桥梁抗震设计关键点探究

侯林平

摘要：桥梁结构会受到地质灾害的严重影响，在一些情况下甚至会导致桥梁损毁，目前主要有泥石流、滑坡和地震等一些地质灾害会对公路桥梁造成损坏。我国部分地区处于地震活跃地带，地震灾害爆发频率较高，地震不仅会对人们的生命安全造成威胁，而且也会使建筑物遭到破坏。因此在进行桥梁结构设计过程中必须要高度重视抗震设计。本文主要对桥梁抗震设计的关节点进行探讨。

关键词：桥梁结构；地震灾害；抗震设计

1 工程概况

某个桥梁结构为双幅预应力混凝土连续浇梁，该桥梁设计桥面宽度为21m。该桥梁结构的主梁是通过单项三式完成截面，截面尺寸达到20m×25m，主梁桥墩设计使用了C30、 C50混凝土的抗震结构。

2 桥梁结构减隔震技术

2.1 桥梁结构减隔震原理

桥梁减隔震技术适宜阻尼器、减震支座设备等设备作为设计原理，通过上述两种设备的应用，将桥梁结构内部传入的内能量进行有效消除，从而避免桥梁主体结构遭到震动破坏[1]。在进行桥梁结构设计的过程中对减隔震技术的合理应用可以有效提升桥梁工程的位移量，因此可以避免桥梁结构在地震灾害中遭到损坏。该技术在桥梁结构工程设计中的应用主要是引入了一种柔性装置，利用柔性装置将地震产生的能量进行快速消耗。当产生地震时，地震产生的能量会直接被传输到桥梁上部或减隔震机构中，从而保证桥梁结构安全性。

2.2 桥梁结构减隔震技术特征

桥梁减隔震技术应用的主要目的是通过减隔震设备来消耗地震能量，从而使桥梁结构的使用寿命得到有效延长，同时，在有效消除地震能量和桥梁结构的损伤也能降到最低[2]。在设计桥梁减隔震结构的过程中，最关键的一点就是要保障结构设计的科学性及合理性，同时抗震系统构件也要体现出较强的可塑性和弹性。在应用该技术以后工程成本可以得到有效控制，也能够极大的提升桥梁结构的抗震性能，但是该技术在应用过程中通常设计标准要高于常规抗震设计，在桥梁后期运行过程中也需要定期维护主体结构。

3 桥梁抗震设计关键点及减隔震技术应用

3.1 铅芯橡胶支座

目前应用较为广泛的橡胶支座主要为板式结构，将铅芯插入到板式橡胶支座中心可以全面提升支座阻尼系数[3]。该技术的主要原理充分利用的是铅锌的力学性能，铅锌本身具有极强的力学性能但是其自身屈服剪力相对较低，具有较高的剪切刚度。橡胶支座在桥梁结构施工中的应用可以利用铅芯将低等级地震能量进行直接消除。因此在工程实践中的应用体现出了极强的经济性，也能够让桥梁结构使用寿命得到有效延长。下图1为铅芯橡胶支座示意图。

图1 铅芯橡胶支座示意图

3.2 分层橡胶支座

桥梁工程在施工过程中通常都会将一个支护装置设置在桥梁和桥墩之间，该支护装置的应用可以有效提升桥梁工程安全性，而且也可以有效避免桥梁和桥墩之间产生应力冲击而遭到损坏，在桥梁和桥墩之间使用的支护装置通常被称为支座，支座在减隔震装置中的应用非常广泛。分层橡胶支座通常为圆柱形或矩形，其主要是由橡胶片和薄层钢板交替构成，应用在桥梁结构过程中可以发挥出良好的缓冲和减震效果。分层橡胶支座的减震效果会受到橡胶性能的极大影响，这主要是因为，在地震灾害中地震能量的消耗主要是通过橡胶变形来完成，如果橡胶变形速度过快，或者阻尼系数相对较小的情况下，在工程实践中会表现出良好的减震效果。下图2为钢阻尼器。

