摘要：本文在对地震灾害影响下公路桥梁工程结构破坏特点分析基础上，对公路桥梁设计中抗震设计的主要方法以及减隔震技术在公路桥梁设计中的应用进行研究，以为有关实践及研究提供参考。
关键词：公路桥梁设计；抗震设计方法；减隔震技术；应用
随着我国社会经济建设与交通事业的快速发展，公路桥梁工程建设也取得了较大成就，在社会经济与交通事业发展中的地位和影响不断提升。其中，抗震设计作为公路桥梁设计的重要内容之一，对公路桥梁工程的结构稳定性与安全性有着直接的影响，再加上公路桥梁工程建设中其结构材料与施工设计、工艺技术等因素内容与其工程建设的质量、安全都有着十分密切的联系，在地震作用影响下，公路桥梁的结构安全与工程质量等，都会受到一定的影响存在相应的损坏情况，因此，通过良好的公路桥梁抗震与减隔震设计，来有效降低灾害作用对公路桥梁结构安全以及有关财产与生命安全的不利影响，具有十分积极的作用和意义。下文将结合地震灾害作用下公路桥梁结构破坏的特点，对公路桥梁设计中抗震设计的主要方法以及减隔震技术的设计应用进行研究，以供参考。
1、地震灾害作用下公路桥梁结构破坏的特点分析
地震灾害作用下公路桥梁的结构破坏，根据其具体情况可以分为上部结构破坏与下部结构破坏两种类型。其中，上部结构破坏主要以桥梁发生位移或者是掉落、支座损毁等情况为主，严重情况下还会出现桥梁的墩柱发生损坏或者是盖梁受到破坏等。由于公路桥梁工程的结构建设中，其上部结构的强度与稳定性要求均比较高，且施工控制严格，一般情况下不会发生直接性破坏情况，但是在较高等级的地震灾害作用下，会导致公路桥梁结构受到巨大的荷载变化，受地震的惯性作用影响，其梁体会发生相应的碰撞位移等破坏情况，对公路桥梁工程的正常使用造成影响，甚至是埋下严重的交通安全隐患等。此外，需要注意的是，在地震灾害作用下公路桥梁上部结构破坏发生后，可能会造成挡块或桥梁的系梁出现破坏，或者是公路桥梁结构中的支撑连杆构件发生损坏等，对公路桥梁结构安全性及其正常使用存在极大的危害影响。
其次，公路桥梁在地震灾害作用下的下部结构破坏主要表现为桥梁的桥台翼墙以及系梁、桥墩、钢筋混凝土等结构部位的破坏等。受地震灾害作用影响，公路桥梁的系梁会发生相应的开裂以及桥墩折断等问题，从而引起砂土液化等，对公路桥梁下部结构稳定性和完整性存在极大的不利影响，严重情况下还会造成难以修复的公路桥梁结构垮塌，对公路桥梁的交通安全造成严重的威胁。由于公路桥梁工程的结构设计中是以桥墩作为支撑构件，在地震灾害作用下，如果桥墩发生开裂或者是桥梁系梁出现位移等问题后，其结构的完整性就会受到破坏，从而对桥梁结构的稳定性及其使用功能产生影响。
2、公路桥梁设计中抗震设计的主要方法
抗震设计是公路桥梁设计的主要内容之一，它要求对地震灾害在公路桥梁结构中的具体影响进行明确基础上，通过合理的荷载调整与分布设计，对地震灾害的震动作用进行有效控制下，促进公路桥梁的抗震效果得到提升，从而对公路桥梁结构稳定性及其使用功能进行保障。结合公路桥梁设计中抗震设计的具体情况，其主要方法包含以下几种。
首先为基于强度性能的公路桥梁抗震设计。这种公路桥梁抗震设计方法在具体应用中是以公路桥梁的地基作为静荷载试验分析的对象，在此基础上根据公路桥梁的结构构件强度与抵抗性等，对公路桥梁结构设计与施工的有效性进行分析，以确保其抗震性能良好。基于强度性能的公路桥梁抗震设计方法，在具体应用中有利于确保公路桥梁结构的抗震性能，从而为公路桥梁设计与施工开展提供可靠的参考。值得注意的是，上述方法在地质结构稳定性较差的公路桥梁抗震设计中引用效果较差，并且其应用局限性较为显著，应结合实际情况进行合理选择，以确保公路桥梁的抗震设计效果。
