连续梁桥墩按新抗震规范设计方法
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桥梁高墩抗震设计方法探讨摘要:桥梁工程在山区建设越来越多,这是因为山区地势复杂,交通条件较为落后,需要通过桥梁工程来改善交通状况。
然而,在建设公路工程时,需要设计较高的桥墩,这是因为山区往往有较大的高差,需要通过桥梁来连接两侧的地面。
而桥墩作为桥梁结构的主要承重构件,容易在地震力作用下出现支座大变形剪切、落梁破坏等病害,这给桥梁的安全性带来了很大的隐患。
在桥梁高墩抗震设计方面,需要考虑多个因素,如桥墩的材料、形式、结构等。
一般来说,钢筋混凝土是桥墩的主要材料,因为它具有较好的抗震性能和承载能力。
同时,在桥墩的形式和结构设计中,也需要考虑地震力的作用因素,如地震波的频率、幅值、方向等。
此外,还需要在桥墩的设计中考虑桥墩与桥面板之间的接口设计,以保证整个桥梁结构的稳定性和安全性。
关键词:桥梁高墩;抗震设计;方法1高墩抗震设计概述桥梁高墩是桥梁结构中不可或缺的一部分,其抗震性能的好坏对整座桥梁的安全性和耐久性有着至关重要的影响。
在桥梁高墩的抗震设计中,需要综合考虑墩身的受力情况、墩顶结构的刚度和耐震性、墩基的稳定性等因素。
首先,在墩身的受力情况方面,需要根据高墩的结构特点和所处的地质条件进行合理的受力分析,确定高墩的承载力和变形特性。
同时,还需要对高墩的横向和纵向位移进行限制,以保证在地震作用下高墩的稳定性。
其次,在墩顶结构的刚度和耐震性方面,需要加强墩顶结构的刚度和耐震性能,采用混凝土加固、加强墩顶横向连接等措施,以提高整座桥梁的抗震能力。
最后,对于墩基的稳定性问题,需要根据地质勘探和土壤力学等方面的数据分析,确定墩基的设计参数,采取合理的基础支承结构和加固措施,保证墩基在地震作用下的稳定性和承载力。
2高墩桥梁的特点及震害分析高墩桥梁是指桥梁的墩子高于一般的桥墩,通常多位于山区。
这种桥梁结构多采用多跨连续梁或连续钢体,同时多采用空心高墩。
由于高墩桥梁的特殊结构和地理位置,它们往往容易受到地震的影响。
探讨桥梁结构中的桥墩抗震设计方法摘要:基于性能的抗震设计提出了多级设计理念,注重满足已定性能目标,是未来规范发展的方向。
本文从抗震性能目标及桥墩损伤状态、基于性能的抗震设计步骤及方法和基于性能抗震设计算例三个方面详细探讨了基于性能的桥梁结构抗震设计,具有参考和借鉴意义。
关键词:桥墩损伤;抗震设计;方法Abstract: based on the performance of the proposed design multilevel seismic design concept, pay attention to meet goals has qualitative, is the developing direction of future standard. This paper, from the seismic performance targets and bridge damage status, based on the performance of the seismic design procedure and the method based on performance and seismic design example three aspects were discussed based on the capability bridge structure seismic design, it has reference and the significance.Keywords: bridge damage; Seismic design; methods性能目标的确定及基于性能的抗震设计方法是基于性能抗震设计理论的两个主要组成部分。
基于性能的抗震设计提出了多级设计理念,注重满足已定性能目标,是未来规范发展的方向。
对于建筑结构已提出的:正常使用、可使用、生命安全和接近倒塌这四级性能目标已被研究者接受。
