■戴光亞

（蘇州市曉陽市政建設(shè)設(shè)計有限公司江蘇蘇州215128）

市政橋梁設(shè)計中的防震設(shè)計探討

■戴光亞

（蘇州市曉陽市政建設(shè)設(shè)計有限公司江蘇蘇州215128）

市政橋梁防震設(shè)計關(guān)系著車輛行駛的舒適性和安全性，對于現(xiàn)代化城市的經(jīng)濟發(fā)展有著重要影響，一旦市政橋梁防震設(shè)計不合理，會給市政橋梁工程埋下永久的安全隱患，若市政橋梁結(jié)構(gòu)坍塌，嚴重威脅人們的生命安全，造成巨大的經(jīng)濟損失。結(jié)合市政橋梁工程的具體情況，高度重視市政橋梁的防震設(shè)計，嚴格把關(guān)各個設(shè)計環(huán)節(jié)，提高市政橋梁工程的穩(wěn)定性和抗震性。本文通過分析市政橋梁存在的一些常見病害，闡述了市政橋梁工程的抗震設(shè)計。

市政橋梁設(shè)計 防震設(shè)計

近年來，我國新型城鎮(zhèn)化不斷推進，城市規(guī)模不斷擴大，汽車數(shù)量越來越多，這需要市政橋梁具有較高的穩(wěn)定性和抗震性。和市政道路工程不同，市政橋梁主要是通過少量橋墩來支撐重力荷載，其抗震性和耐久性都比較弱，重載車輛通過市政橋梁時，橋身結(jié)構(gòu)會發(fā)出輕微的顫抖和振動，在很大程度上會加速市政橋梁的損壞，因此應(yīng)充分考慮多方面內(nèi)容和各種影響，提高橋梁工程項目的抗震性，使其確保良好的使用性能，延長用壽命。

1 市政橋梁常見病害分析

市政橋梁工程投入運行后，很容易受到多種因素的影響，出現(xiàn)各種各樣的病害和問題：其一，梁式市政橋梁受到地震因素影響，相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生位移，使得市政橋梁結(jié)構(gòu)的節(jié)點位置由于蓋梁寬度不足，造成梁體結(jié)構(gòu)發(fā)生相互碰撞甚至落梁，導(dǎo)致市政橋梁結(jié)構(gòu)損壞，對于拱式的市政橋梁，在地殼運動過程中，腹拱和拱上建筑發(fā)生損壞，拱腳和拱頂?shù)墓叭Ξa(chǎn)生裂縫，甚至造成整個市政橋梁隆起變形；其二，地震作用下會造成地基土層液化，在很大程度上加快了地面的位移，加速市政橋梁結(jié)構(gòu)的損壞，加大市政橋梁結(jié)構(gòu)落梁的可能性；其三，市政橋梁支座的抗震設(shè)計考慮不全面，使得支座結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變形和位移，導(dǎo)致支座構(gòu)造損壞，進而會影響市政橋梁其他結(jié)構(gòu)和部位的穩(wěn)定性；其四，市政橋梁結(jié)構(gòu)下部構(gòu)件的承載力不足，發(fā)生地震時市政橋梁結(jié)構(gòu)變形、開裂；其五，受到地震影響，地基土層會發(fā)生位移，市政橋梁結(jié)構(gòu)也會受到影響，震動性較大，這樣不利于市政橋梁的安全性和穩(wěn)定性。在實際應(yīng)用中，應(yīng)仔細分析市政橋梁結(jié)構(gòu)病害原因：

1.1 樁身和基礎(chǔ)損壞

市政橋梁樁身和基礎(chǔ)損壞主要是由于市政橋梁工程位于地震的破壞斷裂帶，受到地震力作用影響，市政橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降和移位。有些市政橋梁工程施工現(xiàn)場包含大量的液化砂土土層，地基基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致市政橋梁樁身和基礎(chǔ)損壞。

1.2 橋臺、節(jié)點和墩柱損壞

橋臺、節(jié)點和墩柱損壞主要發(fā)生在系梁和墩柱的連接位置、蓋梁和墩柱的連接位置以及墩柱塑性鉸處，在地震作用力影響下，市政橋梁結(jié)構(gòu)中的縱向受力筋受到損壞，很容易導(dǎo)致市政橋梁結(jié)構(gòu)傾覆。

1.3 落梁

市政橋梁落梁主要是由于地震作用下支座底部和橡膠支座梁底損壞或者發(fā)生滑動、活動支座位移量較少、固定支座強度較差等，市政橋梁結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生位。同時，市政橋梁梁體結(jié)構(gòu)和墩臺存在較大的高位差，防落梁設(shè)計不科學(xué)，市政橋梁墩臺支承寬度無法滿足相關(guān)抗震設(shè)計要求。另外，擋塊強度不足，伸縮縫設(shè)置不當，受到地殼運動的影響，伸縮縫擠壓損壞，擋塊受到剪切力影響，無法發(fā)揮良好的使用性能，導(dǎo)致市政橋梁工程落梁。

