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桥梁结构抗震

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05110419 周雅

摘要目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题,桥梁结构设计的目标就是减轻桥梁震害,最大限度地保障人民生命财产的安全。本文结合课程内容,在分析桥梁结构地震破坏主要形式的基础上,概述了桥梁地震反应分析方法、桥梁抗震概念设计、桥梁减隔震设计等内容。

关键词:桥梁震害反应谱地震反应概念设计减隔震设计

1桥梁震害及分析

桥梁是交通生命线工程的重要组成部分,震区桥梁的破坏,不仅直接阻碍了救灾措施的实施,使次生灾害加重,导致严重的间接损失,而且给灾区灾后恢复与重建带来困难。近年来,在国内外大地震中,桥梁破坏均十分严重。根据以往的震害情况分析,桥梁震害主要分为上部结构震害、支座震害、下部结构震害和基础震害。

1.1上部结构震害

由于受到桥梁墩台、支座的隔离作用,在地震中,桥梁上部结构因直接受惯性力作用而破坏的情况较少。由下部结构破坏而引起的上部结构破坏是桥梁上部结构破坏的主要形式。其中,常见的形式有墩台位移使梁体由于预留搁置长度偏少或支座处抗剪强度不足,使得桥跨的纵向位移超过支座长度而引起的落梁;桥墩部位两跨的梁端互相撞击破坏(特别是用活动支座隔开的相邻桥跨结构的运动可能是异向的);由于地基失效引起的上部结构震害;墩柱失效引起的落梁等。

1.2支座震害

桥梁支座是桥梁结构体系中抗震性能比较薄弱的环节。上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构,当传递荷载超过支座设计强度时,支座发生损坏。支座损坏引起桥梁传力路径改变甚至中断,严重的会引起落梁。支座损坏也是落梁的主要原因。但对于下部结构而言,支座损伤可以阻断上部结构的地震荷载传到桥墩,在一定程度上减小桥梁下部结构的损坏。

1.3下部结构震害

桥梁墩台的震害主要是由于受到较大的水平地震力所致。高柔的桥墩多为弯曲型破坏,粗爱的桥墩多为剪切型破坏。此外配筋设计不当还会引起盖梁和桥墩节点部位的破坏。桥梁下部结构和基础的严重损坏,极易造成桥梁倒塌且在震后较上部结构破坏更难以修复使用。

1.4基础震害

桥梁基础的破坏主要是由于地基失效。

地基失效主要包括土体滑移、土体液化等。采用群桩基础的桥梁,其群桩部份也是整座桥梁的薄弱环节之一,在地震中也易发生破坏,且这类震坏由于发生在地表以下,难以及时准确地判断震害严重程度,具有很大的隐蔽性。

2桥梁地震反应分析

2.1反应谱理论

桥梁结构地震反应分析的方法可以大致分为静力法、反应谱法、动力时程分析法。所谓反应谱,即是单质点体系在给定地震动作用下的最大反应随其自振周期变化的曲线。相比静力法,反应谱理论能够简单、正确地反映地震动的特性而且同时考虑了结构物的动力特性,因而迅速在世界范围内得到了广泛的承认,在50 年代后已被各国的抗震设计规范所应用,它的设防标准采用烈度或加速度来表示。若结构的自由度很高,通常运用振型叠加法求解。由于地震地面运动容易激起较低振型的反应,而较高振型的地震反应较难激发,因此在利用反应谱法计算桥梁地震反应时,通常仅需要几个低阶振型叠加就能得到比较准确的桥梁地震反应情况。一般情况下,广义单质点体系的最大反应不同时发生,因此需要将它们组合起来,振型组合方法是反应谱理论的另一重要问题,也是影响桥梁地震反应预测精度的关键因素。目前,基于平稳随机振动理论的一致激励振型组合法是各国抗震规范广泛采用的组合方法,如CQC 法(完全二次项组合法)和SRSS 法( 平方和开平方法)等。

由于反应谱法的概念清晰、计算简单而被广泛应用,至今仍是各国规范的基本计算方法。大多数国家的抗震设计规范都采用了SRSS 法,如我国现行《公路工程抗震设计规范》,美国的AASHTO 规范,欧洲的Eurocode8 规范等。由于目前采用的反应谱法对结构地震力采用弹性反应谱理论,反应谱法的最大缺点是假定结构是弹性状态,原则上只适用于弹性结构体系。而地震是一种不经常发生的偶然荷载,一般是允许结构在强烈地震中进入非线性状态的,所以不能直接使用弹性反应谱法。解决这个问题有两种方法:一种是研究弹塑性反应谱,另一种是在地震力计算时引入一个参数:“修正系数”。我国的《公路工程抗震设计规范》中是利用一个折减系数CZ(综合影响系数)来考虑非线性的。在计算中乘以CZ 来体现桥梁受基本烈度地震作用时的非线性影响,调整理论计算与抗震经验之间的差距。

2.2地震响应分析

当前,以反应谱法为基础的公路工程抗震设计规范,只适用于主跨150m以下的桥梁和拱桥,不适用于打垮斜拉桥与悬索桥的抗震设计,国外大多数规范亦是如此。同时,在大多数工程抗震设计规范中都指出对打垮桥梁要进行特殊抗震设计,一般采用时程分析法。

时程分析法原理是通过记录的实际地

震地面运动加速度数值进行抗震分析与设计的一种方法。由于时程分析法可以考虑结构的弹性和弹塑性性态,可以反映地震动的频谱、振幅和持时,所以时程分析法在复杂工程结构抗震分析和设计中得到了广泛的应用。时程分析法要求提供与设计反应谱相匹配的地面运动加速度时程,建立构件的力-变形滞回模型和轴力-弯矩屈服模型、二维或三维的结构简化计算模型,并采用积分法求出结构在每个时刻的弹塑性地震反应。

