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桥梁抗震设计中的减隔震及防落梁措施

桥梁抗震设计中的减隔震及防落梁措施

桥梁抗震设计中的减隔震及防落梁措施

【摘要】发生地震时,震区桥梁往往会发生严重破坏甚至落梁而造成巨大的经济和人员损失,救灾过程中由于桥梁破坏和落梁而导致的交通中断则进一步加重了地震的次生灾害。

本文主要对桥梁抗震的关键部位(即桥梁的支承及相关部件)进行减隔震和防落梁分析,以期在设计中采取合适的措施,减轻桥梁在地震中的震害程度。

【关键词】桥梁抗震、减隔震构造、防落梁措施。

桥梁抗震设计规范

桥梁抗震设计规范--基础设计方法 一、引言 近十年来,世界相继发生了多次重大地震,1989年美国 Loma Prieta地震()、1994年美国Northridge地震(、1995年日本阪神地震()、1999年土耳其伊比米特地震()、1999年台湾集集地震()等等。因此,专家们预测全球已进入一个新的地震活跃期。随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展,地震造成的损失越来越大。地震灾害不仅是大量地面构筑物和各种设施的破坏和倒塌,而且次生灾害中因交通及其他设施的毁坏造成的间接经济损失也十分巨大。以1995年日本版神地震为例,地震造成大量高速公路及高速铁路桥隧的毁坏,经济总损失高达1000亿美元。 近几次大地震造成的大量桥梁的破坏给了全世界桥梁抗震工作者惨痛的经验教训。各国研究机构纷纷重新对本国桥梁抗震规范进行反思,并进行了一系列的修订工作。日本1995年阪神地震后,对结构抗震的基本问题重新进行了大量的研究,并十分重视减振、耗能技术在结构抗震设计中的应用。桥梁、道路方面的抗震设计规范已经重新编写,并于1996年颁布实施。美国也相继在联邦公路局(FHWA)和加州交通部(CALTRANS)等的资助下开展了一系列的与桥梁抗震设计规范修订有关的研究工作,已经完成了ATC-18,ATC-32T和ATC-40等研究报告和技术指南。与旧规范相比,新规范或指南无论在设计思想,设计手法、设计程序和构造细节上都有很大的变化和深入。 大河的大跨桥梁、大型立交工程以及城市中大量高架桥的兴建,规范已大大不能适应。但是目前所有国内的桥梁设计,对抗震设计均在设计书上标明的参照规范即是《公路工程抗震设计规范》和《铁道工程抗震设计规范》。与国外如日本、美国的同类规范相比,中国现行《公路工程抗震设计规范》水准远落后于国外同类规范。若不进行改进,则必将给中国不少桥梁工程留下地震隐患。 本文主要介绍了各国桥梁抗震设计规范中基础部分的抗震设计。基础部分对全桥的地震响应以及墩柱力的分布均有非常重要的影响。基础设计不当会导致桥梁墩柱在地震中发生剪断、变形过大不能使用等等,有时甚至是桩在根部直接剪断破坏。基础设计需要考虑的方面除了基础形式的选择以外还包括抗弯强度、抗剪强度桩基础连接部分的细部构造、锚固构造等方面。本文首先对中、美、日、欧洲、新西兰五国或地区抗震设计规范中有关基础的部分进行了一般性的比较。笔者认为,相对而言中国的规范在基础抗震设计方面较为粗糙、可操作性不强。而日本规范在这方面作的最为细致,技术也较为先进。因此,在随后的部分中详细介绍了日本抗震规范的基础设计方法。 二、主要国家桥梁抗震规范基础抗震设计的概况 本文将中国桥梁抗震规范与世界上的几种主要抗震规范(美国的AASHTO规范、Cal-tans规范、ATC32美国应用技术协会建议规范,新西兰规范NZ,欧洲规范EC8,日本规范JAPAN)进行基础抗震设计方面的比较。 中国桥梁抗震设计规范有关基础设计的部分十分笼统,只以若干定性的条款,从工程选址方面加以考虑,而对基础本身的抗震设计,特别是对于桩基础等轻型基础抗震设计重视不够。这方面,日本的桥梁抗震设计规范和准则规定得比较详细,是我们应当学乱之处。基于

桥梁抗震构造措施

桥梁抗震构造措施 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

桥梁抗震的构造要求有哪些 1.对简支梁,连续梁等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,阻止梁的横向位移。 ??? 2.对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。 ??? 3.对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。 ??? 4.对简支梁应采取措施防止地震中落梁,如采用螺栓连接,钢夹板连接,以及将基础置于可液化层一定深度等措施。 ??? 5.对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁,承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。 ??? 6.对于砖石混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处,截面突变处的抗剪强度。 ??? 7.桥台胸墙应予加强。在胸墙与梁端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青、油毛毡等。 ??? 8.砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。 ??? 9.不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建,并应合理布置桥孔,避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。 ??? 10.大跨径拱桥的主拱圈,宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式,如箱形拱,板拱等。当主拱圈采用组合断面时,应加强组合截面的连接 强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。 ??? 11.大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防止落拱构造措施。 ??? 12.砖石、混凝土腹拱的拱上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余铰拱宜采用连续结构。 ??? 13.拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。 ??? 14.刚性地基烈度为9度时,或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔,均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面,设置防落牛腿以 及将主拱钢筋伸入墩台帽内。 桥梁结构抗震措施 【提要:措施,抗震,结构,桥梁,】 桥梁结构抗震措施 为防止或减轻震害,提高结构抗震能力,对结构构造所作的改善和加强处理,通常称为抗震措施。各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥,要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块,以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性,增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的