桥梁抗震设计原则与设计方法我国桥梁在抗震设计上还存在着许多的缺陷与不足,需要在实践中逐渐积累经验,从而进行进一步的改进,文章就桥梁抗震设计原则与设计方法两方面进行简要分析,使桥梁在抗震设计方面更加完善,降低地震给人民和城市带来的危害。
标签:桥梁;抗震;设计近年来,自然灾害频发,特别是地震,不仅给人们带来了巨大的灾难,也给经济造成了难以估计的损失。
地震过后,我们除了救灾工作外,还必须进行深刻的反思,怎样才能有效预防地震,怎样才能将地震带来的伤害和损失降到最低。
1 地震对桥梁的破坏性当发生地震时,首当其冲受到破坏的就是地基,特别是对于地基在斜坡和土质松软地段上的桥梁工程的破坏最大。
所以,在选择地基时要谨慎对待,综合考虑后再做决定。
地震产生后,桥梁的破坏形式也有所不同,一般表现为以下几点。
桥台的椎体和墩身铺户开裂,还出现了滑移现象。
桥墩的台身发生位移,支座的锚栓被剪断,甚至会导致落梁现象的产生。
桥墩台身开始断裂,使桥梁有坍塌的倾向。
沙土在河水的冲刷下,被液化,致使桥墩开始下沉。
2 桥梁抗震设计的原则只有在结构上将强度、刚度和延性等指标完美的结合,才能设计出合理的抗震方案,才能做到真正意义上的抗震设防,但是想要做到这一点,却非常困难,需要工程师做到不墨守成规,在了解影响结构地震因素的基础上,进行大胆的创新。
与此同时,还要遵循以下原则:2.1 选择适当的场地选择桥梁建设地址时,必须要选择一个抗震力强的地方,而且所选择的地方场地要足够坚硬,如果桥梁的地基不牢固,在地震发生时怎么可能做到屹立不倒。
但是需要注意的是不仅不能选择松软土地或不稳定的坡地,对可能会受到其周边影响的地区也不能选择,因为在危害面前,是不允许“万一”情况出现的。
2.2 注意结构上的对称在抗震方面,對称性的结构刚度与不等跨桥梁相比更具有优势,对地震灾害的防控也更加有效,比如说:如果桥梁墩在高度上差距比较明显的话,会使高度较低的桥墩受到水平震力的危害,也会使桥孔跨度较大的桥墩受到很大的地震力。
第7章 桥梁抗震设计示例目前,桥梁工程的抗震设计一般有两种思路:一是采用“抗震”对策进行设计,致力于为结构提供较强的抵抗地震作用的能力;二是采用减隔震的概念进行设计,致力于减小结构的地震反应,以保证结构的安全。
本章将采用上述两种对策对一座四跨连续梁桥进行纵桥向的抗震设计,着重介绍计算设计部分。
其中,“抗震”设计部分采用两种方法进行,即根据现行《公路工程抗震设计规范》(以下称“规范”)进行设计,和采用能力设计方法进行延性设计。
最后,对采用两种对策的抗震设计进行比较分析。
7.1 桥梁结构简介某一四跨连续梁桥,跨径组合为m 254⨯(见图7.1)。
上部结构为预应力混凝土连续箱梁,宽12m ,高1.25m 。
箱梁的混凝土用量为0.6m 3/(m 2桥面),桥面铺装厚13cm ,三道防撞栏杆质量共2.6t/m 。
采用双柱式桥墩,墩柱采用1.2⨯1.05m 的实心钢筋混凝土截面,横向间距桥梁上部结构的质量为:t m s 14601006.14100)6.25.21208.05.21227.0(=⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯=根据“规范”,所有墩柱质量可换算为墩顶的集中质量,为:t m p 6.82680625.524.0)]5.6476(5.235.15.1[24.0=⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=η可见,p m η仅为s m 的2.1%,所以在地震反应分析中,墩身惯性力可以忽略不计。
7.2 地震动输入本桥可采用反应谱法进行地震反应分析,因此采用地震加速度反应谱作为地震动输入。
根据《中国地震动参数区划图》的规定,该桥址场地的地震加速度峰值为0.2g ,即水平地震系数为0.2。
本连续梁桥为城市高架桥中的一联,结构重要性系数取1.3。