3.3 钢阻尼器

在当前桥梁减震结构中钢阻尼器的应用主要是通过阻尼器的可塑性来发挥出减震效果。这种减震结构具有造价低、耐用性高、实用性强等一些特征，且在工程实际施工过程中具有较好的操作性[4]。由于钢阻尼器本身的可塑性极强，因此在桥梁工程施工中的应用也非常广泛，在桥梁工程的抗震设计过程中由于钢阻尼器设计位置、空间等相关因素存在一定差异。因此在识字过程中也会出现作用力、位移大小等的差异。

图2 钢阻尼器

3.4 减隔震装置选择

3.4.1 载荷能力

在桥梁工程施工过程中减隔震装置虽然使用周期较长，但是在工程实践中存在装配难度大的问题。因此在选择减隔震装置的过程中需严格按照桥梁工程抗震设计的相关原则来进行。载荷能力就是其中非常重要的一个原则。在选择减隔震装置的过程中首先需要严格按照工程设计标准对其载荷能力进行测试，同时要将其与工程施工后期的载荷要求进行详细对比，也要充分满足桥梁结构抗震等级要求[5]。这样才能在桥梁结构遭受地震灾害是保障减隔震装置充分发挥出减震效果。

3.4.2 结构复原能力

间隔证装置在较量工程施工中的应用不仅可以发挥出良好的减震功能，而且也可以充分保证整个桥梁工程处在地震环境下是可以实现稳定应用，从而有效提升道路交通安全。因此工程设计实践中对间隔证装置的复原能力提出了严格要求，当桥梁结构处在地震环境下时，减隔震装置会受到剧烈的地震能量冲击，此时必须要保证减隔震装置在受到地震能量冲击产生较大变形情况下能快速复原，这样才能保证整个桥梁工程结构的稳定性，也可以有效提升桥梁工程后期的使用效果。

3.5 基础设计要点

桥梁结构的基础工程属于隐蔽性工程，属于桥梁工程非常重要的一个设计环节。据相关资料统计发现基础失稳导致的建筑物损坏占比达到70%~80%，桥梁工程本身所处的地质环境非常复杂，因此必须要对基础工程设计给予高度重视。

3.6 墩柱设计控制要点

墩柱结构是道路桥梁工程建设中非常重要的一个组成部分。在桥梁工程结构中设计墩柱结构可以有效支撑桥梁的上部结构，同时也能够发挥出一定的抗震作用。因此在桥梁工程设计过程中要不断加强墩柱设计，以此来实现墩柱结构质量的有效控制。

在设计过程中首先需要详细对比地震灾害环境下桥梁结构所需承受的冲击强度与墩柱自身强度，在此基础上来实现墩柱结构的进一步优化，有效提升其承载力；

来设计过程中应该对墩柱配筋给予高度重视，针对配筋面积进行详细计算后来选择更加合理的配筋型号，在此基础上才能够充分保证墩柱配筋所提供的抗烷承载力完全能满足桥梁工程设计要求，也能够保障墩柱结构自身的稳定性，让其能够在地震环境下充分发挥出抗震作用。

4 结束语

    随着我国桥梁工程建设的不断发展，减隔震技术在工程实践中的应用也越来越广泛，这也为人们积累了丰富的技术应用经验。桥梁工程之间关系着人们的交通出行安全，因此在设计过程中必须要对于桥梁工程抗震设计给予高度重视，这样才能实现桥梁工程的良性发展。

参考文献

不知道来王成江.浅析预制装配式桥梁抗震设计及抗震措施[J].价值工程,2022,41(13):44-46.

[2]游海伦,张平.桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用探究[J].江西建材,2021(10):123-124.

[3]魏周博.桥梁抗震设计要点和减隔震技术的应用[J].砖瓦,2021(08):111-112.DOI:10.16001/j.cnki.1001-6945.2021.08.050.

[4]魏晋亨.山区公路桥梁抗震设计与抗震加固措施探讨[J].住宅与房地产,2021(07):127-128.

[5].交通运输部关于《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T 2231-01—2020）的解读[J].城市道桥与防洪,2020(10):222-223.