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桥梁抗震设计研究

桥梁抗震设计研究
桥梁抗震设计研究

桥梁抗震设计研究

摘要:我们在桥梁设计中,要从可靠安全性和功能技术方面等内容考虑,要设计建造出具有更加完整,安全系数高以及更加优质美观的桥梁,避免地震灾害给人类造成灾难和损失。

关键词:桥梁设计;抗震;研究

[ Abstract ] : In the design of bridges, we should design more complete, high safety coefficient and more aesthetic quality ,in consider of the reliable safety and function of technology and so on, avoiding disaster and loss by the earthquake .

[ Key words ] bridge design; seismic; research

1工程概况

绵阳至九寨沟高速公路位于四川省北部,南临成都平原,东靠川北重镇广元,北接甘肃陇南地区,西面是岷山-岷江一线。项目整体位于四川盆地边缘向青藏高原的过渡地带,地形依次表现为河谷平原-低山丘陵-中山-高山-极高山,地形起伏大。

项目区近代地壳活动大致以龙门山和荥经-马边-盐津断裂带为界,即四川盆地西缘为界可分为东西两部分,断裂活动强度半导体表现为西强东弱,地震活动表现也与此相同。项目区地处川青断块强烈活动断裂构造区,线路跨越了龙门山断裂带,属于地震强烈活动区,地壳稳定性较差,易导致地震灾害和其它次生地质灾害。

2桥梁抗震概念设计

桥梁工程作为高速公路的重要组成部分,在高烈度地区桥梁抗震设计是山区高速公路抗震设计的重中之重。通过对汶川大地震灾害经验中发现,对桥梁抗震设计来说,概念设计重于计算设计。在设计过程中,应以工程概念为依据,首先从有利于提高结构抗震力的概念上,用符合工程客观规律和本质的方法,对所设计的对象作宏观的控制。

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工作方法,采取有效抗震措施的科学依据。根据“5.12”汶川地震桥梁震害表现形式:

(1)梁体位移、落梁破坏。

(2)支座破坏。

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

桥梁抗震设计理念及抗震验算

桥梁抗震设计理念及抗震验算

抗震设计理念

地震 ?地震是一种自然现象,是地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地表振动。 ?地球上一年发生的地震约500万次左右,人能感觉到的有5万多次,轻微破坏的有1000余次,7级以上造成巨大灾害的有10余次,能造成唐山、汶川地震那样特别严重灾害的地震1—2次。

序号地震名称时间震级(M)死亡人数伤残人数倒塌房屋(间) 1青海玉树县2010.04.147.12220800090% 2台湾高雄2010.03.04 6.7--96-- 3西藏当雄2008.10.06 6.6919147 4四川汶川2008.05.128.08.7万37万779万 5台湾集集1999.09.217.3241211030511万 6云南丽江1996.02.037.0311370648万 7云南澜沧耿马1988.11.067.6743775122.4万 8新疆乌恰1985.08.237.4702003万 9四川松潘1976.08.167.238345000 10河北唐山1976.07.287.824.2万16.4万530万 11云南龙陵1976.05.297.498248242万 12辽宁海城1975.02.047.3132829579111万 13云南大关1974.05.117.114231600 2.8万 14四川炉霍1973.02.067.921752756 4.7万 15云南通海1970.01.057.7156212678333.8万16河北邢台1966.03.087.2818251395400万 17新疆乌恰1955.04.157.018-200 18四川康定1955.04.147.584224636 19西藏察隅1950.08.158.54000--

