山區(qū)高墩橋梁抗震設(shè)計要點及措施分析

紀(jì)昌均

【摘 要】我國山區(qū)的地形復(fù)雜，容易受地質(zhì)地震災(zāi)害的影響，在經(jīng)濟快速發(fā)展的時代，在進(jìn)行橋梁建設(shè)的時候，一定要考慮的當(dāng)?shù)氐牡匦危虻刂埔说倪M(jìn)行橋梁設(shè)計，做好抗震設(shè)計，保證橋梁施工的安全，提高抗震的能力，從而促進(jìn)經(jīng)濟的健康發(fā)展?；诖?，文章對山區(qū)高墩橋梁抗震設(shè)計要點及措施進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】山區(qū)； 高墩橋梁；抗震設(shè)計；措施

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通運輸行業(yè)得到了飛速發(fā)展。我國建設(shè)社會主義社會的主要目標(biāo)就是實現(xiàn)全面小康社會。要想富，先修路，近年來，伴隨著西部大開發(fā)的實施，我國道路橋梁建設(shè)成為了經(jīng)濟發(fā)展重點。由于山區(qū)公路建設(shè)的復(fù)雜性，對常見的高墩橋梁設(shè)計也提出了更高的要求，下面對設(shè)計要點進(jìn)行分析。

1 山區(qū)高墩橋梁抗震的設(shè)計

1.1 橋梁的整體設(shè)計

橋梁的利益和質(zhì)量都是由橋梁的整體設(shè)計所決定的。在地震災(zāi)害后，山區(qū)高墩橋梁經(jīng)常會形成不固定的移動，主要原因是橋梁的質(zhì)量和剛度不平衡。因此，設(shè)計橋梁的整體時注意以下幾點。首先，在實施橋梁整體的概念設(shè)計時，需要平衡好橋梁的墩高與山谷兩側(cè)的坡度，控制好橋梁上下層次的銜接，并重點設(shè)計銜接部分。其次，需要準(zhǔn)備多種高墩橋梁的整體設(shè)計方案，結(jié)合橋梁的抗震性能優(yōu)異，從中篩選出抗震性能最好的方案。另外，如果地震振動的程度大，可將高墩的墩頂、底的設(shè)計為延續(xù)塑膠型，這樣不但可以減少作用在結(jié)構(gòu)上的地震荷載，還可以消耗大量的地震動能量，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

1.2 橋梁位置的選擇

在設(shè)計山區(qū)高墩橋梁抗震時，由于需要考慮交通流量和地形地貌等非抗震因素的影響，因此橋的長寬以及平豎曲線沒有辦法調(diào)整。所以在抗震設(shè)計時，橋梁位置的選擇是重點考慮內(nèi)容，橋位應(yīng)避開底層不整齊、液化土層和黏性土層等在對抗震不利的地段，避免發(fā)生崩塌滑坡，從而影響橋梁墩臺的安全穩(wěn)定，應(yīng)選擇附近地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對場地穩(wěn)定、彎道較多、平豎曲線半徑小、無活動性斷裂的地理位置，這樣可以將河流流向改變和滑坡崩塌等危險系數(shù)減到最小，以保證橋梁墩臺的安全。

1.3 橋墩的設(shè)計

在山區(qū)高墩橋梁設(shè)計中，橋墩選型設(shè)計非常重要，高墩橋墩型分為雙柱墩、T 形墩、空心薄臂墩型。每個高墩橋墩型都有自己的特色，選擇高墩橋墩型主要依據(jù)為：（1）當(dāng)墩高小于三十米，橋梁選擇常規(guī)的雙柱墩，雙柱墩的自振周期為1.069 每秒，振型形狀為橫橋向振動和彎曲耦合振動，其優(yōu)點是良好的橫向抗彎剛度。（2）當(dāng)墩高小于四十米，選擇獨柱T 型墩， T 型墩的自振周期為1.096 每秒，振型形狀為橫橋向振動，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)整體性好，各個方向的抗彎度和抗扭曲剛度較大。（3）當(dāng)墩高小于八十米時，選擇空心薄壁墩， 空心薄壁墩的自振周期為0.727 每秒，振型形狀為橫橋向振動，優(yōu)點是橫截面剛度大和尺寸大。

