浅谈桥梁的抗震设计
&论文导读：铁路桥梁、公路桥梁、城市高架桥等受到损坏，会使后续救助工作变得更加艰难。为了保障人民财产的安全及公路桥梁设施的完好，更好地发挥公路运输在抗震救灾中的作用，在桥梁设计中应充分重视抗震设计。该法在当前桥梁抗震设计中经常用到，桥墩延性减震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性，以便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性铰产生弹塑性变形来延长结构周期、耗散地震能量。
关键词：桥梁，抗震，设计
　　我国是一个多地震国家，地震灾害会使大量地面建筑物和各种设施遭到破坏，造成大量人员伤亡，甚至严重地阻断交通。铁路桥梁、公路桥梁、城市高架桥等受到损坏，会使后续救助工作变得更加艰难。为了保障人民财产的安全及公路桥梁设施的完好，更好地发挥公路运输在抗震救灾中的作用，在桥梁设计中应充分重视抗震设计。
　　1.桥梁震害现象分析
　　二十世纪七十年代以来，国内外了发生过一系列较大的地震，有许多桥梁遭受了不同程度的破坏。通过对这些震例进行调查研究，分析桥梁结构的抗震性能、震害特点及产生原因，可以总结出以下几点：
　　1.1地基与基础破坏。地基破坏主要是指因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因素引起的地层水平滑移，下沉、断裂，进而导致结构物的破坏，震害较重。基础的破坏与地基的破坏紧密相关，当结构周围的地基受到地震作用强度降低时，基础就会发生沉降或滑移，桩基础可能发生剪断、倾斜破坏，进而引起墩台倾斜、倒塌或折断。
　　1.2桥台沉陷。当地震作用下，由于桥台后填土与桥台并非完全固结，桥台填土的纵向土压力增大，桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力，使桥台有向桥跨方向移动的趋势。由于桥面的支撑作用，桥台将以桥台顶端为支点产生竖向旋转，从而导致基础破坏。论文检测。若桥台基础建造在液化土上，则可能引起桥台垂直沉陷， 最终导致桥台因承受过大的扭矩而破坏。
　　1.3墩柱破坏。墩柱破坏主要包括弯曲强度不足、弯曲延性不足、纵筋搭接区的抗弯能力以及剪切强度不足等。墩柱的破坏往往引起连锁反应，如落梁、整个结构的倒塌等。
　　1.4支座破坏。论文检测。在地震力的作用下，如果上、下部结构的相对位移过大可能造成支座锚固螺栓拔出、剪断，活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等，导致结构力传递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。
　　1.5落梁破坏。支撑连接构件失效后，上、下部结构的相对位移进一步加大，相邻梁体发生相互冲击，造成撞击破坏甚至落梁的发生。
　　1.6节点破坏，节点区域钢筋大量相交，连接节点在地震荷载和重力荷载的作用下处于复杂而又变化的应力状态，常导致节点区域混凝土的压碎和锚固筋的破坏。
　　7．盖梁破坏。盖梁的破坏形式主要表现为抗剪强度不足或锚固筋不能满足抗拉要求，引起锚固端破坏。
　　2.桥梁抗震设计方法
　　2.1 采用隔震支座。采用减、隔震支座在梁体与墩、台的连接处增加结构的柔性和阻尼以减小桥梁的地震反应，采用减、隔震支座桥梁结构的梁体通过支座与墩、台相联结。在梁体与墩、台的联结处安装减、隔震支座能有效地减小墩、台所受的水平地震力。
　　2.2采用隔震支座和阻尼器相结合的系统。可以利用桥墩在地震作用下发生弹塑性变形耗散地震能量以达到减震的目的。
　　2.3利用桥墩延性减震。论文检测。该法在当前桥梁抗震设计中经常用到，桥墩延性减震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性，以便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性铰产生弹塑性变形来延长结构周期、耗散地震能量。
　　2.4采用减震的新结构。型钢混凝土结构是在混凝土上包裹型钢做成的结构，与钢筋混凝土构件相比，抗剪承载力强，延性好，滞回曲线较为饱满，耗能能力强，呈现出良好的抗震性能。能够隔离、吸收和耗散地震能量，减小桥梁结构的地震反应，使桥梁的变形限制在弹性范围，避免因塑性变形而造成的累积损伤破坏和永久残余变形，大大提高了桥梁结构的安全度还可节约材料，降低造价。
