桥梁抗震性能评价及抗震加固技术研究

桥梁抗震性能评价及抗震加固技术研究

桥梁是连接各城市和山区的交通纽带，其建设和运营对我国经济的发展起着着十分重要的作用，其安全性问题也格外突出，尤其是在地震带地区，对桥梁的抗震性能要求更高。因此，需要对桥梁抗震性能评价方法以及抗震加固技术进行研究，以确保桥梁结构在地震来临时能满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的要求，提高其安全性。本文将对桥梁抗震性能评价方法以及桥梁的抗震加固技术进行浅显的分析，以供参考。

标签：桥梁抗震性能评价加固技术

现阶段，我国在桥梁的建设上取得了较大的进步，然而在抗震设计上较发达国家还偏低，在遇到地震灾害时由于桥梁的垮塌而造成生命财产损失的实例还广泛存在。桥梁的抗震性能研究，是一个综合性过程，具有一定的复杂性，利用传统的定量方法无法准确的判断出各种因素对桥梁抗震性能的影响，所以需要对桥梁的抗震性能进行评价，并采用科学合理的必要措施，对桥梁进行加固，以增强桥梁的抗震能力。

一、桥梁的抗震设计概述

1.1.桥梁抗震概念设计

地震的发生存在着许多不确定因素，而用计算的方法来进行桥梁抗震的设计，无法将其不确定性带入到桥梁抗震设计中上来。因此在桥梁抗震设计中，常用的一种方法就是概念设计与计算设计相结合。概念设计是对桥梁抗震进行有序的，有组织的，有目标的设计活动，将桥梁抗震性能设计由抽象变为具体的一个过程。最优化概念设计的依据是所设计桥梁的主要功能、抗震强度大小等来进行桥梁的抗震设计。在桥梁抗震概念设计时，需要重视的是桥梁结构的经济性、抗震的安全性以及对桥梁结构体系建设的完整性。

1.2.桥梁的延性抗震设计

桥梁材料或构件的延性保证了在发生非弹性变形时材料或构件的强度不会受到较大的影响。因此，在桥梁的延性抗震设计中，要注重对预期会出现塑性铰部位进行配筋的设计。

1.3.桥梁减隔震设计

桥梁减隔震设计主要是通过将桥梁主体结构与可能引起结构破坏的地面运动尽可能的分离开来，以此来降低桥梁结构震动力的设计方法。此种设计方法，需要对所在地的地震波频率进行详细的调查和分析，以便于设计出最佳的桥梁减隔震设计方案。

二、桥梁抗震性能评价分析方法

现阶段，在桥梁抗震性能评价分析方法上，主要有经验统计法、反应谱法、时程分析法等。

2.1.经验统计法

经验统计法通过对过去所发生的桥梁地震灾害统计进行分析，结合最新的桥梁抗震理论知识，对影响桥梁抗震性能的因素进行综合分析，从而得到桥梁抗震性能预测公式的一种桥梁抗震评价分析方法。经验统计法适用于需要进行抗震分析或抗震鉴定桥梁较多的情况，这种情况下一般不需要建模，也没有较为复杂的计算，用经验统计法进行桥梁性能的评价是一种较为快捷而且简单的方法。

2.2.反应谱法

反应谱法是利用合适的计算方法，将地震的振动特性与桥梁结构在地震时的反应紧密的联系起来，从而得到地震震动频谱的特性。反应谱法的应用，将动态变为了静态，使动力问题转化为静力问题，简化了计算过程，从中得到结构多自由度体系下地震作用效应，以便优化设计提高桥梁的抗震能力。

2.3.时程分析法

时程分析法，在抗震设计中被称为“动态设计”，其主要核心是合适的地震震动加速度时程。时程分析法通过运动微分方程，能够在数值上得到较为精确的分析结果，但是在一些参数的设置上还存在着一定的问题。

三、桥梁抗震加固技术

对于桥梁的抗震性，要利用最新的桥梁抗震设计方式，选择合适的方法对其抗震性能进行评价，并根据桥梁抗震性能评价结果对桥梁抗震性选择合理的方式进行加固，延长桥梁的使用寿命，以满足现代社会繁重的交通运输需求。

3.1.桥梁地基与基础的抗震加固

桥梁地基与基础的抗震加固施工难度较大，且花费较高，因此，只有在进行了充分鉴定之后，确定地基的承载力度不够或基础的抗震能力不足时才可对桥梁地基与基础进行抗震加固处理。第一，如果承台的弯曲强度不足，则可以通过在原有的承台表面、侧面增设钢筋的方式来提高承台的弯曲强度。第二，如果承台的抗剪强度不足，则可以通过增加承台的厚度，即增加额外箍筋的方式来提高承台的抗剪强度。第三，如果桩基承台不稳定，则可以采用增大承台底部面积的方法来进行加固，并对承台进行修补。

3.2.桥梁裂缝修复加固

如果桥梁出现裂缝，则需要对其进行加固。首先，如果桥梁裂缝宽度在0.15mm以下，并且其裂缝深度较浅，则只需要对其用封闭胶进行涂刷，封闭其表面即可；其次，如果桥梁裂缝宽度大于0.15mm，则可以通过配好的化学浆液，利用压力将其注入桥梁结构的裂缝当中，使其充分扩散，从而将桥梁裂缝进行封闭。

3.3.桥梁结构混凝土表面缺陷加固

在进行桥梁混凝土表面缺陷加固时，首先要先对混凝土缺陷面積进行测量，确定其面积大小，然后再将有缺陷的混凝土进行凿除，并利用相关设备，对凿除地面进行清洁处理，使其保持干燥状态；其次，由于其凿除后的钢筋裸露，所以需要对其进行防锈处理；再次，在上述步骤完成后，要对混凝土进行配置，其在配置时必须要严格按照比例进行，以保证混凝土的性能；最后，对桥梁结构混凝土表面缺陷进行修补，并用力压实，最后进行验收。

3.4.桥梁整体结构系统加固

在桥梁整体结构加固过程中，其原则是不损害桥梁结构本体，主要方法包括：第一，植筋加固，即在避开结构中钢筋的情况下在构件上进行打孔，并将钢筋植入进去，从而使钢筋与周围混凝土粘合成一个整体的加固方法。第二，碳纤维布加固技术，即将碳纤维布与需要被加固的构件进行粘合的加固方法，具有更好的耐腐蚀、耐潮湿的特性，适用于一般的桥梁整体结构加固。第三，通过在混凝土构件外部黏贴钢板，提高桥梁整体的承载能力。该方法对被加固构件的损坏程度较小，能够使原构件发挥出其原有的作用。

四、总结

综上所述，在交通运输日渐繁重的现代，要保障桥梁道路的顺畅通行，使人们的生命财产在地震发生时免受损失，并促进社会经济的和谐发展，对桥梁抗震性能进行评价并对其抗震加固技术进行研究越来越成为一个重要的课题。在桥梁抗震性能评价研究上，要充分借鉴国内外先进的经验技术，针对不同地区的桥梁选用最合适的桥梁抗震性能评价方法，并根据评价结果对桥梁进行抗震加固，以确保桥梁的抗震性能达到最佳。

参考文献：

[1]陈相宇.桥梁抗震措施研究若干进展[J].江西建材，2018（10）：11+14.

[2]李宏男，成虎，王东升.桥梁结构地震易损性研究进展述评[J].工程力学，2018，35（09）：1-16.