许华东 朱汉容

摘 要：随着社会经济的快速发展，我国道路交通发展也得到了有力的推动，为了更好的满足社会发展所需，道路建设工程也在不断增多，其规模也在不断扩大，因此桥梁工程也越来越多。桥梁工程建设与普通道路工程建设相比具有更高的复杂性、技术性，如桥梁工程对结构抗震性就具有更高的要求。只有保证了桥梁结构的抗震水平，才能够保证桥梁的稳定性和安全性。基于此，本文就桥梁结构抗震设计与设防措施进行详细分析，希望能够为相关工作者提供一些参考意见。

关键词：桥梁;结构;设防措施;抗震设计

中图分类号：U442.55 文献标识码：A

0 引言

一直以来，在道路工程建设中，桥梁都是道路工程的关键节点，桥梁工程的质量安全是否可靠，将直接影响到道路工程的整体质量和安全。桥梁工程相比普通了道路工程而言，其所处的场地、地基及地形和地貌都更加复杂，所以这也对桥梁的结构提出了更高的要求。如桥梁结构需要具备更高的承重能力、刚度、强度、稳定性，这样才能够保证桥梁的安全与稳定。而其中如何保证桥梁的抗震能力也是桥梁结构设计中需要重点考虑的问题。地震对桥梁的破坏作用是巨大的，由于桥梁结构的特殊性，所以一旦发生地震将造成严重的后果，所以在桥梁结构设计中，必须根据桥梁建设的特点和要求做好结构抗震设计，以及采取有效的設防措施，以此来保证桥梁结构的整体水平。

1 桥梁结构震害分析

地震对桥梁结构的影响是巨大的，会直接导致桥梁结构破坏，进而影响桥梁安全和质量。为了更好的做好桥梁结构的抗震设计与设防工作，就必须对桥梁结构的振海类型及原因有所了解。桥梁结构震害包括桥梁结构振动和场地相对位移产生强制变形另种形式。第一种形式主要为场地运动所引起，在惯性力下会把地震作用施加在桥梁结构上，进而导致桥梁结构振动。第二种形式主要为场地相对位移所引起，在场地位移下通过支点强制变形产生的超静定内力，进而导致桥梁结构变形[1]。地震作用下，桥梁结构会受到不同程度的破坏，进而导致各种质量安全问题的发生。如桥墩开裂、倾斜，支座锚栓剪断，桥墩滑移、落梁倒塌等。由于地震对桥梁结构的破坏程度不同，所以震害的表现形式也有所不同，如地震发生后，导致桥梁产生位移，在位移过程中就会对桥梁上部结构的各个节点造成影响，由于节点承载力和角度发生变化，就会导致桥梁梁体相互撞击，出现桥梁整体隆起的表现，如图1所示。地震发生后，由于桥梁地基周围土质发生液化，所以也会导致桥梁发生位移，在位移影响下，很容易导致桥梁出现落梁的表现。除此之外，桥墩剪切破坏、支座破坏、桥墩弯曲破坏都是桥梁震害的常见表现形式。对此，为了最大程度降低桥梁震害的影响，就必须做好桥梁结构的抗震设计及设防措施。

2 桥梁结构抗震设计

2.1 桥梁结构抗震设计方法

我国在桥梁结构抗震设计方面具有较多的设计方法，如静力法、反应谱法、时程分析法等，不同的设计方法在具体设计方面有所不同，因此，在应用方面也具有一定的差异性。就静力法而言，即从地震加速度方面对桥梁结构破坏进行分析，以此来进行抗震设计的一种方法[2]。这种方法在设计过程中容易忽略公路桥梁自身结构对整体结构的影响，所以在应用方面也具有一定的局限性。一般静力法可以应用于刚度较大的重力桥墩结构和桥台结构的抗震设计中。反应谱法是目前桥梁结构抗震设计中常用的一种方法，在具体应用过程中，即将动力问题转为等效的静力问题，按照规范反应谱计算就可以得到公路桥梁结构的统计意义上的整体最大反应值，进而可以为抗震设计提供可靠的依据。时程分析法是对桥梁结构运动微分方程进行逐步积分求解的一种动力分析法，其可以计算出桥梁结构各个质点随着时间变化的位移、速度，同时还可以计算出构件内力和变形的时程变化。该抗震设计方法在重要、复杂、大跨度的桥梁抗震设计中发挥着重要的作用。