桥梁工程课程设计

辽宁工业大学 《桥梁工程》课程设计计算书 开课单位:土木建筑工程学院 2014年12月

目录 第一章设计基本资料 (1) 1.1跨度和桥面宽度 (1) 1.2主要材料 (1) 1.3箱型梁构造形式及相关参数 (1) 1.4设计依据与设计规范 (3) 第二章主梁的几何特性计算 (4) 2.1计算截面几何特性 (4) 2.2检验截面效率指标ρ (6) 第三章桥面板计算 (7) 3.1横隔梁设置 (7) 3.2 每延米恒载计算 (7) 3.3恒载内力计算 (7) 3.4车辆荷载产生的内力 (7) 第四章主梁内力计算 (9) 第五章荷载横向分布计算 (11) 5.1 支点截面横向分布系数计算 (11) 5.2跨中截面横向分布系数计算 (13) 第六章活载影响下主梁内力计算 (15) 6.1活载内力计算 (15) 6.2荷载内力组合 (16) 第七章横隔梁内力计算 (18) 7.1作用在横梁上的计算荷载 (18) 7.2绘制横隔梁的内力影响线 (18) 第八章主梁挠度计算 (20) 8.1验算主梁变形 (20) 8.2判断是否设置预拱度 (20) 8.3 计算预拱度最大值 (20) 第九章支座计算 (21) 9.1板式橡胶支座的选择 (21) 9.2确定支座的厚度 (21) 9.3确定橡胶片总厚度 (21)

9.3支座偏移验算 (22) 9.4验算支座滑移稳定性 (22)

第一章 设计基本资料 1.1跨度和桥面宽度 1) 标准跨径:30m (墩中心距) 2) 计算跨径:29.55m 3) 主梁全长:29.96m 4) 桥面宽度:净9+2×1.0m 人行道 5) 人群荷载:23.5/m KN 6) 每侧栏杆及人行道的重量:4.5/m KN 1.2主要材料 1) 混凝土:箱梁为50C 号,铰缝采用40C SCM 灌浆料以加强铰缝;桥面铺装为12cm 厚40 C 防水砼(S6)+10cm 沥青砼;栏杆采用25C 号混凝土。 2) 预应力钢绞线:符合国际通用标准ASTMA416-92规定。单根钢绞线直径为φ 15.24mm ,面积A=140mm 2,标准强度1860b y R MPa =,弹性模量51.9510E MPa =?。 3) 选用R235及HRB335钢筋,其技术标准应符合国家标准(GB1499-1998)及 (GB13013-1991)的规定。 4) 锚具:采用《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器规格系列》产品,管道成孔采 用金属波纹管。 5) 支座:采用板式橡胶支座。 6) 其他材料:砂、石、水的质量要求均按《公路桥梁施工技术规范》有关条文办理。 1.3箱型梁构造形式及相关参数 ⑴ 本箱型梁按全预应力混凝土构件设计,施工工艺为后张法。 ⑵ 主梁尺寸拟定: 梁高:根据设计经验,梁高跨比通常为1/14-1/25,本设计初步尺寸定为1.3m , 跨中:预制箱型梁顶板厚0.2m ,底板厚0.2m 腹板厚0.2m. 端部:预制箱型梁顶板厚0.2m ,底板厚0.30m 横隔梁:横向共计五片箱型梁,中间设四个横隔梁。高1.1m,上部宽0.5m,下部宽 0.5m 。 ⑶ 预应力管道采用金属波纹管成形,波纹管内径为60mm ,外径为67mm ,管道摩擦系数μ=0.2,管道偏差系数k=0.0015,锚具变形和钢束回缩量为6mm(单端)。 ⑷ 沥青混凝土重度按23KN/m 3计,预应力混凝土结构重度按26 KN/m 3计,混凝土重度按25 KN/m 3计,单侧防撞栏线荷载为4.5KN/m 。

