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摘要：桥梁作为公共交通的重要组成部分，其质量对人们的日常生活及人身财产安全的影响深远。另外，我国是地震多发国家，近年来发生的地震灾害使得大量已建的桥梁产生破坏甚至坍塌，给国家和社会带来极其严重的经济损失。为使得桥梁不被破坏而使灾难降低到最小程度，桥梁抗减震设计显得至关重要。因此，如何加强对桥梁抗震设计以及采用怎样的方法提高抗震设计质量就成为了当前的主要任务。本文对桥梁抗减震技术设计进行了探讨。
关键词：桥梁设计；抗减震技术；抗震设计
中图分类号： K928文献标识码： A
引言
桥梁的抗震减灾是一门涉及多学科多领域的科学,我国目前对这方面的研究还很少。特别是对桥梁抗震新结构、新技术的研究和应用远远落后于国外。虽然目前地震还不能有效的预测,但是只要通过研究认识地震对结构的破坏规律,然后在桥梁设计时根据具体的地质环境条件,综合考虑经济因素及安全因素,选择恰当的抗震措施,就能尽量减低桥梁震害的影响。
一、明确桥梁抗震设计的重要性
鉴于地震灾害所带来的极大影响，结构工程师们都在不断研究桥梁的抗震设计。在了解桥梁抗震设计重要性的同时，我们更需要清楚地了解引起桥梁震害的主要原因。
1、桥梁结构缺乏防震设计
现在的桥梁大多数为梁式桥，这种形式的桥梁由于地震产生位移之后，使得桥梁上部活动节点地方因盖梁宽度过小而造成落梁或者梁体相互碰撞引起的破坏。对于拱式结构的桥梁，地震所带来主要破坏是拱圈及拱上建筑。拱顶和拱脚附近的拱圈会产生裂缝，也可能是整个拱圈隆起变形。
2、桥梁地基缺乏抗震设计
如果桥梁地基土受到地震的影响，不仅会加大地震所产生的位移，也会放大桥梁结构的振动反应，从而造成落梁。有些桥梁在建设过程中会采用排架桩基础，这会造成桩基的承载力降低，进而导致桥梁横向或者竖向移动。除此之外，如果在建设桥梁时没有修建稳定的地基，地震时便会因部分地基液化失效而引起结构物的整体倾斜甚至坍塌。
3、桥梁支座缺乏抗震设计
在地震力的作用下，如果桥梁支座没有进行抗震设计，可能会导致桥梁构造上连接的不足。或者在进行桥梁支座设计时，没有按照实际情况配置合理的支座型式或采用质量合格的建筑材料，也会导致桥梁支座发生过大的位移和变形，甚至会造成支座的螺栓拔出、剪短等各种形式的破坏。
二、桥梁的抗震设计原理
目前桥梁的抗震设计计算原理是建立在一定假设条件基础上的，尽管分析的手段不断地在提高，分析的理论不断地在完善，但由于地震作用的复杂性，加上地基和桥梁结构体系本身反应的复杂性，可能会导致理论计算分析和实际情况相差很大。常见的桥梁抗震设计方法有：设计静力法、反应谱法和动态时程分析法。下面就分别对应不同的假设条件和设计原理做一探讨。
1、静力法
静力法把地震加速度看作是桥梁结构破坏的惟一因素，忽略了结构本身动力特性对结构反应的影响，应用存在较大局限性。事实上只有绝对刚性的物体才能认为在振动过程中各个部分与地震动具有相同的振动，所以只对刚度很大的结构例如重力桥墩、桥台等结构适用静力法近似计算。
2、反应谱法
反应谱方法是目前我国公路及铁路桥梁采用的重要方法。其思路是对桥梁结构进行动力特性分析，对各主振动应用谱曲线作某强震记录的最大地震反应计算，最后一般通过统计理论对各主振型最大反应值进行组合，近似求得结构的整体最大反应值。
3、动态时程分析法
动态时程分析法是上世纪60年代以后伴随有限元法、计算机技术两方面的发展而出现的。该法把大型桥梁结构离散成多节点、多自由度的结构有限元动力计算模型，将地震强迫振动的激振直接输入，借助计算机逐步积分求解结构反应时程。
