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摘要：随着我国社会的快速发展，人们日益增长的生活需求使建设规模不断扩大，桥梁作为交通运输业的基础保障，不仅给人们的出行带来了便利，而且使地区之间的经济交流得到促进，进一步推动我国经济的发展，意义重大。在公路建设中，抗震灾害造成的影响是必须考虑的问题，主要原因在于我国属于地震多发国家。本文主要围绕地震对桥梁结构产生的危害，重点分析了桥梁结构抗震设计原则分析、设计方法分析以及桥梁的抗震设计，以期能为相关需要提供借鉴和参考。
关键词：公路桥梁；结构设计；抗震设计；要点
引言
中国社会的发展速度越来越快，交通事业日益繁荣起来，给桥梁建设带来了挑战，使得桥梁建设成规模化方向发展。桥梁发挥着基础性保障的作用，使人们的出行更为便利，而且还促进了区域经济的交流，对中国社会经济发展起到了促进作用。桥梁建设中，需要重点关注的问题就是抗震设计问题。中国地域广阔，一些地区为地震多发地。在桥梁施工的过程中，如果设计结构跨度比较大，就必然会面临地震的威胁，使得桥梁遭到破坏。
1桥梁结构由于地震作用而引起的危害
地震是在非常大的应力作用下形成的，使得地球内部的介质破裂而产生地震波。介质破裂的位置就是地震源，逐渐向四周扩散，使得地面产生振动。地震波的传播方向不同，横向的地震波为横波；纵向的地震波为纵波。地震波的类型通过建筑物波动的状态就可以明确。如果建筑物正处于水平晃动的状态，即为横波；建筑物正处于上下颠簸的状态，即为纵波。地震作用下，建筑物会产生变形，随着局部失去稳定性，就会使得建筑结构被破坏。公路桥梁结构在地震作用引起的危害，主要包括四种破坏方式，其一为支座破坏；其二为上部结构地震破坏；其三为下部结构破坏；其四为地基土地震液化。桥梁上部与支座的连接是非常紧密的。如果地震产生，就会导致支座产生破坏。在没有采取必要的防御措施的情况下，支座发生变形，并出现位移，如果变形的程度非常大，已经超过了支座的最大局限的时候，就会导致支座锚固螺栓剪断，支座的整个结构就会遭破坏。桥梁的上部结构遭到地震破坏，就是地震发生，桥梁上部位置的主梁结构在地震的作用下晃动，触碰到邻近的主梁，就会造成严重的损坏。如果地震作用下主梁产生了很大的变形，就会引起由于移位导致的损伤以及自身的损伤，很容易使得主梁发生坠落。由于地震作用而导致的下部结构破坏，主要是桥梁的桥墩和桥台在地震的作用下遭到破坏。当地震产生的时候，桥梁的桥墩和桥台会产生滑移而引起变形，包括开裂而引发结构变形，甚至会产生倾斜或者折断的问题。桥墩和桥台都与桥梁的基础相互连接，必然会对桥梁的基础产生不良影响。在地震的作用下，地基土会产生液化反映。特别是地基土以砂土为主时，在地震的作用下，必然会产生明显的液化效应，由此而导致了地基承载力下降，随之所产生的现象为地基产生滑移的现象以及地基产生沉降的现象，由此而影响了地基的完整性。道路桥梁的地基遭到破坏，桥梁结构就必然受到损伤，特别是地基承担着桥梁受力承载的作用，为整个桥梁受力的基础。如果桥梁基础遭到破坏，就会导致支撑力下降，落梁的现象就很有可能会产生。
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2路桥梁结构抗震设计原则分析
在我国桥梁施工中，国家出台的《桥梁抗震规划细则》早已成为桥梁结构抗震设计的首要原则。其间，该细则规定设计选用二阶段，即：A类桥梁选用弹性抗震设计方法，需要遵从中震不坏，大震可修准则；B类和C类桥梁选用延性抗震设计方法，实在遵从小震不坏，中震可修，大震不倒的准则。经过该细则可以看出，桥梁结构抗震设计的关键一般为桥梁选址、结构和构件的强度和延性要求和结构的全体稳定性要求三个方面。
2.1桥梁选址
在设计桥梁结构以前，首先需要仔细勘测施工现场的地质条件，对施工方位进行适宜的挑选。需要依据实实际状况分别设计不一样的设防等级及抗震设防裂度。
2.2结构与构件的强度和延性
当桥梁结构遭到一定损坏时，大部分原因是强度的损坏，所以结构或构件需求满足强度要求。这种状况下需要我们在设计过程中，依据相关要求核算受力状况，计算荷载数据，保证所挑选的构件具有足够的强度。
2.3结构的整体稳定性
当地震损坏桥梁结构时，某些时候并非缺少强度，主要是因为结构缺少整体的稳定性，然后导致失稳破坏的出现。因为在结构设计过程中，要保证结构的整体稳定性良好。在布置结构时，保证在平面和立面中结构的刚度、质量和几何尺度可以分布均匀，而且有效衔接构成整体。在布置桥孔时尽量完成等跨布置。
3桥梁结构抗震设计方法分析
桥梁结构抗震设计主要有时程分析法、反应谱法和静力法三种办法。在施工过程中，需要结合实际情况挑选适宜的桥梁结构设计方法。
3.1时程分析法
该办法主要是进行结构抗震分析时将有限元分析计算与计算机编程相结合。时程分析法在应用时首先需要将桥梁结构经过有限元软件离散成多自由度和多节点的有限元计算模型，随后将地震加速度时程导入其间，将结构的地震反应时程经过有限元软件进行分析计算得出。
3.2反应谱法
在我国目前在公路、铁路及桥梁抗震设计中，反应谱法使用最为遍及。反应谱法首先需要仔细分析桥梁结构自身的动力特性，随后将使用谱曲线关于不同的主振型记录下某一强震下的最大地震反应值，最终对不同主振型的最大地震反应值进行最不利组合，然后确定桥梁结构的最大地震反应值。在抗震设计过程中，反应谱法的使用可以保证结构具有较高的安全储备和安全的设计施工计划。
3.3静力法
静力法设计一般不会对桥梁结构自身的动力特性影响进行考虑，认为桥梁结构地震损坏的唯一因素就是地震加速度。在设计过程中，只考虑构件组件的结构静力分析，将其作为绝对刚性的物体。
结束语
综上所述，桥梁在结构设计中不仅结构复杂，而且需要重视抗震设计。在具体的结构设计工作中，要对地震的危害以及需要遵循的原则进行分析，根据分析结构制定抗震措施，以确保公路桥梁的使用性能得以充分发挥，且发挥延长公路桥梁使用寿命的作用。
参考文献
[1]郭磊,李建中,范立础.桥梁结构抗震设计中截面刚度的取值分析[J].同济大学学报(自然科学版),
[2]高田至郎.日本桥梁结构抗震改造近况[A].北京市市政工程研究院、中国力学学会结构工程专业委员会
论文作者:冯俊
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第13期
论文发表时间:2017/12/18
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