桥梁工程课程设计任务书---20130610

北京交通大学海滨学院土木工程专业桥梁工程课程设计任务书 题目:简支梁(板)桥设计 使用班级:土木工程10级 指导教师:董军 2013年5月

1 课程设计题目 简支梁(板)桥设计:土木1005~1008班城市A级,净-24+2×1.0 m 为了达到培养学生动手能力的目的,本题目拟考虑每人一题,每位同学应在计算书封面表明自己的具体题目。 2 课程设计资料 2.1主要技术指标 1 设计行车速度为100 km∕h,或80 km∕h 2 设计荷载为公路Ⅰ级,或公路Ⅱ级荷载,或城市A级, 3 桥面净宽为净-11+2×0.5 m,或净-24+2×1.0 m 4 基本烈度为6度、按7度采取抗震措施 5 路基宽度为24.5 m(全幅),或35 m(全幅) 2.2主要材料 (1) 混凝土 上部结构构造:除防撞护栏采用25号混凝土和桥面铺装采用30号混凝土外其余均采用50号混凝土。 下部结构构造:墩帽、台帽及防撞挡块采用25号混凝土,前墙、侧墙顶采用20号混凝土,墙身采用15号小石子混凝土砌块石,基础采用15号小石子混凝土砌片石。 (2) 主要钢材 预应力钢绞线:采用技术条件符合“国际预应力学术联合会”(FIP)所规定的《后张系统认可及应用标准》。钢绞线的标准强度采用1860Mpa每根15.24的钢绞线。钢绞线的拉断力为26.07吨(260.7KN)。采用低松弛钢绞线。 普通钢筋:采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋。其技术条件必须符合GB1448—84规定。钢板采用A3钢板。凡需焊接的钢材均需满足可焊性要求。 3 桥型与结构 3.1上部结构 本桥为两孔跨径13~20 m的简支桥面连续钢筋混凝土T形梁桥,或20~30 m的预应力混凝土T 型梁桥。每孔由6片T梁组成,或每孔由13片T梁组成,主梁肩跨2.0 m,梁高1.10~1.75 m,梁宽2.0 m。桥面横坡为2%,桥面铺装采用等厚度布置横向坡度由帽梁上的支座垫石形成。桥面板与横隔板顶底面均设2%的单向横坡,空心板底面或梁肋底面为水平。 3.2下部结构 本桥桥址地质岩石微风化粒斑玄武岩,力学强度高,允许承载力为3000KPa,因此采用石砌扩大基础,重力式桥台。 4 结构设计

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

公路桥梁的抗震设计论文

公路桥梁的抗震设计 沈阳农业大学水利学院王世雄 摘要: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。文章分析桥梁结构震害及其原因,探讨公路桥梁抗震设防目标,提出公路桥梁抗震设防措施。 关键字:桥梁;公路;设计;抗震 Abstract:China is the world's two largest earthquake zone -- the central Pacific seismic belt and the Eurasian seismic belt, is a strong earthquake country, Wenchuan, the Yushu earthquake shows that the strong earthquake will cause social politics, long term economic problems, and brings to the comfort of emotional trauma. In earthquake relief, the highway transportation network is an important link to rescue the people's life and property and to resume production, rebuild their homes as soon as possible, reduce the secondary disasters, so the highway bridge is an important part of life in the system engineering, road and bridge damage resistance ability is one of the focus in bridge design problem. The seismic damage analysis and reasons of bridge structure, bridge seismic fortification target, the highway bridge seismic fortification measures. Keywords:highway bridge; earthquake; design; 我国是地震多发国家,这些年来地震一直不断,特别是2008年5月12日的、汶川大地震给我国造成了巨大的损失。在抗震抢险救灾中公路交通运输是抢救人民生命财产、尽快恢复生产和重建家园的重要环节。遍布的道路交通犹如全身的血管,由此可知道路交通的重要性,而公路桥梁作为道路交通

桥梁工程课程设计计算书

桥梁工程课程设计计算书 The pony was revised in January 2021

《桥梁工程》课程设计 专 业:土木工程(道桥方向) 班 级: 2011班 学生姓名: 周欣树 学 号: 27 指导教师: 一、确定纵断面、横断面形式,选择截面尺寸以及基本设计资料 1. 桥面净宽:净—72 1.0+? 荷载: 公路—Ⅱ级 人群—23.0kN m 人行道和栏杆自重线密度-5.0kN m 2. 跨径及梁长:标准跨径13b L m = 计算跨径12.40L m = 主梁全长 '12.96L m = 3. 材料 钢筋:主筋用HRB400级钢筋,其他用HPB335级钢筋 混凝土:C40,容重325kN m ;

