- · 《影像研究与医学应用》[05/29]
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山区公路桥梁抗震设计与抗震加固措施研究
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摘要：引言 近年来，随着山区地震的频繁发生，山区公路桥的抗震设计引起了相关工作人员的关注。2019年，四川省宜宾市发生6.0级地震，给人们带来了无法估量的损失，同时造成了多人死亡
引言
近年来，随着山区地震的频繁发生，山区公路桥的抗震设计引起了相关工作人员的关注。2019年，四川省宜宾市发生6.0级地震，给人们带来了无法估量的损失，同时造成了多人死亡的惨状。地震灾害不仅危害建筑物的安全，而且对交通网络造成极大的破坏，特别是山区桥梁的破坏，甚至桥梁的倒塌，对震后的救援工作有很大的影响。因此，对于山区的桥梁施工，在桥梁设计中应按当地抗震设防水平加强抗震设计，提高山区公路桥的抗震性能，保障道路交通安全。
1 山区公路桥梁的震害类型及成因
（1）上部结构震害。山区公路桥上部结构的地震破坏应按其发生机理分为结构破坏和位移破坏两类，其中位移破坏更为常见。位移地震破坏一般是指桥梁上部结构(梁结构、桥面、伸缩缝等)的横向或纵向位移。此外，如果上部结构产生的位移大于桥墩和柱的位移，整个桥梁结构可能会受到严重破坏，出现主梁破坏、“落梁”等病害[1]。
（2）墩柱震害。山区公路桥梁的墩柱震害可以划分为剪力破坏和塑性铰破坏两类。主要原因在于：一方面，在反复的地震能量作用下，桥梁墩柱顶部和底部容易出现收缩现象，从而失去其支撑力；另一方面，墩柱的承载力强度往往会随着地震持续作用而大幅降低。
（3）基础震害。山区公路桥地基如果受到地震能量的影响，砂土可能会出现液化现象，造成地基土部分或全部承载能力的丧失和破坏。同时，桥梁的基础结构也会受到一定程度的不利影响，主要表现为基础结构的沉降、水平滑移、断裂等病害。
2 山区桥梁抗震设计要点
（1）桥位和桥型的选择和设计。对于山区公路桥梁来讲，山路崎岖，地势高低不同，各个路段的地质条件也会有很大的差距，因此在进行桥位的选择时，在不影响线路的总体设计的情况下，尽可能选择地质条件相对较好的位置来进行桥梁的设计和建造，应该避开在地震发生时可能会使地基发生破坏的松软的地基，要尽可能选择坚硬的地质，比如基岩及一些坚硬的碎石地基。在山区，大部分的地质属于硬地质，但在选择桥址时，要注意一些滑坡和地震易发地区，桥梁施工要尽量避开这些地区，以保证公路桥梁施工的安全。
桥型的设计对于结构抗震来讲也是至关重要的，在山区公路桥梁的桥型设计上，要根据地质条件和施工要求，尽可能选择抗震性能较高的桥型，可以选择结构稳定的大跨度连续梁桥，减少伸缩缝的设置数量，也可以选择隔震减震效果比较好的新型钢桁架结构，在保证桥梁满足当地公路建设的条件下，尽可能地选择一些新型、技术先进的抗震桥型，并选择在震后容易修复的结构，减少地震带来的经济损失[2]。
（2）桥梁结构的设计。在山区高速公路桥梁的结构设计中，要尽可能选择对称或者规则的桥梁结构形式，尽可能地降低结构的自重重心和刚度重心，尽可能使其在一个中心线上，以减少地震带来的冲击力，从而保持结构的稳定。此外，桥梁结构的刚度应尽可能小，并使用更多延性材料，以减少地震引起的脆性破坏，提高结构的抗震性能和变形能力。
3 山区桥梁抗震加固措施
（1）墩柱结构防震加固措施。山区公路桥梁的桥墩一般都设置得比较高，因此其危险性就较大。在桥墩抗震设计中，提高结构的延性是一种常见的加固措施。在山区高桥墩的设计中，可以采用钢混结构，并使用空心截面；也可以在横向墩柱之间设置系梁来增加结构之间的连接性；还可以根据受力情况增大柱的直径或者采用多排柱等；另外，也可以在桩柱的连接位置和墩柱的端部位置，增设加密箍筋以此来提高结构的延性和抗剪性能，提高其抗震能力。而桥台除了采用与桥墩相同的措施外，还可以在梁与挡块连接处及梁与桥台连接处增设弹性垫块来缓冲地震作用下引起的结构变形，还可以增设桩柱的数量来提高其抗剪能力，从而减小抗震带来的危险，提高结构的安全性能[3]。
（2）支座结构防震加固措施。对于主梁结构的加固主要有两种方式，一种是增大截面加固法，一种是粘贴钢板加固法。为了提高主梁结构的抗震性能，可以在梁板下增设钢筋，这对于提高结构的延性具有很大的作用，但是如果增加钢筋过多，则会形成超筋现象，导致混凝土的优先破坏，这就需要采取增大桥梁下部结构截面的方式来提高结构的整体性能。例如梁板桥可以采用增大马蹄的高度和宽度，进而增大梁板的截面面积。而当主梁的梁底产生一定的横向裂缝和纵向裂缝时，可以采用粘贴钢板的方式进行加固，该方式不仅简单，还能在一定程度上增大主梁的抗震性能。但是钢板的锚固位置和黏结剂一定要符合相关规范的规定，保证结构的稳定性。
文章来源：《影像研究与医学应用》 网址: http://www.yxyjyyxyy.cn/qikandaodu/2021/0205/640.html
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