　　3.桥梁抗震设计原则
　　⑴结合地形、地质条件、工程规模及震害经验，合理选择桥型及墩台、基础形式。⑵同一座桥中，尽量避免高墩与大跨的结合，宜采用减少上部结构自重并有利于抗震的结构形式。⑶体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。。⑷采用有利于提高结构整体性的连接方式，墩台结构采取提高其延性、震动衰减快的相关措施，必要时设置减隔震支座，塑性铰等防震装置。⑸尽可能采用技术先进、经济合理、便于修复加固的结构体系。⑹进一步开展减震、隔震支座的研究和应用；加强钢筋混凝土桥墩的延性分析与计算，确定桥墩塑性铰区域的范围。⑺对于高墩、大跨的特殊桥梁，应进行专题抗震设计与研究。
　　4.桥梁抗震设计的几点建议
　　⑴尽量采用连续的桥跨代替简支梁跨，进而减少伸缩缝的数量。降低在此处落梁的可能性同时也提高了桥上行车的舒适性。⑵对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨。应加设防移角钢或设置挡轨，作为支座的抗震设计。⑶桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上．否则软土的液化会加大地震反应。⑷位于常年有水河流上的特大桥、大中桥，当地基为液化土或软土时，其墩台基础应采用桩基础，且桩尖埋入稳定土层内一定深度。⑸高墩宜采用钢筋混凝土结构，按照延性要求进行设计。在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置。⑹在高烈度地震区，尽可能地采用整体性和规则性较好的桥梁结构体系，结构的几何尺寸、质量和刚度力求均匀、对称、规则，避免突变的出现；从几何线性上看，尽量选用直线桥梁。⑺设置多道抗震防线，尽可能用超静定结构．少采用静定结构。⑻对于较高的排架桥墩，墩之间应增设横系梁以减少墩柱的横向何移和设计弯矩。⑼选择合理的连接形式对桥梁抗震性能十分重要。对于高墩桥梁，建议采用上部结构与下部结构有选择性的刚性连接；对于矮墩桥梁，上部结构和下部结构连接建议采用支座连接方式，并合理设置梁墩的搭接长度。
　　5.结语
　　桥梁结构抗震设计是桥梁设计中的重要环节，在当前我国的高速公路、铁路正处在大规模建设之际，桥梁结构的安全问题更不容忽视。在桥梁设计中需采取一系列有效的抗震措施，进一步提高和完善桥梁的安全性、适用性、耐久性和社会效应性。
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[2]谭文.浅谈桥梁抗震设计中应注意的几个问题.山西建筑,2008,(5).
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浅析桥梁抗震设计的重要性
　　 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-7114382.htm　　【摘要】桥梁在设计的过程中，桥梁的安全性是桥梁在设计过程中需要重点考虑的问题，而抗震性是桥梁设计中如何抵御地震危害的重要参数，本文重点对桥梁抗震设计的重要性以及在设计过程中需要注意的问题进行了详细的分析和探索，供相关的设计人员参考。 　　 【关键词】桥梁;抗震;设计;重要性 　　 一、前言 　　 本文首先分析了地震对于桥梁的危害，针对桥梁的特点，分析了地震对于桥梁不同结构位置的产生的危害，针对地震对桥梁的危害，针对性的在设计阶段提出了相应的设计策略，目的是为了提高桥梁在设计阶段的安全性。 　　 二、桥梁震害概述 　　 1、上端结构的震害 　　 桥梁上端结构本身由于地震的振动效果直接破坏的情况是非常低的，然而由于下端结构无效或者轴承连接无效等导致的裂缝，扭曲，主梁发生位移以及落梁等各种状况经常在毁坏性地震里发生，其中程度最最严重的是落梁的情况。沿着桥向发生的落梁大概占所有桥梁发生落梁数的百分之八十五左右，梁端碰撞桥墩的侧面，严重破坏到下部结构的桥梁体，进而有可能造成更为严重的震害。 　　 2、下端结构的震害 　　 该位置的震害是因为遭到比较大的水平地震力的作用，瞬间重复震动在相对比较偏薄弱的横截面造成毁坏导致的。