位在地震作用下依然能够形成稳定延性塑性铰，进而产生弹塑性变形来延长结构周期，达到分散地震的能量的目的。
（二）采用隔震支座和阻尼器相结合的系统
利用增加公路桥梁结构的柔性和阻尼来降低桥梁的地震反应带来的影响，是当前抗震设计中应用广泛的手段。隔震支座法能够有效的加强桥梁的抗震性能，同时增加对地震力的阻尼也能够有效的提升桥梁抗震性能，将二者结合起来，抗震性能会加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下，加强桥墩的弹塑性变形从而耗散地震能量，从而有效的降低桥梁墩、台所受的水平地震力带来的影响，达到提高了桥梁结构的抗震性能的目的。
（三）引进新型桥梁的抗震设计方法
在以往的桥梁结构抗震设计中，我们主要采用提高结构强度和增强结构延性的方法来保障桥梁结构抗震能力。但是这种方法在实际应用中有一定的局限性，由于地震的影响力与桥梁的抗震能力都是未知的，因此，当地震发生时，桥梁依然受到了损害。所以，引进新型的桥梁抗震设计法势在必行。现阶段，在桥梁结构设计中我们开始采用型钢混凝土结构，这种型钢混凝土结构具有承载能力强、抗剪能力强、延性强的特点，因此，逐渐被广泛应用。
总之，公路桥梁作为我国经济建设发展的生命线，与人们的生活息息相关并发挥着重要的作用。随着我国经济的发展和综合国力的增强，人们对公路桥梁建设提出了更高的要求。
参考文献
[1]雷耀华,徐锦平.公路桥梁提高抗震能力的设计[J].交通世界,2016,(Z1)
[2]刘阳.公路桥梁结构抗震设计要点分析[J].交通建设与管理,2015,(Z2)
[3]段彬彬.公路桥梁设计与抗震措施分析[J].广东科技,2014,(12)
论文作者:刘超
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/20
标签：桥梁论文; 结构论文; 延性论文; 公路论文; 桥墩论文; 塑性论文; 支座论文; 《基层建设》2017年2期论文;