王興宇

宿州市經(jīng)緯公路設(shè)計有限公司 安徽 宿州 234000

在公路工程當(dāng)中，公路橋梁是不容忽視的組成部分；在公路交通網(wǎng)當(dāng)中，公路橋梁也是十分關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)。橋梁遇到地震時易受損，從而讓公路無法保持暢通，讓抗震救災(zāi)工作無法順利展開，給國民經(jīng)濟(jì)造成了無法預(yù)估的重大損失和災(zāi)害。

1 工程概況

實(shí)例橋梁的施工場所位于地震斷裂帶，發(fā)生地震的概率比較大，在橋梁設(shè)計期間要為其選擇最佳的一種結(jié)構(gòu)，使其抗震性能能夠提升上來。在本次橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計里面包含的內(nèi)容相當(dāng)多，橋梁中各橋墩結(jié)構(gòu)剛性并不一致，跨度也不小，故而設(shè)計期間要對抗震性展開嚴(yán)格的計算，計算依據(jù)選擇的使用條件也應(yīng)該是最苛刻的，確保橋梁結(jié)構(gòu)在發(fā)生的地震強(qiáng)度較非常高時，也不會被影響太大[1]。

2 計算設(shè)計并確定具體結(jié)構(gòu)

（1）計算。參照最新發(fā)布的（JTG/T 2231-01-2020）《公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》中6.3，將該實(shí)例橋梁上部結(jié)構(gòu)確定為連續(xù)形式，中間墩柱確定為盆式固定支座，余下墩柱的結(jié)構(gòu)都設(shè)計成盆式的單向支座或者是盆式的雙向支座。有地震發(fā)生時，這種盆式固定支座負(fù)責(zé)擔(dān)負(fù)順橋向的大部分地震力，而單、雙向盆式支座則主要擔(dān)負(fù)橫橋方向的地震力。

（2）地震參數(shù)。該橋梁設(shè)計時，確定抗震重要性系數(shù)=0.43、設(shè)防裂縫參數(shù)=8，而地震加速度則設(shè)定為0.20g、施工場所屬于Ⅲ類、場地系數(shù)設(shè)定為1.2。

（3）確定結(jié)構(gòu)。橋梁中的工程量若是巨大，可以包括上百個組成部分，但在實(shí)踐中對橋梁展開抗震性計算時，并不需要對所有單元展開抗震性分析，只要將針對具有代表性的幾個區(qū)域，結(jié)合設(shè)計要求展開抗震性計算就行，選擇區(qū)域時務(wù)必要確保整個地區(qū)的具體狀態(tài)都能反映出來 。實(shí)例工程中所選單元抗震性計算見表1

表1 主要的抗震計算單元

在對橋梁的全部單元做合理劃分時，應(yīng)該對橋梁的長、寬、跨度還有墩高等數(shù)據(jù)做充分考慮。同時，在計算橋梁抗震性能期間，為了能予以簡化，還應(yīng)對其中的特殊因素展開分析，以此精確地得到墩柱的具體設(shè)計尺寸[2]。

3 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點(diǎn)

研究結(jié)構(gòu)的具體抗震性能時，需要把單柱墩作為關(guān)鍵性主體，并以反應(yīng)譜法來明確所有橋梁的技術(shù)參數(shù)。算出橫向支座頂部還有橫向橋梁部分需要承受的地震力大小。對發(fā)生地震時，橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的橫向位移，以及基礎(chǔ)頂面出現(xiàn)的位移量進(jìn)行充分了解。以上數(shù)據(jù)算出來后，就可以據(jù)此推測出順橋方向上跟橫橋方向。

4 樁基礎(chǔ)與墩柱設(shè)計

單柱墩頂里面務(wù)必布設(shè)塑性鉸區(qū)域，通過與地震效應(yīng)的相互結(jié)合，就可求取具體需要的配筋數(shù)量跟類型。同時，還能結(jié)合橋梁的順、橫橋向各自的極限彎曲值大小來展開計算，最關(guān)鍵的是求取材料的強(qiáng)度還有超強(qiáng)系數(shù)等。在對樁基礎(chǔ)的具體結(jié)構(gòu)形式展開設(shè)計期間，務(wù)必要考慮到各種外在的影響因素，這里面的極限彎矩值，可以說是相當(dāng)重要的一個因素，它不但會影響配筋的數(shù)量，還會影響布置形式；在設(shè)計軸力值的時候，所做計算務(wù)必要參照橋梁跨徑、寬度還有跨數(shù)等展開分析，從而為橋梁結(jié)構(gòu)找出最合理的設(shè)計形式。在設(shè)計樁基礎(chǔ)時，應(yīng)該優(yōu)先考慮豎向承載力對主體結(jié)構(gòu)帶來的破壞性，以確保橋梁最終的抗震性能可以達(dá)標(biāo)。所需數(shù)據(jù)信息計算出來后，還要用軸力值、剪力值，針對當(dāng)前的橋梁結(jié)構(gòu)展開多次驗(yàn)算，好讓橋梁的最終結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到交通運(yùn)行的實(shí)際需要。

5 抗震設(shè)計要點(diǎn)

①為墩柱明確一個最佳的截面尺寸。若是尺寸不足，則整體強(qiáng)度就會過小；若是截面尺寸超限，那么整體承載力就會過大，這樣一來橋梁基礎(chǔ)部分的結(jié)構(gòu)尺寸也要加大。②在為固定支座墩設(shè)計結(jié)構(gòu)時，不采用矮墩的原因是，矮墩對于墩柱自身剛性提出的要求特別的高，會降低橋梁整體的抗震性能。③邊梁兩端留出的間距，還有橋柱中間留出的間距必須足夠大，使其在發(fā)生地震時不會輕易落梁。④橋墩上部合理布設(shè)鋼混限位塊，以防整體結(jié)構(gòu)在地震中出現(xiàn)較大移動。⑤在背墻、梁段合理布設(shè)膠塊結(jié)構(gòu)，以強(qiáng)化緩沖作用。⑥本工程選的是橡膠支座，抗震效果特別好，能對級別較強(qiáng)的地震產(chǎn)生抵御效果，在求取墩頂尺寸時，需確保其數(shù)據(jù)的合理性。

6 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計

（1）抗震方法。目前橋梁設(shè)計中，使用最廣的抗震方法就是隔震支座法，它不僅能提升橋梁韌性還能加大橋梁阻尼，能有效保護(hù)橋梁不受地震傷害。其實(shí)就是使用性能極佳的結(jié)構(gòu)材料，用于橋梁的隔震支座，還有墩、臺接觸面上，讓整體結(jié)構(gòu)變得更有韌性，強(qiáng)化其阻尼。從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，這個隔震支座法效果相當(dāng)好，可有效保護(hù)橋梁，使其能夠安全運(yùn)行。

（2）隔震支座設(shè)置與阻尼器設(shè)置。隔震支座還有阻尼器能讓橋梁在發(fā)生地震時，產(chǎn)生較大的塑性形變，來消除地震帶來的惡劣影響，把地震產(chǎn)生的傷害減到最低，讓橋梁體現(xiàn)出更好的抗震效果。

7 結(jié)束語

綜上所述，為充分滿足交通運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃?，?yīng)科學(xué)制定橋梁設(shè)計方案。本文結(jié)合某橋梁實(shí)例，分析橋梁的地震構(gòu)造形式。確保橋梁在運(yùn)行過程中不受地震的影響，也不會造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)損壞，在設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件，結(jié)構(gòu)形式和實(shí)際地震資料，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)制定抗震設(shè)計方案，以提高橋梁的安全性。