2.2 桥梁结构抗震设计要点

桥梁结构的抗震设计具有一定的复杂性和技术性，需要根据桥梁不同部分进行针对性的抗震设计，以此来提高抗震设计的有效性[3]。以桥梁上部结构抗震设计为例，就需要根据结构形式、跨径大小进行设计，如桥梁跨径较大，则需要在设计方面选择整体性较好的截面，以此来提高桥梁上部结构的抗震性能，如图2所示。如要进一步增加桥梁上部结构的抗震能力，可以增加上部结构的整体性，以此来限制上部结构在发生地震时的移位。如桥梁建设过程中采取的为多跨简支梁，则需要在抗震设计中增强梁与梁之间的纵横关系，保证桥面的连续性。就桥梁下部结构抗震设计为例，则需要选择土质偏硬、稳定的区域作为桥梁地基，为保证下部桥台结构的稳定性，可以选择U型结构或T型结构进行设计，在具体施工中则可以使用重力式桥台进行施工。连接件是桥梁结构中尤为重要的组成部分，在抗震设计过程中，需要重视对连接件，如伸缩缝、支座的抗震设计，如尽可能减少伸缩缝数量，提高伸缩缝变形能力，在桥墩上布置弹性支座等，以此来提高桥梁的抗震性能。

3 桥梁结构抗震设防措施

为了提高桥梁结构的抗震性能，必须做好桥梁结构的抗震设防工作。首先，在桥梁场地的选择方面，就需要根据抗震需求科学选择场地。比如可以对区域的地震危险性进行分析，尽可能选择安全的建设场地，具体应该以坚硬的场地为宜，坚硬的场地在发生地震时可以避免地基失效问题的发生，这对于降低震害对桥梁结构的影响具有重要的意义[4]。其次，为了保证桥梁结构抗震性能的可靠性，还需要保证整个桥梁体系的完整性和规则性，这也是一项尤为重要的设防措施。比如桥梁建设过程中，其上部结构必须保证连续性，这对于降低地震时对上部结构造成的影响具有重要的作用，同时还可以更好的发挥结构的空间作用。而就桥梁的规则性而言，即在桥梁平面或立面以及结构的布置方面，都必须保证几何尺寸、刚度、对称、均匀的规则性，这样可以避免突然震动变化对桥梁结构造成的影响。最后，在桥梁结构抗震设防方面，还需要加强提高结构和构建的强度和延性，以此来起到抗震设防的作用。比如可以利用桥墩自身加强的延性和强度，将地震力通过限度内的塑性变形渐渐分散，以此来实现对震害的有效耗散。强度与延性是决定桥梁结构抗震性能的重要参数，所以在抗震设防中必须提高重视。

4 结束语

在道路工程建设过程中，提高对桥梁工程抗震设计的重视是尤为重要和必要的。桥梁由于本身结构的特殊性，一旦发生地震，其抗震性能是保证桥梁安全的重要措施。所以在桥梁结构设计过程中，必须根据桥梁建设的特点、抗震需求、设计规范等做好抗震设计，保证桥梁结构满足抗震设防需求，则对于降低地震灾害对桥梁安全及稳定造成的不利影响具有重要的作用，进而可以更好的保证桥梁安全及质量。

参考文献：

[1]聂利英，李守胜，刘明坡，等.基于多水准的通航渡槽和升船机抗震设防标准讨论[J].地震工程与工程振动，2019，39（05）：130-136.

[2]肖松松.简述桥梁结构抗震设计与设防措施[J].门窗，2019，13（12）：144+148.

[3]侯莉娜，文保军.基于《城市轨道交通结构抗震设计规范》的地铁地下结构抗震设计问题探讨[J].城市轨道交通研究，2019，22（03）：117-121.

[4]周连绪，叶爱君，刘腾飞.城市轨道交通桥梁抗震设计[J].土木工程与管理学报，2017，34（06）：121-125+140.