公路桥梁大规模范围使用的柱式墩是由钢筋混凝土构成的，在以前的地震里面毁坏经常发生在柱身或者盖梁下部和基础底板的连接位置，经常发生钢筋被从浅基里拉出、钢筋弯曲暴露在空气中、受压边缘的混凝土崩溃，进而造成过大的变形和损坏。钢筋相对比较柔的混凝土桥墩的破坏方式通常属于弯曲类型。如果打算增加该种结构类型的抗震性能不可以仅仅纯粹增加承载力的强度和韧性，而是提升钢筋混凝土的结构延性让它能够经受比较大的塑性变形，并且尽量避免产生损伤累积的效应。 　　 三、桥梁震害的毁坏类型 　　 1、底座毁坏 　　 桥梁底座联系着桥梁体和桥墩，而且是二者传力的重要部位，如果它被毁坏将直接影响着桥墩和桥梁体。然而，历年多次地震当中底座发生破坏是非常常见的，由此我们可以看到，底座在整体桥梁的抗震能力方面属于其中的最为薄弱的环节，底座的毁坏类型大致有以下几种，剪断、支座锚的固螺栓被拔出、底座自身结构发生毁坏、活动底座掉落等，而且同时伴随底座铺垫的石块混凝土碎裂、尤其是在底座移位、脱落、倾倒之后，传递结构力的形式产生变化，进而会影响桥梁其他结构位置的抗震性能，这样便导致桥梁的震害带来的负面影响更深一步恶化。 　　 2、落梁 　　 梁间毁坏、底座损坏、梁的长度不能满足支撑、台?v墩?w与梁体发生的位移比较大等情况都有可能造成落梁。 　　 3、桥梁地基的破坏 　　 地震导致地基发生液化反应，造成负载能力降低，引起基础沉降。进而造成桥梁墩台发生沉陷，该种现象经常发生在负载能力不是特别强的粘土质砂土、砂质粘土等地基当中。地基发生液化的情况使得它剪切的能力大为减小，导致桥台以及桥梁地基由于震土压力和静土压力的影响顺着液化部分转动或者水平移动。桥梁地基造成的震害常以浅基础与桩基础墩台发生移动或者下沉最常见，桥梁基础由于附近的地基在发生地震时产生塌方经常最可能发生在粉砂土、软粘土以及饱和松砂层层面是倾斜状的地方，以及发生填土等各种状况。在地基偏弱的区域，灌注桩被破坏的部分通常位于地面下部一直三米范围以内，然而桥墩产生水平移位属于常见的现象。 　　 四、桥梁抗震设计的原则 　　 合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素，并具有丰富的经验和创造力，而不仅仅是按规范的规定执行。以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。 　　 1、选择适当的场地。 　　 选择桥梁建设地址时，必须要选择一个抗震力强的地方，而且所选择的地方场地要足够坚硬，如果桥梁的地基不牢固，在地震发生时怎么可能做到屹立不倒。但是需要注意的是不仅不能选择松软土地或不稳定的坡地，对可能会受到其周边影响的地区也不能选择，因为在危害面前，是不允许“万一”情况出现的。 　　 2、注意结构上的对称。 　　 在抗震方面，对称性的结构刚度与不等跨桥梁相比更具有优势，对地震灾害的防控也更加有效，比如说：如果桥梁墩在高度上差距比较明显的话，会使高度较低的桥墩受到水平震力的危害，也会使桥孔跨度较大的桥墩受到很大的地震力。因此，在桥梁的防震设计上，要注意桥体结构的对称性，尽量避免使用跨度较大的桥型。 　　 3、注重桥梁的整体性。 　　 桥梁的整体性至关重要，如果桥梁的整体性不好，不仅使结构的空间作用得不到较好的发挥，也会在地震时，使结构的构件以及非结构的构件被震落。所以，要尽量的保证上部结构是连续的，同时还要采用有助于提高整体性的连接方式，并且在各个连接点设置减震措施，以便使桥梁在稳定性方面得到提高。此外，为了避免突发状况的产生，在结构的布置上要最大限度的做到尺寸，质量和刚度均匀、对称。 　　 4、设置多道抗震防线。 　　 为了将危险扼杀在摇篮里，在桥梁抗震设计上要设置多道防线，使桥梁能够多方面的抵抗地震侧向力，在遇到较强的地震时，如果第一道防线被破坏，还有第二道防线可以支撑，甚至有第三道、第四道。这样给桥梁的安全性、稳固性提供了强有力的保障，可以在最大程度上避免桥梁倒塌的现象。 　　 5、能力设计原则。 　　 能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件（延性构件和能力保护构件不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件）和不同破坏模式（延性破坏和脆性破坏模式）之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。
