公路橋梁抗震的意義及抗震性能評價要點

隨著我國各區(qū)域經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展，區(qū)域交流與往來快速增加，為滿足區(qū)域間的往來活動需求，加強彼此間的聯(lián)系，我國公路建設(shè)里程空前，作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到相應(yīng)發(fā)展。由于我國處于兩大地震帶之間，地震發(fā)生頻率高、強度大，實際生產(chǎn)生活當中，橋梁因地震損毀時有發(fā)生，使得道路交通網(wǎng)絡(luò)被迫中斷，這不僅會造成直接的經(jīng)濟損失，還會給震后救災(zāi)工作帶來巨大困難。

 

以往的大量資料表明，橋梁合理的結(jié)構(gòu)型式和較強的抗震能力可以大大降低甚至避免震害給橋梁所造成的影響，為了降低地震災(zāi)害對橋梁工程造成的危害，對于橋梁抗震性能的相關(guān)研究逐漸得到更多的重視。為了增加橋梁的抗震性能，以應(yīng)對地震給公路橋梁帶來的致命性傷害，各類新技術(shù)、新方法也不斷地應(yīng)用到橋梁工程建設(shè)與運營維護當中。

 

 

抗震設(shè)計

對于橋梁的抗震設(shè)計，多個文件均有明確涉及，《公路橋梁抗震設(shè)計細則》（JTG/T B02-01—2008）中列出了橋梁抗震設(shè)防類別及對應(yīng)的設(shè)防目標：

 

各設(shè)防類別橋梁的抗震設(shè)防目標

橋梁抗震設(shè)防類別	設(shè)防目標
	E1地震作用	E2地震作用
A類	一般不受損壞或不需修復可繼續(xù)使用	可發(fā)生局部輕微損傷，不需修復或經(jīng)簡單修復可繼續(xù)使用
B類	一般不受損壞或不需修復可繼續(xù)使用	應(yīng)保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴重結(jié)構(gòu)損傷，經(jīng)臨時加固后可供維持應(yīng)急交通使用
C類	一般不受損壞或不需修復可繼續(xù)使用
D類	一般不受損壞或不需修復可繼續(xù)使用

 

橋梁抗震設(shè)防分類也并非隨心所欲，而是要根據(jù)各橋梁抗震設(shè)防類別的適用范圍來定。同時，對抗震救災(zāi)以及在經(jīng)濟、國防上具有重要意義的橋梁或破壞后修復（搶修）困難的橋梁，可按國家批準權(quán)限，在報請批準之后相應(yīng)提高設(shè)防類別。在對公路橋梁抗震設(shè)計時，不僅要考慮包括地震動的作用和地震土壓力、水壓力等的地震作用，還要考慮到包括結(jié)構(gòu)重力、預應(yīng)力、土壓力、水壓力等在內(nèi)的永久作用。

 

抗震性能評價要點

抗震性能評價是通過檢查既有橋梁的設(shè)計、施工質(zhì)量、運營維護記錄和現(xiàn)狀，按照規(guī)定的抗震設(shè)防要求，綜合考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)造、構(gòu)件力學指標、變形等因素，對其在相應(yīng)設(shè)防水準地震作用下的構(gòu)件和體系抗震性能及安全性進行的評價。其主要分為橋梁抗震性能初步評價和橋梁抗震性能詳細評價兩部分內(nèi)容。

 

01.初步評價

橋梁抗震性能初步評價以橋梁使用狀況、抗震措施和構(gòu)造細節(jié)評價為主，其內(nèi)容應(yīng)包括橋墩（臺）和節(jié)點構(gòu)造措施評價，以及支座、墩梁支承長度、防落梁措施、防撞措施和場地地震地質(zhì)災(zāi)害評價等。

 

 

初步評價首先是對橋墩細部構(gòu)造進行評價，主要包括橋墩縱向鋼筋配筋率限值、橋墩（含墩梁節(jié)點）箍筋最小配箍率和布置、橋墩縱向鋼筋在蓋梁和承臺里的錨固長度等內(nèi)容。

 

由于支座破壞時歷次地震中農(nóng)典型的震害形式，在做好相關(guān)前期工作后，對于支座性能的評價必須重視。橋臺和墩上的支座系統(tǒng)常見的震害有支座系統(tǒng)的傾覆、滑落、螺栓剪切破壞或松動，以及支座墊石破壞等。而對于防落梁，要看梁端至墩、臺帽或蓋梁邊緣距離的實測值與按照相關(guān)公式確定的最小支撐長度的關(guān)系是否滿足要求。

 

02.詳細評價

橋梁抗震性能詳細評價以結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的抗震計算分析、構(gòu)件強度和變形檢算為主，評價時可將橋梁分為規(guī)則橋梁和非規(guī)則橋梁兩類，宜根據(jù)公路橋梁結(jié)構(gòu)形式規(guī)則性及抗震性能水平，采用適當?shù)姆治龇椒ā?/p>

 

由于橋梁各組成部分受力及在整體結(jié)構(gòu)中的作用等存在差異，應(yīng)對基礎(chǔ)、橋臺、橋墩、支座、梁部和節(jié)點區(qū)域的抗震性能分別評價。

 

 

基礎(chǔ)抗震性能評價應(yīng)評價擴大基礎(chǔ)、柱式樁基礎(chǔ)、排架樁基礎(chǔ)對橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響。基礎(chǔ)破壞對橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響不容忽視，對于樁基礎(chǔ)，宜根據(jù)實際涂層鉆探資料和現(xiàn)場土性試驗資料，建立考慮土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用影響的合理計算模型，并采用不同的分析方法。

 

橋臺破壞機理與地震動特性、橋臺結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)類型、岸坡特性、臺背填土特性等多種因素相關(guān)，其震害形態(tài)也有多類，評價橋臺的抗震性能，應(yīng)計算橋臺各種潛在破壞模式對應(yīng)的強度及穩(wěn)定性的能力/需求比，并判別其對橋梁結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響。

 

結(jié)語

公路橋梁抗震性能評價涉及的面比較多，一定要注意其中的細節(jié)問題，但更多細節(jié)本文并未一一列舉。在評價過程中對于易損部位和缺乏更多資料的部位應(yīng)給予更多關(guān)注，例如，橋梁結(jié)點區(qū)域是地震的易損部位之一，其損壞又會給整橋的抗震性能帶來較大的影響，但由于國內(nèi)此方面研究資料有限，所以在進行評價時應(yīng)更加慎重。