市政桥梁设计中的隔震设计分析

市政桥梁设计中的隔震设计分析 隔震设计是市政桥梁安全性能的保障,维护市政桥梁工程的安全运行。目前,随着桥梁建设的发展,市政桥梁设计中提高了对隔震设计的重视度,有利于提高市政桥梁的安全性能,确保其在应用中的稳固性,最大程度的实现了市政桥梁隔震设计的价值。因此,本文通过对市政桥梁设计进行研究,分析隔震设计的具体应用。 标签:市政桥梁隔震设计安全性 市政桥梁工程比较特殊,属于公共建设项目,其在应用中面临着安全性的压力。由于市政桥梁工程的承载比较大,需深化隔震设计的应用,改善市政桥梁的基本性能,预防安全事故的发生。隔震设计是市政桥梁工程中最为关键的一项内容,保障市政桥梁的整体性,通过隔震设计实现了高效率的安全控制,保障市政桥梁设计的安全价值。 1市政桥梁设计中的隔震设计 市政桥梁设计中的隔震设计,主要体现在三个方面,结合市政桥梁设计的案例,重点分析隔震设计。 1.1隔震设计 隔震设计提高了市政桥梁的抗震水平,优化了市政桥梁的质量控制的条件。综合分析市政桥梁设计中的环境因素及需求,确保隔震设计的合理性,完善市政桥梁工程的隔震设计[1]。首先考察市政桥梁工程,规划隔震设计的周期,尽量结合地震对桥梁的影响,确定隔震的周期,用于吸收地震产生的震动能量,保护桥梁工程;然后是隔震施工技术的设计,促使其符合市政桥梁的实际要求,规避震后桥梁的位移、变形风险,同时降低震后修复的难度,落实隔震技术的功能性;最后是隔震的方法设计,隔震方法决定了市政桥梁抗震的能力,分析市政桥梁所处的地理环境,尤其是地质信息,为隔震方法的设计提供基础,依照市政桥梁的受力状态,维持隔震方法的相符性。 1.2装置设计 隔震装置是市政桥梁中的主要构件,保障隔震设计的稳定性。隔震装置具有一定的设计要求,目的是达到市政桥梁隔震的需求,积极应用到市政桥梁工程设计中。隔震装置应用时,需要严格计算刚度、阻尼等,一般在大型的市政桥梁中,还要引入弹性反应谱,致力于降低隔震装置计算中的难度,确保隔震装置达到一定的设计标准,利用隔震装置消除市政桥梁工程中潜在的变形风险,维护市政桥梁工程的整体性。近几年,市政桥梁设计的规范性及难度越来越高,增加了隔震装置的设计压力,隔震装置设计中应考虑桥梁施工的实际情况,评估市政桥梁的基本性能后,才能引入隔震装置,即使市政桥梁工程中出现地震风险,也能在隔

桥梁抗震设计及加固技术

桥梁抗震设计及加固技术浅析 杨立国 (山东科技大学,山东青岛266590) 摘要:地震是我国多发的地质灾害现象,我国地震灾害分布的范围比较大,地震具有强度大、频率高的特点,公路桥梁往往在地震中出现损坏,给救灾工作带来了困难。针对我国汶川地震等近年来地震的情况,我国公路桥梁的抗震加固工作需要进一步加强,文章对我国公路桥梁抗震加固工作的现状进行了分析,探讨了抗震加固技术的应用,为我国公路桥梁提高到足够的抗震强度提供一些思路。 关键词:地震灾害抗震设计;加固技术 引言:随着我国城市化进程加快,作为城市基础设施之一的公路交通其重要性越来越突出。同时,我国处于地震多发地带,尤其是近几年不断发生各种等级的地震。在地震发生时,不仅会有大量的地面建筑物及各种设施遭到破坏或倒塌,大量人员伤亡,而且还会严重造成交通中断。若作为抗震救灾生命线工程之一的公路交通(尤其是铁路桥梁、城市高架、公路桥梁等公路工程的咽喉要道)受到较大损坏,将会给后续救助工作造成极大的困难。此外,目前我国公路行业现采用的抗震设防标准是《公路桥梁抗震设计细则》(JTJ/TB02-01-2008),公路桥梁抗震设计细则》(JTJ/TB02-01-2008)较《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)在设计思想、安全设防标准、设计方法、设计程序和构造细节等诸多方面均有很大的变化和深入。 1 桥梁与抗震 我国处于世界两大地震带——环太平洋地震带和亚欧地震带之间,是一个强震多发国家,汶川、玉树地震表明强烈地震将引发长期的社会政治、经济问题,并带来难以慰籍的感情创伤。在抗震救灾中,公路交通运输网更是抢救人民生命财产和尽快恢复生产、重建家园、减轻次生灾害的重要环节,所以公路桥梁是生命系统工程中的重要组成部分,公路桥梁抵抗震害的能力是桥梁设计中重点关注的问题之一。桥梁震害中获得的经验和知识是推动桥梁抗震设计的原动力,1971年美国san fernand地震(6.6级)、1989年美国北加州的lonm pfieta地震(7.1级)、1995年日本阪神大地震(7.2级)、2008年汶川大地震(8.0级)等影响巨大的地震引起了工程界的重视和广泛探讨。随着建筑物与地震反应关系的研究深入,桥梁抗震设计理论得到了提高与拓展,2008年我国公路桥梁设计规范由《公路桥梁抗震设计细则》(JTJ/TB02-01-2008)替代原来的《公路工程抗震设计规范)(JTJ004-89),是我国桥梁设计的一大进步,根据历次大地震的调查研究,公路桥梁的地震破坏主要形式总结归纳如下:(1)桥梁上部结构受水平力作用滑落(汶川百花大桥落梁);(2)桥墩塑性铰的抗弯、抗剪强度不足,导致桥墩破坏(日本阪神大量墩柱破坏);(3)桥墩、桩基础钢筋的连接及锚固性能不足,导致桥墩破坏(最为常见); (4)桥梁支座等连接部位破坏(最为常见)。常规桥梁抗震设计首先应是抗震构造措施,根据汶川地震相关调查表明干线公路桥梁由于采用了合理的抗震构造措施,结构安全富裕较多,震后其破坏远小于地方道路桥梁。抗震构造措施是总结桥梁震害经验的基础上提出的设计原则,事实表明抗震构造措施可以起到有效减轻震害作用,而所耗费的工程代价往往较低。 2 桥梁设计与抗震措施 2.1 防止落梁的措施 《公路桥梁抗震设计细则》指出上部结构主梁的支承长度a≥70+0.5L(L为梁的计算跨径,L 单位为m,a单位为cm),该取值沿用自日本抗震设计规范,多数设计者认为规范取值较为保守,比上一代规范《公路工程抗震设计规范(JTJ004-89))有较大提高(a≥50+l)。这里需指出该种认识属于误区,当“长桥高墩”时应在规范基础上给予更多的安全富余。例如:都汶高速公路庙子坪岷江大桥第10跨(跨径50m、墩高70m)。虽然盖梁宽度高达3.0m(根据《桥梁

