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【摘要】桥梁在交通运输中占据着非常重要的作用，21世纪以来，地震的发生越来越频繁，于是桥梁工程中的抗震设计问题逐渐受到了人们的重视。桥梁的结构、所用的原材料等都会和桥梁的抗震能力有着密切联系，为了促进桥梁建设的发展，本文重要就桥梁抗震设计问题及对策展开相关论述。
【关键词】桥梁；抗震设计；问题；对策
中图分类号：U452.2+8文献标识码：A
1.前言
桥梁工程是交通网络中非常重要的组成部分，因此，必须对桥梁工程抗震设计引起重视。科学而合理的抗震设计能使桥梁的结构、延性及强度都得到有效保证，从而能使桥梁具有较明显的抗震效果。本文主要从以下方面对桥梁抗震设计问题及对策作相关分析。
2.桥梁抗震设计中的常见问题
（1）对桥梁进行设计的过程中，没有对细节引起重视。如对桥梁的结构进行设计时，相关人员没有结合桥梁所在地区桥梁的运输情况，从而使桥梁的使用性能因结构及原材料等而有所降低。此外，还存在桩基主筋保护层和设计图纸不一致、空心梁预埋数量不能满足伸缩缝处的要求等问题。
（2）钢筋中保护层的设计没有达到相关标准。如桥梁箍筋到梁侧面的距离较小，钢筋的混凝土净保护层无法达到相关要求[1]。另一方面，许多位于III类环境中的桥梁，常因钢筋的保护层厚度无法满足要求而使用定位钢筋做钢筋笼，从而使钢筋缺乏一定的抗腐蚀性能。
（3）预应力混凝土结构、钢筋混凝土等的箍筋及配筋设置不符合要求。如腹板中心线和桥墩处箱梁的支座无法重合，支座支承在箱梁的横隔梁上，位于支承中心两侧的横隔板箍筋相距较远；墩柱纵向主筋的箍筋肢数较少，无法达到抗震标准；墩柱与箱梁腹板间的箍筋相距过大，没有在同排内纵向钢筋相距150mm或15倍箍筋较大直径中设置相应的复合箍筋。
（4）桥梁的配筋设计不合理。如对桥梁普通钢筋中的混凝土帽梁进行设计时，没有结合桥梁的结构对帽梁的主拉应力斜筋的起弯点进行布置，从而使斜筋间的距离过大；没有在连续梁中间支承附近的腹板中设置纵向钢筋，从而使其支承力度无法达到一定强度；对桥墩钢筋进行布置时，把主拉应力斜筋和梁支座下的牛腿结构进行连接时，没有以竖直或水平方式使斜筋和钢筋进行焊接，从而对二者的稳定性产生影响[2]。
（5）钢筋的搭接长度不符合要求。如对墩台及钢筋混凝土连续板梁进行设计时，没有根据相关规范设置受拉钢筋的搭接长度；使用绑扎方式对直径为32mm的钢筋进行连接，不符合相关规范。当钢筋的搭接长度在35d以内时，钢筋搭接所在的部位的抗拉强度就会较弱，且也不符合设计规范，这样就会降低钢筋混凝土构件的抗弯性能，且这样还会使两端钢筋出现较大的滑移，进而会对桥梁的稳定性产生影响。
3.桥梁抗震设计措施
3.1 桥梁抗震总体设计中应注意的方面
（1）总体设计是桥梁抗震设计中的基础，在抗震设计中具有关键性作用，如何正确选择桥位是桥梁抗震设计中的核心内容。对桥址进行选择时，应根据地质地形等错开地震发生时有可能会失效的松软地基土地，而应选择一些有硬粘土及碎石坚实地基等比较坚硬的土地。稳定性较差的坡地、较软的粘土地基及使用人工所填的土都是桥址地的危险区域，对拱桥进行设计时，应防止地质跨越断层的出现，当地质比较复杂时，应由相关专家对地质情况的安全性进行评价分析[3]。
