陈海
中国水利水电第四工程局有限公司 青海西宁 810000
摘要：随着我国交通网的日益发达，我国的铁路桥梁工程在其中发挥了重要的作用。在铁路桥梁的使用中，保证铁路桥梁施工的质量无疑是非常重要的。然而，铁路桥梁在面对地震等自然灾害时是否能够发挥其坚固性并确保铁路桥梁的正常使用是一个非常重要的课题，地震对于铁路桥梁的破坏是不可逆转的。在铁路桥梁工程中，为抵抗地震给铁路桥梁工程带来的破坏，应该对铁路桥梁的抗震设计进行研究，防止铁路桥梁在地震来临时时毫无抵抗能力。本文对铁路桥梁的主要震害形式进行探究，并探究路桥工程中地震形成的原因，并对其抗震要点措施进行探究，旨在提升铁路桥梁工程的抗震能力。
关键词：铁路桥梁；施工设计；抗震措施
一、铁路桥梁的主要震害形式
1、铁路基础震害
基础的破坏与地基的破坏紧密相关，地基破坏一般都会导致基础的破坏。地基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。基础的震害主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和塑性铰破坏。
2、铁路附属工程震害
在地震力的作用下，主梁与下部墩柱、桥台连接部较为薄弱，若附属工程没有足够的限位能力将出现震害。主要表现为支座脱离主梁、挡块碰撞破坏、伸缩缝拉断、台胸墙剪断等震害。
3、铁路上部结构震害
铁路和桥梁上部结构的地震破坏根据不同原因可分为结构破坏和位移破坏。其中较常见的是位移损伤。铁路和桥梁的位移主要表现为上部结构的纵向位移、侧向位移和扭转。一般而言，安装伸缩缝的地方相对容易发生位移损伤。如果位移上部结构超过桥墩、台等的支撑表面，则会发生更严重的落梁损坏。导致梁下落的原因通常是由于限制结构的失效和桥台支撑宽度不足造成的。在地震力的作用下，梁与桥台之间发生较大的位移，导致出现落梁现象。
4、铁路墩柱震害
桥墩震害主要表现为两点特点：塑性铰的破坏和剪切破坏。在地震力的作用下，柔性桥墩在桥墩底部，桥墩顶部及桥墩连接处易发生塑性铰，塑性铰混凝土在反复地震作用下剥落、破碎，失去承载能力。刚性墩在地震作用下，变形能力小，主要以强度抵抗地震力，当地震力超越其承载强度时，出现剪切破坏。
二、铁路桥梁工程地震伤害的成因
1、桥梁上部结构的不稳定所导致
铁路和桥梁工程在地震中被过度摧毁的原因之一可能是由于桥梁上部结构的不稳定性。对于梁式结构的桥来说，桥梁上部的结构问题主要体现在梁盖的宽度上。在某些梁式桥梁中，施工时盖梁的宽度不够，使得地震过程中地壳上部桥梁的活动节点不连续。坠落梁与梁体之间的连续碰撞和碰撞导致桥梁严重受损。对于拱桥结构，如果桥梁上部结构不够稳定，会造成桥梁结构和桥梁的破坏，腹拱被破坏，其拱顶和拱脚也会产生很多裂缝。更严重的甚至可能导致整个桥拱扭曲，其后果非常严重。
2、桥梁支座结构的不稳定所导致
桥梁承重结构的不稳定是地震中铁路桥梁工程遭到破坏的另一个主要原因。由于许多桥梁工程没有考虑施工中的抗震功能，这些桥梁的施工将不符合抗震标准。特别是与轴承相关的一些桥梁的建造是非常不稳定的，或者用于构造轴承的材料是有缺陷的，这样在地震的情况下，由于强烈的地震作用，这样的桥梁建筑物很容易变形。甚至更糟的是，螺丝可能被拉出。螺丝的剪切和主动轴承的脱落最终导致整个桥梁在地震中被严重损坏。
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3、桥梁下部结构的不稳定所导致