此外,相较于一般建筑结构,桥梁地震反应分析中有一些特殊问题,如桥梁结构地震响应分析中的非线性因素;地基与基础的相互作用;桥梁结构阻尼;地震波的选用输入等。

3桥梁抗震概念设计

地震是一种随机发生的自然现象,地震的发生时间、空间以及强度上都还不能准确的预测,而桥梁结构的地震破坏机理也十分复杂,因此要进行精确的抗震设计很困难。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。我们在桥梁结构体系的选择、桥型布置、路线走向以及桥梁结构细部设计中可以采取以下措施以达到结构防震、减少震害的效果:

1)尽量采用连续的桥跨代替简支梁跨,进而减少伸缩缝的数量,降低在此落梁的可能性,同时也提高了桥上行车的舒适性。

2)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。

3)桥梁位置应选在良好和稳定的河段,如果必须在稳定性差的软弱场地上河段通过时,应尽量采用桥梁中线与河流正交,这样即使地震产生河岸滑移,影响也较小;若采用斜交,地震时极易产生河岸向河心滑移,会使桥梁随之发生错动或扭转破坏。另外,应注意在主河槽与河滩分界的地形突变处,应尽量避免设墩,否则应予以加强措施以减免滑移。

4)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,这已经为国内外许多震害所证实。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,以便使之刚度尽量保持一致。

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(如聚四氟乙烯支座、迭层橡胶支座、铅芯橡胶支座等)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)桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上,否则地基土的液化会加大地震反应。

9)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能力。10)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。

11)对于较高的排架桥墩,墩间应增设横系梁以减少墩柱的横向位移和设计弯矩。

12)采用将桥墩某些部位(如墩脚)设计成具有足够的延性,以使在强震作用下使该部位形成稳定的延性塑性铰,并产生弹塑性变形来延长结构的振动周期,耗散地震力。

4桥梁减隔震设计

4.1减隔震技术的概念和发展

减震是人为在结构的某些部位设置阻尼器或耗能构件,改变结构的动力性能,耗散结构吸收的地震能量,从而降低结构的地震反应。隔震则是指通过延长结构的自振周期避开地震卓越周期或减小地震能量输入,以此降低结构地震反应。对桥梁结构采用隔震技术的思想产生由来已久,减隔震技术自诞生以来,受到了广泛的重视。第一座采用减隔震技术的桥梁是新西兰的 Mot桥,建于1973年,上部结构采用滑动支承隔震,阻尼由U形钢弯曲梁提供。该桥建成后,减隔震技术在桥梁抗震中得到了迅速推广。美国第一次将减隔震技术用于桥梁是在 1984年,用于对Sierra Point Bridge进行抗震加固。1990年,美国新建了第一座采用减隔震技术的桥梁Sexton桥。在日本,第一座建成的减隔震桥梁是静岗县横跨Keta河的宫川大桥,完成于1990年,是一座3跨连续钢桁架梁桥,采用铅芯橡胶支座作为减震构件。

4.2常用减隔震装置

1)分层橡胶支座。分层橡胶支座,国内常称为板式橡胶支座。由薄橡胶片与薄钢板相互交替结合而成,支座平面形状多采用圆形或矩形。在抗震设计中主要考虑分层橡胶支座的水平刚度和阻尼作用等因素。橡胶支座的水平剪切刚度,指上、下板面产生单位位移时所需施加的水平剪力橡胶支座通过在变形过程中消耗能量提供阻尼,这种阻尼主要取决于橡胶层变形的速度。以天然橡胶为主要材料制作的支座,典型的阻尼比为5%~10%。分层橡胶支座的力—位移滞回曲线呈狭长形,所提供的阻尼较小,因而在减隔震桥梁设计中,常与阻尼器一起使用。

2)铅芯橡胶支座。铅芯橡胶支座是在板

式橡胶支座的基础上,在支座的中部或中心周围部位竖直地压人高纯度铅芯以改善支座阻尼性能的一种减震支座。铅芯具有良好的力学特性,具有较低的屈服剪力(约10MPa),具有足够高的初始剪切刚度 (约130MPa),具有理想弹塑性性能且对于塑性循环具有很好的耐疲劳性能,能够提供地震下的耗能能力和静力荷载下所必需的刚度。因此,由铅芯和分层橡胶支座结合的铅芯橡胶支座能够满足一个良好减隔震装置所应具备的要求:在较低水平力作用下,具有较高的初始刚度,变形很小;在地震作用下,铅芯屈服,刚度降低,延长了结构周期,并消耗地震能量。

3)滑动摩擦型减隔震支座。滑动摩擦型支座利用不锈钢与聚四氟乙烯材料之间相当低的滑动摩擦系数制成。也称为聚四氟乙烯滑板支座。这种支座具有摩擦系数小,水平伸缩位移大的优点,作为桥梁活动支座十分适宜。在地震作用下,滑动摩擦型支座允许上部结构在摩擦面上发生滑动,从而将上部结构能够传递到下部结构的最大地震力限制为支座的最大摩擦,同时通过摩擦消耗大量的地震能量。这类支座的缺点是没有自复位能力,用作隔震支座时,支座响应的可预测性和可靠性都不尽如人意,所以常与阻尼器和橡胶支座等其他装置一起使用。