（2）桥梁的选择。选择桥梁时，应与工程规模、地质地形等相关因素相结合，使用综合方法对各种因素进行评价后，再从多种方案中选取最科学而合理的设计，以使桥型、型式、墩台等具备较强的抗震能力。需注意的是，选择桥型时，应选择科学合理，符合先进技术且便于加固修复的桥梁体系结构，使用具有减震作用的混凝土型钢结构，使用利于抗震的桥孔等跨型式，此外，还应避免高墩和大跨组合。另一方面，还应使桥梁的质量分布均匀，自重较轻，且体形也较简单。
（3）在桥梁的抗震设计中，对称的刚度结构是最重要的抗震因素。当桥墩较低矮及桥梁高度差异较大时，所产生的地震水平力也会较大，当桥墩属于大跨径桥孔中的一部分时，也容易产生较大的地震力。因此，当桥址位于高烈风度区域时，为了避免上述现象的发生，应在不利墩上选择一些在抗震方面具有较好性能的支座，以在一定程度上降低桥墩墩顶的整体刚度。此外，如果桥台在地震时稳定不够强，在地震的作用下，其就可能会逐渐向河心移动，从而就会使桥长出现缩短现象，进而就会导致桥孔出现扭转或错动，最后就可能会导致墩台折断或开裂现象。因此，当地基符合一定条件时，可利用置埋式或把台身制作成具有较高的抗推刚度及较强的整体性的外形。
3.2桥梁抗震构造的设计方法
现阶段，比较实用的抗震方法是增强桥梁结构的柔性并使其结构的自振周期得以延长，从而使因地震而出现的地震荷载及能量耗散能力等得以减少，从而使地震所导致的结构反应得到有效减少。
3.2.1常用而有效的抗震方法
（1）把阻尼器和隔震支座进行结合。此方法主要利用桥墩在地震作用下所发生的弹塑性变形耗散地震能量进行减震，从而通过桥墩的延性进行抗震。
（2）隔震支座。此方法主要使用叠层橡胶支座、聚四氟乙烯支座、铅芯橡胶支座等减、隔震支座在墩、台和梁体的连接处来使桥梁的阻尼和柔性得到一定增加，从而使桥梁因地震而引发的反应得到有效减少[4]。根据相关理论和试验可知，使用减、隔震支座桥梁结构的梁体以及支座与墩、台相联结的方式对桥梁结构进行设计，并把减、隔震支座安装在墩、台和梁体的交接处，可使墩、台所受到的水平地震力得到一定减少。
（3）利用桥墩的延性进行减震。对桥墩中的桥孔等部位进行设计时，使之具有较强的延性，从而使其这些部位在地震的作用下形成具有一定稳定性的塑性铰，并使桥梁的结构周期在弹塑性变形的作用下得以延长，进而使地震能量逐渐耗散。
3.2.2支撑连接构件与桥墩、桥台的抗震方法
（1）支撑连接构件的抗震方法。在墩台的顶帽上设置相应的防止落梁的措施，如在支座中加横向或纵向的挡块，以防止支座出现滑动或位移。橡胶支座对地震能耗由较明显的消除作用，从而可起到较好的抗震效果。对于不利墩，使用塑性鉸和减隔震支座等进行防震。选用伸缩缝时，应结合其在地震作用下有可能会出现的位移对其变形能力进行设计，此外，还应使伸缩缝支承面具有一定宽度，并根据桥梁的具体情形设置剪力键和限位器。
（2）桥墩的抗震方法。对于高墩，应使用钢筋混凝土结构的空心截面，使用双排的柱式墩及排架桩墩或把柱、桩直径适当加大，为了使柱、桩的抗剪强度及抗弯延性得到一定提高，还应在柱、桩设置横系梁。需注意的是，不能使用塑性材料对桥墩基脚处进行铰接，以保证其对剪切力及墩柱弯矩应具有足够的抵抗能力[5]。在紧接承台下桩基和桥墩塑性铰所在区域中适当加强箍筋配置，尽可能使墩柱的箍筋间距较小，以增大墩柱的延性。当桥墩的高度相差过大时，矮墩就会因刚度大而容易受损，因此，应把使用钢套筒包住矮墩，从而对墩柱的强度及刚度进行适当调整。如果桥跨过大，墩柱所承受的轴向力就会有所增加，因此，在地震区域内，应把桥跨控制在一定范围内，以在一定程度上保证墩柱的延性力。