2 加強高墩橋梁的抗震措施

2.1 加強橋墩的抗震性能

在設(shè)計山區(qū)高墩橋梁的時候，設(shè)計橋墩很重要，加強它的抗震性能更是重中之重。第一，然后加強橋墩的抗震性能時，最好采用等切面的橋墩，在樁基和蓋梁連接處，增強箍筋的配置功能，減小墩柱箍筋之間的距離，從而，在塑性鉸區(qū)域內(nèi)提高橋墩的抗震性能和抗壓強度。第二，在高墩橋梁的橋墩端部，增加減速隔離地震的阻尼裝置，阻尼裝置通常情況下是保證橋墩具有一定的組合剛度，連接上、下部結(jié)構(gòu)，避免上、下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的位置移動，防止在超負(fù)荷下會產(chǎn)生危害的振動，達(dá)到一定的防震效果。第三，提高高墩橋梁墩柱的延性設(shè)計。高墩的延性設(shè)計主要是，加大關(guān)鍵節(jié)點處的墩柱的組成結(jié)構(gòu)和配筋率的設(shè)計。在抗震設(shè)計時，根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況，應(yīng)該盡量用橋墩的延續(xù)性來減小橋墩的地震反應(yīng)，尤其是各墩臺蓋梁與墩柱和承臺與樁基間等容易存在結(jié)構(gòu)形變的部位，需要確保橋墩延續(xù)性部件有形變塑造功能，消耗地震產(chǎn)生的能量反應(yīng)。

2.2 提高橋梁的抗震能力

為了使山區(qū)高墩橋梁的抗震效果更加明顯，首先，臺帽邊緣和梁端要確保有一定合理距離，來保證橋梁的安全，然后，可以增加橋臺背面墻的承受力度，為了達(dá)到這個功能，可以在梁端和橋臺背面墻之間添加緩沖塊，防止地震沖擊力過大所帶來的影響。其次，可以加寬高墩橋梁的收縮縫隙的過渡墩和橋臺處的支座寬度，削減墩臺與上部結(jié)構(gòu)之間距離，避免落梁，進(jìn)一步提高橋梁地震災(zāi)害的可修復(fù)性。其次，橋梁整體質(zhì)量是山區(qū)高墩橋梁的基礎(chǔ)，為了加強橋梁的整體質(zhì)量，在地基中，必須加強橋梁基礎(chǔ)的剛度，減少其承受力的程度，避免產(chǎn)生形變。最后，若是要在容易發(fā)生液化的地基中，搭建橋梁，必須穿過液化層在更深層地基中，選用承臺和系橋梁等一系列措施的進(jìn)行結(jié)合，擴大基底的占地面積，集中基地的重心，然后，在樁基中，可以添加一些箍筋增加基底的受力作用，這樣才能從整體上提高橋梁的抗震能力。

2.3 引進(jìn)新型的耗能材料

在設(shè)計山區(qū)高墩橋梁時，不僅要求設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有抗震效果，同時需要相關(guān)建筑部門引進(jìn)具有能夠成功抵抗地震能力的新型耗能材料，這樣就可以平均橋梁的各個部分的受力情況。為了提高橋梁的高度抗震性和橋梁對地震產(chǎn)生能量的吸附，需要保護(hù)橋梁設(shè)計的整體構(gòu)造，選購抗震能力的新型材料，將橋梁的位移和曲變保持規(guī)定的合格的范圍內(nèi)。新型（抗震材料的選擇，主要要看其材料實現(xiàn)的功能，需要材料本身通過散耗地震能量，來減小橋梁整體結(jié)構(gòu)所引發(fā)一系列的地震反應(yīng)，將結(jié)構(gòu)的變形控制在彈性范圍之內(nèi)。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查，鋼材是一種很好的抗震材料，它的優(yōu)點是密度大，抗震能力強，承受壓力大，但是不易被塑造，如果將其與混凝土混合形成新型材料，不但減少了鋼材和混凝土本身存在對抗震效果不利的因素，還增加了新型組合材料的抗震性和可塑造性。若是工程負(fù)責(zé)人員想要偷工減料，減少成本，不肯應(yīng)用新型材料，山區(qū)高墩橋梁就會跟汶川大地震時一樣，形成大量的倒塌，造成死傷人員巨多，還有比如前幾年，也有橋梁剛建好沒多久，橋梁就自動垮塌了。

3 結(jié)語

橋梁的性能和質(zhì)量的高低取決于高墩橋梁的抗震設(shè)計。因此，在山區(qū)高墩橋梁設(shè)計建設(shè)中，重點設(shè)計橋梁的抗震性能，把山區(qū)高墩橋梁的抗震設(shè)計作為基本理念，橋梁位置選擇正確，橋梁的整體性設(shè)計完好，橋墩設(shè)計合理科學(xué)，然后利用基本算法，實施橋梁抗震措施。所以，為了預(yù)防地震災(zāi)害所帶來的嚴(yán)重的后果，建筑設(shè)計師必須從發(fā)展的角度，重視山區(qū)高墩橋梁的抗震性能設(shè)計，在實際工作中不斷實踐，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)知識和技術(shù)，來提高山區(qū)高墩橋梁的抗震性能，從而保障社會經(jīng)濟效益。

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