　　 五、桥梁抗震设计技术方法 　　 1、基于性能的抗震设计。 　　 这种设计方法是指在不同概率地震下，结构的性能能够达到一组预定的目标，是抗震设计的总体思想。其目的是在强度较大地震后，能够将人的伤亡情况和财产的损失控制在所预先设定的目标内，同时震后，结构的功能也依然可以继续维持。其特点如下。打破原来以宏观定性的目标为主的局面，逐渐向量化的多重目标转化。抗震设计目标不再局限于保障人民生命财产安全，而是多目标、多层次的来进行抗震方面的设计，力求最大限度的做到不同风险水平的地震作用下满足不同的性能目标，给人民的安全带来更大的保障。 　　 2、基于位移的设计方法。 　　 基本位移的设计方法虽然很早就被提了出来，但是直到现在才有所发展，成为可以应用于桥梁抗震上的设计方法。它是在结构强度不足的基础上提出的，而导致强度不足的原因是：许多规范由于经济等因素的制约，在设计地震作用时，允许结构物质发生可塑性屈服变形，这种情况下，只能改变结构性能的衡量指标，从而选择比较合适的脆性结构或不允许发生非弹性影响的构件。这种设计方法将结构的变形和构件发生的变化设置为变量，最终的设计结果以构件的强度为参数。 　　 3、多阶段设计方法。 　　 为了最大限度上保证人民群众的生命安全，降低震后的经济损失，在设防水准方面，要不断地进行革新。其中所要考虑到的因素有很多，比如说：地震的产生机理、地震的特殊性能还有在地震的强力作用下各类结构的动力特征、构件能力等。这都需要我们在研究中不断总结教训，积累经验，改变原来的单一设防水准，转为双水准或三水准，原来的一阶段设计转为两阶段、三阶段，甚至会转变为更多的水准，更多的阶段。 　　 六、结束语 　　 综上所述，本文分析了地震对于桥梁的危害，针对地震对于桥梁危害的部位，随后提出了相应的设计方法，针对设计过程中的注意事项，本文亦进行了详细的分析，目的是为了提高桥梁设计过程中的安全性。 　　参考文献 　　[1] 胡玲玲. 桥梁抗震性及耐久性设计实例研究[J]. 交通标准化， 2013， （20）：61-63. 　　[2] 谭逢刚. 浅析桥梁结构耐久性及抗震性设计[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2014， （7）. 　　[3] 李爱萍. 论公路桥梁的细部设计对其抗震性能的影响[J]. 科技创新导报， 2012， （19）：121-121.
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你要是硕士毕业后继续深造，那桥梁抗风和抗震都可以，都有研究潜力。要是不深造找工作的话，建议做抗震吧，抗风用到的不多，尤其是国内很多高校都有了风洞试验室，研究生就沦为了实验室的免费劳动力，结构分析等什么都学不到，只会吹风，我宿舍曾经就有这么一个人。
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大跨度桥梁抗震程度检测技术研究
来源： 发布时间： 14:42:35
对大跨度桥梁的抗震程度检测技术进行了研究，使用现场检测抗震性能评估、已有信息性能评估、精准计算桥梁抗震程度检测技术对大跨度桥梁的抗震程度进行了检测，并为了验证该技术的有效性进行了实验，结果证明，该技术结合了小震不坏、中震可修、大震不倒的思想充分发挥了优势
　　摘要:对大跨度桥梁的抗震程度检测技术进行了研究，使用现场检测抗震性能评估、已有信息性能评估、精准计算桥梁抗震程度检测技术对大跨度桥梁的抗震程度进行了检测，并为了验证该技术的有效性进行了实验，结果证明，该技术结合了小震不坏、中震可修、大震不倒的思想充分发挥了优势，为我国未来的桥梁建筑技术奠定了坚实的基础。
　　关键词:大跨度桥梁，抗震程度，检测技术
　　在以往地震灾害事故发生的经验下，政府相关部门对地震防范的意识逐渐的重视起来。我国地域范围较大，地震区域分布比较广泛，地质条件差异较大，各个地区的发展水平不一致，因此在交通运输方面，一定要让桥梁抗震意识强大起来［1，2］。传统的桥梁抗震检测技术其拉力与压力都较小，不能在地震灾害发生时支撑住整个桥梁，为此，对大跨度桥梁的抗震程度检测技术进行了研究［3，4］。首先使用现场检测抗震性能评估、已有信息性能评估、精准计算桥梁抗震程度检测技术对大跨度桥梁的抗震程度进行了检测。其次，为验证该技术的有效性进行了实验。由实验可以得出结论，桥梁抗震程度的检测技术能够改善传统技术作用力的问题，还大大增强了防范的力度，为我国人民的生命安全提供了保障。
