永順縣溪州公路橋梁勘察設(shè)計有限責(zé)任公司 湖南 永順 416700
現(xiàn)階段,隨著我國交通基礎(chǔ)工程建設(shè)規(guī)模不斷擴張,公路橋梁工程已經(jīng)逐漸覆蓋到我國各個偏遠地區(qū),為人們的日常出行提供了諸多便利,同時帶動當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟的快速向前發(fā)展。在我國部分山區(qū)地區(qū)公路橋梁設(shè)計工作中,由于受到地質(zhì)條件因素的影響,必須要充分考慮到山區(qū)公路橋梁的抗震設(shè)計內(nèi)容,同時需要有效做好抗震加固處理工作,有效預(yù)防部分區(qū)域可能受到地震災(zāi)害問題的影響,避免山區(qū)公路橋梁在遇到地震災(zāi)害時產(chǎn)生嚴重的倒塌事故,延長山區(qū)公路橋梁工程的使用壽命,同時為人們的日常出行安全提供重要保障。
通過對我國部分山區(qū)橋梁工程病害問題勘查分析可以看出,我國很多山區(qū)內(nèi)部公路橋梁工程經(jīng)常會出現(xiàn)橋墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗震能力不足問題,如果對橋梁的支座、橋墩以及蓋梁等部分直接進行全面加固處理,不但需要投入大量的經(jīng)濟成本,同時在加固施工效率較低,耗費的時間相對較長,并且在橋梁加固工作過程中會影響到車輛的正常通行。因此,在針對山區(qū)橋梁抗震設(shè)計工作中必須要遵循以下幾個方面原則:第一,需要對抗震能力較弱的橋梁構(gòu)件進行針對性加固處理,通過增加橋梁抗震能力以及控制地震災(zāi)害問題,對橋梁結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響程度兩方面進行處理,制定出更加經(jīng)濟合理的橋梁加固措施來進行解決。第二,需要根據(jù)山區(qū)橋梁工程的結(jié)構(gòu)布局情況,對橋梁加固工作方案進行針對性選擇,在橋梁加固工作之前需要對橋梁的實際使用條件情況進行綜合分析和考慮[1]。
現(xiàn)階段,在我國國內(nèi)外山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計工作中,設(shè)計工作方法處于不斷完善和發(fā)展的工作狀態(tài),同時已經(jīng)慢慢呈現(xiàn)出從強度控制設(shè)計,轉(zhuǎn)化為橋梁基礎(chǔ)位移、延展性以及橋梁結(jié)構(gòu)性能與能量掌控等設(shè)計工作方向上。但是對于橋梁的受力性能以及能量控制設(shè)計,仍然處于初步研究和發(fā)展階段,因此在山區(qū)橋梁抗震設(shè)計工作中應(yīng)用相對較少?,F(xiàn)階段,在山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計工作中,比較常用的設(shè)計方法包含靜力設(shè)計法、反應(yīng)普法和時程分析法等。
通過靜力分析法,在設(shè)計計算工作方面相對比較簡單,但是該方法沒有將橋梁在地震波作用條件下,所產(chǎn)生的基礎(chǔ)變形和動力特點考慮其中,因此通常只適用于橋臺擋土墻等一些質(zhì)量相對較大的剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中。反應(yīng)普法在山區(qū)橋梁抗震設(shè)計工作中應(yīng)用最為普遍,通過該方法的使用,可以將橋梁所在區(qū)域產(chǎn)生的地震能量當(dāng)成反應(yīng)譜信息進行輸入,從中可以有效得到橋梁結(jié)構(gòu)對于地震的動態(tài)響應(yīng)規(guī)律。但是通過反應(yīng)普設(shè)計法,沒有充分考慮到地震災(zāi)害所具有的隨機性,因此在計算方式上仍然是基于線彈性設(shè)計理論,不能有效計算出橋梁結(jié)構(gòu)進入塑性屈服之后所產(chǎn)生的變形和受力特征。
針對山區(qū)公路橋梁采取針對性的抗震加固處理措施,主要工作目標(biāo)是防止橋梁出現(xiàn)垮塌,保證橋梁結(jié)構(gòu)在受到地震災(zāi)害影響和破壞控制在合理范圍之內(nèi)。在最近幾年的發(fā)展過程中,針對山區(qū)公路橋梁抗震加固設(shè)計工作,通常主要是基于橋梁上布局構(gòu)為彈性,將橋梁下部結(jié)構(gòu)視為延性抗震設(shè)計體系。山區(qū)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)經(jīng)常會出現(xiàn)落梁、倒塌以及嚴重撞擊等事故問題,主要原因是因為在受到地震災(zāi)害的影響條件下,橋梁結(jié)構(gòu)下部穩(wěn)定性不足,各橋梁墩柱之間運動存在差異性,同時橋段伸縮縫會出現(xiàn)不斷撞擊現(xiàn)象,因此在確定橋梁抗震加固處理工作中,需要充分重視橋梁下部結(jié)構(gòu)的抗震性能[2]。
現(xiàn)階段,山區(qū)公路橋梁抗震加固處理工作方法主要包含兩種形式:第一,需要全面提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力,使其保證具有足夠的支撐強度,可以抵抗地震波所產(chǎn)生的影響;第二,有效降低橋梁結(jié)構(gòu)對地震波動態(tài)響應(yīng)所產(chǎn)生的影響,可以通過在基礎(chǔ)部分增加隔震支座的方法,使得橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)支撐性和穩(wěn)定性滿足抗震設(shè)計工作要求。因此,針對山區(qū)公路橋梁抗震加固處理工作,可以將其分為上部結(jié)構(gòu)加固、下部結(jié)構(gòu)加固以及減震隔震加固處理三種形式。橋梁墩柱的抗彎折能力是橋梁抗震設(shè)計工作的關(guān)鍵要點,當(dāng)橋梁墩柱的抗彎能力不足條件下,很有可能會受到地震災(zāi)害的影響出現(xiàn)倒塌。針對下部結(jié)構(gòu)的加固處理方法,主要包含使用鋼套管增加墩柱的截面面積,同時使用復(fù)合材料配合預(yù)應(yīng)力鋼絞線,或者使用高強度混凝土材料等進行加固和處理。
下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固工作原理,主要是通過增強橋梁下部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,保證橋梁結(jié)構(gòu)具有更高的抵抗地震荷載的能力和效果。減隔震抗震加固處理方法,主要是在橋梁下部結(jié)構(gòu)和橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間增加隔震系統(tǒng),保證橋梁固有的周期增大,以此來降低橋梁結(jié)構(gòu)的地震力作用,效果增大隔震系統(tǒng)的變形量。在具體的加固處理工作中,相關(guān)工作人員需要根據(jù)不同地區(qū)地質(zhì)條件構(gòu)成的不同,以及橋梁工程的建設(shè)形式差異性,對加固處理方案進行針對性選擇,充分發(fā)揮出山區(qū)公路橋梁抗震加固工作優(yōu)勢,在遇到地震災(zāi)害的情況下可以將損失降到最低。
由此可以看出,在山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計工作中,必須要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)自身的實際構(gòu)成特點,以及所處地理條件等方面因素進行綜合考慮,有效確定橋梁抗震設(shè)計工作的相關(guān)方法,有效提高山區(qū)公路橋梁抗震設(shè)計的科學(xué)性與合理性,通過采取橋梁工程針對性加固處理方案,全面提高橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。