桥梁减隔震装置分类及特点

桥梁减隔震装置 一、桥梁减隔震装置产品分类 桥梁减隔震装置按大类可分为抗震支座、减隔震支座、阻尼器及减隔震伸缩装置。此外,桥梁设计中,将竖向力与水平力分离形成分离式支座,支座本体仅承受竖向力和转角,运营及地震水平力由水平力装置(水平力支座或阻尼器)承受,常见有的“普通钢支座+橡胶隔震支座”、“普通支座+阻尼器”、“普通支座+水平力支座”等。因其为两两组合,本文中不单独列出,各减隔震产品分类如图: 1.1抗震支座 抗震支座又分为抗震盆支及抗震球支两大类,剪切型抗震支座因剪断力一般设计较大,也归抗震支座一类,如图所示: (图中红星标志的为近年来新型产品,下同)

1.2减隔震支座 减隔震支座分为橡胶隔震支座、摩擦摆支座、软钢阻尼支座、速度锁定支座、粘滞阻尼支座等,近期对减少振动方面的支座各厂均有所开发,将减振降噪型支座列入其中,如图所示: 钢丝网支座是最近由同济大学开发的一种新型减隔震支座。十字型摩擦摆是由中规院等联合开发的一种新型摩擦摆支座,分离式摩擦摆支座是为了防止支座在正常运营过程中梁体抬高而新开发出来的一种摩擦摆,以洛阳双瑞、新筑股份、成都济通为代表。

1.3阻尼器 阻尼器分为软钢阻尼器和油阻尼器两大类,桥梁上一般以三角板软钢阻尼器和卡榫软钢阻尼器应用较多,油阻尼器则一般为速度锁定器和粘滞阻尼器。如下图: SMA合金阻尼器及其与支座相结合应用目前在东南大学、重庆大学等多所大学均有研究,但因SMA材料价格太高、而支座吨位较大,目前很难有相应的SMA丝开发出来,目前尚处于微小模型模拟试验研究阶段。 1.4减隔震伸缩装置 以往,桥梁减隔震设计一般集中在支承等方面,而对于桥面部分关注较少,近年来,随着减隔震技术的发展,伸缩装置也开发出了少量减隔震伸缩装置,主要有剪切型和拉索型两大类,如减振降噪支座一般,伸缩装置也在该方面大力发展,将其列入其中,如图:

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用 桥梁是现代人类生活中极为重要的生命线之一,也是不可或缺的重要设施,作为生命线工程,其抗震安全的重要性不言而喻,因此,桥梁抗震设计、减隔震技术是桥梁抗震研究的重要内容。本文在总结了以往地震中橋梁震害,提出了桥梁抗震设计要点,阐明了减隔震原理、分类及适用情况,为桥梁工程师提供一个有利的依据。 标签:桥梁震害;抗震设计;减隔震 引言 目前中国新建和在建的桥梁工程,大都没有经历过强震的考验,震害资料缺乏,其抗震设计理论和方法研究存在不足,我国现阶段的抗震思想是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,这一抗震思想要求结构遭遇设防烈度的地震后主体结构不应有大的破坏并可以修复,遭遇罕遇地震后允许结构有大的破坏,但不能倒塌造成人员伤亡。但由于地震作用的不确定性和复杂性,结构有可能遭受比设防烈度更大的地震作用,这样会使结构构件严重受损。综上,在地震来临时,如何保证桥梁结构的安全性以及震后修复工作,给桥梁建造者带来了巨大的挑战,桥梁抗震设计显得尤为突出,桥梁的减震措施的应用显得尤为迫切。 一、桥梁震害及分析 调查与分析桥梁的震害及其产生的原因是建立正确的抗震设计方法、采取有效的抗震措施的科学依据[1-2]。桥梁主要由上部结构、下部结构、支座及附属结构组成,纵观历史上发生的大地震,由地震引起的损害也多集中正在上部结构、下部结构及支座,主要有以下现象: 1)上部结构的震害 上部结构的震害分为自身震害、位移震害和碰撞震害。在历次的地震中,混凝土梁体自身在地震中的破坏并不多,主要是钢结构的局部屈曲破坏。桥梁上部结构的移位震害在主要表现为桥梁上部结构的纵向移位、横向移位以及扭转移位,如伸缩缝的移位震害,落梁震害。上部结构的碰撞震害多为相邻梁体粱端之间的碰撞、梁端部与桥台胸墙之间的碰撞。地震中,如果相邻结构之间的间距过小,可能会发生碰撞,产生极大的撞击力,从而使结构受到破坏。 2)支座的震害 桥梁支座是连接上部结构与下部结构的重要部分,是桥梁结构体系中抗震性能较薄弱的一个环节,在强地震作用下,支座非常容易发生破坏。支座的破坏形式主要有支座移位、锚固螺栓被剪断、拔出,支座脱空等。

桥梁抗震构造措施

桥梁抗震的构造要求有哪些? 1.对简支梁,连续梁等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,阻止梁的横向位移。 2.对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。 3.对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。 4.对简支梁应采取措施防止地震中落梁,如采用螺栓连接,钢夹板连接,以及将基础置于可液化层一定深度等措施。 5.对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁,承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。 6.对于砖石混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处,截面突变处的抗剪强度。 7.桥台胸墙应予加强。在胸墙与梁端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青、油毛毡等。 8.砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。 9.不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建,并应合理布置桥孔,避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。 10.大跨径拱桥的主拱圈,宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式,如箱形拱,板拱等。当主拱圈采用组合断面时,应加强组合截面的连接强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。 11.大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防止落拱构造措施。 12.砖石、混凝土腹拱的拱上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余铰拱宜采用连续结构。 13.拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。 14.刚性地基烈度为9度时,或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔,均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面,设置防落牛腿以及将主拱钢筋伸入墩台帽内。 桥梁结构抗震措施 【提要:措施,抗震,结构,桥梁,】 桥梁结构抗震措施 为防止或减轻震害,提高结构抗震能力,对结构构造所作的改善和加强处理,通常称为抗震措施。各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥,要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块,以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性,增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的土层加固措施;⑦须特别重视施工质量,如施工接缝处的强度保证等;⑧在重要的大桥上,必要时需采用减震消能装置,如橡胶垫块,特制的消能支座等。