4)钢阻尼器。钢阻尼器利用钢材的塑性变形来耗能。三种典型的钢阻尼器:a.有横向加载臂的均匀弯矩弯曲梁阻尼器,加载臂有一倾斜角度;b.锥形悬臂弯曲梁阻尼器;

c.有横向加载臂的扭梁阻尼器。钢阻尼器的优点是制造不需要特殊设备,费用比较合适,坚实耐用,又具有较大的耗能能力。试验研究表明,大多数钢阻尼器的滞回曲线可用双线性来近似模拟。不同类型钢阻尼器的选择取决于阻尼器放置的位置、可利用的空间连接的结构以及力和位移的大小。钢阻尼器通常和橡胶隔震支座一起使用,如聚四氟乙烯滑板支座与悬臂钢阻尼器就是一种合理组合。

4.3减隔震装置的选择

桥梁的减隔震系统应满足如下三个基本功能:1)具备一定的柔度,用来延长结构周期,降低地震力;2)通过阻尼、耗能装置等对地震力进行耗散,并将支承面处的相对变形控制在设计允许的范围内;3)具备一定的刚度和屈服力,在正常使用荷载下结构不发生屈服和有害振动。进行减隔震设计时,应将重点放在提高耗能能力和分散地震力上,不可过分追求加长周期。而且应选用作用机构简单的减隔震装置,并在其力学性能明确的范围内使用。另外,减隔震装置不仅要能减震耗能,还应满足正常运营荷载的承载要求,因此选择减隔震装置时,还应注意以下一些要求:1)在不同水准地震作用下,减隔震支座都应保持良好的竖向荷载支承能力;2)减隔震装置应具有较高的初始水平刚度,使得桥梁在风荷载、制动力等作用下不发生过大的变形和有害的振动;3)当温度、

徐变等引起上部结构缓慢的伸缩变形时,减隔震支座产生的抗力应比较低;4)减隔震装置应具有较好的自复位能力,使震后桥梁上部结构能够基本恢复到原来位置。

5结语

随着人类对地震灾害特性和桥梁工程震害特点的深化认识和深入研究,桥梁抗震设计方法经历了从强度、延性设计到基于性能发展的过程,伴随桥梁减隔震技术的发展和应用,在地震作用下桥梁的安全性将得到大大提高,由地震引起的损失将大大减小,并为震区的震后交通生命线畅通和救灾工作的顺利提供有力保障。

参考文献

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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--

桥梁专业设计技术规定 第八章 桥梁震动及抗震

8 桥梁振动及抗震 8.1结构抗震体系 8.1.1结构应具有合理的地震作用传力途径和明确的计算简图。结构除了具有必要的承载能力以外,还应具有良好的变形能力和耗能能力,以保证结构的延性性能。 8.1.2结构的质量和刚度应均匀分布,避免因质量和刚度突变而造成地震时结构各部分相对变形过大。对于质量和刚度变化较大的部位,应采取有效措施予以加强。 8.1.3结构基础应建造在坚硬的地基上,尽可能避开活断层及地质条件不好的地基。当结构必须建造在软土地基或可能液化的地基上时,应对地基进行处理。 8.1.4上部结构应尽量采取连续的形式。当上部结构与下部结构之间的支座允许上部结构平动时,必须保证支承面宽度并采取相应的限位措施,防止落梁的发生。 8.1.5确定墩柱的截面尺寸时应避免墩柱的轴压比(墩柱所承受的轴向压力与抗压极限承载力之比)过大,以保证墩柱截面的延性性能。 8.1.6对于多跨连续结构,各中墩柱的截面尺寸和高度应使各柱的纵桥向刚度和横桥向刚度基本相同。跨径相差较大时,应考虑上部结构质量对横桥向频率的影响。对于地面高差较大的地形,可通过下挖地面来调整墩柱的高度。 8.1.7对于大跨度桥梁,应结合桥位处的地质条件和地震动特性等具体情况,对各种结构体系进行分析研究,选择抗震性能较好的结构体系。 8.2地震反应计算 8.2.1工程设计项目应按《地震安全性评价管理条例》(国务院令第323号)及各地方相应管理办法,要求业主对相应区域进行地震危险性分析,

并根据地震危险性分析进行结构的地震反应计算。在桥梁建设中尽量避开具有危险性的活动地震断层。活动性地震断层附近桥梁的地震反应计算要特别注意地面位移对结构的影响。按“条例”不需进行地震安全性评价的一般性工程,应按照《中国地震动参数区划图》(GB18306-xx)规定的设防要求进行抗震设防。 8.2.2应根据工程的重要性等级、场地的地质条件和地震烈度、结构的自振特性等情况,按照规范用反应谱方法进行结构的地震反应计算。对于大跨度桥梁,还应进行时程反应分析,并考虑地震动的空间不均匀性。 8.2.3对于地震作用的计算,应按公路桥梁相关规范执行,城市桥梁应根据道路等级和桥梁的重要性,按表8.1进行重要性系数修正。 表8.1 城市桥梁重要性修正系数Ci 考虑地震引起的位移,避免结构因位移过大而导致非强度破坏。 8.2.5对大跨度桥梁进行地震反应计算时,由于高阶振型的影响较大,必须计算足够多的振型。 8.2.6采用减震措施设计时,应结合具体桥型进行动力时程分析。 8.3构件抗震设计和抗震构造措施 8.3.1 应搜集桥位处地震基本烈度、地质构造、地震活动情况、工程地质及水文地质条件,并根据地震基本烈度及桥梁重要性等级采取相应的

桥梁抗震计算书讲解

工程编号:SZ2012-38 海口市海口湾灯塔酒店景观桥工程 桥梁抗震计算书 设计人: 校核人: 审核人: 海口市市政工程设计研究院 HAIKOU MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN & RESEARCH INSTITUTE 2012年09月