桥面铺装采用沥青混凝土;容重323kN m 4.构造形式及截面尺寸 梁高: 1.0h m = 梁间距:采用5片主梁,间距。 采用三片横隔梁,间距为 梁肋:厚度为18cm 桥面铺装:分为上下两层,下层为C25砼,路缘石边处厚 ;上层为沥青砼,。桥面采用%横坡。 桥梁横断面及具体尺寸:(见作图) 二、确定主梁的计算内力 (一)计算结构自重集度(如下表) (二)计算自重集度产生的内力(如下表) 注:括号()内值为中主梁内力值 根据计算经验,边梁荷载横向分布系数大于中梁,故取边梁进行计算分析。 (三)支点处(杠杆原理法) 由图可求得荷载横向分布系数: 汽车荷载:1 0.3332oq m η==∑ 人群荷载: 1.222or r m η==

(四)跨中处(修正刚醒横梁法) 1、主梁的抗弯惯性矩I x 平均板厚:()1 1012112H cm =+= 22 3344 1111100162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ????=??+??-+??+??- ? ????? == 2、主梁的抗扭惯性矩Ti I 对于T 形梁截面,抗扭惯性矩计算如下:见下表. 3.计算抗扭修正系数 主梁的间距相等,将主梁近似看成等截面,则得 221 1 12Ti i i Gl I E a I β=+∑∑ 其中:∑It ---全截面抗扭惯距 Ii---主梁抗弯惯距 L---计算跨径 G---剪切模量 G= i a --主梁I 至桥轴线的距离 计算得0.9461β=< 满足 4.采用修正后的刚醒横梁法计算跨中荷载横向分布系数 此桥有刚度强大的横隔梁,且承重结构的跨宽比为:

桥梁施工课程设计

装配式连续结构空心板桥施工方案设计 一、工程概况 该桥采用5×16米钢筋混凝土空心板,全桥长84.08米。柱式桥墩。桥面宽度为9m,桥面系布置为:0.25m(栏杆)+0.75m(人行道)+7.00m(行 车道)+0.75m(人行道)+0.25m(栏杆)。该桥为五跨混凝土简支板结构, 桥面连续,与路线前进方向交角为90度。桥墩采用柱式桥墩、桩基础。行 车道面铺设13cmC30防水混凝土和8cm沥青混凝土铺装层,人行道铺设2cm 水泥砂浆。 二、编制依据 《公路工程技术标准》 JTG01----2003 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG62---2004 《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041---2000 《公路工程抗震设计规范》 JTJ001---89 《公路桥涵通用规范》 JTG06----2004 《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ024---85 三、桥梁主要部位施工工艺、施工方案 1.基础工程施工(钻孔灌注桩施工) 桩基础采用钻孔灌注桩,桩径为φ1.2m、φ1.5m。钻孔采用回旋钻机或冲击钻 机进行。(详见桥梁钻孔桩施工工艺) 1.1 场地及桩位 清除桩位及操作区内的障碍物并整平场地,堆填钻机施工平台。根据桩基施 工顺序,精确放出桩位中心点,并保护好桩位和护桩,填写施工放样记录表,并 由专人复核。合格后,请测量监理工程师复测。 (a)护筒 1)护筒的制作,采用圆形钢护筒,护筒内径比桩径大20~40厘米,护筒加 工数量按钻机数的2-3倍准备。 2)护筒的埋设,护筒中心与桩位中心对应,其偏差不得大于5厘米,保持 护筒的垂直度,倾斜度在0.5%之内。 3)护筒埋置完后,其外侧周围应分层回填粘土并夯实,以防止孔口塌孔或