简述桥梁设计中的减隔震设计

简述桥梁设计中的减隔震设计 摘要:随着市场经济体制的不断深化,社会对于桥梁工程的关注程度也愈加重视。桥梁作为城市中一道靓丽的风景线,在面对地震等不定因素的到来时,如何能够实现桥梁的抗震功能,这对发展现代交通系统、实现城市的繁荣稳定非常具有研究意义。本文对隔震设计的作用及其特点、设计原则、设计方法及注意事项进行了探讨。 关键词:桥梁隔震减震设计 正文: 隔震装置在桥梁隔震设计中非常重要,通过安装桥梁隔震装置,使得桥梁的上部结构能够在发生地震时避免产生或者减少相对位移,从而减轻桥梁后期的养护费用,使桥梁的使用功能得到一个稳定的保证。另外,安装阻尼器的目的也是通过提高阻尼效果来以此减轻地震作用力对桥梁产生的危害。 一、隔震设计的作用及其特点 1.桥梁隔震设计的作用 桥梁隔震设计的好处体现在很多方面,其主要有以下几点。(1)调整桥梁水平方向上刚度的作用,从而提高扭力平衡的问题,有效降低地震力。(2)加强对桥梁隔震系统的设计,使得其抗震性能优于没有采用抗震装置的桥梁。这样做既不影响工程造价,又对桥梁的质量有一个很好的保障,进而提高了桥梁的性价比。(3)加强桥梁隔震设计可以保护桥梁的基础部位,提高桥梁结构的承载力和逐渐衰减地震后地震力对桥梁结构各支座间的受力。(4)地震后,桥梁的上下部结构很有可能会出现超出设计弹性范围的现象,而采用隔震设计可以很好的避免这种现象的发生。即使是说消除也不为过,从而有效避免桥梁结构的变形。 2. 隔震技术的特点 桥梁中安装隔震装置的目的是为了延长桥梁的寿命周期,通过安装隔震装置,可以使得桥梁在面临地震时能够很好的消耗地震能量,降低因地震所引起的一系列结构破坏及桥梁主体发生变化所带来的影响。因此,在对桥梁隔震的设计中,一定要保障设计的合理性,巧妙的运用新技术实现桥梁抗震系统相关的构件能够拥有很好的弹性及可塑性。关于该项技术在设计中的使用性,其不仅仅能够发挥出降低成本的功效,还能够显著的提升构件的使用寿命,其较之于一般的设计更加的具有效益。对于桥梁墩柱的维护,此举能够起到减弱延性需要的意义。另外,地震时很有可能会造成桥梁下部结构超出设计所允许的最大弹性变形范围,这一点在地震后都是难以修复或者很难发现的地方。因此,加强对桥梁上部构造的抗震性能的设计,可以很好的消除桥梁上部构件因非弹性变化所带来的负面影响。

桥梁抗震设计讲解

SPCP课题研究论文 课题名称:桥梁震害研究 学生姓名:陈哲许江伟张盼盼李文娟 指导老师:郭青伟郑文豫 所在院系:土木建筑工程学院 年纪专业:14级土木工程 10班

目录 1前言 (4) 2地震对桥梁结构的影响 (4) 2.1引言 (4) 2.2场地运动引起的结构震动(第一种) (4) 2.3场地相对位移引起的结构的变形(第二种影响) (5) 3桥梁的震害原因 (5) 4桥梁的震害现象 (6) 4.1地表断裂 (6) 4.2滑坡 (7) 4.3沙土液化 (7) 4.4软土震陷 (7) 5桥梁震害破坏形式 (7) 6桥梁震害分析 (8) 7桥梁的抗震措施 (8) 7.1桥的选址 (8) 7.2桥位选择 (8) 7.3桥型选择 (8) 7.4桥孔布置 (8) 7.5基础处理 (9) 7.6桥墩处理 (9)

7.7基础抗震措施 (10) 7.8桥台抗震措施 (10) 7.9桥墩抗震措施 (11) 7.10结点抗震措施 (11) 7.11桥梁抗震设计及措施 (11) 8桥梁抗震设计的几点建议 (12) 8.1设计建议 (12) 8.2大型建筑工程强制安装强震仪 (13) 8.3健全工程质量评估装置 (13) 8.4广泛采用减震、隔震技术 (13) 8.5提高国家的抗震标准 (14) 9结论 (14)

1前言 桥梁作为城市的主要交通动脉和重要的社会基础设施,不仅仅具有投资大、公共性强等特点,而且维护管理也显得特别困难。因此,在抗震防灾、危机管理系统中,桥梁成立一种重要的组成部分。因为对于提高其抗震能力是加强区域安全。减轻地震损失的一项重要举措。特别是近年来,我国交通建设事业发展较为迅速,桥梁不管是在数量方面还是延伸长度方面都增长较快,可以说城市高架桥在大中城市已经成为了主要的交通动脉。给居民日常生活活动带来了很多的方便,为国民经济中起到了重要的作用。但是在地震的强烈影响下,桥梁设施会遭到巨大的破坏,甚至倒塌,其所带来的影响常常超过了桥梁因改建或维修所需要的巨额财政支出,由此可见,在我过公路交通建设中,必须加强桥梁的抗震能力,以减少一些损失。 2地震对桥梁结构的影响 2.1引言 地震对桥梁结构的破坏,其主要有以下两种方式:其一种是场地相对位移从而引起的强制变形,第二种就是场地运动发生的结构物震动。前者是由于支点强制变形引起的过大的相对变形或超静定内力致使结构的安全性受到影响,而后者则是以惯性力的方式把地震荷载施加在结构物上,从而导致安全性收到影响。 2.2场地运动引起的结构震动(第一种) 地震时,桥梁结构物遭受到的地震运动主要是因为震源产生的地震波先通过地壳逐渐传入至地下的深层基岩,然后由深层基岩传到地表面土层的场地,因此建筑物在地基上的桥梁结构物在场地运动的影响下而产生震动进而产生变形。对于柔性结构的地震影响来说,不仅仅取决于同场地的震动外,而且还取决于相对于地基的震动但是刚性结构的地震影响应则主要由场地的运动决定。 所以,桥梁结构物受地震惯性力的影响程度不仅仅取决于场地运动的特性,同

桥梁抗震基本要求、场地和地基

桥梁抗震基本要求、场地和地基 与地震作用
李建中
同济大学

地震桥梁震害分析 89规范存在的问题新规范编写要点 基本要求 场地和地基 地震作用

1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
1.1典型桥梁震害 落梁破坏
庙子坪大桥 桥梁结构特点:采用板式橡胶支座,梁体直接搁置在支座上
汶川 23 21
百花大桥 G213 庙子坪大桥
17×50
125
220
125 2×50 1 3
都江堰
19 17 15 13
11 9
7 6
5
4