其次，为针对公路桥梁结构材料延性的抗震设计方法，它是针对公路桥梁的结构构件及其材料情况，在抗震设计中以结构材料作为设计分析的主要内容，通过进行一定的地震力作用模拟研究，从而进行合理的材料应用和结构类型设计，以对不同结构与材料设计方案下的地震力作用稳定性研究对比，以实现最优化的抗震设计方案确定，对公路桥梁的抗震设计效果进行保障。这种方法在实际设计中一般被称为公路桥梁结构材料的延性设计方法，并且公路桥梁抗震设计中对该类方法的研究较为全面，且设计应用效果较为显著。
此外，公路桥梁设计中，基于性能基础的抗震设计方法应用也比较突出，它一般作为多为设计项目的总体设计思想进行应用，是以公路桥梁抗震设计的目标要求作为分析内容，根据其抗震设计预期应用效果开展相应的针对性设计，在对地震的危害性与防护范围进行量化确定基础上，以确保对一定地震等级下相应区域范围的人员与财产安全进行保障，同时对地震作用后公路桥梁的有效应用情况进行保障，从而实现公路桥梁抗震设计效果保障，达到相应的设计要求和目标。值得注意的是，这种抗震设计方法在实际应用中具有设计内容较为复杂，但设计可靠性较高，适用范围较广等特征。
3、公路桥梁设计中减隔震技术的应用分析
结合公路桥梁设计与建设的实际情况，减隔震技术在公路桥梁设计中的应用主要是通过对桥梁结构和震动地面的有效分析，在实现震动作用对桥梁结构的不利影响控制基础上，对其抗震设计性能和效果进行改善提升，以确保其结构安全与工程质量可靠。由于地震作用下对公路桥梁结构荷载与作用变化产生影响的震动频率本身具有较为突出的复杂性，并且在地震作用的震动频率范围内，其震动能力也具有较为集中的特点，同时地震反应和公路桥梁的抗震阻尼为正比关系，根据这一情况，为确保地震作用下桥梁结构的稳定性与安全性，采用减隔震技术进行公路桥梁抗震设计应用中，就是结合上述公路桥梁的地震反应与结构变化规律，将柔性支撑延长结构作为其结构的重要支持，实现地震反应下的震动周期明确基础上，通过桥梁结构中的柔性支撑延长结构对其震动作用进行有效延缓，以通过桥梁结构中相应的阻尼装置设计应用，实现其耗能控制，并将桥梁桥面的形变控制在最小变化范围内，同时通过桥梁刚度与韧性的全面把握，确保减隔震装置合理应用下其抗震能力有效提升。如下图1所示，即为公路桥梁设计中，利用减隔震技术原理，在桥梁结构设计中通过对铅芯橡胶支座等减隔震装置的合理设计运用。
图1 公路桥梁抗震设计中应用的铅芯橡胶支座
该减隔震装置在具体设计应用中主要采用板式结构，通过在板式橡胶支座的中心插入铅芯，以对桥梁支座阻尼系数进行有效提升，同时利用该装置的屈服剪力与剪切刚度较高的特点，对公路桥梁的抗震性能进行有效提升，确保桥梁结构的安全性与稳定性，提高其使用寿命。
4、结束语
总之，对公路桥梁设计中抗震及减隔震技术的应用研究，有利于促进公路桥梁抗震设计效果提升，从而对公路桥梁地震灾害作用下的结构稳定性与安全性进行有效保障，不断提高公路桥梁设计的技术水平，具有十分积极的作用和意义。
参考文献：
[1]蒋建军.高烈度山区高速公路常规桥梁抗震设计探讨[J].西南公路，2019（01）：14-19.
[2]邓茜茜，赖瑾林.中小跨径公路桥梁抗震设计理念与方法[J].黑龙江交通科技，2018，41（12）：248-249.
[3]唐一超.公路桥梁设计关键技术及解决措施探究[J].四川水泥，2018（10）：121.
[4]贾旭东.我国公路桥梁抗震设计规范存在的问题及改进建议[J].北方交通，2018（03）：9-11+15.
论文作者:金俊聪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：桥梁论文; 公路论文; 结构论文; 灾害论文; 方法论文; 作用论文; 稳定性论文; 《基层建设》2019年第13期论文;