桥梁抗风与抗震

桥梁抗风与抗震 1.桥梁抗震 1.1桥梁的震害及破坏机理 调查与分析桥梁的震害及其破坏机理是建立正确的抗震设计方法,采取有效抗震措施的科学依据。 国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明,桥梁震害主要表现为: (1)上部结构的破坏:桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形不多,一般都是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而引起的。如落梁,一种是由于弹性设计理论采用毛截面刚度,这样就会低估横向地震作用和位移。导致活动节点处所设置的支座长度明显不足以及相邻梁体之间因横向距离不足而引起的相互冲击,造成落梁及相邻结构的撞击破坏;另外一种是由于地基土的作用造成大的地震位移,这种桥梁震害主要发生在建在软土或者可能液化的地基土上的桥梁上。软土通常会使结构的振动反应放大,使得落梁的可能性增加。 (2)支座连接部位的破坏:这中破坏比较常见,由于连接部位的破坏会引起力传递方式的变化,从而对结构其他部位的抗震产生影响,进一步加重震害。这种破坏是抗震设计中最关注的问题之一。 (3)下部结构和基础的破坏:下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌,并在震后难以修复使用的主要原因。除了地基毁坏的情况,桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力,瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的,从大量震害实例来看,比较高柔的桥墩多为弯曲破坏,矮粗的桥墩多为剪切型破坏,介于两者之间的为混合型。地基破坏主要表现为砂土液化,地基失效,基础沉降和不均匀沉降破坏及由于其上承载力和稳定性不够,导致地面产生大变形,地层发生水平滑移,下沉,断裂。 (4)桥台沉陷,当地震加速度作用时,由于桥台填土与桥台是不完全固结的,桥台填土的纵向土压力增大,桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力,造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。由于桥面的支撑作用,桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转,导致基础破坏。如果桥台基础在液化土上,又将引起桥台垂直沉陷,最终导致桥梁破坏。 以上所介绍桥梁的几种破坏形式是相互影响的,不同的地质条件和不同的抗震措施所造成的破坏程度和类型往往是不同的。这就要求我们在桥梁设计中尤其是不规则桥梁和大跨度桥梁,必须从整体分析桥梁的抗震性能。 1.2抗震分析理论

浅谈桥梁抗震设计

浅谈桥梁抗震设计 摘要 目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题,本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上,阐述了桥梁抗震设计原则,最后对于桥梁抗震设计方法进行分析,重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。 关键词: 地震破坏桥梁结构抗震设计抗震措施 引言 桥梁工程又是中的重中之重,桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够地实现抗震设防的目标。本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题,为今后桥梁设计起到借鉴作用。桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。在近30年的国内外大地震中,桥梁破坏均十分严重,桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害,桥梁防震越来越受到各国工程师的重视。 地震形成 地震,是地球内部发生的急剧破裂产生的震波,在一定范围内引起地面振动的现象。地震(earthquake)就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样,是地球上经常发生的一种自然灾害。大地振动是地震最直观、最普遍的

表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。地震是极其频繁的,全球每年发生地震约550万次。目前衡量地震规模的标准主要有震级和烈度两种。同样大小的地震,造成的破坏不一定是相同的;同一次地震,在不同的地方造成的破坏也不一样。为了衡量地震的破坏程度,科学家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。在中国地震烈度表上,对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本依据。影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。地震发生时,最基本的现象是地面的连续振动,主要特征是明显的晃动。地震分为天然地震和人工地震两大类。此外,某些特殊情况下也会产生地震,如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种: 1、构造地震由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。 2、火山地震由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。 3、塌陷地震由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。 4、诱发地震由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。 5、人工地震地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。 桥梁破坏形式 桥梁上部结构由于受到墩台、支座等的隔离作用,在地震中直接受惯性力作用而破坏的实例较少,由于下部结构破坏而导致上部结构破坏则是桥梁结构破坏的主要形式,下部结构常见的破坏形式有以下几种: 1 落梁破坏 震害原因

《桥梁工程》的教案-桥梁工程课程设计

二〇一〇级土木工程(交通土建)专业 《桥梁工程》(Ⅰ) 教案 教师:文国华 班级: 1003307、308班 课时: 64 学时 湖南城市学院土木工程学院 二〇一三年二月

课程名称桥梁工程(Ⅰ) 使用教材桥梁工程 主编邵旭东出版社人民交通出版(修订)时间2007 专业班级 1003307、3308 授课时数总64课时;理论:64课时;实践:0课时;其他:0课时 授课教师文国华 授课时间2013 年上学期 成绩的考核为考试科,成绩按:作业(含平时)30分,考试70分计 主要参考文献: 1、高等院校土木工程专业系列教材《桥梁工程》主编王丽荣,2005年9月; 2、高等学校教材《桥梁工程》主编范立础,1993年7月; 3、高等学校教材《桥梁工程》主编姚玲森,1999年4月; 4、国标《公路桥涵设计通用规范》2004年10月; 5、国标《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》2004年10月; 6、国标《公路圬工桥涵设计规范》2005年11月; 7、自编教学讲议《桥梁工程习题集》2012年1月等。