1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
(a)第5孔落梁

1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
百华大桥
百华大桥位于岷江右岸,桥长495.55m,最大墩高30.87m。上部采用 4×25(钢筋砼连续梁)+5×25(钢筋砼连续梁)+50(简支T梁)+3×25 (钢筋砼连续梁)+5×20(钢筋砼连续梁)+2×20(钢筋砼连续梁)平 面位于R=150的圆曲线(左偏)、L=192.601的直线以及R=66的圆曲(右 偏)上。第5联桥跨,即5-20米连续梁整体倾覆,完全破坏

1 桥梁地震桥梁震害与抗震设计
联 墩编号 墩高(m) 13 30.3 14 29.9 15 29.7
第 5 联 16(固定) 26.9 17 22.2 18 18.1
第 6 联 19(固定) 7.1 20 桥台

公路桥梁抗震设计

公路桥梁抗震设计 一、基本要求 1、地震作用:作用在结构上的地震动,包括水平地震作用和竖向地震作用。 E1地震作用:工程场地重现期较短的地震作用,对应于第一级设防水准。 E2地震作用:工程场地重现期较长的地震作用,对应于第二级设防水准。 2、各抗震设防类别桥梁的抗震设防目标符合下表 3、一般情况下,桥梁抗震设防分类应根据各桥梁抗震设防类别的适用范围按下表的规定确定。但对抗震救灾以及在经济、国防上具有重要意义的桥梁或破坏后修复(抢修)困难的桥梁,可按国家批准权限,报请批准后,提高设防类别。 4、A类、B类和C类桥梁必须进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计。D类桥梁只须进行E1地震作用下的抗震设计。抗震设防烈度为6度区的B类、C类、D类桥梁,可只进行抗震措施设计。 5、各类桥梁的抗震设防标准,应符合下列规定: (1)各类桥梁在不同抗震设防烈度下的抗震设防措施等级按下表

表3 各类公路桥梁抗震设防措施等级 注:g—重力加速度 (2)立体交叉的跨线桥梁,抗震设计不应低于下线桥梁的要求。 6、公路桥梁抗震设防烈度和设计基本地震动加速度取值的对应关系见下表 表4 各类公路桥梁抗震设防措施等级 注:g—重力加速度 二、抗震措施 1、各类桥梁抗震措施等级的选择,按照表3确定。 2、6度区 简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离。其最小值a(厘米) 按下式计算:a≥70+0.5L 式中:L—梁的计算跨径(米)。 3、7度区 (1)7度区的抗震措施,除应符合6度区的规定外,尚应符合本节的规定。 (2)拱桥基础宜置于地质条件一致、两岸地形相似的坚硬土层或岩石上。实腹式拱桥宜减小拱上填料厚度,并宜采用轻质填料,填料必须逐层夯实。 (3)桥台胸墙应适当加强,并在梁与梁之间和桥台胸墙之间加装橡胶垫或其他弹性衬垫,以缓和冲击作用和限制梁的位移。 (4)桥面不连续的简支梁(板)桥,宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施。连续梁桥和桥面连续的简支梁(板)桥,应采取防止横向产生较大位移的措施。 (5)在软弱黏性土层、液化土层和不稳定的河岸处建桥时,对于大、中桥,可适当增加桥长,合理布置桥孔,使墩、台避开地震时可能发生滑动的岸坡或地形突变的不稳定地段。否则,应采取措施增强基础抗侧移的刚度和加大基础埋置深度;对于小桥可在两桥台基础之间设置支撑梁或采用浆砌片(块)石满铺河床。

种桥梁减隔震装置的比较

衡水宝力集团公司 43 1. 铅芯支座、高阻尼橡胶支座的减隔震原理是利用地震时铅芯发生 塑性变形或橡胶发生弹塑性变形来消耗地震能量。 2. 优点:减隔震效果明显,2000KN 以下价格比其他类型的支座便宜。 3.缺点:水平刚度小,易在平时因刹车力就发生水平位移,多用于 房屋减隔震。因使用橡胶材料且橡胶暴露在自然环境中,寿命会 因为地域的不同有较大差异,使用期内橡胶性能的变化也不易把 握。 八、产品展

衡水宝力集团公司 E型钢盆式橡胶阻尼支座 33] 1.E型钢减隔震支座的原理是利用附加于支座上下板之外的E型钢 在地震来临时的塑性变形来消耗地震能量。 2.优点:减隔震效果好,因盆式支座的橡胶密封于钢盆内,使用寿 命可与桥梁相当。 3.缺点:结构大,不但价格高,且相邻两个支座的E型钢相互干涉, 给设计使用带来一定困难。减隔震位移不能做到很大。

1_ Ji 1.阻尼器减震的原理是在油缸的活塞上开一个小孔或加大活塞和缸 筒之间的间隙,实现活塞左右的液体可在缸筒内受限制地流动而产生阻尼减震效果。 2.优点:减震原理明确有效。

衡水宝力集团公司 3.缺点:价格昂贵。梁体每天因温度的变化而伸缩,活塞杆也随梁 体伸缩,极易因密封磨损失效漏油而使整个减震系统失效。只能产生单向的减震效果。

JZQ2型摩擦摆锤式球型减隔震支座 26 1.摩擦摆减隔震支座原理是将普通球型支座的底部做成一凸球面并 置于一凹球面底座内,地震力大于设定值时剪断图示挡圈上的销 钉即产生钟摆效果,靠来回摆动时摩擦生热耗能。 2.优点:周期明确,减隔震效果明确。设计地震时的摆动位移可计 算,隔震率可计算。不使用易老化材料,与桥梁等寿命。价格适 中。 3.缺点:2000KN 以下吨位比产品铅芯支座价格要高。不适宜在高墩

第二章桥梁抗震设计基本要求.