目录 1工程概况 ........................................................................................................... - 1 -2地质状况 ........................................................................................................... - 1 -3技术标准 ........................................................................................................... - 2 -4计算资料 ........................................................................................................... - 2 -5作用效应组合 ................................................................................................... - 3 -6设防水准及性能目标 ....................................................................................... - 3 -7地震输入 ........................................................................................................... - 4 -8动力特性分析 ................................................................................................... - 5 - 8.1 动力分析模型 (5) 8.2 动力特性 (6) 9地震反应分析及结果 ....................................................................................... - 6 - 9.1 反应谱分析 (6) 9.1.1E1水准结构地震反应 ........................................................................................ - 6 - 9.1.2E2水准结构地震反应 ........................................................................................ - 7 -10地震响应验算................................................................................................ - 8 - 10.1 墩身延性验算 (10) 10.2 桩基延性验算 (10) 10.3 支座位移验算 (11) 11结论.............................................................................................................. - 11 - 12抗震构造措施.............................................................................................. - 11 - 12.1 墩柱构造措施 (12) 12.2 结点构造措施 (12)

公路桥梁抗风设计规范

公路桥梁抗风设计规范 一、背景情况 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015,以下简称《通规》)明确了桥梁抗船撞的设计原则,规定了IV~Ⅶ内河航道和通航海轮航道的船撞力设计值,是当前公路桥梁抗船撞设计的基本原则和统一标准。近年来,通航船舶呈现出吨位大、航速快的发展趋势,随着我国在建和拟建跨越航道桥梁的不断增多,保障桥梁结构在船舶撞击下的安全十分重要。为进一步保障在船舶撞击下的桥梁安全,完善细化桥梁抗船撞设计,在设计中综合考虑和体现船舶通航密度、船桥撞击概率、风险综合防控、桥墩抗撞性能等系统性和精细化设计要求,交通运输部组织完成了《规范》的制订工作。 二、《规范》的定位 《规范》为桥梁抗船撞设计提供可行或具体技术方法,提出了降低船撞风险的总体要求、降低船撞效应的结构性防船撞设施要求和基于性能的抗撞设计方法(结构设计准则由一系列可实现的性能目标来表示,保证在船舶撞击力作用下实现结构预定功能的抗撞设计方法),是对《通规》的重要补充,作为推荐性标准、与《通规》一起规定了公路桥梁抗船撞设计要求。《规范》贯彻了“综合防控、分级设防”的思想,提升了抗船撞设计的科学性,形成了一套系统的解决方案,引导公路抗船撞设计的标准化与精细化。《规范》充分考虑了与其他标准的衔接,以国内外工程实践和先进研究成果为依托,以安全可靠、先进有效、经济合理、

成熟实用为基本原则,广泛征求意见,具有清晰明确的定位,对进一步提升综合交通和基础设施的安全保障工作具有较强的指导作用。 三、《规范》的特点 《规范》注重落实高质量发展理念和交通强国建设纲要要求,对标国内国际先进水平,吸纳了交通运输行业桥梁抗船撞领域的最新研究成果及工程建设经验,开展了大量的理论研究与试验验证。《规范》的主要内容包括: (一)贯彻“综合防控、降低风险”的理念。一方面加强总体设计,提出了合理确定桥位、桥型、跨径和构造等总体要求,以降低船桥碰撞概率;对非通航孔桥,逐桥考虑船舶到达的可能性进行设计。另一方面,重视防撞设施的布设,规定了必要的结构性防船撞设施,以降低主体结构船撞效应。 (二)采用“性能设计、分级设防”的方法。基于性能的抗撞设计方法,主要包含抗船撞设防目标、设防船撞力与船撞效应计算、抗撞性能验算等内容。根据桥梁重要性等级和失效概率,抗船撞设防目标采用分级设防,桥墩、基础和支座的抗撞性能采用分级评估的分析方法。 (三)落实“风险概率、精细分析”的要求。在抗撞的设防船撞力计算上,提出了操作性很强的分位值法;考虑通航密度、船桥撞击概率等因素,建立了精细化程度高的概率-风险分析法。在抗撞的船撞效应计算上,明确了强迫振动法和质点碰撞法的技术要求,反映了船-桥-防船撞设施撞击效应分析的主流方法。四、实施注意事项

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

公路桥梁抗风设计规范.ashx

ISBN7—5608—2212—6/Ⅲ?377第十四届全国桥梁学术会议论文集 2000.11.5~7南京 《公路桥梁抗风设计规范》概要 及大跨桥梁的抗风对策 项海帆陈艾荣 (同济大学) 【摘要】随着我国桥集工程的不断发展.迫切需要精帝|适合我国国情的(公路桥梁抗风设计规范)。本文介绍了{莪规范螭翩中的几个主要问题,其中包括基本风速图和风压圈、风衙藏的表达方式、桥檗动力稳定性检验和风洞试验要求等.此外。还讨论了太跨桥集成桥和施工阶段的各种抗风对策。 关键词惭粱抗风设计规范 :碴鹂. 一、撅述… 1999年10月,江阴长江大桥正式建成通车标志着中国有了第一座超千米的悬索桥,同时也成为世界上能够建造千米级大桥的第六个国家。自从80年代初中国改革开放以来,中国已建成了一百余座各种类型的斜拉桥,成为世界上建造斜拉桥最多的国家。如果把即将于2001年建成的南京长江二桥和福州闽江大桥统计在内,在跨度超过500m的世界斜拉桥中中国的斜拉桥已占有十分重要的地位。 1996年我国人民交通出版社出版了我国第一部由同济大学和中交公路规划设计院编写的《公路桥梁抗风设计指南》,几年来已被广泛用于多座大跨桥梁的抗风设计中。在此基础上,受交通部的委托,同济大学、中交公路规划设计院、中央气象研究院以及西安公路交通大学针对其中的几个关键问题进行了专题研究,为形成最终的《公路桥梁抗风设计规范》奠定了基础。这几个专题的内容以及通过多次修改形成的报批稿的目录如表l所示。 表1<公路桥梁抗风设计规范>专曩的内窖以最报批稿的目曩 专题内容规葩目录1全国基本风建圈和基本风压圈的绘制;第一章总用 2.斛拉桥和慧索桥的基顿的近似公式;第二章基本术语与基本符号 3.桥架的辱敢静阵风荷羲研究;第三章风建计算 4.斜拉桥和怎索侨的阻尼比研究;第四章风荷载计算 5.风参数的合理取值研究;第五章桥檠的动力特性 6.鼻塑桥梁断面的气曲参敷铡定第六章抗风稳定性验算 第七章风致限幅振动 第八章风洞试验要求 第九章风致振动控制 附录 40