第一篇总论第一章概述 目的要求:了解桥梁在交通中的地位、桥梁的发展概况;掌握桥梁的组成和分类 教学重点:桥梁的组成和分类 教学难点:各类桥梁的受力特点 教学课时:4课时 教学方法:课堂教学 教学内容与步骤: 先导概念 1、桥梁 是连续道路中断空间、跨越道路受阻障碍、传递交通流的道路工程结构物。包括“桥”与“涵洞”两类工程建筑。 2、桥梁建设的意义 适应经济发展,满足交通运输需要,促进地区交流,加强民族团结,巩固国防等。 3、桥梁在道路工程中的地位 ⑴数量上一般公路为3~5座桥涵/km;山区公路为7~9座桥涵/km。 ⑵造价上一般公路的桥涵占其公路总造价10~20%;高等级公路的可达30%以上。 ⑶工期上是全线施工工期的关键。 ⑷重要程度上是交通运输的咽喉,是道路正常运输的关节。 ⑸社会性上立交桥、城市桥成为当地经济、文化、政治的标志。 第一节桥梁的组成与分类 一、桥梁的基本组成与常用术语 ㈠桥梁的基本组成 1、上部结构(或桥跨结构、或桥孔结构) ⑴定义桥梁结构中跨越障碍的主要承载结构,如梁桥的主梁,拱桥的主拱。 ⑵作用连续中断的路线、承受交通荷载并将荷载产生的作用反力传递给墩台上的支座。 2、支座 ⑴定义桥跨结构中墩台上支承主要承载结构的传力装置。 ⑵作用传递上部结构的荷载作用,适应桥跨设计变位,联结上下部结构。 3、下部结构 ⑴定义为桥跨中支承上部结构的桥墩、桥台。

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。

简支T形桥梁工程课程设计说明

桥梁工程课程设计(本科) 专业道路桥梁与渡河工程班级15春 姓名王炜灵

学号9 理工大学网络教育学院 2016年12月 一、课程设计目的 本课程的任务和目的:学生通过本课程的设计练习,使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和方法,学会对T梁进行结构自重力计算、汽车荷载和人群荷载力计算、作用效应组合;在汽车和人群荷载力计算时,学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数。 二、课程设计题目 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计 三、课程设计任务与指导书(附后) 四、课程设计成果要求 设计文本要求文图整洁,设计图表装订成册,所有图表格式应符合一般工程设计文件的格式要求。

五、课程设计成绩评定 课程设计文本质量及平时成绩,采用五级制评定:优、良、中、及、不及。 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥 课程设计任务与指导书 一、设计容 根据结构图所示的一孔标准跨径为L b=25m的T形梁的截面尺寸,要求对作用效应组合后的最不利的主梁(一根)进行下列设计与计算: 1、行车道板的力计算; 2、主梁力计算; 二、设计资料 1、桥面净宽:净-7(车行道)+2×1.0(人行道)+2×0.25(栏杆)。 2、设计荷载:公路-II级,人群3.5kN/m2。

4、 结构尺寸图: 主梁:标准跨径Lb=25m (墩中心距离)。 计算跨径L=24.50m (支座中心距离)。 预制长度L ’=24.95m (主梁预制长度) 。 横隔梁5根,肋宽15cm 。 桥梁纵向布置图(单位:cm ) 桥梁横断面图(单位:cm ) T 型梁尺寸图(单位:cm )