第二章桥梁抗震设计基本要求 主要内容:桥梁抗震设计基本原则、桥梁抗震设计流程,桥梁抗震设防标准、地震动输入的选择、桥梁抗震概念设计。 基本要求:掌握桥梁抗震设计基本原则、理解和掌握桥梁抗震设防标准、掌握地震动输入的选择要求、掌握桥梁抗震概念设计基本原则。 重点:桥梁抗震设防标准的确定、地震动输入的选择和桥梁抗震概念设计。难点:桥梁抗震设防标准的确定。 最近二三十年来,全球发生的对此破坏性地震造成了非常惨重的生命财产损失。一个很重要的原因是,桥梁工程在地震中遭到了严重破坏,切断了震区交通生命线,造成救灾工作的巨大困难,使次生灾害加重,从而导致了巨大的经济损失。 多次破坏性地震一再显示了桥梁工程遭到破坏的严重后果,也一再显示了桥梁工程进行正确抗震设计的重要性。自从1976年唐山地震以后,我国的桥梁抗震工作也日益受到重视。最近几年来,我国的《铁路工程抗震设计规范》、《公路桥梁抗震设计细则》以及《城市桥梁抗震设计规范》先后得到了修订或编制完成。这些规范引入了新的桥梁抗震设计理念,完善了相应的抗震设计方法,是我国桥梁设计的依据。 2.1 抗震设防标准及设防目标(课件) 2.1.1 抗震设防标准 工程抗震设防标准是指根据地震动背景,为保证工程结构在寿命期内的地震损失(经济损失及人员损失)不超过规定的水平或社会可接受的水平,规定工程结构必须具备的抗震能力。因此,抗震设防标准是工程项目进行抗震设计的准则,也是工程抗震设计中需要解决的首要问题。 通常情况下,建设工程从选址到使用寿期内的防震措施可分为三个阶段:抗震设计、保证施工质量与合理的维护保养。其中,抗震设计要遵从一定的标准,这就是抗震设防标准。它包括抗震设防目标、工程设防类别、设防地震和场地选

浅谈市政桥梁的抗震结构设计

浅谈市政桥梁的抗震结构设计 发表时间:2018-08-07T11:42:23.553Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第8期作者:余辉[导读] 对于市政桥梁而言,其抗震性能的好坏势必会对人民生命财产造成重大影响。 36042919920120xxxx 516200 摘要:对于市政桥梁而言,其抗震性能的好坏势必会对人民生命财产造成重大影响。基于此,本文从市政桥梁抗震结构设计原则出发,分析了市政桥梁抗震设计的要点,最后提出了详细的市政桥梁抗震设计措施。 关键词:市政桥梁;抗震结构;设计引言:市政桥梁结构设计应坚持安全、坚固原则,积极引进先进技术,如新结构、新型设备以及新材料与新的施工工艺,严格按照施工设计总则、荷载以及每种材料技术条件要求等各项施工设计部规范及其技术标准。 1、市政桥梁抗震结构设计原则 1.1安全性原则 在桥梁设计中应重视桥梁的安全性。以抗震设计为例,桥位应选择在对抗震有利的地段,尽可能避免选择在软弱粘性土层、可液化土层和地层严重不均匀的地段,特别是发震断层地段。如必须设置在可液化或松软土层的河岸地段时,桥长应适当增长,将桥台置于稳定的河岸上,而桥墩基础要加强。桥型要选择抗震性能好、整体性强的结构体系,如连续梁,无铰拱等。 1.2耐久性原则 随着城乡建设的不断发展,城市桥梁和公路桥梁的负荷越来越重,造成混凝土结构桥梁的不同程度的损坏;在设计和施工过程中不注重细部结构的设计也是造成桥梁耐久性的一个很重要的因素,这些问题的存在严重影响了桥梁的使用寿命,因而从多方面对混凝土结构的耐久性设计的分析和研究是非常必要的。 2、市政桥梁抗震结构设计要点 2.1主梁设计要点 在进行市政桥梁结构设计的过程中,首先需要做好主梁设计工作。主梁结构是整个市政桥梁结构的重中之重,因此,科学的进行主梁结构的设计是非常有必要的。主梁结构一般选用的造型有T形和箱型两类,箱型仅在混凝土结构主梁中被使用,该类主梁在设计时要注意保持一定的间距和片数,间距和片数呈反函数关系。梁高以及细部尺寸的确定需要进行一定的荷载计算,如主梁分布呈对称形式,则荷载分布也呈对称形式,选用杠杆法计算主梁的荷载量,反之则选用偏心受压法来计算。另外,在进行主梁结构设计的过程中,需要充分的考虑主梁结构的适用性问题,不同的主梁结构应采用不同的结构类型,具体需要结合市政桥梁的实际情况以及日后的交通量进行科学的选择。 2.2桥梁上部结构的设计要点 在进行市政桥梁结构设计的过程中,还应该做好桥梁上部结构的设计工作,具体包括如下几个方面的环节。桥体表面的结构设计工作。在桥体表面的结构设计中,应充分的考虑汽车的冲击和碾压,因此,需要考虑到稳定性的问题,需要做好结构的稳定性设计。做好桥面的二道防水层的设计工作。二道防水层的主要作用就是进行防水,避免由于水的腐蚀作用而导致桥面的腐蚀,影响到市政桥梁的使用质量。 3、市政桥梁抗震设计措施 3.1市政桥梁抗震设计总体原则 从抗震角度出发,合理的结构体系应符合下列各项要求。具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变而成为薄弱部位;具备必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力。从以上概念出发,理想的桥梁结构体系布置应是:从几何线形上看,桥梁是直的,各墩高度相差不大。因为弯桥或斜桥使地震反应复杂化,而墩高不等则导致桥墩刚度变化,使抗侧力桥墩中刚度较大的最先破坏。从结构布局上看,桥梁尽量保持小跨径,使桥墩承受的轴压水平较低,从而获得更好的延性;弹性支座布置在多个桥墩上,把地震力分散到更多的桥墩;各个桥墩的强度和刚度在各个方向都相同;基础是建造在坚硬的场地上。虽然由于各种限制条件,理想的抗震体系实践中很难达到,但在设计之初,仍应考虑使桥梁结构尽可能地满足上述要求。 3.2节点抗震设计 节点是连接桥墩和盖梁的传力构件,是保证整个结构良好工作的关键部位,属于能力保护构件。因此,对其强度和刚度要求都较高。在桥梁结构中,如果桥墩和盖梁刚度比较接近,则在地震作用下,结构受到侧向赓性力作用,节点核心区箍筋受力很大,容易出现节点刚度退化。一方面会导致节点核心区混凝土剪切破坏;另一方面又会导致桥墩内力重分布,墩底截面弯矩加大,更快达到屈服状态,降低桥梁结构横桥向整体的抗震能力。而在盖梁和桥墩抗弯刚度相差较大时,在地震横桥向作用下,墩底和墩顶部位的塑性铰更容易形成,节点部位相对更加安全,符合能力抗震设计思想。当节点部位出现刚度软化以后,对墩顶截面的约束减弱,从而导致墩顶截面弯矩减小。在桥梁结构中,节点构造形式与房屋框架结构中的节点相差较大,而且桥梁结构在横向地震作用下主要依靠墩柱的延性发生变形,而不是依靠盖梁的延性,因而不能套用房屋框架结构节点抗震设计。 3.3整体优化设计 从结构上来说,要清楚哪些结构有利于抗震,哪些结构抗震不利,其中包括桥型、上部结构、下部结构、墩台、基础的处理等等。构造细节措施则包括一些基本的抗震措施,比如支座的选择、挡块的设置等等,还包括构件细节的构造措施、比如墩的箍筋配置、节点配筋构造。在确定路线的总体走向和主要控制点时,应尽量避开基本烈度较高的地区和震害危险性较大的地段。对于地震区的桥型选择,尽量减轻结构的自重和降低其重心,以减小结构物的地震作用和内力,提高稳定性;力求使结构物的质量中心与刚度中心重合,以减小在地震中因扭转引起的附加地震力,应协调结构物的长度和高度,以减少各部分不同性质的振动所造成的危害作用,适当降低结构刚度,使用延性材料提高其变形能力,从而减少地震作用,加强地基的调整和处理,以减小地基变形和防止地基失效。 3.4减隔震设计