三、桥梁抗减震技术设计
1、桥梁抗震设计方法
1.1基础抗震设计
对桥梁基础的刚度和整体性进行强化，同时对上部荷载进行减轻，这样就可以降低地震作用带来的不均匀变形程度，不管是动态的，还是永久的，如果桥梁构建的地基可能出现地震液化现象，就需要采用深基础形式，保证是在可能液化土层的下部稳定密实的土层内埋置的桩基础，并且还需要将钢筋合理布设于桩的上部。
1.2桥台抗震设计
要结合相关要求来适当强化桥台胸桥，并且对配筋数量进行适当增加，为了对地震的冲击力进行缓和，需要将弹性垫块合理设置于梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间。如果采用的小桥基础比较浅，那么就需要对下部的支撑梁板进行适当强化，并且结构应该尽量保持四铰框架，这样在地震时，墩台也不会出现位移问题。如果因为客观因素的限制作用，采用的是软体地基，那么就需要保证桥梁中线正交于河流，并且对桥长进行适当增加，这样桥台的稳定性才可以得到保证。要控制桥台的高度，保证不超过8m，如果台位处的路堤高度在8m以上，那么桥台的地段就应该具有较为平坦的地形，并且与主沟槽有着较远的距离，对它的高度最大限度的降低，在路堤天房内埋置台身，将一系列的防护措施设置于台周路堤边坡脚等。
1.3桥墩抗震措施
在目前的桥梁抗震设计中，经常用到的一种方法就是利用桥墩的延性减震，要采用钢筋混凝土结构的高墩，空心截面是不错的选择，可以采用柱式墩和排架桩墩，另外，为了提高它的抗弯延性，还可以将横系梁设置于桩和柱子之间。
2、桥梁减震设计的要点
2.1桥梁下部结构的减震设计方法
在橋台形式上，可以采用U形或者T形，不能在那些不稳定的河坡上布置桥台；通过相关的实践经验我们可以得知，在桥台形式上，比较优越的是重力式桥台，相较于柱式桥台具有更好的抗震性能，并且设计难度不大，不需要较大的造价成本。在桥墩设置时，对于斜向土压力应该要或避免；在延性方面，相较于石砌或者混凝土预制块砌筑的桥墩，钢筋混凝土桥墩具有更好的延性；此外，在对上下部结构的联接方式进行选择时，还需要将桥墩的高度充分纳入考虑范围。桥梁结构中支座及伸缩缝的减震设计方法：通过大量的实践研究表明，在桥梁结构整体抗震性能方面，非常薄弱的一个环节是支座和伸缩缝等连接件，那么就需要特别重视，用连续梁来替代以往的简支梁，这样伸缩缝的用量就可以得到有效的减少。在对伸缩缝进行选择时，需要充分结合可能出现的地震来考虑它的变形能力，控制伸缩缝支撑面的宽度，同时，还可以对限位器以及剪力键橡胶支座进行合理设置。为了对支座位移以及滑动情况进行限制，就可以将焊钢板加设于梁底部，或者是将横向挡块或者纵向挡块设置上去。
2.2桥梁上部结构的减震设计方法
如果桥梁处于高烈度地震区，那么采用的桥梁结构应该有着较好的整体规则性，在布置结构的时候，保证均匀、对称以及规则等特点可以体现在结构的几何尺寸以及质量和刚度中。站在几何线性的角度上来讲，直线桥梁结构是个不错的选择。如果采用的是多跨简支梁桥，那么就需要对梁板之间的纵向联系和横向联系进行强化，避免落梁的出现。
结束语
虽然目前地震虽然是不可控制的，但只要我们加强对桥梁震害及抗震机理的深入研究，在桥梁设计过程中认真分析地震时结构的特征和反应，采取一系列科学有效的抗震设计，制定先进的抗震设防原则，严格控制工程施工质量，将能把地震损失降到最小。
参考文献
[1]韩鹏，孟劼.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].山西建筑,2009,(16).
