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[摘 要]桥梁工程，是交通运输的咽喉，在国家建设中起着举足轻重的作用；而在地震发生后为了紧急救援和抗震救灾的需要，更是作为重要的生命线工程。文章分析桥梁结构震害及其原因，探讨公路桥梁抗震设防目标，提出公路桥梁抗震设防措施。
[关键词]公路桥梁 抗震设计 设防目标 设防措施
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）17-410-01
在抗震抢险救灾中，公路交通运输是抢救人民生命财产、尽快恢复生产和重建家园的重要环节。遍布的道路交通犹如全身的血管，由此可知道路交通的重要性，而公路桥梁作為道路交通的一部分，其重要性也可想而知。而桥梁工程，作为重要的生命线工程，是交通运输的咽喉，在国家建设中起着举足轻重的作用，而在地震发生后为了紧急救援和抗震救灾的需要，其重要性就更为明显。
一、桥梁结构地震破坏的主要形式
桥梁震害是地震灾害中最为常见的一种桥梁震害，具体情况是桥台和路基同时向河心移动，桩柱式桥台的桩柱随之开裂倾斜、 折断；重力式桥台的胸墙开裂，桥台台体下沉 、移动 、转动；桥头的引道沉降，翼墙开裂 、损坏，施工缝开裂，桥台撞击主梁导致结构破坏。
桥台的移动 、倾斜可能导致主梁受压损坏，甚至有可能使主梁坍毁。 同样高发的桥梁震害还有桥墩震害以及支座震害 。桥墩的震害主要有桥墩倾斜、 沉降、 移位、 墩身剪断、 开裂，受压缘的混凝土崩坏，钢筋屈曲、 裸露，桥墩与基础连接处折断 、开裂等等。在震力作用下，部分支座在最初设计时并未充分考虑到抗震要求，缺乏连接 、支挡等结构的必要构造措施，有些情况下，支座材料与形式上的缺陷直接造成支座产生过大的移位或者形变，进而导致了支座锚固螺栓剪断、 活动 、拔出，支座脱落，支座主体结构破坏等。 这样的情况会导致结构力的传递形式发生变化，对整体结构中的其他部件产生非常不利的影响。
最为严重的桥梁震害现象则是主梁坠落。主梁坠落又称落梁，主要成因是桥台 、桥墩的倾斜或者倒塌，梁体碰撞、 支座破坏相邻桥墩间相对位移过大等情况。
除此之外，地基与基础震害也是导致桥梁倒塌的严重桥梁震害。地基震害导致的桥梁破坏属于灾后难以修复的桥梁震害，主要成因包括不均匀沉降、砂土液化稳定性低等因素造成的地层水平移动、地层下沉、地层断裂、地基破坏与基础破坏具有紧密的相关性，地基破坏通常直接导致基础破坏。
桥梁震害的成因具有很强的多样性 。地震发生时，地层的移动会导致梁式桥梁上部的活动节点因为盖梁宽度不足而发生落梁或者梁体碰撞，而拱式结构的桥梁则会出现拱上建筑以及腹拱受损，拱圈在拱顶、拱脚处产生裂缝，整个拱圈隆起变形地基土的液化影响，也加大了地层移动的影响，放大了桥梁结构的振动反应，大大增加了发生落梁的可能性 。采用排架桩的桥梁，会出现桩基承载力降低的情况，这样的情况会导致与地震无关的大幅度纵移、 横移，这种现象在简支梁桥上格外突出。除此之外，地基强度低会导致部分地基土液化失效之后出现桥梁结构物整体倾斜、下沉、严重变形等情况，最终导致结构物破坏，震害加剧。
低强度的下部结构破坏指的是桥梁下部结构强度不足，难以抵抗自身的惯性以及支座传递下来的主梁地震力，在地震灾情发生是结构下部变形、开裂、失效，最终可能倾覆，引起整个桥梁的严重破坏。
二、公路桥梁的抗震设计措施
由于地震反应的不确定性和桥梁结构的复杂性，桥梁结构抗震设计中尚存在许多不定的因素。现行的地震作用计算和结构抗震计算的方法大都是具有一定概率水准的近似方法，除了进行合理的抗震计算外。还应采取有效的构造措施来提高结构抗震性能。《公路抗震规范》区分不同基本烈度，分别给出了桥梁结构抗震构造措施。通过限制构件之间的位移，增强柱墩的强度、刚度和延性，加强结构整体性和稳定性等方面来提高桥梁结构的抗震性能。近几十年来，尽管世界各国都在改进桥梁设计方法方面做出了巨大的努力，但是在近年来发生的几次大地震中，桥梁结构仍然不同程度的遭到了的损害，这说明还有待进一步地完善桥梁的抗震设计理论。