抗震设计在桥梁工程中的重要性

抗震设计在桥梁工程中的重要性

中国市政工程西北设计研究院有限公司四川成都610000

摘要:近年来,随着社会的不断发展和进步,我国城市化进程的发展也变得越来越快,桥梁工程建设项目的数量也与日俱增。在实际的发展过程中,桥梁工程的良好发展,可以很大程度上提升国家的经济水平。因此,为了进一步提升桥梁工程的整体质量和水平,在实际的工程建设过程中,一定要加强抗震设计,意识到这一工作的重要性,然后采用科学的抗震设计方式,有效避免地震作用下桥梁结构的安全问题,进而推动我国桥梁工程的良好发展。

关键词:抗震设计;桥梁工程;重要性

由于我国幅员辽阔,很多地区都位于地震带上,因此地震作用对桥梁结构的质量以及使用年限有着很大的影响。所以,为了可以更好地提升桥梁工程水平,在实际的工程建设过程中,一定要加大抗震设计的重视程度,认真考虑以及分析抗震性能特征,同时采用合理的抗震措施,积极开展抗震设计工作,提升设计水平,尽可能的降低地震对桥梁的影响,从而保证我国桥梁工程可以朝着良好的方向发展和进步。

一、抗震设计在桥梁工程中的重要性分析

第一,提高桥梁结构整体稳定性。在实际的发展过程中,如果桥梁缺乏抗震设计,那么当地震发生的时候,其就会出现一定的位移,长此以往,桥梁上部活动节点地方就会因为盖梁宽度设置不当而引发落梁等情况。而对于拱式结构的桥梁来说,如果没有进行抗震设计,那么其就会对拱上建筑以及腹拱造成一定的破坏,严重影响了桥梁的整体质量。由此可见,在桥梁工程建设过程中,加大对抗震设计的重视程度,提升抗震设计水平,可以很大程度上稳固桥梁的结构,提高桥梁整体质量[1]。

第二,提高桥梁基础稳定性。对于桥梁工程而言,如果桥梁地基受到地震的影响,那么不仅会加大地震的位移,还会进一步增强桥梁结构的振动反应,从而最终导致落桥等现象的发生。一般情况下,一些桥梁工程在建设的过程中,会采用排架桩基础,这种情况下,就会导致桩基的承载力逐渐下降,进而导致桥梁发生横向移动或者竖向移动,严重影响了桥梁质量。因此,在桥梁工程建设中,加大抗震设计的重视程度,无论是对提升地基稳固性,还是桥梁工程的未来发展,都具有十分重要的作用和意义[2]。

二、桥梁抗震设计的原则研究

在对桥梁工程进行抗震设计的过程中,设计人员一定要做到具体情况具体分析,严格的按照设计原则进行设计,保证抗震设计的合理性以及科学性,提升抗震设计的水平,进而全面提升桥梁抗震的质量和效果,促进我国桥梁工程的良好发展。

第一,合理选择桥址。在对桥梁地址进行选择的过程中,设计人员应该将其抗震性都考虑在内,保证所处区域可以具有较强的抗震性能。同时还要保证地面的坚硬程度。在实际的施工过程中,如果没有对地基稳定性进行严格的要求,那么当出现地震灾害的时候,就没有办法保证桥梁不受到影响。在对地址进行选择的过程中,应该选择多种方式进行解决,以免对桥梁质量造成影响[3]。

第二,保证结构具有一定的对称性。在桥梁抗震这一方面,与不等跨桥梁相比,对称性的结构刚度的优点比较多,可以很好的应对一些地震问题。比如:在实际设计过程中,如果桥墩的高度存在较大的差距,那么低墩就非常容易受到地震灾害的影响和干扰。所以,在对桥梁进行抗震设计的过程中,应该尽可能的保证结构呈现出对称的模式,确保桥梁工程质量和水平可以得到有效提升,进而促进其良好发展[4]。

第三,提高桥梁结构整体性。对于桥梁工程来说,其整体性是保证工程质量和效果的关键和基础。在桥梁工程建设的过程中,如果失去了整体性特点,那么其自身结构就无法发挥出其应有的作用,在地震灾害发生时缺乏较强的承载力,从而导致桥梁震落的情况发生。因此,在今后桥梁抗震设计的过程中,设计人员一定要遵循整体性原则,提升工程的稳定性。三、桥梁抗震设计的主要方法研究

