橋梁抗震研究進(jìn)展

王　磊

（邵陽學(xué)院城市建設(shè)系　422000）

橋梁抗震研究進(jìn)展

王磊

（邵陽學(xué)院城市建設(shè)系422000）

本文在分析地震災(zāi)害對(duì)橋梁的影響基礎(chǔ)上，闡述了現(xiàn)階段我國(guó)橋梁抗震研究的現(xiàn)狀與進(jìn)展，希望廣大學(xué)者能夠持續(xù)、創(chuàng)新的進(jìn)行橋梁抗震研究，為我國(guó)的橋梁抗震研究發(fā)展貢獻(xiàn)一定的力量。

橋梁；抗震；進(jìn)展

1　前言

在我國(guó)地震的發(fā)生次數(shù)非常多，在3000多年前我國(guó)歷史上就出現(xiàn)了關(guān)于地震災(zāi)害的記錄，進(jìn)入明、清時(shí)期關(guān)于地震有著更多詳盡的記錄。由于地震災(zāi)害的多發(fā)，從古代我國(guó)勞動(dòng)人民就開始注意建筑物的抗震設(shè)計(jì)，早在1000多年前建設(shè)的趙州石拱橋受到很多次地震災(zāi)害但依然未被破壞。和其他的工程建設(shè)項(xiàng)目相比較，橋梁工程有著獨(dú)特的性質(zhì)，因而橋梁工程建設(shè)過程中的抗震性能顯得尤為重要。橋梁工程在施工建設(shè)的過程中，要是沒有做好抗震設(shè)計(jì)，地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)極有可能會(huì)出現(xiàn)相對(duì)嚴(yán)重的安全問題，給社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，關(guān)于橋梁的抗震性能研究是橋梁工程建設(shè)過程中非常重要的，也是必須要做到的工作。

2　地震災(zāi)害對(duì)橋梁產(chǎn)生的影響

2.1橋梁上部結(jié)構(gòu)受地震災(zāi)害的影響

對(duì)于大量受到地震災(zāi)害破壞的橋梁進(jìn)行研究表明，橋梁上部的結(jié)構(gòu)，如梁、拱等關(guān)鍵部位很少因?yàn)槭艿降卣馂?zāi)害而發(fā)生破壞，通常都是因?yàn)闃蛄旱钠渌课槐坏卣鹚茐?，從而影響到橋梁結(jié)構(gòu)中梁、拱的結(jié)構(gòu)完整性。拱橋如果在建設(shè)過程中擁有非常牢靠的地基基礎(chǔ)以及強(qiáng)度較高的墩臺(tái)，拱橋自身幾乎不會(huì)受到地震災(zāi)害較大的影響。如果橋梁的地基非常牢靠，對(duì)于延性不好的圬工拱橋其自身抵抗地震災(zāi)害的能力也較強(qiáng)。但是，如果橋梁地基不牢靠，橋梁上部結(jié)構(gòu)就容易受到地震災(zāi)害的破壞。

2.2橋梁支座受地震災(zāi)害的影響

橋梁支座在受到地震災(zāi)害的時(shí)候，很多都會(huì)找到嚴(yán)重的損害，也是橋梁在抗震性能中非常薄弱的地方。支座受到地震災(zāi)害而被破壞通常會(huì)出現(xiàn)錨固螺栓被拔出、剪斷或者支座自身接受受到損害等。通常，在支座被破壞的過程中，墊石混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)遭到破壞。支座受到破壞而發(fā)生脫落或者移位時(shí)，會(huì)造成橋梁整體的受力情況發(fā)生極大改變，嚴(yán)重的影響橋梁整體的抗震性能。

2.3橋梁出現(xiàn)落梁損害

發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，橋梁落梁遭受損害的方向幾乎為順橋向，這是落梁受到破壞的特殊原因所造成的。當(dāng)橋體受到地震災(zāi)害破壞時(shí)，橋臺(tái)會(huì)傾斜或者倒塌，同時(shí)往往伴隨著河道的滑坡出現(xiàn)，橋梁的地基也會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降，這些都導(dǎo)致了落梁災(zāi)害的發(fā)生。落梁災(zāi)害一旦出現(xiàn)，橋梁就不能再正常使用，所以，怎樣強(qiáng)化橋梁上、下結(jié)構(gòu)的聯(lián)系以及采取預(yù)防落梁發(fā)生的有效手段，在現(xiàn)階段橋梁建設(shè)工程中越來越重要。

