浅谈落桥防止系统的强化

　　摘 要：落桥防止系统的强化，考虑既设桥梁的固有条件，一般的事前调查(概略调查，强化方法的概略选定)，设计(详细调查，强化法的决定，详细设计)的顺序进行。

　　关键词：要素 落防 强化 调查

　　Abstract: Falls bridge prevent the system from the strengthening, considering both the natural conditions set bridge, the general interviewed (general survey method, strengthen the general outline of selected), design (detailed investigation, aggrandizement law decision, and detailed design).

　　Key Words: strengthen the investigation into the elements

　　中图分类号： K928 文献标识码：A 文章编号：

　　和平年代，但地球并不和平，尤其是地震，海啸……对人类灾难性的破坏，像汶川地震等，不仅仅导致房屋的破坏，桥梁大幅度的坍塌，阻断了道路，交通无法正常通行。日本以岛国文明，水域面积占国土面积的比重很大，为了保证道路的四通八达交通要道以桥梁为主。由于日本地处地震多发带，所以对桥梁耐震性能要求很高。因从事日本桥梁设计工作多年，自认为日本在桥梁的耐震方面有很深的研究，很值得借鉴。

　　桥梁，除了连接道路，保证道路正常通行外，在地震发生后，也要保障向受灾地运送食品医疗等救灾物资，保证受灾地区与外界不被中断，以便更快得重建灾区。所以为保证在地震发生后，既设桥梁本体不被破坏，同时也不能因为地震时的横向作用力致使桥梁位置偏移或者是从桥墩上落掉，这就需要在桥梁建成时，安装耐震装置，使其在地震后相对位置不发生过大的偏移。这里就简单的介绍此装置的强化。

　　在日本，防止桥梁地震时相对位移或者从桥墩上掉落的装置，统称作落桥防止系统。它是一种新型的减震，抗震设计和加固方法，其主要功能是阻止梁从支承上脱落。它的强化由梁搁置长度，连梁装置，限位装置，段差防止装置四种构成要素。

　　1.梁搁置长度：是防止桥梁在大型破坏性地震时，假定不用连梁装置，限位装置时，防止上部构造从下部构造顶部脱落而需要确保的梁端到下部构造边缘的距离。当梁搁置长度值不满足要求时，就需要对桥梁进行补强。强化的方法通常是对桥墩的端部进行扩充，一种是混凝土扩幅，二种是钢制扩幅。

　　2.连梁装置：由于地震作用的不可预见性，出于安全的考虑，在可能发生更大烈度地震的地区，设置一种连接上下部工的附属构造，把桥梁上下部工之间发生的相对位移限制在梁搁置长度许容范围内的。此构造主要用来限制桥梁沿其中心轴方向的相对位移。连梁装置常用构造为：预应力钢线构造，缓冲链构造以及梁轴线方向突起构造。强化的方法是桥梁本体连接，桥梁本体与下部工连接或者追加突起。另外，根据梁搁置长的确保和限位装置的设置进行强化。

　　3.限位装置：是桥梁在预期地震作用下，限制桥梁伸缩缝或支座处产生过大的变位，是落桥防止系统的第一线保护装置。与连梁装置相比，此构造只能抵抗比较小的地震水平力，限制较小的相对位移。但限位装置能同时限制桥梁中心轴方向及其直角方向两方向的相对位移。限位装置的常用构造有：纵型缓冲钢棒，切断防止装置以及钢制突起构造。强化方法是追加新的限位装置。限位装置的钢制突起构造和连梁装置的突起构造比较类似，只是多了桥梁中心轴直角方向的突起，而且其限制的相对位移的量要小于连梁装置。

　　4.段差防止装置：是桥梁本体的下沿距桥墩上沿比较高时，在发生较大型破坏性地震时支持装置破坏以后，防止桥面和路面之间发生大落差导致车辆无法通行而设置的一种桥梁附属构造。设计要领规定，当桥梁本体的下沿距离桥墩上沿大于400mm时，必须安装此装置，其构造主要为混凝土或者钢制突起。

　　以上四种构成要素即是落桥防止系统的要素也是落桥防止系统强化的要素，在此基础上还要考虑既设桥梁的各种各样的固有条件，一般的进行顺序如下

　　① 事前调查(在设计委托前实施)

　　· 概略调查……实施设计委托前，对落防系统构成要素和他的基本形式进行必要概略选定的调查。进行资料调查和现场调查，桥梁的基本要素、既设梁搁置长、既设的落桥防止装置的种类、突起构造等的设置是否合适等情况进行大概的把握。

　　a. 桥梁的基本条件:以现有的设计图面等为基础进行桥梁基本事项的调查。

　　b. 既设的梁搁置长度是否合适：根据竣工图等调查梁搁置长度，判断是否满足必要值。

　　c. 既设的落桥防止的种类，形式：在现场调查中，调查既设落桥防止装置的有无和形式等。

　　d. 设置上下部工突起和桥梁主体间连接构造的场合，构造是否合适：根据竣工图和现场调查调查构造是否吻合。

　　· 强化法的概略选定……在概略调查基础上，概略选定落桥防止系统的构成要素和落桥防止的基本形式。

　　② 设计(根据委托设计实施)

　　· 详细调查……得到概略调查后概略选定的落防系统得构成要素和他的基本形式的验证，设计委托时，关于详细设计必要的详细事项进行调查。由竣工图面等得来的详细调查资料和现场详细调查为基础，对现状进行把握。

　　a. 关于概略调查事项详细验证：上下部工竣工图(设计图，设计计算书，数量计算书);补强，修复履历和关联图面;地形调查资料;其他。

　　b. 既设关联部材的详细寸法，形状等：落桥防止系统关于新设的场所，既设部材的固定，有必要考虑确保设计变位量等的详细寸法，进行形状调查。

　　c. 既设关联部材的材料强度：在已有的资料，既设关联部材的材料强度不明，根据设计当时示方书安全侧的判断进行推定。

　　d. 上部工死荷重反力：落桥防止系统的设计，上部工死荷重反力是必要的。

　　· 强化法的决定……基于详细调查事前设想落桥防止系统的构成要素和检讨基本形式的妥当性、预备必要的替换方案、最终决定强化法。

　　· 详细设计……对最终决定的强化法进行详细设计。

　　结束语：

　　目前，我国已进入交通基础建设的高速发展时期，在工程设计中桥梁的耐震性问题要引起高度重视。日本在桥梁耐震设计方面有丰富的经验，完备的技术很值得我们学习利用。借鉴国外桥梁建设的经验，充分吸取国外桥梁的历史教训，提高我国桥梁的设计与施工水平，采取多种措施提高桥梁的耐震性，才能提高桥梁的使用寿命，保证人民的生命财产安全。

　　参考文献

　　[1]既设桥梁落桥防止系统强化要领(案).日本(平成10年3月)

　　[2]既设桥梁落桥防止系统设计手引(日本道路协会).日本(平成11年3月)

　　[3]钢桥附属物设计手引(日本桥梁建设协会).日本(平成3年10月)

　　[4]道路桥示方书钢桥篇(日本道路协会).日本(平成14年3月)