在进行桥梁抗震设计的过程中,其设计方法比较多,具体可以体现在以下几点:

第一,抗震设计中的材料性能。在实际的抗震设计过程中,无约束混凝土的极限压应变不足以保证桥墩塑性铰区具有设计预期的塑性转动能力。一般情况下,这种情况出现的原因,主要是当塑性铰区截面最外层混凝土达到压碎应变时,混凝土保护层剥落,如果核心混凝土没有得到足够的约束,那么纵向裂缝就会很快的向核心扩展,从而导致混凝土横向膨胀,进而最终使得核心混凝土受压区的压溃。因此,为了可以进一步提升桥梁的抗震性能,在实际的抗震设计过程中,应该保证在满足数量要求的同时,对箍筋以及钢筋进行合理的配置,保证横向箍筋与纵向钢筋可以连接在一起,从而对核心混凝土进行约束,进而有效限制混凝土的横向膨胀,维持核心混凝土的完整性,提升核心混凝土的极限压应力,阻止纵向受压钢筋可能出现的屈曲。最主要的是,在核心混凝土受压区在破坏之前,可以维持比无约束混凝土高得多的压应变。

第二,桥梁抗震的概念设计研究。所谓的概念抗震设计,其主要是指以以往地震灾害以及抗震工程案例等为依据,不断的总结经验,保证可以从中获得基本抗震原则以及设计思想等,制定出科学以及合理的桥梁结构总体方案以及材料选择等,进而实现合理抗震设计的效果和目的。一般情况下,桥梁抗震概念设计的主要任务就是对抗震结构体系进行科学的选择,保证在桥梁使用的过程中,可以最大程度降低地震引发的问题。

第三,能力设计方法。对于能力设计而言,其可以明确的定出塑性铰区的位置,将塑性铰区截面的抗弯强度尽可能设计的与要求的强度接近,然后对塑性铰区进行详细的构造设计,从而确保塑性铰区截面可以提供设计预期的塑性转动能力。根据结构中潜在根据相关规定得知,在进行能力设计的过程中,其主要的步骤包括:在概念设计阶段,选择合理的结构布局;确定地震中预期出现的弯曲塑性铰的合理位置;对潜在塑性铰区建立截面弯矩-转角之间的对应关系;对选定的塑性耗能构件进行抗弯设计;对塑性铰区进行细致的构造设计。一般来说,能力设计的过程中不需要复杂精细的动力分析技巧,只要在粗略的估算条件下就可以保证结构具有预知的满意严重性能。需要强调的是:能力设计不是一种分析技巧,而是一种强大的设计工具。利用这种方式进行抗震设计,可以让设计人员设计出地震动特性不敏感结构,并且让结构按照设计预期的性能反应。

第四,延性桥梁抗震构造设计。在进行延性桥梁抗震构造设计的过程中,应该对延性桥墩中纵向钢筋进行考虑,保证其含量不要太高,也不要太低。而对于横向箍筋而言,由于其具有约束塑性铰区混凝土、提供抗剪能力以及防止纵向钢筋压曲等作用。因此,在进行抗震设计的过程中,也要进行合理的考虑,保证可以最大程度的降低地震对桥梁造成的影响[5]。

结束语

对于桥梁工程而言,其非常容易受到地震灾害的影响,使得其受力水平逐渐降低,最终导致一系列问题,不仅影响了桥梁工程的良好发展,也严重威胁到了人们的生命安全。因此,在今后桥梁工程建设的过程中,应该意识到抗震设计的重要性,并且积极的开展抗震设计工作,保证桥梁具有较强的抗震性能,提升桥梁工程的整体水平,从而促进我国桥梁工程的可持续发展。

参考文献:

[1]雷鸣.桥梁工程中的桥梁抗震设计[J].建筑工程技术与设计,2017(27):101-101.

[2]王晓涛.论桥梁工程中桥梁抗震设计研究[J].工业,2017(1):00052-00052.

[3]王银.桥梁结构抗震设计重要性修正系数的探讨[J].建材与装饰,2016(30):00262-00262.

[4]郭小帅,范宇龙.浅探桥梁工程抗震设计问题[J].建筑工程技术与设计,2017(1):111-112.

[5]刘雪飞.桥梁工程抗震设计研究的现状和展望[J].江西建材,2016(5):176-176.

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