賀玉娥

(貴州省銅仁公路勘察設(shè)計(jì)院，貴州 銅仁 554300)

1 高墩橋梁抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

1.1 高墩橋梁抗震概念設(shè)計(jì)工作要點(diǎn)

橋梁抗震概念設(shè)計(jì)，從理論意義上而言屬于一種基本的工程概念，在具體的設(shè)計(jì)工作中必須要保證概念設(shè)計(jì)內(nèi)容和工程的本質(zhì)要求，以及客觀發(fā)展規(guī)律之間相適應(yīng)，可以進(jìn)一步提高工程整體設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性。現(xiàn)階段，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員針對橋梁的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容和相關(guān)技能的掌握程度上還需要進(jìn)一步提升，對地震災(zāi)害產(chǎn)生之后對橋梁結(jié)構(gòu)的具體影響和表現(xiàn)形式了解程度相對較少，因此在整個橋梁抗震設(shè)計(jì)工作中，無法制定出統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

1.2 橋梁位置的選擇

橋梁位置選擇是高墩橋梁設(shè)計(jì)工作中非常重要的構(gòu)成部分，對整個橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響非常明顯。在橋梁設(shè)計(jì)位置的選擇過程中，需要選擇對橋梁抗震性能更加有利的地段，保證橋梁具體的設(shè)計(jì)位置不存在明顯的活動斷裂性地帶，并且整體的地質(zhì)條件構(gòu)成比較穩(wěn)定，同時要避免橋梁和一些軟土地基條件之間距離過近，盡可能避免不良地基結(jié)構(gòu)對橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。

1.3 高墩橋梁結(jié)構(gòu)選型

在我國一些山區(qū)地形條件下，對高墩橋梁的使用程度相對較高，橋梁結(jié)構(gòu)形式的選擇必須要充分考慮到高墩橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式是否滿足抗震功能要求。對于高墩橋梁上部結(jié)構(gòu)而言，需要盡可能選擇連續(xù)粱、連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)等方法，提高橋梁的上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時需要盡可能避免出現(xiàn)一些跨度較大的高墩橋梁結(jié)構(gòu)，盡可能使用一些中小跨度橋梁來進(jìn)行替代。除此之外，在針對橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，可以通過設(shè)置出多個制動墩，將地震災(zāi)害產(chǎn)生過程中所產(chǎn)生的作用力進(jìn)行分散處理，以此來進(jìn)一步提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體抗震效果。制動墩的基礎(chǔ)部分需要進(jìn)行相應(yīng)的剛性強(qiáng)化處理，同時橋梁結(jié)構(gòu)的下部設(shè)計(jì)必須要充分考慮到整體結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性以及使用耐久度等多方面因素，要保證高墩橋梁在大地震災(zāi)害下不會直接垮塌，中型地震可以進(jìn)行修復(fù)，小型地震不會產(chǎn)生明顯的損壞。

1.4 橋墩選型

在一些山區(qū)內(nèi)部橋梁結(jié)構(gòu)，基本上是以曲線橋梁結(jié)構(gòu)為主，經(jīng)常會存在橋梁外形的不規(guī)則性，整個橋梁的受力形式相對比較復(fù)雜，橋梁墩體高度存在偏差，同時高墩橋梁的橋墩之間存在的高度差，會直接影響到整個橋梁到抗震性能。如果高墩和矮墩之間形成耦合作用，在產(chǎn)生地震災(zāi)害時矮墩的受力會更加明顯，因此受到的破壞性更強(qiáng)，如果高墩和矮墩不耦合，則會造成橋梁基礎(chǔ)墩頂部產(chǎn)生位移現(xiàn)象，會造成橋梁到支座產(chǎn)生破碎和脫落，進(jìn)而對整個橋梁主梁結(jié)構(gòu)造成更加嚴(yán)重的破壞，對此在高墩橋梁的選型工作中，必須要充分做好橋梁基礎(chǔ)墩的選型工作。通常情況下，高墩橋梁的選型包含了雙柱型、T型、空心薄壁型以及門架型等，不同的橋墩特點(diǎn)也有所差異，同時在整體的受力適應(yīng)情況上也各有不同，需要根據(jù)具體的地形條件狀況來進(jìn)行針對性選擇。

