桥梁抗震设计及加固技术探讨

桥梁抗震设计及加固技术探讨

李建宏

宁夏公路勘察设计院有限责任公司，宁夏银川 750000

【摘要】无论是何种地质灾害，均会给群众带来的巨大损失。由于我国所处地理环境的比较特殊，当发生地震后所涉及的范围与强度非常大，会对公路桥梁造成破坏，不利于救灾工作的开展。经过汶川地震后，我国加大了对公路桥梁领域工作的重视，对现有工作技术进行创新，下文主要讲述有关桥梁加固方面的内容，希望能对桥梁抗震工作的开展提供帮助。

【关键词】桥梁抗震设计；加固技术；措施

在我国城市化快速发展的背景下，公路交通行业也在随之发展。然而我国位于地震带交界处，最近几年经常发生地震，当发生地震时会在一定程度上对周围建筑物造成破坏，威胁周围群众的生命财产安全，同样会出现公路桥梁断裂的现象，这便会对后续救灾工作带来不便。

1 有关桥梁和抗震方面的内容

施工单位在开展桥梁施工时每个环节所涉及的步骤是不同的，并且对应的难度也是不同的，这便会在无形中给施工人员增加工作压力以及施工难度。通过对目前我国施工单位在进行道路桥梁的调查可以发现，以下内容需要施工单位加强注意：施工方案设计得合理与否、施工各个步骤安全系数的监管力度、绿色环保以及自然资源之间的问题、施工人员在工作待遇方面的问题，这些内容均需要施工单位能给予足够的重视，管理层人员要加大对各项工作的监督力度，同时还要为施工人员灌输环保观念的重要性，让每位员工都能加入到此项工作中，通过大家的共同努力来完成两项工作的有机结合，为施工单位以及国家在交通行业的发展提供帮助，从而推动我国经济发展。

最近几年，发生自然灾害非常常见，特别是对地震这种有巨大破坏性的灾害而言，对人们的正常生活以及生命财产权带来影响，同样还会对社会发展造成困扰。当出现地震后，救灾队伍只有通过公路桥梁前往灾区，在最短时间内赶往灾区现场发挥着十分重要的作用，并且是重建家园的重要组成部分。针对这一情况，人们对公路桥梁抗震设计方面的重视程度越来越高，因此必须从根本上加大对公路抗震性能的改善力度，全面推动重建工作。

经过调查可以发现，目前常见的公路桥梁类型主要包括以下三种：第一，应地震力引起桥梁上部和墩体的脱离，最终便会滑落；第二，桥梁质量不合规，不满足承重以及抗震需求；第三，桥墩被损坏，导致桥梁支座被破坏。

一般情况下，桥梁抗震与抗震构造相辅相成，经过汶川地震可以发现，干线公路的破坏程度小于村镇，这主要是由于干线公路自身具备抗震构造，各项结构相对完善。经过对震区调查可以发现，完善的抗震构造对降低地震灾害有很大帮助，同样不会给企业带来过多负担。

2 发生桥梁震害的主要原因

导致桥梁震害的原因有很多，桥台损坏是指桥台与公路路基发生严重，进而导致整体桥桩出现裂缝下沉的状况，发生损害时所能承受得震力也会随之下降。通常情况下，桥梁支座设计比较脆弱，无法满足抗震需求，并且所选用的材料相对较差，使得支座极易受到损坏。当地基中的沙土发生变化时会对整体造成损害，甚至会造成沙土流失，无法将地基的作用展现出来，无法起到承重作用，倘若不能及时处理相关问题，则会导致地基沉降不均匀，桥体变形等问题发生。

3 改善桥梁抗震的主要措施

通过实地考察可以发现，以往所采用的抗震设计仅仅是加强了抗震结构，此种原理仅能将地震能量传递给结构构件，以此来承受地震带来的能量。此种方式尽管能确保桥梁结构的整体性且不易倒塌，但桥梁结构遭到破坏是很常见的。除此之外，以往所采用的处理方法存在局限性，最近几年我国有关抗震技术方面的能力在不断提高，技术人员也通过实践证明了几种有效的抗震方式，主要内容如下：