[2]宋巨锋,王小旭.桥梁的抗震设计浅析[J].科技资讯,2009,(02).
[3]袁腾文.浅谈公路桥梁的防震设计.工程技术,2009.
[4]陈尧三,赵铁永,石丽芳.关于桥梁抗震设计的几点思考.工业技术2008.
关键词：桥梁设计；抗减震技术；抗震设计
中图分类号： K928文献标识码： A
引言
桥梁的抗震减灾是一门涉及多学科多领域的科学,我国目前对这方面的研究还很少。特别是对桥梁抗震新结构、新技术的研究和应用远远落后于国外。虽然目前地震还不能有效的预测,但是只要通过研究认识地震对结构的破坏规律,然后在桥梁设计时根据具体的地质环境条件,综合考虑经济因素及安全因素,选择恰当的抗震措施,就能尽量减低桥梁震害的影响。
一、明确桥梁抗震设计的重要性
鉴于地震灾害所带来的极大影响，结构工程师们都在不断研究桥梁的抗震设计。在了解桥梁抗震设计重要性的同时，我们更需要清楚地了解引起桥梁震害的主要原因。
1、桥梁结构缺乏防震设计
现在的桥梁大多数为梁式桥，这种形式的桥梁由于地震产生位移之后，使得桥梁上部活动节点地方因盖梁宽度过小而造成落梁或者梁体相互碰撞引起的破坏。对于拱式结构的桥梁，地震所带来主要破坏是拱圈及拱上建筑。拱顶和拱脚附近的拱圈会产生裂缝，也可能是整个拱圈隆起变形。
2、桥梁地基缺乏抗震设计
如果桥梁地基土受到地震的影响，不仅会加大地震所产生的位移，也会放大桥梁结构的振动反应，从而造成落梁。有些桥梁在建设过程中会采用排架桩基础，这会造成桩基的承载力降低，进而导致桥梁横向或者竖向移动。除此之外，如果在建设桥梁时没有修建稳定的地基，地震时便会因部分地基液化失效而引起结构物的整体倾斜甚至坍塌。
3、桥梁支座缺乏抗震设计
在地震力的作用下，如果桥梁支座没有进行抗震设计，可能会导致桥梁构造上连接的不足。或者在进行桥梁支座设计时，没有按照实际情况配置合理的支座型式或采用质量合格的建筑材料，也会导致桥梁支座发生过大的位移和变形，甚至会造成支座的螺栓拔出、剪短等各种形式的破坏。
二、桥梁的抗震设计原理
目前桥梁的抗震设计计算原理是建立在一定假设条件基础上的，尽管分析的手段不断地在提高，分析的理论不断地在完善，但由于地震作用的复杂性，加上地基和桥梁结构体系本身反应的复杂性，可能会导致理论计算分析和实际情况相差很大。常见的桥梁抗震设计方法有：设计静力法、反应谱法和动态时程分析法。下面就分别对应不同的假设条件和设计原理做一探讨。
1、静力法
静力法把地震加速度看作是桥梁结构破坏的惟一因素，忽略了结构本身动力特性对结构反应的影响，应用存在较大局限性。事实上只有绝对刚性的物体才能认为在振动过程中各个部分与地震动具有相同的振动，所以只对刚度很大的结构例如重力桥墩、桥台等结构适用静力法近似计算。
2、反应谱法
反应谱方法是目前我国公路及铁路桥梁采用的重要方法。其思路是对桥梁结构进行动力特性分析，对各主振动应用谱曲线作某强震记录的最大地震反应计算，最后一般通过统计理论对各主振型最大反应值进行组合，近似求得结构的整体最大反应值。
3、动态时程分析法
动态时程分析法是上世纪60年代以后伴随有限元法、计算机技术两方面的发展而出现的。该法把大型桥梁结构离散成多节点、多自由度的结构有限元动力计算模型，将地震强迫振动的激振直接输入，借助计算机逐步积分求解结构反应时程。
三、桥梁抗减震技术设计
1、桥梁抗震设计方法
1.1基础抗震设计
对桥梁基础的刚度和整体性进行强化，同时对上部荷载进行减轻，这样就可以降低地震作用带来的不均匀变形程度，不管是动态的，还是永久的，如果桥梁构建的地基可能出现地震液化现象，就需要采用深基础形式，保证是在可能液化土层的下部稳定密实的土层内埋置的桩基础，并且还需要将钢筋合理布设于桩的上部。
