中国市政工程西北设计研究院有限公司福建泉州362011
摘要：随着我国近些年地震灾害的频发，桥梁抗震能力越来越受到相关部门的重视，因为地震中桥梁一旦遭到破坏很有可能就是永久性破坏，桥梁的损害对市政道路交通会产生致命性中断，因而抗震设计在桥梁的建设中显得尤为的重要。在对市政桥梁进行设计时，依据当地的自然环境，必须重视并采用合理有效的手段进行抗震设计，保证桥梁的抗震效果。本文将对市政桥梁的抗震设计问题进行研究。
关键词：市政桥梁；抗震设计；地震
1市政桥梁的震害分析
地震的突发性、危害性会给桥梁带来危害，甚至倒塌，如果抗震设计不合理，将会影响桥梁的使用。地震对常规类型桥梁造成的破坏如下:第一，对拱式桥梁而言，发生地震时，会对桥梁的腹拱和拱上建筑造成危害，一般拱顶和拱圈的拱脚会裂开，甚至产生变形。地震后，桥梁的地基很容易出现液化，这将影响桥梁的基础安全，还会产生位移，严重影响桥梁结构的稳定性;第二，对梁式桥梁而言，发生地震时，随着地震位移的发生，桥梁上部活动节点的地方容易产生位移，如果设置的宽度不足，很容易造成落梁。还有很多桥梁在设计时没有考虑支座的抗震性能，在发生地震时，支座很有可能产生变形和位移，影响桥梁上部结构的稳定性。同时在地震的作用下，桥梁的下部结构会出现很多裂缝，随着地震持续不断的发展，将会影响整个下部结构的稳定性，最终影响整个桥梁结构。尤其是软土地基桥梁，地基受地震影响遭到破坏，桥梁很容易产生移位现象。由此可见，地震对桥梁的危害很严重，所以必须对桥梁进行抗震设计，使桥梁受地震的危害降到最低。
2市政桥梁抗震设计原则
要更好地进行市政桥梁抗震设计，首先必须要把握市政桥梁抗震设计的基本原则，在此基础之上再采取合理的措施进行桥梁设计。而从抗震的角度出发，要想保证桥梁结构的抗震性能，首先桥梁结构必须要具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;其次，桥梁结构还必须要有合理的刚度以及承载力分布，只有刚度和承载力的分布合理，才能够有效地避免因为局部削弱或者是突变使得桥梁存在薄弱部位;最后，桥梁还必须要具有良好的承载力、变形能力以及耗能能力。只有严格按照这几个要求来进行桥梁抗震设计，才能够更好地保证桥梁的抗震性能。
按照以上几点要求，抗震性能良好的桥梁结构从几何线形上来看，桥梁必须要是直的，必须要保证各个墩的高度相差不大，因为对于弯桥以及斜桥而言，在地震发生时，其反应往往更加的复杂，如果各个桥墩的高度相差太大，就会使得桥墩的刚度发生变化，而在抗侧力桥墩中刚度较大的桥墩往往就会最先发生破坏。在结构布局方面，桥梁应该尽量保持小跨径，因为小跨径更加有利于降低桥墩所承受的轴压，使得桥梁的延性能够更好。此外，弹性支座应该布置在多个桥墩之上，这样在地震发生时，就能够有效地将地震力分散到更多的桥墩之上。同时，各个桥墩的刚度和强度在各个方向上都应该保持一致。最后就是基础的选择，市政桥梁的基础应该尽可能地建造在坚硬的场地之上，这样更加有利于桥梁基础的稳定。
3市政桥梁抗震设计要点
3.1桥梁减隔震技术
减隔震技术的原理是通过采用减隔震设备将破坏桥梁结构的地面运动与结构分开，是一种桥梁抗震设计方式，它能起到隔震的目的，也是隔震的本质所在。通常采用结构周期延长、降低地震对结构的破坏力的方式来达到隔震的目的。采用延长结构周期方式，会增加结构位移，增加设计的难度，在正常情况下，若结构柔软，在受到荷载作用时，结构也会发生震动，为了降低振动，使结构变形降到最低，可以增加结构阻尼，这样可以吸收地震的部分能量，从而降低地震对桥梁结构的反应。减隔震技术包括基础隔震和地基隔震两种方法。基础隔震是通过在基础结构和上部结构之间安放隔震设备的一种隔震方法，它的主要方式包括绝缘、周期延长、能量吸收等，周期延长指的是通过利用特殊的装置来延长整个结构体系的周期，最终起到隔震的作用。能量吸收指的是利用特殊的隔震设备吸收地震带来的能量，以避免地震发生时桥梁发生变形现象。地基隔震方法通常分为屏蔽和绝缘两种，屏蔽是在建筑的周边挖沟或是放置屏蔽板，从而达到屏蔽地震的方法。绝缘是利用地基逸散衰减、软弱地基和高刚性基础的方法来降低地基自身的输入波。假如桥梁位于软弱场地、基础土层不稳定，或是桥梁结构固有周期比较长，再或者支座出现了负反力，这个时候是不适合运用隔震技术来进行减震作用的。
3.2基于性能的抗震设计方法
目前基于性能的抗震设计方法是桥梁设计中常用的一种方法，在进行桥梁抗震设计的过程中，该方法对基于性能抗震设计的目标性能进行了明确，其先定义了一组合适的桥梁结构的抗震性能水平。性能水平指的是一种有限的破坏状态，其涉及到结构构件和非结构构件的破坏因素，比如说“一般不损坏、不需修复可继续使用和不致倒塌”等都属于性能水平。其次，该方法还定义了一组参照的地震风险和相应的设计水平，美国从功能和破坏程度两个方面对于桥梁结构在两级设计地震水平下的性能准则进行了相应的规定。再次，此方法还确定了桥梁结构抗震设计的目标性能，所谓的目标性能就是指在一定超越概率的地震发生时，结构期望的最大破坏程度。在《城市桥梁抗震设计规范》中，对于桥梁抗震设防分类及标准进行了规定。
3.3抗震构造设计细节
根据《城市桥梁抗震设计规范（CJJ166-2011）》的相关要求，抗震构造设计细节主要有：①主梁与桥台背墙之间设置橡胶弹性垫块；②墩柱塑性铰区域内箍筋加密，加密长度不应小于墩柱弯曲方向截面边长或墩柱上弯矩超过最大弯矩80%的范围；③桩基螺旋式箍筋的接头采用对接焊；矩形箍筋设置135°弯钩，并应伸入核心混凝土之内长度符合规范要求。
对于桥梁而言，连接件是结构中破坏度比较大的环节，所以，对于连接件的抗震设计是工程施工中非常重要的环节。其中，连接件主要包括支座和伸缩缝，如果发生地震，其伸缩缝位置的梁体一般出现位移的问题，因此，在实际的设计过程中，需要对伸缩缝数量进行降低，增加其变形性能，从而能够适应地震中的情况。
结束语
由于我国处在地震频发地区，所以，我们要高度重视建筑物的抗震设计，尤其是对桥梁的抗震设计。桥梁是一个很重要的城市基础设施，要想建造一座抗震性能高的桥梁，一定要加强对桥梁抗震设计的重视，抗震设计必须作为桥梁设计的一项重要内容，采用合理的方法对桥梁进行抗震设计，不仅能使桥梁的寿命增加，还能使桥梁的稳定性和安全性得到提高，降低了地震对桥梁的危害。
参考文献
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