桥址场地属于“规范”II 类场地,反应谱曲线见图3.8,特征周期为0.3s ,下降段的反应谱值为:98.03.025.2⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β7.3 “抗震”设计在静力设计中,多跨连续梁桥常采用的梁墩连接方式为:仅在中墩设固定支座,其余墩上均设滑动支座。
桥梁抗震设计与施工措施桥梁是连接两岸的重要交通枢纽,在日常生活中扮演着重要的角色。
然而,面对地震等自然灾害,桥梁的抗震设计和施工措施显得尤为重要。
本文将着重探讨桥梁抗震设计与施工措施,以确保桥梁在面对地震时能够安全可靠地运行。
一、抗震设计1. 设计要素桥梁的抗震设计首先需要考虑周边地质情况,选择适合的基础结构形式,以确保桥梁在地震发生时不会因地基沉降或滑动而受损。
同时,结构设计应尽可能减小桥梁的振动幅度,采用减震措施来降低地震对桥梁的冲击。
2. 建设材料在桥梁的抗震设计中,建设材料的选择非常关键。
高强度的混凝土、钢材等材料可以有效提高桥梁的抗震性能,同时在设计中考虑结构的柔韧度,以增加桥梁在地震发生时的变形能力。
3. 结构形式桥梁的结构形式也是抗震设计的重要考虑因素。
多跨悬索桥、斜拉桥等结构形式相对于梁桥、板桥等传统结构形式在抗震性能上更具优势,可以有效减小桥梁结构在地震中的应力和变形,提高桥梁的整体承载能力。
二、施工措施1. 施工工艺在桥梁的施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,合理控制建设材料的质量,避免在施工过程中产生质量缺陷。
同时,施工过程中要注意减小地震对桥梁的影响,避免因施工不当导致桥梁结构弱化,影响桥梁的整体抗震性能。
2. 合理安排施工周期在桥梁的建设过程中,合理安排施工周期也是确保桥梁抗震性能的重要措施。
通过合理安排施工计划,避免在地震多发期进行大规模施工,减小地震对桥梁的影响,确保桥梁在建设过程中具有足够的抗震性能。
3. 施工质量监督在桥梁施工过程中,质量监督也是确保桥梁抗震性能的重要保障。
加强施工现场监督,及时发现和处理施工中的质量问题,以确保桥梁在施工完成后具有良好的抗震性能,保障桥梁在地震中的安全运行。
综上所述,桥梁的抗震设计与施工措施对于确保桥梁在地震中的安全运行具有至关重要的作用。
设计人员和施工人员应加强技术研究和实践经验积累,不断提升桥梁的抗震性能,为人们在生活中提供更加安全、高效的交通运输服务。
桥梁工程抗震方案一、前言桥梁是城市交通的重要组成部分,对于一个城市的发展具有重要的意义。
然而,地震作为一种自然灾害,却给桥梁工程带来了严峻的挑战。
因此,在桥梁工程设计和建设中,如何有效地提高桥梁抗震能力,成为了一个亟待解决的问题。
本文将系统地介绍桥梁工程抗震方案,包括抗震设计原则、抗震设计方法、抗震加固技术等内容。
二、抗震设计原则在桥梁工程设计中,抗震设计原则是制定抗震方案的基础。
抗震设计原则包括:避震、减震、抗倒塌和延缓倒塌。
避震是指在地震发生前,通过设计和施工,使得桥梁避免地震的破坏。
减震是指在地震发生时,通过适当的技术手段,减轻地震对桥梁的影响。
抗倒塌是指在地震发生时,桥梁的结构能够抵抗地震力量,不发生倒塌。
延缓倒塌是指在地震发生时,即使发生一定程度的破坏,也能够使桥梁保持一定的完整性,延缓倒塌的过程。
三、抗震设计方法1. 地震动地质条件的研究在桥梁工程抗震设计之前,需要对地震动地质条件进行充分的研究。
主要包括地震动参数的获取和地震动的场地效应分析。
地震动参数的获取是指通过现场观测和文献资料的分析,获取地震动的基本参数,包括地震烈度、地震频谱、地震波形等。
地震动的场地效应分析是指在具体的桥梁工程场地上,通过地质勘察和数值模拟,分析地震动在该场地上的传播特点和影响程度。
2. 抗震性能目标的确定抗震性能目标的确定是指在桥梁工程抗震设计中,根据地震动地质条件的研究结果和桥梁的重要性等因素,确定桥梁的抗震性能目标。
抗震性能目标是指在地震作用下,桥梁可以保持的结构性能,包括抗震等级、破坏规模和破坏程度等。
3. 抗震能力评估抗震能力评估是指通过对桥梁结构的分析和计算,评估桥梁在地震作用下的变形、承载能力和破坏机制。
