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[摘 要]在公路桥梁的基本设计中，抗震性占有极为重要的作用，对整个工程在完工后的正常运行有着直接的影响。因此，在对公路桥梁进行抗震设计开展的过程中，其所涉及的方面相对较广，在设计的过程中对桥梁抗震计算进行重点关注， 在一定程度上为工程质量提供了保障。本文对公路桥梁设计与抗震措施进行了探讨。
[关键词]公路桥梁；设计；抗震；措施
中图分类号：U442.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0131-01
在橋梁设计过程中，桥梁结构抗震设计是非常重要的一个环节，在现在我国的铁路、公路大规模建设过程中，桥梁结构的安全问题已经引起大家的关注。在桥梁设计中一定要采取合理的抗震措施，从而促进桥梁适用性、耐久性、安全性的进一步完善与提升。
一、公路桥梁的抗震设计
1、 抗震概念设计
优秀的概念设计需要根据桥梁的功能和结构做出相应的力学分析，设计出独特的防震结构体系。抗震桥梁设计时，应对动力特征进行简单分析和对震力进行预测，找到桥梁结构设计的薄弱部位进行加固；然后对上、下部结构连接部位和过渡孔处连接部位及塑性铰预期部位和桥墩形式的选取、构造设计等进行分析同时做出相应的补救措施，防治桥梁出现坍塌，来保证桥梁结构的经济性、抗震安全性和选择结构体系正确性。最后，应根据分析结果对抗震性能的好坏进行综合性评定，根据分析结果再对设计方案进行不断的修改和完善，力求达到最佳。
2、延性抗震设计
桥梁的抗震设计，要对预期会出现的塑性铰部位进行配筋设计计算，对其进行加固和防护；同时为保证抗震安全性，对桥梁结构进行分析，直到通过抗震能力检测。考虑多数条件，多种墩高和场地及多种地震烈度的情况， 在进行桥墩线弹性最大弯矩比和非线性位移延性比参数的变化规律分析是通过大量数据分析统计和计算得到的，根据随机地震反应理论和动力计算，总结出估算解决桥墩位移延性的方法，降低地震所造成的危害。
3、桥梁减、隔震设计
进行桥梁减震和隔震设计可以较好地提高桥梁抗震能力，并且具有简便、先进、经济等优点。减隔震支座的设计装置使得结构消耗的能量较少同时增大结构的振型周期，降低了地震时的震波频率，良好的自我复位能力结合了结构特点选取适当的建设方案，建立相应的建造参数，合理有效的使得结构地震的反应程度降低，使地震后桥梁上部结构基本能够恢复到原来的位置，最大程度的减少了桥梁建筑损失程度。
4、场地的选择
在场地选择的过程中，应该选择有利于桥梁抗震的地势基础。其中有利于抗震的地段主要指一些土壤条件好和比较坚实的地段。不利于桥梁抗震的地段主要是指在地震的过程中可能发生陷落的松软地段以及土壤成因、岩石状态和性质都不明显的地段。如果因为特殊原因无法避开这些路段，就要采取必要的措施来加强地段的抗震能力。对于在地震过程中会滑移或者是地面出现开裂情况的地段，可以采用稳定地基的措施。只有建立良好的地基基础，桥梁建设的质量才有一定的保障。
5、拉索式桥梁梁板连梁装置设计
首先根据拉索容许抗拉力来确定公路桥梁拉索式设计的拉索数量，我们假定某受力面上的拉索平均分担设计地震荷载冲击力， 然后就可以通过公式来确定：每根拉锁承受的设计荷载=桥梁梁板连梁装置设计地震冲击最大破坏力/拉锁数量≦拉索设计抗拉力。
6、桥梁梁板连梁装置设计的移动量
公路桥梁的桥梁梁板连梁装置的设计最大纵向位移量要在以最大的结构破坏力为限的基础上小于梁的搁置长度。可以允许的纵向位移量移动范围可以根据以下公式计算：橡胶支座的允许剪切变形量≦桥梁（使用橡胶支座）桥梁梁板连梁装置的设计纵向移动量，横向位移主要由桥梁抗震档块控制。
7、桥梁缓冲装置的设计
桥梁缓冲装置中使用的缓冲橡胶材料一般选氯丁橡胶或工程橡胶材料，其硬度和允许压应力应满足缓冲地震冲击力的要求，然后通过公式可以得出桥梁橡胶缓冲装置的压应力：橡胶缓冲应力=桥梁梁板连梁装置的设计地震最大破坏力/缓冲装置橡胶的受压面积。桥梁垂直竖向缓冲可结合桥梁橡胶支座综合设计。
二、提高公路桥梁抗震设计的策略