　　1大跨度桥梁的抗震程度检测技术
　　1．1现场检测抗震性能评估技术
　　为了预防地震灾害的发生对桥梁的损害，使用现场对大跨度桥梁检测进行抗震性能的评估。该评估的方法可以根据桥梁外表的情况进行桥梁的检测，通过标记不同颜色来评估桥梁受到地震灾害导致危险情况的等级。从轻到重的颜色分别为:绿、蓝、黄、橙、红来标记桥梁结构的危险等级，损伤程度较小的用绿色进行标记;轻度损伤用蓝色进行标记;损伤程度较大的用黄色进行标记;严重损伤用橙色进行标记;损伤程度已达到最高或桥梁坍塌用红色进行标记。
　　1．2已有信息性能评估技术
　　在已发生的地震灾害的经验上进行总结与分析，按照实际情况建立桥梁的模型，进行模拟地震灾害的发生，由此观察出桥梁抗震性能的级别和损伤的程度，进而完成对桥梁抗震的检测。该方法对模拟环境要求标准非常的高，不仅需要考虑大跨度桥梁的整体结构，还要对桥梁的位置与地面的高度和地震强度的数据进行综合分析。根据已有的信息对桥梁抗震性能进行评估有利于在地震灾害发生时能够快速的对灾区的交通情况进行维护，起到全局运输性能的主导作用;尤其是在外界与灾区不能通信的状况下，其优势能够较大的体现出来。
　　1．3精准计算桥梁抗震程度检测技术
　　在对桥梁进行抗震程度检测的时候，以支座为保险的桥梁最先需要进行检测，桥墩出现易修复或者损坏的时候，桩基是万万不能被损坏的。应该优先考虑群桩的基础承受力，避免使用桩柱式的基础，在桥墩上方设置塑性较强的耗能机制，避免脆性的损伤，对极易发生损坏的地方进行维修，墩柱的抗剪能力计算公式如下:其中，Fn为墩柱的抗剪能力;Fc为承台的支持力;Fs为桥梁盖的支持力;&c为大跨度桥梁弯曲的角度;fc为桥梁之间的拉力;fc'为各个小阶段之间的拉力;Dc为脊柱的支持力;Pc为墩柱极限弯矩的力度;s为桥梁的面积。基于墩柱抗剪能力的计算公式，对桥梁抗震性能进行评估主要采取以下两种方法:能力需求比法、能力谱法。能力需求比法是将地震数据进行分析，而后得到信息的总汇，对比桥梁构造中的任何一个构件的地震能力来估量大跨度桥梁的抗震程度。如果抗震性能的需求大于1，那么桥梁的结构就不会受到地震的破坏，否则该结构将存在较大的危险。这种方法主要在可能会发生地震灾害情况下的桥梁结构抗震程度的检测中使用。能力谱法是将桥梁的框架当成一个独立的框架，运动的状态为刚性状态，分析使用情况极限下的状态，并将设计与实际的情况进行对比，从而判断大跨度桥梁的抗震情况。
　　2技术对比
　　桥梁内力的分布与结构的位移情况在理论上是不对称的，其内力与主桥梁竖向的位移相对来说比较大。由此可得出该结构总体抗震技术性能与传统的检测技术的对比情况如表1所示。由此可得出结论:传统桥梁抗震技术的拉力与压力都较小，不能在地震灾害发生时支撑住整个桥梁。抗震性能与大跨度桥梁的桥型有关，也与场地的环境、条件等因素有关，而且在实际的工作中，根据具体的情况综合考虑各种因素，遵循小震不坏、中震可修、大震不倒的思想，本文技术的应用充分结合了上述的这些优点，其检测技术能够在实际的桥梁工程建设中解决抗震设计的问题。
　　大跨度桥梁作为当前建筑领域中一个重要的产业，其整体结构的设计与地震灾害带来的影响是密不可分的。抗震性能的好坏直接关系到桥梁的安全性，对于桥梁的结构原则太过于宽宏，应该进行细化，并对桥梁结构的不同位置与不同的构件在不同地震级别的水平下，使用不同的量化指标。现场检测抗震性能评估技术、已有信息性能评估技术、精准计算桥梁抗震程度检测技术都能够充分的满足桥梁抗震性能的检测，为我国未来的桥梁抗震检测技术提供了启示的作用。
　　参考文献:
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　　［3］沈星，倪晓博，叶爱君．大跨度斜拉桥边墩横向抗震体系研究［J］．中国公路学报，):82-89．
　　［4］张新军，许江江．超大跨度斜拉桥合理抗震结构体系研究［J］．浙江工业大学学报，0-236．
　　作者：高少波张德成单位：南充市政府投资非经营性项目代建中心
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