浅谈桥梁减隔震及其适用范围

浅谈桥梁减隔震及其适用范围 【摘要】:从减震、隔震技术的原理入手,并对几种常用的隔减震的使用范围进行说明,通过选择适当的减震隔震装置与设置位置,以达到控制结构内力分布与大小的目的。 【关键字】:减震、隔震、桥梁支座的类型 一、引言 通常所说的减隔震包括减震和隔振。减震,是通过采用一定的耗能装置或附加子结构吸收或消耗地震传递给主体结构的能量,从而减轻结构的振动。减震的方法主要有耗能减震、吸振减震、冲击减震等类型。隔振,是通过某种隔离装置将地震动与结构隔开,以达到减少结构震动的目的。隔震方法主要有基底隔震和悬挂隔震等类型桥梁使用的减隔震主要是隔震系统。隔震技术在国外的桥梁工程中得到广泛应用,早在20世纪70年代,新西兰、意大利、美国、日本等国家就开始将减隔震技术用于桥梁中。减隔震技术在我国的应用还不是,如汕头海湾二桥、夏漳跨海大桥、南京跨线桥等。 二、减震主要有耗能减震与吸震减震。 1、耗能减震是利用耗能构件消耗地震传递给结构的能量的减震手段。地震时,结构在任意时刻能量方程为 公式中为地震工程中输入给结构的能量。为结构主体自身的耗能。 为附加耗能构件的耗能。 从耗能的观点来看,是一定的,所以耗能装置耗散的能量越多,则结构本身需要耗散的能量就越小,这就意味着结构地震反应的降低。另一方面,从动力学观点看,耗能装置的作用,相当于增大了结构的阻尼,而结构阻尼增大,必将使结构地震反应减小。在小震和风作用下耗能装置应该具有较大的刚度来保证结构的使用性能。而在强烈地震作用时耗能装置应率先进入非弹性状态,且可以大量消耗地震能。有关使用表明,耗能装置可以消耗地震输入能的90%以上。 一般耗能原件附加给结构的有效阻尼比可按下式估算) 为耗能减震结构对的附加有效阻尼比; 为所有耗能部件在结构预期位移下往复一周所消耗的能量: 为设置耗能部件的结构在预期位移下的总应变能。耗能减震装置主要有a、阻尼器,其通常安装在支撑处、框架和剪力墙的连接处、梁柱连接处,以及上部结构与基础连接处等有相对变形或相对位移的地方。b、耗能支撑,其实质上是

桥梁设计要点完整版

桥梁设计要点集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

一、结构计算要点 3、抗震设计标准:青岛市桥梁抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为 0.05g。其他地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第9.1条,当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时,应在保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的钢筋网(主要用于承台下层)。 6、护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》(JTGD81-2006)和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/TD81-2006)确定,中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。 7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算,并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第6.3条的规定。 15、上部结构计算应根据实际情况考虑支座不均匀沉降,并复核基础是否满足设定的沉降要求。 16、全预应力箱梁计算不应考虑普通钢筋效应,预应力张拉控制应力 δcon≤0.75fpk。

17、预应力布置必须考虑纵向钢束与横向钢束以及钢束与钢筋之间的交叉影响(横梁处顶底板横向普通钢筋取消),预应力箱梁均采用塑料波纹管,计算参数μ、k选取规范上限(采用塑料波纹管,μ=0.17,k=0.0015),具体采用值应在设计说明中声明,并强调施工前应实测参数,若在规范要求的范围内方可施工。钢束张拉以应力和伸长量双控制,当预应力钢束张拉达到设计张拉力时,实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内,实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响 18、弯桥计算须计入离心力的作用(采用车辆荷载),并提供横桥向水平力作为下部结构设计资料,以便进行墩柱设计。 19、横向风载的计算时应考虑防噪声屏的影响,尤其是在匝道桥计算时必须计入。 二、材料要求 1、混凝土标号:根据环境类别和耐久性要求确定。 上部结构:预应力混凝土桥梁不低于C40; 普通钢筋混凝土桥梁采用C30、C35和C40; 桥面混凝土层厚度不小于8cm,采用防水混凝土,标号与主梁一致,并不小于 C40; 防撞体混凝土标号同主梁; 墩台身及灌注桩和承台应根据环境类别选用C30、C35,墩身布设预应力的不低于C40。 2、钢筋要求: 钢筋:一般采用HRB335,吊环、螺旋筋等采用R235。 钢绞线:采用GB/T5224-2003标准的直径为φs15.2标准强度为fpk=1860MPa的低松弛钢绞线。