桥梁抗震复习题

复习题 1.地震动的三要素? 答:地震动强度(振幅、峰值),频谱特性,强震持续时间。 2. 什么是基本地震烈度?基本地震烈度和E1地震E2地震是什么关系? 答:基本地震烈度是指该地区今后一个时期内,在一般场地条件下可能遭遇到的最大地震烈度,即《中国地震烈度区划图》规定的烈度。 3.地震按照成因、震源的深浅、震中距的远近等的分类;一些有关地震的术语含义。 答:按照成因可分为:火山地震、陷落地震、构造地震、诱发地震 按照震源的深浅可分为:浅源地震、中源地震、深源地震 按照震中距的远近可分为:地方震、近震、远震 4. 地震波包含了哪几种波?它们的传播特点是什么?各种波的速度对比? 分为体波和面波。 体波 纵波:在传播过程中,其介质质点的震动方向与波的前进方向一致。 纵波的周期较短,振幅较小,波速较快,在地壳内的速度一般为200-1400m/s。 横波:在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。 横波的周期较长,振幅较大,波速较慢,在地壳内的速度一般为100-800m/s。 面波 瑞利波:传播时,质点在与地面垂直的平面内沿波前进方向做椭圆反时针方向运动。 振幅大,在地表以竖向运动为主。 乐浦波:传播时,类似蛇形运动,质点在地平面内做与波前进方向相垂直的运动。

5. 地震动、地震波的概念。 地震动:也称地面运动,是指由震源释放出来的地震波引起的地表附近土层的震动。 地震波:当震源岩层发生断裂、错动时,岩层所积聚的变形能突然释放,引起剧烈的振动,振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量,这种波 就称为地震波。 6. 地震震级、地震烈度的概念,两者之间的区别与关联,地震震级和地震释放的能量之间 的关系。 地震震级:衡量一次地震大小的等级,用符号M表示。 比较通用的是里氏震级(用Ml表示),定义为: 在离震中100Km处用伍德-安德生式标准地震仪所记录到的最大水平 动位移(以微米计)的常用对数值,即 Ml=lgA 地震烈度:用来衡量地震破坏作用大小的一个指标。 联系与区别:对于一次地震而言,震级只有一个,烈度则随着地点的变化而有若干个。一般来说,震中的烈度最高,离震中越远,地震影响越小,烈度 越低。 关系:Ml=1.5+0.58I0(震中烈度) 7.影响地震动特性的因素。 答:包括震源、传播介质与途径、局部场地条件这三类。 8.地震烈度是按什么标准进行区分的? 答:按地震烈度表的标准进行区分 主要依据是建筑物的破坏程度、地貌变化特征、地震时人的感觉、家具器物的反 应等。 9.地震造成的地表破坏有哪些现象? 答:地裂缝、滑坡、砂土液化软土震陷。