1、抗震设防标准。这是桥梁结构抗震设计的最基本问题。过去的几十年的时间里，研究者和工程师都提出分级抗震设防的原则：即小震不坏；中震发生有限的结构或非结构构件的破坏；大震发生严重的结构和非结构构件的破坏，但不产生严重的人员伤亡；而在可能袭击工程场地最严重的地震作用下，结构不倒塌。这些基本的结构性能目标今天被大多数的设计规程所采用。但传统的作法是，只针对单一的地震作用水平进行结构的抗震设计。现在的问题是针对每一个目标都结出相应的具体设计程序。这样一来，就需要对目前实际上还是单一水准强度抗震设计原则进行修订，采用多水准、多设防目标和多阶段的抗震设计原则。
2、构造细节。桥梁结构抗震设计中的许多问题目前还不能完全通过定量化方法加以解决。因此根据震害经验、概念设计和定性研究的结果提出构造细节方面的要求，对保证桥梁结构的抗震安全十分重要。美、欧等国家的桥梁结构抗震设计规范和准则都已十分重视这一点。我国现行的《公路工程抗震设计规范》在这方面明显不足，新编的《城市桥梁抗震设计规范》将特别注意这方面的问题。
3、延性和位移设计。传统的桥梁抗震设计采用强度设计方法，即使考虑到延性和位移，也是通过强度指标间接地实现。现在人们越来越认识到了位移在桥梁结构抗震设计中的重要性，很多研究者和工程师建议在抗震设计中直接使用位移为设计参数，这样就将形成多参数抗震设计方法：在这方面，各种非弹性反应谱的研究和应用工作一直在进行。一些建筑结构抗震设计指南和准则已经引入了位移设计的概念和方法。
4、 对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造，以及需提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁，另外还应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度，并增设防止位移的隔挡装置。对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨，应加设防移角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。
5、在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。跨度不均，墩身刚度不等极易发生震害。对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和桩顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度，以便使刚度尽量保持一致。地震区桥跨不宜太长，大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大，从而降低墩柱的延性力。
6、对高烈度区的桥梁设计应在纵向设置一定的消能装置，如采用减、隔震支座，以及在梁体和墩台的连接处增加结构的柔性和阻尼以便共同受力和减小水平桥梁荷载。
7、由于拱桥对支座水平位移十分敏感，而两边桥台的非同步激振会引起较大的伪静力反应，有时甚至会大于惯性力所引起的动力反应，因此要求震区的拱桥墩台基础务必设置于整体岩盘或同一类型的场址以保证震时各支座的同步激振。
8、 墩柱设计中应尽可能的使用螺旋形箍筋，以便为墩柱提供足够的约束。另外墩身及基础的纵向钢盘伸入盖梁和承台应有一定的锚固长度以增强连接点的延性，并且，桥墩基脚处应有足够的抵抗墩柱弯矩与剪切力的能力，不允许有塑性铰接。
9、采用上部结构和桥墩完全连接的刚构体系，并且桩尖穿过可液化层达到坚硬土层上，由于结构的超静定次数增大和坚实的桩尖承载能力的保证，减少了由于土壤变形而失效的可能性。
总而言之，地震作为自然灾害，目前还无法准确的进行提前预测，但我们可以提前采取相应的预防措施，以减少地震所带来的损失发生。
参考文献
[1] 王伟.现代桥梁抗震设计需关注的几个问题[J].科技信息.2011（17）
[2] 刘志强.浅析桥梁抗震设计的重要性[J].城市建筑.2014（02）
[3] 苏波，陈占力.浅析预制装配式桥梁抗震设计及抗震措施[J].市政技术，2012，30（3）：65-67.