在地震中破坏铁路和桥梁的另一个主要原因是由于桥下部结构的不稳定性。如果桥梁在地震时避免过度损坏，则必须首先确保其结构稳定且坚固。如果桥梁结构不够稳固，可以想象桥梁会在地震中受到严重损坏。影响桥梁整体结构稳定性的因素很多。其中重要的一点是桥梁下部结构的稳定性。由于其下部结构的构造不够稳定，导致它们不足以抵抗来自其自身的惯性力和来自轴承的地震力导致地下结构严重变形和开裂，造成整座桥梁被摧毁。
4、桥梁地基结构的不稳定所导致
尽管桥梁上部结构、支护结构和下部结构的不稳定性会对地震中的铁路和桥梁造成很大的破坏，但由于桥梁基础结构不稳定，这些桥梁都不会对桥梁造成地震破坏。例如，某些桥梁工程的地基土比较软，所以当地震发生时，这些桥很容易出现桥台滑到河岸或移动到河流的现象。造成的伤害是非常严重和不可预测的。
三、抗震设计中应注意的要点分析
一是选择合理的地点和结构方案。在设计之初，铁路桥梁工程的设计人员应该对施工现场进行合理化处理，掌握当地的地质资料和以往的地震活动，避免不合理的施工现场，并采取适当的防护措施。正常情况下，设计路线和设计人员应避免大面积高强度和破坏，并合理利用当地地形，采取适当的设计方案，并确保桥梁的使用以防止地震。减少对自然平衡条件的破坏。
二是分析桥梁系统抗震的强弱部分。通过对多年来震害数据的回顾，发现桥梁下部结构倒塌较严重，桥梁上部结构抗震性能较好。桥梁的破坏将主要造成桥梁上部结构桥头受损和梁的分离而不受影响。桥梁的主要功能在地震后相对容易修复。
三是桥梁延性抗震设计。延性抗震设计主要是利用结构、构件自身的延性耗能能力来抵抗地震的破坏作用，在设计时是通过增加结构、构件延性来实现，对结构允许出现塑性铰的部分进行专门的延性设计，如梁体与墩、台的连接处增加隔震支座，有效地减小墩、台所受的水平地震力；利用桥墩延性抗震，采用隔震支座和阻尼器相结合的系统达到减震的目的，采用减震新结构-型钢混凝土结构等，也大大了减小结构在地震中的反应，提高了桥梁的安全性能。
四是桥梁节点的抗震设计措施。一旦桥节点区域损坏，将很难修复。高架桥墩的节点，桥墩和盖梁的连接处，桥墩和桥梁的基础是确保桥梁整体工作的重要组成部分，因此可用于桥梁的抗震设计。除了确保桥墩和梁具有足够的承载能力和延展性之外，还必须确保桥接接头具有足够的承载能力并避免接头的过早破坏。因此，有必要加强对接缝的抗震加固。
五是桥梁抗震的新方法。它是利用建筑工程中常用的隔震方法来安装隔震装置、耗能装置和减震装置在铁路桥梁结构抗震设计中的应用，以达到抗震抗震的目的，其特点是具有隔震、减震、制震等技术特点的结构控制设计理论与实践弥补了传统抗震设计的不足，将被动抗震能力转化为主动抗震能力，为铁路桥梁抗震抗震设计注入新的活力。
四、结语
总而言之，我国现阶段的铁路桥梁施工在抗震设计方面还存在着几点不足，铁路桥梁的设计与施工都应满足我国目前的地震标准，避免铁路桥梁在地震来临时抵抗不了对其的破坏。在铁路桥梁的设计与施工中，重点进行其桥梁延性、结点等抗震设计，采用新方法提高其抗震性。
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论文作者:陈海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/4
标签：桥梁论文; 结构论文; 铁路论文; 桥墩论文; 延性论文; 震中论文; 位移论文; 《防护工程》2018年第9期论文;