宁海新桥主桥抗震分析_李微哲

第38卷,第2期2013年4月 公路工程Highway Engineering Vol.38,No.2Apr .,2013 [收稿日期]2012—03—23 [作者简介]李微哲(1981—),男,江西芦溪人,硕士,工程师,主要从事桩基础及桥梁结构计算分析研究。 宁海新桥主桥抗震分析 李微哲 (中煤科工集团重庆设计研究院,重庆400016) [摘 要]以宁海新桥特大桥主桥为例,采用Midas Civil 有限元软件,对其进行了反应谱分析和非线性时程分 析。针对其下部结构刚度较大的特点,提出了纵横向限位装置联合抗震支座的抗震设计方案。计算结果表明,E1地震作用下,桥梁基本处于弹性工作状态,E2地震作用下抗震支座非滑动方向发生屈服,通过侧向滑移摩擦消能后,桥墩水平地震力大大减小,而限位装置承担余下的水平地震力,同时防止落梁。纵横向限位装置联合抗震支座的抗震设计,适合本桥,也适合下部结构刚度较大的混凝土梁桥。 [关键词]宁海新桥;抗震分析;限位装置;抗震支座 [中图分类号]U 442.5+ 5 [文献标识码]A [文章编号]1674—0610(2013)02—0120—05 Seismic Analysis of the Main Bridge NingHai Bridge LI Weizhe (China Coal Technology Engineering Groups ,Chongqing Design &Research Institute ,Chongqing 400016,China ) [Abstract ]Spectrum analysis and time-history analysis for the main bridge of NingHai Bridge is done on the paper.Seismic restrainers and seismic bearings are applied to the main bridge of NingHai bridge for earthquake-resistance.According to the analysis ,some conclusions are drawn as follows :first-ly ,the bridge works flexibly under earthquake action E1;secondly ,seismic bearings will yield under earthquake action E2,and the bridge will be hold on by the seismic restrainers while sliding laterally ;thirdly ,the seismic responses of piers are much more reduced.Finally ,seismic design such as seismic restrainers and seismic bearings is effective for the main bridge of NingHai bridge and other bridges with rigid piers. [Key words ]NingHai bridge ;seismic analysis ;seismic restrainers ;seismic bearings 工程设计中,一般在连续梁桥中间桥墩设置纵向固定支座[1-7] 。在地震区中,当桥墩刚度较大又无合适的抗震措施时, 纵向地震作用下,固定支座桥墩将承受非常大的水平地震力,其数值远大于支座本身的水平承载力,即固定支座将发生破坏。因此,基于固定支座不发生破坏的假定,而进行的反应谱分析和时程分析,与工程实际情况不符。 本文以宁海新桥特大桥主桥为例,对其进行了反应谱分析,并指出本桥反应谱分析结果的不足。同时结合抗震设计方案,假定了限位挡块、抗震支座的本构模型,进行了非线性时程分析。 1 宁海新桥主桥概况 1.1 主桥结构构造及地基条件 福建省省道201线宁海新桥工程位于莆田市涵 江区与荔城区交界处,是省道201线的重要组成部分,是衔接荔城区与涵江区的城市快速路。桥梁地处7度抗震区,桥梁全长1164m ,桥宽41m ,桥跨布置为8?40m 预应力砼连续箱梁+45+5?70+45m 变截面预应力砼连续箱梁+10?40m 预应力钢筋砼连续箱梁。 主桥梁体为单箱双室斜腹板变截面连续箱梁,箱宽20m ,悬臂3.0m 。梁根部梁高4.5m ,跨中梁高2.3m ,腹板斜率均为4。对称悬臂施工,边跨现浇梁段9m ,合拢段长2m 。箱梁典型截面如图1、图2所示。 下部结构采用花篮型实体桥墩,墩帽宽9.0m ;厚3.4m ,墩身宽8.4m 、厚2.8m ,变化段高度5.0

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。

桥梁抗震

东南大学(2014~2015)年第一学期 桥梁动力分析与抗震设计桥梁抗震读书报告 成绩: 姓名:高明天 学号:145511 专业:桥梁与隧道工程 授课教师:胡晓伦 日期:2015年1月

目录 目录 桥梁减隔震设计 1 减隔震技术的原理....................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 减隔震技术的工作机理................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 减隔震技术与延性抗震设计的比较............................................. 错误!未定义书签。 2 减隔震装置与系统 (2) 2.1 减隔震系统的组成 (2) 2.2 常用减隔震装置简介 (2) 3 减隔震技术的应用 (5) 3.1 减隔震系数在国外桥梁工程中的应用 (5) 3.2 抗震技术在越南工程中的应用 (6) 3.3 减隔震桥梁的震害表现 (7) 4 桥梁减隔震设计 (8) 4.1 减隔震设计的一般原则 (8) 4.2 减隔震装置的布置 (8) 4.3 减隔震桥梁的地震反应分析 (8) 4.4 减隔震体系的抗震验算............................................................... 错误!未定义书签。0 4.5 其他构件和细部构造的设计....................................................... 错误!未定义书签。0

公路桥梁设计规范答疑汇编--问题举例

公路桥梁设计规范答疑汇编--问题举例 1、在条文说明中的第3.3.1中的第3款:“应首先考虑与桥涵相连的公路路段的路基宽度,保持桥面净宽与路肩同宽。”主要疑惑是:路肩指的是硬路肩还是土路肩? 2、规范第3.3.2条中规定:“在不通航和无流筏的水库中区域内,梁底面或拱顶底面离开水面的不应小于计算浪高的0.75倍加上0.25m。” 问题如下: (1)以上条款中的0.25m指的是在浪高的0.75倍上加的一个安全值,还是指高于支承垫石顶面高度0.25m?(2)在水库区域内的通航桥的不通航孔,以上条款是否适用? (3)此处的水面是指计算水位还是最高洪水位? (4)最终梁底净空是否需要满足第 3.3.2条中的所有条款?即是否需满足该条最后一段所要求的并同时满足表3.3.2的要求? 3、(1)规范第3.3.6条规定天然气管道不是顺桥过。是所有的天然气管道不得过,还是对直径和压力有限制?在城市桥梁及城市郊区公路桥梁的设计中,此条经常不能满足。 (2)煤气管道是否等同于天然气条文取用?管道与桥梁的交叉如何考虑?高压线的定义是多少电压? 4、(1)规范第3.5.8条中纵坡大于1%的桥梁非常普通,对于空心板等大规模工厂化制作的上部结构,梁底水平如何操作(每根梁的纵坡可能都不同)? (2)规范第3.5.8条中“某一规定坡度”具体数值是多少? 对于纵、横坡较大的空心板桥,如果不能使用球冠支座,梁底只能做垫块,空心板预制比较困难,景观较差,如何处理? 5、规范第3.6.4条规定水泥混凝土桥面铺装面层(不含整平层和垫层)的厚度不宜小于80mm,混凝土强度等级不应低于C40。 条文中,关于“不含整平层和垫层”的含义,如采用沥青混凝土桥面,有两种不同的理解,一是沥青混凝土下的混凝土铺装,只算是“整平层和垫层”,可不按第3.6.4条的厚度及强度要求;二是沥青混凝土下的混凝土铺装,不是整平层和垫层,是桥面铺装(根据条文解释,似这样理解也是符合精神的),应符合第3.6.4条的厚度及强度要求。 6、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第3.7.2条“跨越河流或海湾的特大、大、中桥宜设置水尺或标志,较高墩台宜设围栏、扶梯等”。 请问:(1)本条中“较高墩台”中的“较高”二字有没有一个明确的幅度或范围,即“多高”才算“较高”?(2)本条中“较高墩台宜设围栏、扶梯等”中,设置围栏、扶梯的目的是什么?是为了方便桥墩台的养护还是其他目的?