主要包括静力分析、动力分析和地震作用下结构的非线性分析等。
4. 抗震设计参数的确定在抗震设计中,需要对结构参数进行合理的确定,包括结构材料、结构形式、结构构型和结构尺寸等。
结构材料的选择是指在地震作用下,选择具有良好抗震性能的材料,如高强度混凝土、高强度钢材等。
桥梁上部结构与桥墩连接抗震设计方案桥梁上部结构与桥墩连接抗震设计方案一、抗弯连接这种连接通常只适用于砼上部结构,预应力或者是普通钢筋砼上部结构由砼下部结构支承。
虽然钢上部结构与钢下部结构做成抗弯连接在理论上至少是可能的,但在地震区我们还没有任何这样的例子。
这种连接的抗弯能力在抵抗侧向力,特别是对纵桥向反应,能产生附加的超静定潜力。
假定墩(柱)底弯曲固结,在强震作用下,与支座支承的连接比较在墩(柱)顶部的潜在塑性铰产生一个附加的耗能位置。
在纵向反应中,这种连接将使墩(柱)产生双向弯曲,对于给定墩(柱)截面尺寸和钢筋含量,增加了纵向抗剪能力。
如果墩柱排架在横向是由多根柱组成,那么这些柱无论在纵向还是横向均是双向弯曲。
如果抗弯连接是在柱的底部,则柱纵向和横向均具有相同的刚度。
这样就出现了抗震设计的最佳条件:个方面的抗震能力是相同的,这就是采用圆柱的原因。
对于多柱排架,采用顶端固定的连接方式也允许设计者考虑选择柱底铰接的连接方式。
整体连接的另一个优点就是它对地震位移的大小不敏感,除位移大的影响到柱顶塑性铰的转动能力和连接强度。
缺点:由于柱和上部结构的弯曲连接,在纵向地震反应中,上部结构将产生地震弯矩。
这些会与恒载的弯矩叠加产生上部结构的控制设计条件,这个控制设计工况通常是当地震弯矩沿柱面处反对称且大小超过恒载弯矩时的情况.为了承担这些弯矩,在梁的底部需要布置特殊的纵向钢筋。
如果上部结构较宽且由独柱式排架支承,上部结构抵抗纵向地震的有效宽度或许大大小于截面的宽度,从而使问题更加恶化。
柱与上部结构的整体连接也对连接加上特殊要求。
柱的大直径纵向钢筋或许需要在较浅的盖梁中锚固,由于上面铰钢筋稠密,设计者喜欢由直钢筋伸进盖梁而终断,但较理想的是钢筋应弯曲通过这个铰,如图3.10(a)中的钢筋(a)。
常常发现这样的锚固不符合标准规程有关长度的要求,在不保守的锚固长度的确定通常可以通过节点内力的传递力学分析并通过大尺寸模型的试验验证来确定。
基于减隔震设计的连续梁桥抗震设计方法基于减隔震设计的连续梁桥抗震设计方法1. 适用对象:矮墩连续梁桥,结构整体刚度较大,桥墩未进入塑性;2. 各计算方法特点:1) 多振型叠加反应谱分析(即反应谱分析):建立在线性叠加基础之上,模型中所有的构件和连接单元均为线弹性单元;2)线性时程分析:只能考虑构件和连接单元的线弹性属性,用于校核时程波和反应谱计算的结构响应的匹配性,以及设定的瑞利阻尼是否合适,根据规范6.5.3条规定:在E1地震作用下,线性时程法的计算结果不应小于反应谱计算结果的80%。
3) 非线性时程分析:可以考虑构件的非线性属性(例如塑性铰的属性)、连接单元的非线性属性(例如:活动支座和减隔震支座的恢复力模型),对结构进行精确分析。
3. 各计算方法的选择问题:反应谱分析方法由于不能考虑活动支座的摩擦耗能作用,一般计算出来的结构响应均偏大,偏于安全。
对于使用反应谱结构响应进行验算不能通过的桥梁,可以考虑使用非线性时程分析方法进行计算,对非线性时程的结构响应进行验算。
4. 关键构件抗震设计的要求:对于桩基础,无论是E1还是E2均要求其处于弹性阶段,不能发生损伤;对于支座,在E1下不能破坏,E2下可以破坏,但要合理设置挡块(剪力键);对于矮墩,要防止其剪切破坏,要对其抗剪能力进行验算及采取必要的构造措施,对于可能发生弯曲破坏的桥墩,还要对塑性铰的转动能力进行充分验算,非塑性铰区域要验算抗剪能力。
5. 减隔震结构体系的设计:1) 采用盆式橡胶支座时,E1地震作用下,各关键构件均要求满足规范要求;如不满足,可考虑采用减隔震支座;2) 采用盆式橡胶支座时,E2地震作用下,如桥墩和桩基不能完全满足规范要求,则E2要选用减隔震体系,设置减隔震支座,以减小下部结构的地震响应,起到隔震保护关键构件安全的作用;3) 常用的整体型减隔震装置:铅芯橡胶支座、普通隔震支座、高阻尼橡胶支座、双曲面减隔震支座、悬臂棒防落梁支座等等。