首先，有关延性减震方面的内容。一些国家在对桥梁进行设计时均向延性抗震理论方面过渡，这种方法需要通过材料的延性来降低地震带来的能量，基于此，要求设计人员在对桥梁进行设计时加大对结构以及构件延性的重视。使用延性抗震技术虽然会导致塑性发生变化，但不会发生坍塌，在对结构进行设计时均会使其具有滞回性。当发生地震时使用弹塑性变形循环技术能使其进行反复循环，将桥梁所承受的压力降到最低，进而达到保护建筑的作用。

其次，有关减隔震装置方面的内容。合理使用此方法能有效帮助桥梁延长自身振动周期，降低桥墩顶部发生位移的可能性，进而减少桥梁整体加速度效应，保证其不会受到损害。此种技术的应用需要将桥梁构件以及地震运动分离，有效减少所能传递的能量。在我国技术人员不断努力探索的背景下，目前有关减隔震技术已逐渐得到改善，通常需要隔震装置以及风反应装置共同发挥作用。其中隔离装置发挥关键性作用，其不仅可以支撑桥梁上部结构重量，还能有效帮助桥梁增强弹性，实现共振，降低桥梁所承受的能量，同时还可以均分地震力量至每一跨桥墩上，防止桥梁局部成熟能量过高的现象发生。通过实践调查可以发现，减隔震装置的连接方式对降低桥梁会有很大的帮助，设计人员可以在梁体以及墩台连接处进行安装，起到防震效果。

最后，有关新结构方面的内容，目前我国常用的新结构主要是型钢混凝土，即混凝土包裹在型钢上做成的结构，此种方式所能承受的力量要远远高于钢筋混凝土，并且桥梁整体延性以及抗剪力均得到有效改进，可以最大限度吸收与隔离地震能量，降低桥梁承受的力量，起到抗震作用，从根本上提高桥体生命力，并且此种设计理念还能帮助建筑企业降低自身成本，值得推广。目前，我国更多的是应用前两种技术，由于这两种技术所用原理以及方法互不相同，因此能在实际应用过程中起到协调作用。

4 有关桥梁抗震加固技术的主要内容

在为多震地区修建桥梁时，设计人员需要结合实际情况以及抗震性能开展工作，同时还应制定抗震加固措施，避免在发生问题时手足无措。

4.1 定期检修结构连接件

倘若支撑连接件出现问题，便会丧失承受桥梁结构的作用，甚至会导致梁体坠毁。这主要是由于建筑施工单位在设计桥梁时没能引起支撑连接件管理的重视。基于此，要求建筑施工单位加大对桥梁、制作伸缩缝等构建维修工作的重视。当前我国主要通过挡块与连梁装置相结合的方式，在相邻梁间安装限位设备，均匀分散地震产生的能量，同时还可以通过加宽支撑面的方式保护桥梁，除此之外，施工单位还要定期对桥梁进行维修检查，及时清理缝隙中的垃圾，出现问题时应及时解决。

4.2 对上部结构进行改造

建筑施工单位可以通过粘贴钢板、增大截面以及转换结构体系的方法，对上部结构进行加固。其中，在使用粘贴钢板技术时应保证粘贴位置远离中性轴加固区，提高黏结剂性能，从而起到加固锚固的作用；增大截面加固法则是通过在桥梁下方增设钢筋的方式来提高桥梁抗弯性能，另外，当所需增设的钢筋较多时，可以增大主梁下方截面面积的方式开展，防止出现超筋构件；结构体系转换法则是在简支梁两端可承受负弯矩的钢筋，将主梁进行连接，形成多跨连续梁，有效提高桥梁承载力。

5 结束语

通过上文论述可以发现，只有加大对地震加固理念的认识才能有效做好桥梁抗震技术，从根本上提高桥梁结构稳定性，降低地震对桥梁带来的影响，并且在实际建造过程中还应结合施工现场具体情况，有效将桥梁抗震性能展现出来。

【参考文献】

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