桥梁抗震体系

桥梁抗震体系 内容摘要:在桥梁设计中,现行的通常做法是仅对桥粱进行简单抗震设防,桥粱结构设计工程师应努力掌握更多的结构抗震知识,提高抗震设防意识。本文分析了桥梁的震害特征和原因,阐述了桥梁抗震设计的具体原则和方法。 关键词:抗震设计;桥梁;地基与基础 一.概述 我国是世界上地震活动最为强烈的国家之一,今年5月份的四川汶川大地震造成了令人触目惊心的损失,作为结构设计工程师,必须充分认识到自己的职责所在,尽可能得利用自己掌握的专业知识,合理提高结构物的抗震能力。尽量减少地震带来的灾害。 二.桥梁的震害及特征 对国内外震害的调查表明,在过去的地震中,有许多桥梁遭受了不同程度的破坏,其主要震害有以下几点。 1.桥台震害 桥台的震害主要表现为桥台与路基一起向河心滑移,导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂:霞力式桥台胸墙开裂,台体移动、下沉和转动;桥头引道沉降,翼墙损坏、开裂,施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。桥台的滑移与倾斜会进一步使主梁受压破坏,甚至使主梁坍毁。 2.桥墩震害 桥墩震害主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位,墩身开裂、剪断,受压缘混凝土崩溃。钢筋裸露屈曲,桥墩与基础连接处开裂、折断等。 3.支座震害 在地震力的作用下,由于支座设计没有充分考虑抗震的要求,构造上连接与支挡等构造措施不足,或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素,导致了支座发生过大的位移和变形,从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等.并由此导致结构力f专递形式的变化,进而对结构的其他部位产生不利的影响。 4.梁的震害

桥梁最严重的震害现象是主梁坠落。落梁主要是由于桥台、桥墩倾斜、倒塌,支座破坏.梁体碰撞,相邻墩间发生过大相对位移等引起的。 5.地基与基础震害 地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌。并在震后难以修复使用的蕈要原因。地基破坏主要是指因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因数导致的地层水平滑移、下沉、断裂。基础的破坏与地基的破坏紧密相关,地基破坏一般都会导致基础的破坏,主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳。 6.另外桥梁结构的震害还表现在:结构构。造及连接不当所造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成的桥台沉降或斜度过大而造成墩台承受过大的扭矩引起的破坏。 三.桥梁的震害原因 国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明,现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生,而顺桥向震害尤其严重,分析其破坏原因主要表现在以下几个方面: 1.地震位移造成的粱式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或粱体相互碰撞引起的破坏。而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏,拱圈在拱顶、拱脚产生的破损裂缝,甚至整个隆起变形。 2.地震位移的影响,进而放大了结构的振动反应,使落梁的可能性增大。当采用排架桩基础时,则使桩基的承载力降低,从而造成与地震反应无关的过大的竖向和横向位移,而简支粱桥对此尤为明显。另外,由于地基软弱,地震时当部分地基液化失效后引起了结构物的整体倾斜.下沉等严重变形,进而导致结构物的破坏,震害较重。 3.支座破坏,在地震力的作用下,由于支座设计没有克分考虑抗震要求。构造上连接与支挡等构造措施不足,或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素,导致了支座发生过大的位移和变形,从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等,并由此导致结构力的传递形式的变化,进而对结构的其他部位产生不利的影响。 4.软弱的下部结构破坏。即由于桥梁下部结构不足以抵抗其自身的惯性力和支座传递的主梁的地震力,导致结构下部的开裂、变形和失效,甚至倾覆,并

结构抗风抗震感想

结构抗风抗震感想 结构抗风抗震是个庞大的学科,但最主要的是桥梁抗风与抗震,桥梁抗风抗震无论是在中国还是在国外,都有着一定的发展历史,长期的发展历程。整个世界每天都在改变,而桥梁抗风抗震也随科学的进步而发展。力学的发现,材料的更新,不断有更多的科学技术引入桥梁中。以前只能建在小的地方的桥,现在不仅可以建各种类型的大跨度桥,更要追求美观,不同的思想,不同的科学,推动了桥梁抗风抗震的发展,使其更加完美的融入结构抗风抗震中。 结构抗风抗震也是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的桥梁抗风抗震将在人们的桥梁建设生活中占据更重要的地位。这是一门需要心平气和和极大的耐心和细心的专业。因为成千上万,甚至几十万根线条要把桥梁的每一处结构清楚的反映出来。没有一个平和的心态,做什么事情都只是浮在表面上,对任何一座桥梁的结构,对要从事的事业便不可能有一个清晰、准确和深刻的认识,这自然是不行的。从事这个行业,可能没有挑灯夜战的勇气,没有不达目的不罢休的精神,只会被同行所淘汰。这是一个需要责任感和爱心的行业。要有一颗负责的心——我一人之命在我手,千万人之命在我手。既然选择了桥梁抗风抗震建设,就应该踏踏实实的肩负起这个责任。这更是一个不断追求完美的行业。金字塔,壮观吧;长城,雄伟吧......但如果没有一代又一代人的不断追求,今天的我们或许还用那种最古老的办法来造这同样的桥梁建筑。设计一座桥梁的结构是很繁,但是这都是经历了数个世纪的涤荡,经过不断的积累,不断改良,不断创新所得到的。而且这样的追求,绝不局限于过去。试想,如果设计一座桥梁能够像计算一加一等于二一样简单而易于掌握,那何了而不为呢?因此,桥梁抗风抗震大师总是在不断的求索中。一个最简单的结构,最少的耗费,最大的功用。选择研究桥梁抗风抗震,选择了一条踏实勤奋,不断创新,追求完美的道路。随着人们生活的水平的不断提高,人们对自己所处的地球空间已经不仅仅单纯从数量上提出更高的要求,而且从速度上也提了更高的要求,要求快速,有一定抗风险能力。这就需要对桥梁进行必要的加固。如果说桥梁主体工程构成了桥梁的骨架,那么装饰后的桥梁抗风减震则成了有血有肉的有机体,最终以丰富的,完善的面貌出现在人们的面前,最佳的桥梁抗风抗震应该充分体现各种材料的有关特性,结合现有的施工技术,最有效的手法,来达到构思所要表达的效果。桥梁设