混凝土桥墩抗震设计与计算一、设计概述本文主要介绍混凝土桥墩的抗震设计与计算方法。
混凝土桥墩是桥梁结构中重要的承重构件,其在地震作用下的抗震能力直接关系到桥梁的安全性。
因此,合理的抗震设计与计算是桥梁工程中不可忽视的环节。
二、设计标准混凝土桥墩的抗震设计应遵循以下标准:1.《公路桥梁抗震设计规范》(GB 50011-2010);2.《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010);3.《钢筋混凝土桥梁设计规范》(JTG/T D62-2004)。
三、设计流程混凝土桥墩的抗震设计与计算主要包括以下步骤:1.确定地震烈度;2.选择设计地震动;3.计算桥墩受力;4.计算桥墩的抗震承载力;5.根据桥墩受力和抗震承载力确定桥墩的尺寸和配筋;6.检查桥墩的抗震性能是否满足要求。
四、确定地震烈度确定地震烈度应根据所在地区的地震烈度图进行,根据地震烈度图确定地震作用下的水平设计地震加速度系数和垂直地震加速度系数。
五、选择设计地震动选择设计地震动应根据所在地区的地震烈度和桥梁的重要性级别进行确定。
常用的设计地震动包括:地震动记录、地震响应谱、等效静力法等。
六、计算桥墩受力计算桥墩受力应考虑静力作用和动力作用两种情况。
静力作用下计算桥墩的自重、地震惯性力和水平力的作用;动力作用下计算桥墩的地震作用下的地震惯性力和地震反力。
七、计算桥墩的抗震承载力计算桥墩的抗震承载力应根据桥墩的几何形状、材料性质和受力状态进行确定。
常用的计算方法包括:弯剪承载力计算、轴心压缩承载力计算、剪压承载力计算等。
八、根据桥墩受力和抗震承载力确定桥墩的尺寸和配筋根据桥墩受力和抗震承载力确定桥墩的尺寸和配筋应考虑桥墩的抗震性能和经济性。
一般情况下,桥墩的截面应当满足强度和稳定性要求,并且应当尽可能减小桥墩的尺寸和配筋。
九、检查桥墩的抗震性能是否满足要求检查桥墩的抗震性能应根据设计地震动下的桥墩受力和抗震承载力进行。
若桥墩的抗震性能不满足要求,则应进行优化设计或者改进措施,直至满足要求为止。
混凝土桥墩抗震设计方法一、前言混凝土桥墩是桥梁结构中的重要组成部分,其抗震能力的设计至关重要。
本文将介绍混凝土桥墩抗震设计的方法,包括桥墩的设计原则、地震荷载的计算、桥墩的抗震设计方法等内容。
二、混凝土桥墩设计原则1. 桥墩应具有足够的强度和刚度,能够承受地震作用下的荷载和变形。
2. 桥墩应具有足够的延性,能够在地震作用下发生一定程度的变形,从而减小地震对结构的破坏。
3. 桥墩的设计应充分考虑地震作用下的荷载和变形,采用合适的设计方法和荷载组合。
4. 桥墩的设计应满足国家相关规范的要求。
三、地震荷载的计算地震荷载的计算是混凝土桥墩抗震设计的重要一环,其计算方法包括:1. 设计地震动参数的确定设计地震动参数是指在设计地震作用下,地震波的主要参数,如地震烈度、周期、加速度等。
其确定需要参考当地的地震烈度图和规范要求。
2. 地震作用下的静力荷载计算地震荷载的静力计算主要是通过地震作用下的等效静力方法进行,即将地震作用下的荷载转化为等效的静力荷载。
具体计算方法可参考国家相关规范。
3. 地震作用下的动力荷载计算地震荷载的动力计算主要是通过地震作用下的响应谱方法进行,即根据地震波的频率特性,计算结构的响应谱,然后将谱值与结构的质量和阻尼进行组合,得到地震作用下的动力荷载。
具体计算方法可参考国家相关规范。
四、桥墩的抗震设计方法桥墩的抗震设计方法包括:1. 桥墩截面的设计桥墩截面的设计应根据地震荷载的计算结果,合理确定截面的尺寸和配筋,保证桥墩在地震作用下具有足够的强度和延性。
2. 桥墩的基础设计桥墩基础的设计应根据地震荷载的计算结果,合理确定基础的尺寸和配筋,保证桥墩在地震作用下具有足够的稳定性和承载能力。
3. 桥墩的连接设计桥墩的连接设计应采用合适的连接方式和连接件,保证桥墩在地震作用下具有足够的刚度和延性。