三、知识点(计算容提示) 1、 行车道板计算 1) 采用铰接板计算恒载、活载在T 梁悬臂根部每延米最大力(M 和Q )。 2) 确定行车道板正截面设计控制力。 2、 主梁肋设计计算 1) 结构重力引起力计算(跨中弯矩和支点剪力),剪力按直线变化,弯矩按二次抛物线变化。 2) 计算活载(车道荷载)和人群荷载引起截面力(跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力)。 荷载横向分布系数计算:跨中m 0.5按偏心受压法计算, 支点m 0按杆杠原理法计算。 计算跨中弯矩和支点剪力时荷载横向分布系数按《桥规》规定变化。 3) 计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力。 4) 对计算出的控制截面力进行荷载组合,并按《桥规》进行系数提高。 5) 根据组合后的力,取最大力(M 和Q )作为设计力值。 3、 变形验算和预拱度设置。 结构的变形计算和验算,根据《桥规》规定设置预拱度。 设计方案: 一、主梁力计算 (一)、恒载力计算: 1、恒载集度计算: 主梁截面面积:[(0.08+0.14)×0.8]/2×2+0.2×1.4=0.456 m 2 主梁自重:g 1边=g 1中=0.456×25=11.4 KN/m 横隔梁折算荷载: kN/m 335.150.24251015.08.0208.014.02.1g 中2=÷????????????? ??+-= 7kN/m 66.050.2425515.08.0208.014.02.1g 2边=÷??? ?????????? ??+-= 桥面铺装:()kN/m 50.352525.308.012.021g 3=÷?? ? ??????+=

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。

桥梁工程课程设计

广东工业大学课程设计任务书 一、课程设计的内容 1、教学目的: 学生通过桥梁工程设计的训练,可以进一步掌握在桥梁工程课本中所学到理论知识,并经过亲自做桥梁工程设计来熟悉设计方法、计算理论、计算公式,熟悉在桥梁设计中如何运用桥梁规范,为今后的毕业设计及走上工作岗位打下一个良好的专业基础。 2、设计基本资料: 说明:学生共分为四个小组,每个小组基本资料不同,简支梁主梁高H 分别取为:130CM、133CM、135CM、139CM,见图1。 1)桥面净宽:净7+2×0.75M 2)设计荷载:汽车“公路—Ⅰ级,人群荷载:3KN/M2 3)材料:主筋:Ⅱ级,构造筋:Ⅰ级 混凝土:桥面铺装:C25,主梁:C30 4)结构尺寸:详见图1、图2 主梁:计算跨径:L=1950cm 全长:L=1996cm 人行道、栏杆每延米(两侧)重2.0KN/m(为每片主梁分到的值)。 沥青混凝土厚2cm

3、设计计算内容: 1)计算行车道板内力,并据此计算和配置翼板主筋。 行车道板按铰接板计算; 汽车荷载:按车辆荷载计算。 2)主梁设计计算: ①、计算主梁1#、2#、3#在汽车、人群荷载作用下的横向分布系数。 支点用杠杆法,跨中用G —M 法。 ②、桥梁沿跨长纵向按IL(影响线)布载求活载内力。 ③、计算活载跨中弯矩时,不考虑横向分布系数沿桥长方向的变化,计 算支点活载剪力时,要计入横向分布系数沿跨长方向的变化的影响。 ④、主梁控制截面:M 中 、M 1/4 、Q 支点 ⑤、主梁跨中截面受拉主筋计算(其余钢筋不算)。 ⑥、计算活载挠度及预拱度。参见教材第172页公式。 3)横隔梁内力计算,并据此计算配置主筋(按T 形截面配置下缘受拉主筋)。 说明:①、横隔梁内力计算采用“偏心法”,取中横隔梁计算。 ②、控制截面:M 3、M 2-3、Q 1右、Q 1-2右 4、绘图内容: 1)上部构造纵、横剖面图(纵断面只画主梁,参见教材第152页,图2-5-55,但尺寸要改变)。 2)主梁配筋图(参考教材第81页,图2-4-15绘制,但主筋按自己计算值配制,梁高按各组的H 值计)。 二、课程设计的要求与数据 1、 必须严格执行各桥梁设计规范,每一设计步骤都必须按规范的要求进行,要训练会查规范、会用规范。 2、 设计中多参阅有关资料,特别是对于没有设计经验的初学者来讲, 更应多借鉴前人的设计经验和实例。 3、 绘制桥梁设计图时必须按桥梁设计图纸的规定进行绘制,从线形、 布置、到标注方式都力求准确无误,不得自行、随意设定图中的各项参 图 2

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