2 市政橋梁設(shè)計的抗震設(shè)計內(nèi)容

2.1 抗震設(shè)計原則

市政橋梁工程施工設(shè)計最重要的是提高市政橋梁的耐久性和穩(wěn)定性，使市政橋梁結(jié)構(gòu)在使用期限內(nèi)保持良好的使用性能和安全性?？拐鹪O(shè)計過程中應(yīng)明確設(shè)計目標，為了增強市政橋梁工程的穩(wěn)定性和抗震性，首先，在市政橋梁工程的規(guī)劃設(shè)計階段，全面考慮各種抗震因素，優(yōu)化市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，在保障市政橋梁良好安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，降低施工成本，保障施工質(zhì)量。接著，為了滿足市政橋梁工程的穩(wěn)定性和抗震要求，要對周圍的地形地貌、水文環(huán)境進行全面了解，特別是對周圍場地和施工現(xiàn)場進行地質(zhì)土層勘測，應(yīng)全面搜集當?shù)氐奈募Y料，確保市政橋梁結(jié)構(gòu)建立在堅實的地基土層上。再次，市政橋梁的抗震設(shè)計應(yīng)注意提升市政橋梁結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性，結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況，市政橋梁抗震設(shè)計過程中適當添加柔性設(shè)計，盡量降低市政橋梁主要構(gòu)件和其它部位之間的關(guān)聯(lián)，防止市政橋梁結(jié)構(gòu)受到地震影響后發(fā)生大面積損壞。最后，在保障市政橋梁良好穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，使市政橋梁工程結(jié)構(gòu)上各種隔震裝置充分發(fā)揮較大的緩解受力范圍，設(shè)置最佳的隔震設(shè)備，提升市政橋梁的耐久性和抗震設(shè)計水平。

2.2 隔震裝置設(shè)計

市政橋梁工程施工設(shè)計時，必須選擇最合理的隔震設(shè)備，優(yōu)化和改進結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置。當前，彈性反應(yīng)譜在市政橋梁工程抗震設(shè)計中應(yīng)用非常廣泛，被國內(nèi)外發(fā)達國家所采用，不同國家對于市政橋梁工程的抗震設(shè)計規(guī)范，結(jié)合隔震裝置的應(yīng)用要求和使用性能，分析市政橋梁結(jié)構(gòu)的等效阻尼，一些市政橋梁工程結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，應(yīng)用時程方法，根據(jù)隔震設(shè)備和橋梁工程的設(shè)計要求，分析最大變形程序[4]44，結(jié)合市政橋梁地震響應(yīng)和變形結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，我國市政橋梁抗震設(shè)計還不完善，市政橋梁抗震設(shè)計采用彈性反應(yīng)譜方法，應(yīng)積極進行優(yōu)化和完善，科學(xué)預(yù)判市政橋梁結(jié)構(gòu)受到地震作用力以后的反應(yīng)，由一些經(jīng)驗豐富的設(shè)計人員全面分析市政橋梁各個結(jié)構(gòu)和部件的穩(wěn)定性，驗證市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的切實可行性。

2.3 細部構(gòu)造設(shè)計

市政橋梁設(shè)計過程中應(yīng)注意一些附屬結(jié)構(gòu)，特別是伸縮縫設(shè)置，直接關(guān)系著市政橋梁的使用性能和穩(wěn)定性。市政橋梁抗震設(shè)計之前，仔細分析市政橋梁工程當?shù)氐牡卣饎討B(tài)時程，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)高度重視市政橋梁的細部結(jié)構(gòu)，考慮到市政橋梁的振動性和變形性，嚴格把關(guān)位置結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)置，考慮到抗震設(shè)計科學(xué)性，極大地提高市政橋梁工程的耐久性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語

近年來，我國很多地區(qū)頻繁發(fā)生地震災(zāi)害，市政橋梁的抗震設(shè)計關(guān)系著城市發(fā)展和人們的生命安全，針對當前市政橋梁抗震設(shè)計存在的不足，從多個角度全面分析市政橋梁的震害原因，因地制宜，加強市政橋梁的抗震效果，優(yōu)化和改進抗震設(shè)計，嚴格控制市政橋梁工程各個設(shè)計環(huán)節(jié)，不斷提高市政橋梁工程的抗震性和穩(wěn)定性。

[1]劉亮亮.市政橋梁設(shè)計中的防震設(shè)計研究 [J].南方農(nóng)機,2015,05:49-50.

[2]羅忠寶,王德東,郝強.市政橋梁設(shè)計的防震設(shè)計 [J].科學(xué)中國人,2015,03:18.

U441+.3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-468-1