4. 桥墩的受力分析桥墩的受力分析应考虑地震作用下的荷载和变形,采用弹性或弹塑性分析方法进行,得出桥墩在地震作用下的受力状态。
桥梁工程中的桥墩设计与抗震性能分析桥梁作为城市交通的重要组成部分,承载着车辆和行人的重要走廊。
其中桥墩作为桥梁承重的主要构件之一,在桥梁工程中起着至关重要的作用。
本文将就桥墩设计与抗震性能分析展开讨论。
桥墩作为支撑桥梁的柱子,起到承载桥梁荷载的重要作用。
在桥梁工程中,桥墩的设计需要根据桥梁的跨度、宽度、形式等因素进行合理选择。
在设计中,工程师需要考虑桥梁的荷载特性,包括车辆荷载、行人荷载以及风荷载等。
同时,桥墩的形式设计也需要考虑桥梁行车的通行要求和美观要求。
在桥梁工程中,桥墩的设计也需要考虑抗震性能。
地震是造成桥梁损坏和垮塌的主要因素之一,因此提高桥墩的抗震能力是关键。
在桥梁工程中,普遍采用的抗震设计方法是基于性能的抗震设计原则。
首先,工程师需要根据地震烈度等级确定桥梁的设计地震力,然后根据桥墩的几何形状、材料属性等参数进行结构分析,以评估桥墩对地震力的抵抗能力。
针对高地震烈度地区,工程师还可以采用降低桥梁对地震力的响应的增强方法,如加设防震设备等。
针对不同的桥梁类型和设计要求,桥墩的设计也存在一些特殊考虑。
例如,在高速公路桥梁中,为了提高行车安全性,桥墩一般采用实心或开放式矩形截面,以减少碰撞时对车辆的伤害。
而在河流桥梁设计中,桥墩的设计需考虑河水的冲击力和水流速度等因素,以保证桥墩的稳定性。
此外,桥墩的设计还需要充分考虑施工的可行性。
在桥梁施工过程中,桥墩的施工是一个重要的环节。
因此,在桥墩设计中,工程师需要考虑桥墩的施工难度和施工工艺,以保证桥墩的质量和安全性。
总结来说,桥墩的设计与抗震性能分析是桥梁工程中的关键环节。
合理的桥墩设计可以提高桥梁的承载能力和抗震能力,保障桥梁的安全性和可靠性。
因此,工程师在桥梁设计中需要充分考虑桥墩的形式、施工和抗震性能等因素,以确保桥梁的建设质量和使用寿命。
(注:本文中所涉及的桥梁工程设计与抗震性能分析纯属虚构,仅为了文章的完整性和逻辑性,与任何实际工程案例无关。
桥梁桥墩抗震设计与施工随着社会经济的发展,桥梁作为交通工程的重要组成部分,承载着人们出行和货物流通的重要任务。
然而,地震等自然灾害给桥梁的稳定性和安全性带来了巨大的挑战。
因此,桥梁桥墩抗震设计与施工显得尤为重要。
本文将从桥梁桥墩抗震设计的原则、施工要点以及应对常见问题等方面进行探讨。
一、桥梁桥墩抗震设计原则桥梁桥墩抗震设计的目标是确保桥梁能够在地震发生时保持相对稳定,减少或避免损坏,保护人民的生命财产安全。
在设计过程中,应遵循以下原则:1. 选取适当的地震设计参数:地震设计参数是指在地震活动中考虑的因素,包括地震烈度、设计地震动参数等。
根据地震带的特点,选择适当的地震参数对桥梁的抗震性能至关重要。
2. 合理设置桥墩参数:桥墩是承载桥梁荷载和地震荷载的重要部分。
在设计过程中,要考虑桥墩的高度、宽度、墩径比等参数,并结合地质和地震特征合理设置桥墩的布置和形状。
3. 采用合适的抗震设计方法:在桥梁桥墩抗震设计中,可以采用各种抗震设计方法,如弹性设计、准弹性设计和弹塑性设计等。
根据桥梁的重要性和地震灾害的可能性,选择合适的设计方法来保证桥梁的抗震性能。
二、桥梁桥墩抗震施工要点1. 强化桥墩的基础施工:桥墩的基础是保证桥墩稳定性的重要部分。
在施工过程中,要根据桥墩的设计要求,确保基础的承载力和稳定性。
注重施工质量控制,采用适当的施工方法,如钻孔灌注桩、螺旋灌注桩等,以确保桥墩基础的强度和稳定性。
2. 加强桥墩结构施工质量管理:桥墩结构的施工质量对桥梁的抗震性能至关重要。
在施工过程中,应注重施工工艺和操作技术,确保桥墩的结构刚度和强度满足设计要求。
加强通风、排水、检测等工作,及时发现和处理施工中的缺陷和质量问题。
3. 控制施工材料的质量:施工材料的质量直接影响桥梁的抗震性能。
要选择符合国家标准的优质材料,并对材料进行质量检测和验收。
在施工中严格控制材料的使用量和施工工艺,确保施工材料与设计要求相符。