桥梁抗震性能评价及抗震加固技术

西部交通建设科技项目 合同号:2002 318 000 28 密级:交通编号:单位编号:分类号: 桥梁抗震性能评价及抗震加固技术研究技术总报告(简本) 交通科研设计院 交通部公路科学研究院 省公路科学技术研究所 2006年11月

桥梁抗震性能评价及抗震加固技术研究 研究报告(简本) 简介 “桥梁抗震性能评价及抗震加固技术研究”是交通部西部交通建设科技项目。该项目由交通部组织,项目承担单位为交通科研设计院,交通部公路科学研究院、公路科学研究所,项目参加单位包括清华大学、理工大学等多家科研院所和高等院校。 该项目总体目标是:结合我国西部地区桥梁结构的具体特点,将调查研究、理论分析与试验方法相结合,开展适合西部地区特点、并有在全国其他地区推广前景的桥梁结构抗震性能评价及抗震加固技术研究,通过本项目依托工程的具体实施,形成桥梁结构抗震性能评价及抗震加固成套技术。 该项目是我国到目前为止投入经费最高(590万),参加单位和人员最多和研究时间最长的桥梁抗震技术研究项目。经过5年的刻苦攻关,该项目圆满完成,解决了我国桥梁抗震性能评价及抗震加固技术方面的主要关键技术问题,取得了一系列具有国际先进水平的技术成果,部分研究成果处于国际领先水平。

背景 我国现行《公路工程抗震设计规》(JTJ004—89)在80年代中期开始修订,于1989年正式发行。随着我国90年代交通事业迅猛发展,该规已远远不能适应。但是目前所有国的桥梁设计,对抗震设计均在设计书上标明的参照规即是《公路工程抗震设计规》和《铁道工程抗震设计规》。但这些规采用的抗震技术已经远远落后于国际先进水平。 1971年的美国圣费南多地震,仅是中等强度震级(M6.5级),造成了桥梁工程的严重破坏。这次地震成为美国乃至全世界桥梁抗震技术发展的一个转折点。1971年前,美国各公路桥梁设计准则中的抗震设计部分是根据加利福尼亚州关于建筑物横向力的规定而制定的。此次地震后,1973年加利福尼亚州运输部(Cartrans)提出了新的桥梁抗震设计准则;1975年AASHT0根据Cartrans73年条文略加修订制定了一个暂定规,它适用于美国的所有地区。所以,1971年圣费南多地震是美国桥梁抗震设计准则编制的一个重要转折点。同时,美国应用技术委员会(ATC)对桥梁抗震设计若干问题进行深入调查与研究,于1981年提交了美国公路桥梁抗震设计指南报告,并在多年后列入AASHTO编制的公路桥梁设计规中。

大门大桥抗风分析报告

大门大桥抗风分析报告

目录 概述 1.采用的规范及参考依据 2.设计基本风速、设计基准风速、主梁颤振检验风速的确定2.1 设计基本风速 2.2 主梁颤振检验风速 3.结构动力特性分析 3.1 计算图式 3.2 边界条件 3.3 动力特性分析 4.主梁抗风稳定性分析 4.1 桥梁颤振稳定性指数 4.2 主梁颤振临界风速的估算 4.3 结论

概述: 大门大桥推荐方案采用双塔双索面混凝土斜拉桥,跨度布置为135+316+ 135=586m,主跨主梁为 形断面,主塔为倒Y形索塔。在进行初步设计的过程中需要对主桥推荐方案的抗风、抗震性能进行分析。本报告对推荐方案的抗风稳定性进行分析。 分析的必要性 大桥在施工和运营期间,需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。由于缺乏桥区处风速观测资料,报告中设计风速采用的是《公路桥梁抗风设计规范》附表A中温州市的10m高设计基准风速。 由于桥址处无论是10m平均最大风速,还是瞬时最大风速均较大,而主桥推荐方案有“塔高、跨大”的特点,因此,主桥方案斜拉桥结构的抗风稳定性检算是必需的。 结论 利用ANSYS软件对推荐方案的相关环节进行相应分析,得出如下结论: 结构的抗风稳定性等级为Ⅰ级,成桥状态和施工状态的主梁的颤振临界风速大于主梁的颤振检验风速,满足抗风稳定性要求。 1.采用规范及参考依据 1.1 中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)1.2 中华人民共和国推荐性行业标准《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004) 1.3 中华人民共和国交通部部标准《公路斜拉桥设计规范》(试行)(JTJ027-96)2.设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定根据《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004),查得温州地区距地 =33.8m/s。据《温州市大门大桥面以上10米,频率为1/100平均最大风速V 10 工程可行性研究报告》中4.3.7条桥梁抗风、抗震规定标准,大桥在施工和运营期间,需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。本报告中场地平均最大风速按后者取值。

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