大量的震害资料表明，合理的结构形式和成功的抗震设计，即合理的概念设计可以大大地减轻甚至避免震害的发生。一个是概念设计、一个是构造细节设计。需要注意的是，这两个东西其实和具体的抗震计算关系不大，计算只是辅助手段，只是验证概念和细节的合理性。所以设计师需要的是对桥梁抗震设计基本概念和原理的深刻理解。从结构上来说，要清楚哪些结构有利于抗震，哪些结构抗震不利，其中包括桥型、上部结构、下部结构、墩台、基础的处理等等。构造细节措施则包括一些基本的抗震措施，比如支座的选择、挡块的设置等等，还包括构件细节的构造措施、比如墩的箍筋配置、节点配筋构造。国内外桥梁抗震研究人员一直都在研究桥梁的合理构造措施，合理的构造措施可以提高整体的延性及滞回耗能能力。在确定路线的总走向和主要控制点时，应尽量避开基本烈度较高的地区和震害危险性较大的地段；在路线设计中，要合理利用地形，正确掌握标准，尽量采用浅挖低填的设计方案以减少对自然平衡条件的破坏。对于地震区的桥型选择，宜按下列几个原则进行：尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构物的地震作用和内力，提高稳定性，力求使结构物的质量中心与刚度中心重合，以减小在地震中因扭转引起的附加地震力，应协调结构物的长度和高度，以减少各部分不同性质的振动所造成的危害作用，适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形能力，从而减少地震作用，加强地基的调整和处理，以减小地基变形和防止地基失效。
三、结语
虽然目前地震还不可有效的预测，但是只要我们通过研究认识到地震对结构的破坏规律，我们就能通过一定的抗震设防原则制定相关的抗震设防措施并控制好施工质量，这样就能尽量减低震害的影响。
参考文献：
[1] 李伟，崔雷，王玉海，韩继国. 桥梁抗震设计及对策分析[J]. 吉林交通科技，2010，（02）.
[2] 鲁静. 桥梁抗震设计问题分析[J]. 民营科技，2011，（03）.
[3] 高远，魏志刚，王庆宽. 浅谈桥梁抗震分析方法[J]. 吉林交通科技，2009，（01）.
[4] 刘潇潇. 桥梁抗震主要分析理论与计算方法研究[J]. 城市道桥与防洪，2011，（08）
[关键词]公路桥梁 抗震设计 设防目标 设防措施
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）17-410-01
在抗震抢险救灾中，公路交通运输是抢救人民生命财产、尽快恢复生产和重建家园的重要环节。遍布的道路交通犹如全身的血管，由此可知道路交通的重要性，而公路桥梁作為道路交通的一部分，其重要性也可想而知。而桥梁工程，作为重要的生命线工程，是交通运输的咽喉，在国家建设中起着举足轻重的作用，而在地震发生后为了紧急救援和抗震救灾的需要，其重要性就更为明显。
一、桥梁结构地震破坏的主要形式
桥梁震害是地震灾害中最为常见的一种桥梁震害，具体情况是桥台和路基同时向河心移动，桩柱式桥台的桩柱随之开裂倾斜、 折断；重力式桥台的胸墙开裂，桥台台体下沉 、移动 、转动；桥头的引道沉降，翼墙开裂 、损坏，施工缝开裂，桥台撞击主梁导致结构破坏。
桥台的移动 、倾斜可能导致主梁受压损坏，甚至有可能使主梁坍毁。 同样高发的桥梁震害还有桥墩震害以及支座震害 。桥墩的震害主要有桥墩倾斜、 沉降、 移位、 墩身剪断、 开裂，受压缘的混凝土崩坏，钢筋屈曲、 裸露，桥墩与基础连接处折断 、开裂等等。在震力作用下，部分支座在最初设计时并未充分考虑到抗震要求，缺乏连接 、支挡等结构的必要构造措施，有些情况下，支座材料与形式上的缺陷直接造成支座产生过大的移位或者形变，进而导致了支座锚固螺栓剪断、 活动 、拔出，支座脱落，支座主体结构破坏等。 这样的情况会导致结构力的传递形式发生变化，对整体结构中的其他部件产生非常不利的影响。
最为严重的桥梁震害现象则是主梁坠落。主梁坠落又称落梁，主要成因是桥台 、桥墩的倾斜或者倒塌，梁体碰撞、 支座破坏相邻桥墩间相对位移过大等情况。
