陳先宇

（西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川 成都 611756）

自古以來(lái)，地震都是嚴(yán)重危害人們生產(chǎn)生活的一個(gè)自然災(zāi)害，因此在地震區(qū)域內(nèi)，道路和橋梁通常都會(huì)遭到破壞，給后續(xù)的抗震救災(zāi)工作帶來(lái)了較大的困難，也影響后期災(zāi)后重建、恢復(fù)等建設(shè)工作。同時(shí)，地震也會(huì)引發(fā)次生災(zāi)害，如帶來(lái)的泥石流、堰塞湖等次生災(zāi)害，給社會(huì)生產(chǎn)、人們生活、財(cái)產(chǎn)安全和人身安全帶來(lái)巨大的危害和損失。

1 市政橋梁抗震分析

在開(kāi)展公路橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)技術(shù)和方法，采用符合國(guó)家路橋工程抗震等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)管理的措施，來(lái)減少地震對(duì)橋梁道路的危害。此外，設(shè)計(jì)人員對(duì)地震引發(fā)的橋梁損壞部位，應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查和研究。通過(guò)對(duì)世界各國(guó)的地震資料進(jìn)行分析研究，通常情況下，在發(fā)生地震之后，地震會(huì)直接造成橋梁產(chǎn)生一定的位移。由于橋梁的蓋梁寬度設(shè)計(jì)不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)，就有可能造成橋梁垮塌，以及梁體相互碰撞，進(jìn)而有可能損壞橋梁的重要部位。此外，橋梁的拱式結(jié)構(gòu)會(huì)在地震中被破壞，尤其是部分建筑物上方的部位會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞。同時(shí)，地震也有可能造成拱式橋梁的拱頂被損壞，而產(chǎn)生裂縫，并引起整體橋梁的變形。在地震頻發(fā)地段，有可能造成橋梁地基產(chǎn)生土壤液化，這樣就會(huì)加大地面上橋梁結(jié)構(gòu)的位移。同時(shí)，也提升了落梁的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分地考慮橋梁支座的抗震性能，進(jìn)而在地震爆發(fā)之后，橋梁的支座會(huì)產(chǎn)生較大的位移，而造成整體橋梁變形，以及對(duì)橋梁骨干部位造成重大破壞。在橋梁的下部，由于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)抗力不高，就會(huì)在地震發(fā)生的過(guò)程中，導(dǎo)致橋梁下部開(kāi)裂，以及產(chǎn)生部分變化，在河岸地區(qū)，周邊的土壤松軟，在地震的誘發(fā)下，橋梁就可能產(chǎn)生側(cè)滑的問(wèn)題[1]。

1.1 落梁

橋梁產(chǎn)生落梁的原因很多，但通常情況下都是由于橋梁的支撐連接構(gòu)件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，以及橋梁的固定部位抗震強(qiáng)度不足，進(jìn)而造成橋梁的移動(dòng)，以及產(chǎn)生部分位移。在地震強(qiáng)大的震動(dòng)作用力下，橋梁的主體結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而誘發(fā)整體橋梁產(chǎn)生落梁的風(fēng)險(xiǎn)。橋梁的墩臺(tái)寬度不足，不滿(mǎn)足當(dāng)前國(guó)家制定的橋梁抗震防震等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在強(qiáng)大的地震作用力下，橋梁的內(nèi)部伸縮縫也會(huì)相互碰撞擠壓，發(fā)生橋梁支干部位破裂的現(xiàn)象[2]。

1.2 墩柱、節(jié)點(diǎn)及橋臺(tái)破壞

當(dāng)前在橋梁抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)的墩柱、節(jié)點(diǎn)和橋臺(tái)不夠堅(jiān)固，在地震發(fā)生時(shí)，墩柱就可能與橋梁分離，被地震的拉力拉斷。通常情況下橋墩都是受到地震橫向力而被剪斷，進(jìn)而造成橋梁的垮塌事故。