[关键词]公路桥梁；设计；抗震；措施
中图分类号：U442.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0131-01
在橋梁设计过程中，桥梁结构抗震设计是非常重要的一个环节，在现在我国的铁路、公路大规模建设过程中，桥梁结构的安全问题已经引起大家的关注。在桥梁设计中一定要采取合理的抗震措施，从而促进桥梁适用性、耐久性、安全性的进一步完善与提升。
一、公路桥梁的抗震设计
1、 抗震概念设计
优秀的概念设计需要根据桥梁的功能和结构做出相应的力学分析，设计出独特的防震结构体系。抗震桥梁设计时，应对动力特征进行简单分析和对震力进行预测，找到桥梁结构设计的薄弱部位进行加固；然后对上、下部结构连接部位和过渡孔处连接部位及塑性铰预期部位和桥墩形式的选取、构造设计等进行分析同时做出相应的补救措施，防治桥梁出现坍塌，来保证桥梁结构的经济性、抗震安全性和选择结构体系正确性。最后，应根据分析结果对抗震性能的好坏进行综合性评定，根据分析结果再对设计方案进行不断的修改和完善，力求达到最佳。
2、延性抗震设计
桥梁的抗震设计，要对预期会出现的塑性铰部位进行配筋设计计算，对其进行加固和防护；同时为保证抗震安全性，对桥梁结构进行分析，直到通过抗震能力检测。考虑多数条件，多种墩高和场地及多种地震烈度的情况， 在进行桥墩线弹性最大弯矩比和非线性位移延性比参数的变化规律分析是通过大量数据分析统计和计算得到的，根据随机地震反应理论和动力计算，总结出估算解决桥墩位移延性的方法，降低地震所造成的危害。
3、桥梁减、隔震设计
进行桥梁减震和隔震设计可以较好地提高桥梁抗震能力，并且具有简便、先进、经济等优点。减隔震支座的设计装置使得结构消耗的能量较少同时增大结构的振型周期，降低了地震时的震波频率，良好的自我复位能力结合了结构特点选取适当的建设方案，建立相应的建造参数，合理有效的使得结构地震的反应程度降低，使地震后桥梁上部结构基本能够恢复到原来的位置，最大程度的减少了桥梁建筑损失程度。
4、场地的选择
在场地选择的过程中，应该选择有利于桥梁抗震的地势基础。其中有利于抗震的地段主要指一些土壤条件好和比较坚实的地段。不利于桥梁抗震的地段主要是指在地震的过程中可能发生陷落的松软地段以及土壤成因、岩石状态和性质都不明显的地段。如果因为特殊原因无法避开这些路段，就要采取必要的措施来加强地段的抗震能力。对于在地震过程中会滑移或者是地面出现开裂情况的地段，可以采用稳定地基的措施。只有建立良好的地基基础，桥梁建设的质量才有一定的保障。
5、拉索式桥梁梁板连梁装置设计
首先根据拉索容许抗拉力来确定公路桥梁拉索式设计的拉索数量，我们假定某受力面上的拉索平均分担设计地震荷载冲击力， 然后就可以通过公式来确定：每根拉锁承受的设计荷载=桥梁梁板连梁装置设计地震冲击最大破坏力/拉锁数量≦拉索设计抗拉力。
6、桥梁梁板连梁装置设计的移动量
公路桥梁的桥梁梁板连梁装置的设计最大纵向位移量要在以最大的结构破坏力为限的基础上小于梁的搁置长度。可以允许的纵向位移量移动范围可以根据以下公式计算：橡胶支座的允许剪切变形量≦桥梁（使用橡胶支座）桥梁梁板连梁装置的设计纵向移动量，横向位移主要由桥梁抗震档块控制。
7、桥梁缓冲装置的设计
桥梁缓冲装置中使用的缓冲橡胶材料一般选氯丁橡胶或工程橡胶材料，其硬度和允许压应力应满足缓冲地震冲击力的要求，然后通过公式可以得出桥梁橡胶缓冲装置的压应力：橡胶缓冲应力=桥梁梁板连梁装置的设计地震最大破坏力/缓冲装置橡胶的受压面积。桥梁垂直竖向缓冲可结合桥梁橡胶支座综合设计。
二、提高公路桥梁抗震设计的策略