三、桥梁桥墩抗震常见问题及应对措施1. 桥墩破坏问题:地震会给桥墩带来巨大的水平力和竖向力,容易导致桥墩的破坏。
桥梁抗震设计方法
桥梁抗震设计方法可以通过以下几个方面来保证结构的抗震性能:
1. 抗震设计参数:根据地震烈度和地质条件确定合适的抗震设计参数,如地震作用峰值加速度、地震作用时间历时等。
2. 结构抗震设计:通过合理选择桥梁的结构形式、配置合适的支座和抗震构件,以及优化结构刚度和强度分布,提高结构的抗震能力。
3. 材料选用:选择具有良好抗震性能的材料,如高强度钢、高性能混凝土等,在不同部位使用不同材料,并确保材料的合理配比和质量控制。
4. 设计荷载:根据地震荷载特点,考虑地震作用对桥梁结构的影响,合理确定设计荷载。
5. 地基基础设计:根据地震特点和桥梁结构的要求,进行地基基础设计,包括地基承载力和抗震稳定性的计算、地基处理等。
6. 抗震设计规范:按照国家相关抗震设计规范进行设计,如《桥梁抗震设计规范》等,确保设计符合规范要求。
7. 抗震监测和维护:及时进行桥梁的抗震监测和维护,对损坏部位进行修复和
加固,确保桥梁的长期稳定性和抗震性能。
通过以上方法,可以有效提高桥梁的抗震性能,减少地震对桥梁结构的破坏,确保桥梁的安全运行。
桥梁桩基承台抗震设计随着全球地震活动的增多,桥梁结构的抗震设计越来越受到重视。
桥梁桩基承台作为桥梁的重要组成部分,其抗震设计对于整个桥梁的安全性具有重要意义。
本文将介绍桥梁桩基承台抗震设计的相关背景、方法及案例分析,以期为相关工程提供参考。
桥梁桩基承台广泛应用于各种桥梁结构中,其功能是承受和传递桥梁上部结构的荷载,并将这些荷载有效地传递到地基上。
然而,在地震作用下,桥梁桩基承台易受到破坏,因此对其进行合理的抗震设计至关重要。
桥梁桩基承台抗震设计应遵循以下原则:1、足够的强度和刚度:在地震作用下,桥梁桩基承台应具有足够的强度和刚度,以抵抗地震引起的惯性力和应力。
2、延性和耗能能力:在地震作用下,桥梁桩基承台应具有较好的延性和耗能能力,以吸收和分散地震能量。
3、基础隔震措施:通过采用隔震支座、阻尼器等措施,降低地震对桥梁桩基承台的影响。
在进行桥梁桩基承台抗震设计时,应考虑以下步骤:1、对桥梁场地进行勘察,了解地质条件、地震活动等情况。
2、根据桥梁场地的情况,选择合适的抗震设计和施工方案。
3、对桥梁桩基承台进行详细设计,包括配筋、连接方式、构造要求等。
4、根据地震烈度指标和场地特性,对桥梁桩基承台进行地震反应分析。
5、根据分析结果,对桥梁桩基承台进行优化设计,提高其抗震性能。
下面我们通过几个具体的案例来说明桥梁桩基承台抗震设计的实际应用。
案例一:某高速公路桥梁该桥梁位于一条高速公路上,主跨采用预应力混凝土连续梁,桥墩采用圆柱形,基础采用桩基承台。
在抗震设计中,我们采用了以下措施:1、采用了高强度混凝土和高强度钢筋,以提高结构强度和刚度。
2、在桥墩和桩基承台上设置了隔震支座和阻尼器,以降低地震作用对桥梁的影响。
3、对桩基承台进行了详细设计,确保其具有足够的承载力和稳定性。
案例二:某城市跨河桥梁该桥梁位于城市中心的一条河流上,主跨采用钢箱梁,桥墩采用矩形截面,基础采用桩基承台。
在抗震设计中,我们采用了以下措施:1、采用了高强度钢箱梁和矩形桥墩,以提高结构强度和刚度。
第10卷第6期2020年11月南方职业教育学刊JOURNAL OF SOUTHERN VOCATIONAL EDUCATIONVol.10No.6Nov.2020连续梁桥基础抗震设计郭咏辉(广州铁路职业技术学院,广东广州510430)摘要:介绍了一座全长110米的钢筋混凝土连续箱梁桥的抗震设计,该桥位于地震烈度为8度的地震区。
通过E1弹性工作状态、E2弹塑性状态两阶段地震设计分析桥梁基础的最不利受力情况,分析采用反应谱法。
根据计算结果分析可知地震作用对结构的危害,基础设计中要充分考虑地震作用的影响。
关键词:地震烈度;抗震设计;荷载响应中图分类号:U442文献标志码:A1概述该桥位于四川省,原桥在汶川地震中被摧毁,该桥为地震后重建。