1.2桥台抗震设计
要结合相关要求来适当强化桥台胸桥，并且对配筋数量进行适当增加，为了对地震的冲击力进行缓和，需要将弹性垫块合理设置于梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间。如果采用的小桥基础比较浅，那么就需要对下部的支撑梁板进行适当强化，并且结构应该尽量保持四铰框架，这样在地震时，墩台也不会出现位移问题。如果因为客观因素的限制作用，采用的是软体地基，那么就需要保证桥梁中线正交于河流，并且对桥长进行适当增加，这样桥台的稳定性才可以得到保证。要控制桥台的高度，保证不超过8m，如果台位处的路堤高度在8m以上，那么桥台的地段就应该具有较为平坦的地形，并且与主沟槽有着较远的距离，对它的高度最大限度的降低，在路堤天房内埋置台身，将一系列的防护措施设置于台周路堤边坡脚等。
1.3桥墩抗震措施
在目前的桥梁抗震设计中，经常用到的一种方法就是利用桥墩的延性减震，要采用钢筋混凝土结构的高墩，空心截面是不错的选择，可以采用柱式墩和排架桩墩，另外，为了提高它的抗弯延性，还可以将横系梁设置于桩和柱子之间。
2、桥梁减震设计的要点
2.1桥梁下部结构的减震设计方法
在橋台形式上，可以采用U形或者T形，不能在那些不稳定的河坡上布置桥台；通过相关的实践经验我们可以得知，在桥台形式上，比较优越的是重力式桥台，相较于柱式桥台具有更好的抗震性能，并且设计难度不大，不需要较大的造价成本。在桥墩设置时，对于斜向土压力应该要或避免；在延性方面，相较于石砌或者混凝土预制块砌筑的桥墩，钢筋混凝土桥墩具有更好的延性；此外，在对上下部结构的联接方式进行选择时，还需要将桥墩的高度充分纳入考虑范围。桥梁结构中支座及伸缩缝的减震设计方法：通过大量的实践研究表明，在桥梁结构整体抗震性能方面，非常薄弱的一个环节是支座和伸缩缝等连接件，那么就需要特别重视，用连续梁来替代以往的简支梁，这样伸缩缝的用量就可以得到有效的减少。在对伸缩缝进行选择时，需要充分结合可能出现的地震来考虑它的变形能力，控制伸缩缝支撑面的宽度，同时，还可以对限位器以及剪力键橡胶支座进行合理设置。为了对支座位移以及滑动情况进行限制，就可以将焊钢板加设于梁底部，或者是将横向挡块或者纵向挡块设置上去。
2.2桥梁上部结构的减震设计方法
如果桥梁处于高烈度地震区，那么采用的桥梁结构应该有着较好的整体规则性，在布置结构的时候，保证均匀、对称以及规则等特点可以体现在结构的几何尺寸以及质量和刚度中。站在几何线性的角度上来讲，直线桥梁结构是个不错的选择。如果采用的是多跨简支梁桥，那么就需要对梁板之间的纵向联系和横向联系进行强化，避免落梁的出现。
结束语
虽然目前地震虽然是不可控制的，但只要我们加强对桥梁震害及抗震机理的深入研究，在桥梁设计过程中认真分析地震时结构的特征和反应，采取一系列科学有效的抗震设计，制定先进的抗震设防原则，严格控制工程施工质量，将能把地震损失降到最小。
参考文献
[1]韩鹏，孟劼.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].山西建筑,2009,(16).
[2]宋巨锋,王小旭.桥梁的抗震设计浅析[J].科技资讯,2009,(02).
[3]袁腾文.浅谈公路桥梁的防震设计.工程技术,2009.
[4]陈尧三,赵铁永,石丽芳.关于桥梁抗震设计的几点思考.工业技术2008.