（3）桥台的抗震方法。对于桥台胸墙应增加配筋，以保证期强度，把弹性换块设置在梁与桥台胸墙之间及梁与梁之间，以对地震的冲击力进行缓冲。使用浅基的通道和小桥时，应在它们下部的做满河床铺砌或把支撑梁板进行适当增强，尽可能使它们保持四铰结构，以避免墩台因地震而出现滑移。如果桥位不能避开软土地基或液化土时，应增加桥长，并使桥梁中线和河流成正交关系，以把桥台建在具有一定稳定性的河岸上。把桥台高度应在8m以下，当台位所在路堤的高度在8m以上时，桥台应从离主沟槽较远、地质较好且地形平坦的地方通过，且还应在路堤填方内埋置台身，并使用混凝土挡墙等对其进行有效保护。对于肋板式结构或柱式的桥台，为了使填土尽可能密实，应先填土压实，再开挖；对于桩柱式结构的桥台，使用埋置式即可。另一方面，为了砂土避免在地震的作用下会出现液化现象，应使用非透水性填料建台背，并做好相应的排水和防水措施。
4.结语
桥梁的抗震设计对桥梁的使用及交通安全而言有着非常重要的意义，本文主要从桥梁抗震设计中的问题及措施作了相关分析，以此为相关工程的建设提供参考，进而促进桥梁建设的不断发展与进步。
【参考文献】
[1]于延楼,胡海勇,刘成国.浅析公路桥梁的抗震设计[J].公路交通科技(应用技术版),2011,(01):115-116.
[2]江俊波.桥梁工程抗震设计相关问题探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(02):114-115.
[3]宋爱清.结合汶川地震中桥梁的震害规律浅析辽安路桥梁设计的注意事项[J]. 北方交通,2010,(09):125-127.
[4]刘潇潇.桥梁抗震主要分析理论与计算方法研究[J].城市道桥与防洪,2011,(08):152-153.
[5]王光裕,刘保东,李鹏飞.新旧公路桥梁抗震设计规范的对比和分析[J].工程抗震与加固改造,2010,(03):139-140.
【关键词】桥梁；抗震设计；问题；对策
中图分类号：U452.2+8文献标识码：A
1.前言
桥梁工程是交通网络中非常重要的组成部分，因此，必须对桥梁工程抗震设计引起重视。科学而合理的抗震设计能使桥梁的结构、延性及强度都得到有效保证，从而能使桥梁具有较明显的抗震效果。本文主要从以下方面对桥梁抗震设计问题及对策作相关分析。
2.桥梁抗震设计中的常见问题
（1）对桥梁进行设计的过程中，没有对细节引起重视。如对桥梁的结构进行设计时，相关人员没有结合桥梁所在地区桥梁的运输情况，从而使桥梁的使用性能因结构及原材料等而有所降低。此外，还存在桩基主筋保护层和设计图纸不一致、空心梁预埋数量不能满足伸缩缝处的要求等问题。
（2）钢筋中保护层的设计没有达到相关标准。如桥梁箍筋到梁侧面的距离较小，钢筋的混凝土净保护层无法达到相关要求[1]。另一方面，许多位于III类环境中的桥梁，常因钢筋的保护层厚度无法满足要求而使用定位钢筋做钢筋笼，从而使钢筋缺乏一定的抗腐蚀性能。
（3）预应力混凝土结构、钢筋混凝土等的箍筋及配筋设置不符合要求。如腹板中心线和桥墩处箱梁的支座无法重合，支座支承在箱梁的横隔梁上，位于支承中心两侧的横隔板箍筋相距较远；墩柱纵向主筋的箍筋肢数较少，无法达到抗震标准；墩柱与箱梁腹板间的箍筋相距过大，没有在同排内纵向钢筋相距150mm或15倍箍筋较大直径中设置相应的复合箍筋。