1、抗震设防标准。这是桥梁结构抗震设计的最基本问题。过去的几十年的时间里，研究者和工程师都提出分级抗震设防的原则：即小震不坏；中震发生有限的结构或非结构构件的破坏；大震发生严重的结构和非结构构件的破坏，但不产生严重的人员伤亡；而在可能袭击工程场地最严重的地震作用下，结构不倒塌。这些基本的结构性能目标今天被大多数的设计规程所采用。但传统的作法是，只针对单一的地震作用水平进行结构的抗震设计。现在的问题是针对每一个目标都结出相应的具体设计程序。这样一来，就需要对目前实际上还是单一水准强度抗震设计原则进行修订，采用多水准、多设防目标和多阶段的抗震设计原则。
2、构造细节。桥梁结构抗震设计中的许多问题目前还不能完全通过定量化方法加以解决。因此根据震害经验、概念设计和定性研究的结果提出构造细节方面的要求，对保证桥梁结构的抗震安全十分重要。美、欧等国家的桥梁结构抗震设计规范和准则都已十分重视这一点。我国现行的《公路工程抗震设计规范》在这方面明显不足，新编的《城市桥梁抗震设计规范》将特别注意这方面的问题。
3、延性和位移设计。传统的桥梁抗震设计采用强度设计方法，即使考虑到延性和位移，也是通过强度指标间接地实现。现在人们越来越认识到了位移在桥梁结构抗震设计中的重要性，很多研究者和工程师建议在抗震设计中直接使用位移为设计参数，这样就将形成多参数抗震设计方法：在这方面，各种非弹性反应谱的研究和应用工作一直在进行。一些建筑结构抗震设计指南和准则已经引入了位移设计的概念和方法。
4、 对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造，以及需提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁，另外还应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度，并增设防止位移的隔挡装置。对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨，应加设防移角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。
5、在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。跨度不均，墩身刚度不等极易发生震害。对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和桩顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度，以便使刚度尽量保持一致。地震区桥跨不宜太长，大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大，从而降低墩柱的延性力。
6、对高烈度区的桥梁设计应在纵向设置一定的消能装置，如采用减、隔震支座，以及在梁体和墩台的连接处增加结构的柔性和阻尼以便共同受力和减小水平桥梁荷载。
7、由于拱桥对支座水平位移十分敏感，而两边桥台的非同步激振会引起较大的伪静力反应，有时甚至会大于惯性力所引起的动力反应，因此要求震区的拱桥墩台基础务必设置于整体岩盘或同一类型的场址以保证震时各支座的同步激振。
8、 墩柱设计中应尽可能的使用螺旋形箍筋，以便为墩柱提供足够的约束。另外墩身及基础的纵向钢盘伸入盖梁和承台应有一定的锚固长度以增强连接点的延性，并且，桥墩基脚处应有足够的抵抗墩柱弯矩与剪切力的能力，不允许有塑性铰接。
9、采用上部结构和桥墩完全连接的刚构体系，并且桩尖穿过可液化层达到坚硬土层上，由于结构的超静定次数增大和坚实的桩尖承载能力的保证，减少了由于土壤变形而失效的可能性。
总而言之，地震作为自然灾害，目前还无法准确的进行提前预测，但我们可以提前采取相应的预防措施，以减少地震所带来的损失发生。
参考文献
[1] 王伟.现代桥梁抗震设计需关注的几个问题[J].科技信息.2011（17）
[2] 刘志强.浅析桥梁抗震设计的重要性[J].城市建筑.2014（02）
[3] 苏波，陈占力.浅析预制装配式桥梁抗震设计及抗震措施[J].市政技术，2012，30（3）：65-67.