除此之外，地基与基础震害也是导致桥梁倒塌的严重桥梁震害。地基震害导致的桥梁破坏属于灾后难以修复的桥梁震害，主要成因包括不均匀沉降、砂土液化稳定性低等因素造成的地层水平移动、地层下沉、地层断裂、地基破坏与基础破坏具有紧密的相关性，地基破坏通常直接导致基础破坏。
桥梁震害的成因具有很强的多样性 。地震发生时，地层的移动会导致梁式桥梁上部的活动节点因为盖梁宽度不足而发生落梁或者梁体碰撞，而拱式结构的桥梁则会出现拱上建筑以及腹拱受损，拱圈在拱顶、拱脚处产生裂缝，整个拱圈隆起变形地基土的液化影响，也加大了地层移动的影响，放大了桥梁结构的振动反应，大大增加了发生落梁的可能性 。采用排架桩的桥梁，会出现桩基承载力降低的情况，这样的情况会导致与地震无关的大幅度纵移、 横移，这种现象在简支梁桥上格外突出。除此之外，地基强度低会导致部分地基土液化失效之后出现桥梁结构物整体倾斜、下沉、严重变形等情况，最终导致结构物破坏，震害加剧。
低强度的下部结构破坏指的是桥梁下部结构强度不足，难以抵抗自身的惯性以及支座传递下来的主梁地震力，在地震灾情发生是结构下部变形、开裂、失效，最终可能倾覆，引起整个桥梁的严重破坏。
二、公路桥梁的抗震设计措施
由于地震反应的不确定性和桥梁结构的复杂性，桥梁结构抗震设计中尚存在许多不定的因素。现行的地震作用计算和结构抗震计算的方法大都是具有一定概率水准的近似方法，除了进行合理的抗震计算外。还应采取有效的构造措施来提高结构抗震性能。《公路抗震规范》区分不同基本烈度，分别给出了桥梁结构抗震构造措施。通过限制构件之间的位移，增强柱墩的强度、刚度和延性，加强结构整体性和稳定性等方面来提高桥梁结构的抗震性能。近几十年来，尽管世界各国都在改进桥梁设计方法方面做出了巨大的努力，但是在近年来发生的几次大地震中，桥梁结构仍然不同程度的遭到了的损害，这说明还有待进一步地完善桥梁的抗震设计理论。大量的震害资料表明，合理的结构形式和成功的抗震设计，即合理的概念设计可以大大地减轻甚至避免震害的发生。一个是概念设计、一个是构造细节设计。需要注意的是，这两个东西其实和具体的抗震计算关系不大，计算只是辅助手段，只是验证概念和细节的合理性。所以设计师需要的是对桥梁抗震设计基本概念和原理的深刻理解。从结构上来说，要清楚哪些结构有利于抗震，哪些结构抗震不利，其中包括桥型、上部结构、下部结构、墩台、基础的处理等等。构造细节措施则包括一些基本的抗震措施，比如支座的选择、挡块的设置等等，还包括构件细节的构造措施、比如墩的箍筋配置、节点配筋构造。国内外桥梁抗震研究人员一直都在研究桥梁的合理构造措施，合理的构造措施可以提高整体的延性及滞回耗能能力。在确定路线的总走向和主要控制点时，应尽量避开基本烈度较高的地区和震害危险性较大的地段；在路线设计中，要合理利用地形，正确掌握标准，尽量采用浅挖低填的设计方案以减少对自然平衡条件的破坏。对于地震区的桥型选择，宜按下列几个原则进行：尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构物的地震作用和内力，提高稳定性，力求使结构物的质量中心与刚度中心重合，以减小在地震中因扭转引起的附加地震力，应协调结构物的长度和高度，以减少各部分不同性质的振动所造成的危害作用，适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形能力，从而减少地震作用，加强地基的调整和处理，以减小地基变形和防止地基失效。
三、结语
虽然目前地震还不可有效的预测，但是只要我们通过研究认识到地震对结构的破坏规律，我们就能通过一定的抗震设防原则制定相关的抗震设防措施并控制好施工质量，这样就能尽量减低震害的影响。
参考文献：
[1] 李伟，崔雷，王玉海，韩继国. 桥梁抗震设计及对策分析[J]. 吉林交通科技，2010，（02）.
[2] 鲁静. 桥梁抗震设计问题分析[J]. 民营科技，2011，（03）.
[3] 高远，魏志刚，王庆宽. 浅谈桥梁抗震分析方法[J]. 吉林交通科技，2009，（01）.
[4] 刘潇潇. 桥梁抗震主要分析理论与计算方法研究[J]. 城市道桥与防洪，2011，（08）