（4）桥梁的配筋设计不合理。如对桥梁普通钢筋中的混凝土帽梁进行设计时，没有结合桥梁的结构对帽梁的主拉应力斜筋的起弯点进行布置，从而使斜筋间的距离过大；没有在连续梁中间支承附近的腹板中设置纵向钢筋，从而使其支承力度无法达到一定强度；对桥墩钢筋进行布置时，把主拉应力斜筋和梁支座下的牛腿结构进行连接时，没有以竖直或水平方式使斜筋和钢筋进行焊接，从而对二者的稳定性产生影响[2]。
（5）钢筋的搭接长度不符合要求。如对墩台及钢筋混凝土连续板梁进行设计时，没有根据相关规范设置受拉钢筋的搭接长度；使用绑扎方式对直径为32mm的钢筋进行连接，不符合相关规范。当钢筋的搭接长度在35d以内时，钢筋搭接所在的部位的抗拉强度就会较弱，且也不符合设计规范，这样就会降低钢筋混凝土构件的抗弯性能，且这样还会使两端钢筋出现较大的滑移，进而会对桥梁的稳定性产生影响。
3.桥梁抗震设计措施
3.1 桥梁抗震总体设计中应注意的方面
（1）总体设计是桥梁抗震设计中的基础，在抗震设计中具有关键性作用，如何正确选择桥位是桥梁抗震设计中的核心内容。对桥址进行选择时，应根据地质地形等错开地震发生时有可能会失效的松软地基土地，而应选择一些有硬粘土及碎石坚实地基等比较坚硬的土地。稳定性较差的坡地、较软的粘土地基及使用人工所填的土都是桥址地的危险区域，对拱桥进行设计时，应防止地质跨越断层的出现，当地质比较复杂时，应由相关专家对地质情况的安全性进行评价分析[3]。
（2）桥梁的选择。选择桥梁时，应与工程规模、地质地形等相关因素相结合，使用综合方法对各种因素进行评价后，再从多种方案中选取最科学而合理的设计，以使桥型、型式、墩台等具备较强的抗震能力。需注意的是，选择桥型时，应选择科学合理，符合先进技术且便于加固修复的桥梁体系结构，使用具有减震作用的混凝土型钢结构，使用利于抗震的桥孔等跨型式，此外，还应避免高墩和大跨组合。另一方面，还应使桥梁的质量分布均匀，自重较轻，且体形也较简单。
（3）在桥梁的抗震设计中，对称的刚度结构是最重要的抗震因素。当桥墩较低矮及桥梁高度差异较大时，所产生的地震水平力也会较大，当桥墩属于大跨径桥孔中的一部分时，也容易产生较大的地震力。因此，当桥址位于高烈风度区域时，为了避免上述现象的发生，应在不利墩上选择一些在抗震方面具有较好性能的支座，以在一定程度上降低桥墩墩顶的整体刚度。此外，如果桥台在地震时稳定不够强，在地震的作用下，其就可能会逐渐向河心移动，从而就会使桥长出现缩短现象，进而就会导致桥孔出现扭转或错动，最后就可能会导致墩台折断或开裂现象。因此，当地基符合一定条件时，可利用置埋式或把台身制作成具有较高的抗推刚度及较强的整体性的外形。
3.2桥梁抗震构造的设计方法
现阶段，比较实用的抗震方法是增强桥梁结构的柔性并使其结构的自振周期得以延长，从而使因地震而出现的地震荷载及能量耗散能力等得以减少，从而使地震所导致的结构反应得到有效减少。
3.2.1常用而有效的抗震方法
（1）把阻尼器和隔震支座进行结合。此方法主要利用桥墩在地震作用下所发生的弹塑性变形耗散地震能量进行减震，从而通过桥墩的延性进行抗震。
（2）隔震支座。此方法主要使用叠层橡胶支座、聚四氟乙烯支座、铅芯橡胶支座等减、隔震支座在墩、台和梁体的连接处来使桥梁的阻尼和柔性得到一定增加，从而使桥梁因地震而引发的反应得到有效减少[4]。根据相关理论和试验可知，使用减、隔震支座桥梁结构的梁体以及支座与墩、台相联结的方式对桥梁结构进行设计，并把减、隔震支座安装在墩、台和梁体的交接处，可使墩、台所受到的水平地震力得到一定减少。
