地震对桥梁的破坏与加固方法
地震对桥梁的破坏与加固方法
摘要：我国都是个地震频发的区域，我国国土占地41% 的区域处于地震基本烈度七级以上。地震的发生会严重的影响到桥梁结构，带来无法修复的损伤。本篇论文结合以往的经验，分析了五种在地震中经常出现的桥梁破坏形式，并对桥梁的抗震设计进行了相关描述，总结了提高抗震等级的一些方法。
关键词：桥梁抗震设计；方法
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引言
通常，地震的发生会带来很大的破坏，特别是交通，对于地震后的救援重建工作有很大影响。桥梁对于救援非常重要。所以，进行桥梁的设计时，抗震设计是极其重要的，特别是较易发 生地震的地区，更应该加强重视。
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地震对桥梁的主要损坏
（一）桥梁地基与基础容易遭受的损坏
在桥梁的建设过程中，地基与基础部分是十分重要的，地震时，会产生地质变动，会对于地层的稳定性有所破坏，从而使得 桥梁会出现地层的水平滑移、下沉和断裂等情况，影响到桥梁的结构，使桥梁的结构发生损坏。地震发生时，桥梁的桩机容易出 现剪断、倾斜破坏的情况，对于救援的及时性有所影响。重庆小面的做法
（二）桥台沉陷
在桥梁施工时，桥台后填土与桥台两者没有完全进行固结，所以当地震发生时，就会以很大的破坏力出现，使得桥梁填土会 出现较大的纵向荷载，地层产生的破坏力将使得桥台填土承受较大的纵向荷载，而且在发生地震时，桥台会受到被动土压力， 因为，桥梁中受到桥面的支撑作用，地震产生时，桥梁会产生纵向力，使得出现以桥台顶端为支撑的旋转，造成桥梁结构上的破坏，出现偏差或者错位的情况。地震时出现的纵向荷载，不只是会使得桥梁出现竖向旋转的情况，还会使得桥台垂直沉陷的情况发生，在强大的作用下，出现桥面的损坏。
（三）墩柱破坏
进行桥梁设计时，应该考虑到抗震问题，增加桥梁墩柱的弯曲强度、弯曲延性、抗弯能力以及剪切强度。如果墩柱受到破坏，会使得桥梁承受地震的能力变弱，从而产生如落梁、倒塌等情况的出现。
（四）支座破坏
发生地震时，因为地震产生的外力巨大，会出现桥梁上下位移的情况，从而出现破坏支座的问题，由于支座破坏，使得桥梁整体性荷载分布会出现很大变化。
（五）节点破坏
在节点区域，因为钢筋比较多，且相互交叉，所以使得节点区域的承载力更大，大量的荷载集中于此，发生地震时，节点区 域会受到更大的破坏，会出现节点区域混凝土的压碎和锚固筋的破坏的情况。
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抗震设计方法
桥梁的抗震设计主要分为了静力法和动力法两个阶段,不同的阶段有不同的抗震设计方法。下面是桥梁抗震设计中的设计 方法以及其发展。
（一）静力法
数独技巧静力法最早提出于日本，它主要是假设结构物和地震动能 够有相同频率的震动。根据动力学的角度，将地震中的加速度
看成地震破坏的单一因素，这种认知存在着局限性，它忽略了结构的动力特性的特点。结构的基本周期小于地面运动周期，且小很多的情况下,在地震中，结构物才可能在震动中不出现变形的情况，静力法才能够得以成立。如果范围超出，就不能够应用此方式。
（二）反应谱法
反应谱的概念出现后,有人提出了反应谱理论的抗震计算的动力法 。根据“地震荷载”概念来看,这种方式相比静力法有一定的进步。反应谱主要是在单自由度系统的基底上作用地面加
速度,测量出的最大响应由动力输入和系统的自振周期和阻尼来决定。反应谱方法的概念很简单，存在着操作简单的优点，计算方便，能够通过最少的计算量，得到结构的最大反应值情况。可是，反应谱只是一定范围内的情况，如果出现在强烈的地震中，这种情况下的塑性工作阶段，不能够直接的进行使用，可以看出，反应谱方法只可以得到最大地震响应，对于结构在地震中的 情况不能够反映出来。
（三）动力时程法
动态时程分析法通过对于地震波的加速度时程进行输入,建立出相应的地震振动方程,之后对于方程进行求解,将地震中每 一瞬间结构的位移、速度和加速度进行计算,就可以将地震过程 中弹性和非弹性阶段的内力变化和构件逐步开裂、损坏直至倒塌的情况进行推测。动力时程法更加的精确，对于结构间的相 互作用等能够图示与方程计算。而且,非线性性质地震反应分析 越来越完善。
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桥梁结构的抗震加固方法
桥梁结构的抗震加固方法主要包括：上部结构抗震加固方法、下部结构抗震加固方法、减隔震抗震加固方法、综合抗震加固方法等。采用这些方法对桥梁进行加固设计，可以有效防止桥梁在地震中发生桥跨倒塌、落梁、撞击损坏等问题，降低桥梁结构的地震反应，增加桥梁的抗震能力。桥梁上部结构抗震加固方法主要是针对地震对桥梁梁端至墩台、台帽或盖梁边缘的距离小于主梁地震反应的纵向位移而发生落梁震害缺陷。设置拉杆限制相对位移、拓宽支承面等是比较常用的方法。对于桥梁下部结构的抗震加固主要是解决桥梁墩柱的抗弯能力和延性能力不足、塑性铰位置不明确等问题，主要应用钢套管、增加截面法、预应力钢绞线、复合材料以及钢筋混凝土等加固方法来提高桥梁下部结构抗震体系的延性。
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结语
地震灾害可以引起桥梁落梁、墩柱损坏、梁体位移及支座脱落等对桥体破坏性极大的震害。针对现役的城市桥梁的抗震能力缺陷现状，采用上部结构抗震加固方法、下部结构抗震加固方法、减隔震抗震加固方法、综合抗震加固方法等相应的加固技术和措施对桥梁进
行加固，可以有效提高我国桥梁的抗震能力。
参考文献：
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[2] 贡金鑫,张勤,王雪婷.从汶川地震桥梁震害看现行国内 外桥梁的抗震设计方法(一)——抗震设防标准与地震计算[J].公 路交通科技,2010(9):44~54.
[3] 彭天波,李建中,范立础.能力设计方法在双层高架桥梁 抗震设计中的应用[J].世界桥梁,2009(1):12~15.
作者简介：吴国栋(1995-)，男，汉族，山东济宁人，重庆交通大学硕士研究生，研究方向：桥梁工程

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