1.3 基礎(chǔ)破壞、樁身破壞

發(fā)生大型的地震時(shí)，在地震的強(qiáng)大拉力作用下，就有可能造成橋梁的地基產(chǎn)生沉降，橋梁的基礎(chǔ)被破壞、樁身被損壞，此外橋梁也有可能出現(xiàn)部分下沉的問(wèn)題。

2 市政橋梁抗震設(shè)計(jì)策略

2.1 橋梁抗震設(shè)計(jì)的原則

在開(kāi)展橋梁等設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)科學(xué)地計(jì)算橋梁所能承載的抗震等級(jí)，以及發(fā)生地震時(shí)地震對(duì)橋梁產(chǎn)生的作用力，并研究地震作用力傳遞的具體路線(xiàn)。此外，設(shè)計(jì)師還需要科學(xué)地分析計(jì)算橋梁的承載力，避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)不科學(xué)而造成橋梁局部承載過(guò)重，以及橋梁受力突變等問(wèn)題的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際的橋梁主體結(jié)構(gòu)的承載力，以及橋梁變形情況來(lái)開(kāi)展實(shí)際的設(shè)計(jì)工作。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要確保橋梁保持支撐橋梁的各個(gè)橋墩高度相一致。在發(fā)生地震時(shí)，彎橋和斜橋就容易被地震破壞，此外，橋梁下方的橋墩高度不一，就有可能在地震的強(qiáng)大推動(dòng)力下造成橋墩被首先破壞。同時(shí)，設(shè)計(jì)的橋墩強(qiáng)度和高度都在同一方向上，設(shè)計(jì)人員需要盡量地減少各個(gè)橋墩之間的距離，以提高單個(gè)橋墩所能承載的壓力[3]。

2.2 節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)

橋梁中的節(jié)點(diǎn)是沿著蓋梁和橋墩來(lái)構(gòu)建的，進(jìn)而也會(huì)對(duì)整體橋梁的建設(shè)產(chǎn)生影響。橋梁節(jié)點(diǎn)是整個(gè)橋梁的重要保護(hù)構(gòu)件，因而，國(guó)家對(duì)于橋梁關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)尤為重視。設(shè)計(jì)人員需要提高關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和硬度，此外在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建造過(guò)程中，橋梁內(nèi)部的橋墩和蓋梁構(gòu)件分布比較一致的情況下，就需要綜合考慮地震作用力，考慮地震給橋墩帶來(lái)的影響，以及地震給橋梁關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)構(gòu)件帶來(lái)的拉力。在發(fā)生地震時(shí)，橋梁的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)會(huì)受到強(qiáng)有力的推動(dòng)和拉力作用，而造成節(jié)點(diǎn)高度的退化。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)整體橋梁的結(jié)構(gòu)、橋梁關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造方式與橋梁框架結(jié)構(gòu)件的銜接方式，在地震強(qiáng)大的推動(dòng)力下，就會(huì)造成橋梁產(chǎn)生部分變形[4]。

2.3 整體優(yōu)化設(shè)計(jì)

在開(kāi)展市政橋梁的抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要綜合全面地考慮整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)，以及橋梁各個(gè)關(guān)鍵構(gòu)件和部件的抗震性能。設(shè)計(jì)人員需要綜合地考慮墩臺(tái)、橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的抗震性。此外，設(shè)計(jì)人員還需要設(shè)置橋梁的支座，把橋梁細(xì)節(jié)處理好。設(shè)計(jì)人員需要開(kāi)展橋梁構(gòu)件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，如增加橋墩的箍筋，給橋梁部分節(jié)點(diǎn)設(shè)置配筋。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前國(guó)內(nèi)地震頻發(fā)的地段，開(kāi)展橋梁的建設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要提高整體橋梁的抗震能力。設(shè)計(jì)人員應(yīng)參照國(guó)家發(fā)布的橋梁工程等標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)開(kāi)展橋梁的設(shè)計(jì)作業(yè)。通過(guò)提高橋梁的抗震性，有助于保護(hù)社會(huì)公眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。