3　橋梁抗震研究現(xiàn)狀分析

3.1梁橋的抗震研究現(xiàn)狀

3.1.1梁橋抗震的動(dòng)力特性實(shí)測(cè)

唐山發(fā)生地震以后，在其地區(qū)重新建設(shè)了灤河大橋，并完成了動(dòng)力測(cè)試工作。通過動(dòng)力測(cè)試工作，得到了科學(xué)、簡(jiǎn)明的力學(xué)圖式，還獲取了土彈簧的具體參數(shù)，給橋梁的抗震性能設(shè)計(jì)以及橋梁遭遇地震時(shí)的受力分析提供了可靠的基礎(chǔ)參數(shù)。

3.1.2開展了對(duì)曲梁橋抗震性能的理論探索

我國(guó)和美國(guó)合作，通過進(jìn)行了曲梁橋抗震理論的研究工作，并得到了不同精度要求下的曲梁橋抗震設(shè)計(jì)手段，分別為曲梁有限元分析方法、瑞利-李茲分析方法以及使用分析方法。在進(jìn)行理論研究的同時(shí)，還將曲梁橋受有限元?jiǎng)恿ο碌那闆r設(shè)計(jì)了模擬程序。

3.2拱橋的抗震研究現(xiàn)狀

在探索了拱橋動(dòng)力特征以及計(jì)算圖式的基礎(chǔ)上，開展了拱橋抗震設(shè)計(jì)理論的探討。首先，在裸拱的基礎(chǔ)上研究了拱橋受地震力影響的力學(xué)公式，然后分析了拱上建筑物對(duì)于拱橋抗震性能的影響，得出了拱橋受到地震力作用下的彎矩、剪力以及軸力的數(shù)學(xué)公式。最近，更是提出了拱橋受到橫向地震力作用下其受力情況的簡(jiǎn)易計(jì)算公式，為我國(guó)提升拱橋抗震性能以及改善多拱連橋的穩(wěn)固性提供了強(qiáng)力的支持。

3.3斜拉橋的抗震研究現(xiàn)狀

在對(duì)斜拉橋抗震受力分析上，首先采用了有限元的方法設(shè)計(jì)出了其動(dòng)力分析手段，并且在多次實(shí)踐中得到了準(zhǔn)確的驗(yàn)證。還開展了漂浮體系斜拉橋抵抗地震破壞的探索。分析了在地震力作用下漂浮體系斜拉橋的動(dòng)力情況，指出地震中主梁的受力特性，提出了這種類型橋梁在傳力方面的不足。

4　結(jié)語

橋梁工程對(duì)于整個(gè)交通運(yùn)輸以及城市化的發(fā)展都其著非常重要的作用。由于地震災(zāi)害的影響，使橋梁受到破壞，會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失，對(duì)于橋梁抗震性能的研究非常有必要。我國(guó)關(guān)于橋梁抗震性能的研究開始相對(duì)晚，不過取得成果較為顯著。從上世紀(jì)的中旬開始，我國(guó)就已經(jīng)逐漸的展開了關(guān)于橋梁抗震的理論與實(shí)踐研究。但是，由于地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)的情況非常復(fù)雜，影響因素多且不確定。因此，還需要研究者們將橋梁抗震研究從靜力理論向動(dòng)力理論發(fā)展、從動(dòng)態(tài)反應(yīng)理論到動(dòng)態(tài)時(shí)程理論發(fā)展，采取科學(xué)的方法促進(jìn)橋梁的抗震研究不斷發(fā)展。

[1]范立礎(chǔ).橋梁抗震[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1997.

[2]燕斌，等.多階段抗震設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐研究[J].地震工程與工程振動(dòng)，2013（05）.

A

1673-0038（2015）44-0214-01

2015-10-13

王磊（1993-），男，漢族，湖南常德人，本科，研究方向?yàn)橥聊竟こ搪窐颉?/p>