桥梁工程抗震设计要点分析 董洪坤

桥梁工程抗震设计要点分析董洪坤 发表时间:2019-07-22T16:51:10.787Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:董洪坤[导读] 摘要:地震的监测和研究技术的突破,使得桥梁抗震理论的在原有的基础取得了很大的进步,桥梁抗震设计规范也在同步更新和完善。 沈阳铁路工程设计鉴定有限公司辽宁省沈阳市 110000 摘要:地震的监测和研究技术的突破,使得桥梁抗震理论的在原有的基础取得了很大的进步,桥梁抗震设计规范也在同步更新和完善。针对桥梁工程抗震设计过程中经常出现的问题,进行科学合理的分析,并结合桥梁工程实例,详细介绍研究桥梁工程抗震设计要点的重要性、桥梁工程抗震破坏形式,如剪切破坏、落梁破坏、弯曲破坏等,提出桥梁工程抗震设计要点,希望能够给相关工作人员提供一定的帮助与借鉴。 关键词:桥梁工程;抗震设计;破坏形式 1、桥梁工程抗震破坏形式及成因 1.1桥梁工程抗震破坏形式 1.1.1落梁破坏 梁体水平移动的过程中,在长时间的作用之下,很容易出现落梁破坏现象,出现这种破坏现象的主要原因是梁体的位移偏大,桥梁结构的约束能力不断下降。另当外界地震破坏力较大时,桥墩会出现较大的位移,引发严重的落梁破坏现象。另外,桥梁结构支座容易出现破坏,影响桥梁结构的稳定性。 1.1.2弯曲破坏 在外界地震的作用之下,桥梁外部的混凝土保护层很容易出现脱落,降低桥梁结构的整体承载力。桥梁结构出现弯曲破坏主要分为四个阶段:首先,外界弯矩过大,引发桥梁结构出现较大的裂缝;其次,桥梁结构的截面出现大面积水平弯曲裂缝,再加上外界荷载的不断增加,钢筋处于屈服状态;再次,随着桥梁弯曲裂缝变形量的越来越大,混凝土保护层脱落强度不断加大;最后,钢筋受外界压力影响,桥梁内部的混凝土很容易出现崩裂现象。 1.1.3剪切破坏 当桥梁结构受到的剪切力比较大时,很容易出现剪切破坏,通常情况下,桥梁工程结构出现剪切破坏形势主要分为四个阶段:首先,弯矩强度大,当弯矩的强度超过相关规定时,桥梁结构会出现较大的开裂,截面出现一些水平弯曲裂缝;其次,由于截面水平弯曲裂缝的出现,柱子内部出现较大的剪切裂缝;再次,桥梁结构内部的箍筋出现屈服,柱子内部的剪切裂缝持续增大;最后,桥梁结构出现严重的剪切破坏。 1.2桥梁工程地震灾害损伤原因 经过对桥梁地震损伤的广泛调查和分析,得出地震后桥梁损伤的因素一般有以下几种:(1)桥梁结构选型不够合理,支撑等节点和结构设计不当,导致桥梁出现落梁破坏。这种类型的损伤主要发生在简支梁桥和按跨度建造的连续高架桥上。该两种桥梁的连接节点施工简单,在强震影响下,桥梁结构的传力体系发生改变,使得桥梁出现坍塌破坏。因此,在初设阶段,需要对桥梁的抗震结构进行合理的比较。(2)桥墩抗震能力不足导致的损坏,主要是指结构的强度和延性不满足抗震要求。由于桥墩设计承载力不足,塑料铰链没有正确布置,或者非塑性区的设计不充分,导致墩身损坏。墩损坏通常是剪切破坏和弯曲破坏。高柔性桥墩通常表现出弯曲失效,短桥墩通常会发生剪切破坏。在桥梁的抗震设计中,宜尽量减少桥墩发生剪切破坏的情况。(3)不协调的支点运动:在地震的作用下,由于桥梁的地理位置不同,地震波的输入不同,或者由于输入时间历程的不同,这种现象在软土地区更为明显。此外,还有砂土液化导致桥梁基础出现破坏,进而导致桥梁上部结构的破坏的情况。 2、桥梁工程抗震设计要点 2.1工程概况 某桥梁工程设计长度为200m,共有10个桥墩,本文主要选取6、7、8号桥墩进行设计,根据当地抗震等级能够得知,该桥梁工程抗震等级较高。在该桥梁工程当中,桥面的总宽度为12.75m,车道净宽度为11.5m,6号桥墩高度为48.6m,由于各个桥墩高度不同,在一定程度上增加了抗震设计难度,抗震设计人员要明确桥梁工程抗震设计要点,并遵守相关设计原则,在提升该桥梁工程抗震性能的同时,减少结构失稳现象的发生。 2.2加强桥梁工程结构设计 由于桥梁工程的抗震性能受外界环境影响较大,为了保证桥梁工程的抗震性能得到更好的提升,设计人员要适当加强桥梁工程结构设计力度,提升桥梁工程的承载能力。在该桥梁工程当中,抗震设计人员可以结合6、7、8号桥墩结构特点,合理选择桥墩抗震参数,并将桥墩盖梁与T梁固定支座进行有效连接,保证T梁结构更加稳定。另外,抗震设计人员还要合理设计支座刚硬度,并结合T梁结构特点,准确计算支座抗压强度,进一步提升桥梁工程的整体性。根据现有的公路桥梁抗震设计需求能够得知,通过准确计算桥梁收缩徐变力,能够保证桥梁工程的抗震性能得到更好的提升[1]。在桥梁工程结构设计过程当中,抗震设计人员要不断学习先进的抗震设计知识,并运用先进的抗震设计理念进行设计,不断提升桥梁工程的承载力。 2.3合理分析地震荷载作用 在该桥梁工程当中,抗震设计人员要结合该地区的震动峰值加速度,明确该桥梁抗震设计等级,经过计算能够得知,该桥梁工程抗震设计等级为Ⅶ级。根据相关管理部门制定的规范标准要求,该桥梁工程的地震动峰值加速度为0.20g,地震的震动反应谱特征周期为0.46s。为了更好的提升该桥梁工程抗震性能,设计人员需要合理分析地震荷载作用,并增加适量钢筋,不断提高桥梁结构的强度。由于该桥梁工程为B类建筑,为了更好的提升该桥梁工程的整体抗震性能,设计人员可以采用MM/TH法进行抗震设计[2]。在分析地震荷载作用的过程中,抗震设计人员还要结合桥梁变形准则,对悬臂式单质点系统进行地震反应分析,并对地震破坏机理进行有效总结,保证桥梁的抗震性能得到有效提升。现阶段,伴随地震与结构动力特性理论的不断加深,桥梁工程抗震设计理论正在不断增多,在一定程度上影响桥梁工程抗震设计工作的顺利进行[3]。因此,桥梁抗震设计人员可以从静力学角度进行分析,并准确计算桥梁结构的高频振动值,综合考虑外界振幅与频谱等因素之后,制定更加合理的桥梁工程抗震设计方案。

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