2 高墩橋梁抗震設(shè)計(jì)計(jì)算方法

2.1 擬靜力法

擬靜力法主要是通過橋梁的動態(tài)分布系數(shù)、橋梁的結(jié)構(gòu)受力作用情況以及考慮到地震災(zāi)害產(chǎn)生過程中所產(chǎn)生的加速度和重力加速度之間的比值，計(jì)算出橋梁工程結(jié)構(gòu)的整體抗震效果，有效確定地震災(zāi)害產(chǎn)生的破壞性影響，并且將地震災(zāi)害所產(chǎn)生的重力作為一種靜力荷載，直接作用在橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，對整個橋梁的受力狀態(tài)展開受力分析。通過靜力分析法主要是通過一種近似于非線性抗震設(shè)計(jì)分析方法，經(jīng)常被使用于橋梁的結(jié)構(gòu)變形量計(jì)算和分析工作當(dāng)中。通過該方法對橋梁的動態(tài)結(jié)構(gòu)，以及產(chǎn)生地震災(zāi)害條件下力學(xué)模型的受力局限性分析工作精油效果非常明顯。

2.2 反應(yīng)譜法

在高墩橋梁的抗震設(shè)計(jì)工作中，通過反應(yīng)譜來進(jìn)行計(jì)算和分析， 可以得到橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部不同位置的受力情況，可以將該方法分為震型分解、反應(yīng)譜法和底部剪力反應(yīng)譜法。通過反應(yīng)譜法的有效應(yīng)用，可以將高墩橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行更加直觀的表達(dá)，將橋梁結(jié)構(gòu)受到地震作用的條件下，所形成的地面加速度造成高墩橋梁結(jié)構(gòu)自身的變形情況，將形成的動力效應(yīng)轉(zhuǎn)化成橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的靜力效應(yīng)問題來進(jìn)行計(jì)算和處理。通過反應(yīng)譜法的有效使用，在設(shè)計(jì)和計(jì)算過程中，需要充分考慮到不同陣型所產(chǎn)生的不同反應(yīng)，需要對地震災(zāi)害作用下高墩橋梁支座結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不均勻性變形問題進(jìn)行進(jìn)一步控制，整個結(jié)構(gòu)受力分析和計(jì)算流程相對比較復(fù)雜，在一些受力比較復(fù)雜的高墩橋梁當(dāng)中，不推薦使用該方法來進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)和計(jì)算工作。

2.3 時程分析法

通過時程分析法，主要指的是在地震災(zāi)害產(chǎn)生之后，地表面加速度的地震波直接輸入到高墩橋梁結(jié)構(gòu)動力方程當(dāng)中來進(jìn)行求解和計(jì)算，從中可以有效得到高墩橋梁結(jié)構(gòu)在震動過程中所產(chǎn)生的位移量大小，以此來有效得出橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的加固處理方案。當(dāng)橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到比較強(qiáng)烈的地震災(zāi)害作用下，高墩橋梁會形成一種非線性的受力狀態(tài)，即這一結(jié)構(gòu)受力條件下，通過使用時程分析法來進(jìn)行計(jì)算，需要考慮到地震災(zāi)害產(chǎn)生過程中的輸入特征結(jié)構(gòu)，彈塑性特征等，通過時程分析法相比于擬靜力法反應(yīng)譜法，在整個計(jì)算過程上更加具有優(yōu)勢，因此在高墩橋梁的抗震設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用非常普遍。

3 結(jié) 語

綜上所述，由于我國某些地區(qū)經(jīng)常會產(chǎn)生地震災(zāi)害問題，因此必須要充分考慮到高墩橋梁的抗震性能設(shè)計(jì)工作，進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁工程的整體結(jié)構(gòu)布置，有效確定高墩橋梁設(shè)計(jì)工作中的細(xì)節(jié)問題，有效提高高墩橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。