（3）利用桥墩的延性进行减震。对桥墩中的桥孔等部位进行设计时，使之具有较强的延性，从而使其这些部位在地震的作用下形成具有一定稳定性的塑性铰，并使桥梁的结构周期在弹塑性变形的作用下得以延长，进而使地震能量逐渐耗散。
3.2.2支撑连接构件与桥墩、桥台的抗震方法
（1）支撑连接构件的抗震方法。在墩台的顶帽上设置相应的防止落梁的措施，如在支座中加横向或纵向的挡块，以防止支座出现滑动或位移。橡胶支座对地震能耗由较明显的消除作用，从而可起到较好的抗震效果。对于不利墩，使用塑性鉸和减隔震支座等进行防震。选用伸缩缝时，应结合其在地震作用下有可能会出现的位移对其变形能力进行设计，此外，还应使伸缩缝支承面具有一定宽度，并根据桥梁的具体情形设置剪力键和限位器。
（2）桥墩的抗震方法。对于高墩，应使用钢筋混凝土结构的空心截面，使用双排的柱式墩及排架桩墩或把柱、桩直径适当加大，为了使柱、桩的抗剪强度及抗弯延性得到一定提高，还应在柱、桩设置横系梁。需注意的是，不能使用塑性材料对桥墩基脚处进行铰接，以保证其对剪切力及墩柱弯矩应具有足够的抵抗能力[5]。在紧接承台下桩基和桥墩塑性铰所在区域中适当加强箍筋配置，尽可能使墩柱的箍筋间距较小，以增大墩柱的延性。当桥墩的高度相差过大时，矮墩就会因刚度大而容易受损，因此，应把使用钢套筒包住矮墩，从而对墩柱的强度及刚度进行适当调整。如果桥跨过大，墩柱所承受的轴向力就会有所增加，因此，在地震区域内，应把桥跨控制在一定范围内，以在一定程度上保证墩柱的延性力。
（3）桥台的抗震方法。对于桥台胸墙应增加配筋，以保证期强度，把弹性换块设置在梁与桥台胸墙之间及梁与梁之间，以对地震的冲击力进行缓冲。使用浅基的通道和小桥时，应在它们下部的做满河床铺砌或把支撑梁板进行适当增强，尽可能使它们保持四铰结构，以避免墩台因地震而出现滑移。如果桥位不能避开软土地基或液化土时，应增加桥长，并使桥梁中线和河流成正交关系，以把桥台建在具有一定稳定性的河岸上。把桥台高度应在8m以下，当台位所在路堤的高度在8m以上时，桥台应从离主沟槽较远、地质较好且地形平坦的地方通过，且还应在路堤填方内埋置台身，并使用混凝土挡墙等对其进行有效保护。对于肋板式结构或柱式的桥台，为了使填土尽可能密实，应先填土压实，再开挖；对于桩柱式结构的桥台，使用埋置式即可。另一方面，为了砂土避免在地震的作用下会出现液化现象，应使用非透水性填料建台背，并做好相应的排水和防水措施。
4.结语
桥梁的抗震设计对桥梁的使用及交通安全而言有着非常重要的意义，本文主要从桥梁抗震设计中的问题及措施作了相关分析，以此为相关工程的建设提供参考，进而促进桥梁建设的不断发展与进步。
【参考文献】
[1]于延楼,胡海勇,刘成国.浅析公路桥梁的抗震设计[J].公路交通科技(应用技术版),2011,(01):115-116.
[2]江俊波.桥梁工程抗震设计相关问题探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(02):114-115.
[3]宋爱清.结合汶川地震中桥梁的震害规律浅析辽安路桥梁设计的注意事项[J]. 北方交通,2010,(09):125-127.
[4]刘潇潇.桥梁抗震主要分析理论与计算方法研究[J].城市道桥与防洪,2011,(08):152-153.
[5]王光裕,刘保东,李鹏飞.新旧公路桥梁抗震设计规范的对比和分析[J].工程抗震与加固改造,2010,(03):139-140.