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摘要：我国桥梁在抗震设计上还存在着许多的缺陷与不足，需要在实践中逐渐积累经验，从而进行进一步的改进，文章就桥梁抗震设计原则与设计方法两方面进行简要分析，使桥梁在抗震设计方面更加完善，降低地震给人民和城市带来的危害.
关键词：桥梁；抗震；设计
1.、桥梁震后检测加固的必要性
目前国内外对地震序列作用下结构物的破坏研究很少涉及。中国地震局地球物理研究所以量化形式研究了建筑物相继经历主震、余震作用下的破坏状态。然而，各类桥梁在余震中的抗震能力并没有具体的研究，桥梁在震后的抗震能力评估与加固仍是保证结构在地震中通行能力的有效措施。
2.桥梁结构地震破坏的主要形式
根据桥梁过去的地震破坏情况，除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外，混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种[1]：
2.1 弯曲破坏
结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂，结构失去承载能力。整个过程可以用以下四个阶段来描述：①当弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，受拉侧的纵筋达到屈服强度；③随着变形量的增大，混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大；④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。
2.2 剪切破坏(弯剪破坏)
在水平地震倚戟作用下，当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏，整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述：①截血弯矩达到开裂强度时，截面出现水平弯曲裂缝；②随着裂缝的发展和荷载强度的提高，柱内出现斜方向的剪切裂缝；③局部剪切裂缝增大，箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长；④发生脆性的剪切破坏。
2.3 落梁破坏
当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大，支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。
3.桥梁抗震设计的基本原则
3. 1、严格选择桥梁建设地点，综合评估建设地安全指数
一般桥梁建设第一步就是要选择桥梁建设的地点，桥址的选择主要有以下几方面：
（1）要参照地震区划图，依据地震发生概率和震级来进行初步的判断和分析，选择一些不易发生地震或者在发生地震的时候不易受到影响的相对比较安全的区域；
（2）要结合区域地形地势，选择便于施工，并有利于人员以及财产在发生地震灾害时疏散和转移的区域；
（3）要充分考虑区域地质情况，尽量选择持力层较好的区域，避免地震时土质松软导致抗震失效。
3. 2、注重桥梁整体性设计，严格执行规范要求
一个良好的整体性桥梁设计可以增强桥梁的刚度，在地震发生时减少零碎的掉落。在进行桥梁设计的时候，不管是平面设计还是立面设计都要尽量遵守基本的科学规律，使用科学的几何尺寸，桥梁的刚度和材料的使用都必须要符合规范要求，从而来避免突然发生一些严重的物理性或者化学性变化。在进行结构设计时，桥梁的上部结构尽可能地采用连续结构。
4.桥梁抗震设计应用的有效途径
作为桥梁的设计师，在桥梁的设计过程中应遵循抗震的新理念，通过选择对抗震有利地段、设计合理的桥梁结构方案，运用正确桥梁结构动力分析方法，以提高桥梁的抗震性能。实践经验表明，减小桥梁震害的有效途径是增加结构的柔性来延长结构的自振周期，以减小地震载荷进而增加结构的阻尼。具体方法有以下三种。
建立隔震支座。建立隔震支座法是在抗震设计应用的较为常见的方法。由于桥梁连接处的结构与地震反应是直接关联，可以通过设计或是应用新材料在梁体与墩台的连接处设置减震、隔震支座，实现结构柔性和阻尼的增加。这种方法的实质是通过增加结构的柔性和阻尼来减小桥梁的地震反应的，有足够说服力的实验数据为依据，可以有效的减小墩、台所受的水平地震力，从根本上减小了地震的影响，提高了桥梁的抗震性能。如果将隔震支座和阻尼器有效组合，抗震效果将成倍增强。
巧用桥墩延性。利用桥墩具有延性的特点，在抗震设计中应加以巧妙利用。在强级别的地震发生时，桥墩部位形成的稳定延性塑性铰可以产生弹塑性变形，在延长结构周期的同时会耗散地震产生的较多能量因此，利用桥墩自身加强的延性，将震力通过限度内的塑性变形而外展缓冲，是桥梁设计中不难实现的抗震方法。利用延性的抗震设计，需要根据弹性反应来计算塑性变形的程度，再根据抗震等级进行修正，以提高桥梁的抗震载荷。
设计新型桥梁。传统的桥梁抗震设计，主要是通过提升强度和延性来抗衡地震力，其安全性来自于桥梁的抗震力小于地震力。但地震力的破坏作用在很多情况下是无法准确预知的。当地震力超出了设计值，桥梁很难在地震中全身而退。因此，针对这种问题，桥梁的研究者设计了一种新型的桥梁结构―型钢混凝土结构，较之传统的混凝土结构具有较高的性价比和较强的技术优势。因为型钢混凝土结构的承载能力是同等条件下钢筋混凝土的两倍，抗剪能力、延性也更强。而且，新型的型钢混凝土结构在吸收、隔离和耗散地震能量方面具有更多的优势，能最大程度的减小桥梁在地震中的反应，从而有效地避免变形带来的危害，既提高了桥梁结构的安全系数，又能降低造价，无疑是桥梁抗震设计的首选方法。
结束语
桥梁结构作为地震灾害后紧急救援以及运送物资的必要条件，在地震灾害中的保通与安全至关重要。我国在桥梁抗震方面的不足主要是缺乏大量的基础性研究。尤其是桥梁的抗震减灾涉及多学科、多领域，而我国对桥梁抗震新结构、新技术的研究和应用远远落后于国外。因此我们在桥梁设计过程中更要认真分析结构的地震响应和特性，设计有效的抗震措施以达到结构的防震和抗震效果，以便提高和完善桥梁结构物的抗震性能，这对交通运输行业的经济性和社会效应性同样有益。
参考文献:
[1]李子奇.土与结构相互作用对桥梁抗震[J].科技资讯,2008
[2]李慧.基于性能的地震工程研究的新进展及对结构非线性分析的要求[J].地震工程与工程振动,2007
论文作者:孙红运
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/5
标签：桥梁论文; 结构论文; 延性论文; 支座论文; 桥墩论文; 裂缝论文; 塑性论文; 《防护工程》2019年12期论文;