本工程范围内为岷江江岸及滑坡山体,地质构造复杂,地震活动较为频繁,地震烈度为8度[1]。
考虑到周边地形及地震影响,跨径布置为55m+55m=110m,主梁为变截面预应力连续箱梁[2],为单箱三室箱梁,宽20.3叫梁高为2.0~2.7m;1号桥台为薄壁式结构,2号墩(中墩)采用墩梁固结的形式,3号桥墩为圆柱式桥墩,与引桥相连。
2工程地质情况工程场地属中山沟谷地貌,山峦起伏,该桥所在河谷地貌呈“U”字形,整个地势近似于一个狭长的平底盆状+桥区左岸紧邻高陡山坡的坡脚,该侧山体植被稀疏,坡表主要为残坡积和崩坡积堆积体,上部坡体基岩出露。
受“5-12”大地震的影响,山体出现大范围的崩塌,崩塌体自坡顶堆积至山脚。
由于茂汶断裂带从工程区附近通过,文章编号:2095-073X(2020)06-0102-04拟建场地属于抗震不利地段,桥位东侧存在尚未稳定的崩塌体,其上部地质灾害发育,崩塌严重。
3基础抗震设计本次地震计算采用E1、E2两阶段设计⑶,分析采用反应谱法,地震烈度为8度,场地类别II 类,Tg=0.35s.Cd=1.0,A=0.20g,本次计算考虑顺桥向和横桥向两水平方向的地震作用+ E1地震作用Ci=0.43,E2地震作用Ci=1.3,则水平设计加速度反应谱最大值S mG=0.1935 (E1);=0.585(E2)o按《公路桥梁抗震设计细则》⑶输入E1,E2地震阻尼比为0.05的水平设计速度S:S mG(5.5T+0.45)-<0.1sS=,S m…0.1s<T<T g■S m#(T//T)T>T度:构按整250,整250计。
桥梁工程抗震设计的主要内容和方法通过本学期所学的《土木工程地质》,我们初步了解到了桥梁工程。
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年的国卤外大地震中,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,桥势防震越来越受到各国工程师的重视。
所以结合所学现代刚橘等知识及搜集的资料,本文将大致讲述桥梁工程抗震设计的主要卤客和方法。
首先我们了解下地震带给桥梁的具体破坏影响,这样才可以采取相应措施来防止。
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)支承连接部件失败阉定支座强度不足、活动吱座位移量不够橡胶支座缀与支座底发生滑动,在地震力作用下支座破坏,致使梁体发生位移导致落势。
2)墩台支承宽度不满足防震要求,防落势措施设计不合理,在地震力作用下,势、墩台间出现较大相对位移,导致落势现象的发生。
3)伸缩缝、挡块强度不足在地震力作用下伸缩缝碰撞破坏挤压破坏块剪切破坏,都起不到应有作用,导致落势。
接下来将从两个方面讲述抗震设计。
抗震设计的主要内容目前桥梁工程的设计主要配合静力设计进行,但贯穿整个桥梁设计的全过程。
与静力设计一样,桥梁工程的抗震设计也是一项综合性的工作。
桥梁抗震设计的任务,是选择合理的结构方式,并为结构提供较强的抗震能力。
具体来说,有以下三个部分:1正确选择能够有效抵抗地震作用的结构形式;2合理的分配结构的刚度,质量和陶后等动力参数,以便最大限度的利用构件和材料的承载和变形能力;3正确估计地震可能对结构造成的破坏,以便通过结构、构造和其他抗震措施,使损失控制在限定的范围卤。
混凝土桥墩减震新方法混凝土桥墩减震新方法随着城市化的加快和交通运输的不断发展,桥梁建设的重要性日益凸显。
而在桥梁建设中,桥墩是承受桥梁重量和地震力的主要承载结构,其安全性和稳定性是桥梁工程的核心问题。
然而,桥墩的抗震性能一直是桥梁工程领域的关键难题之一。
传统的桥墩减震方法主要包括减震橡胶支座、摩擦减震器、液压减震器等,但是这些方法都存在一些局限性,如减震效果不理想、易损坏、维护成本高等问题。
因此,本文将介绍一种新型的混凝土桥墩减震方法——混凝土桥墩纤维增强减震技术。
一、混凝土桥墩减震新方法的原理混凝土桥墩纤维增强减震技术是一种新兴的桥墩减震技术,其主要原理是在混凝土桥墩表面添加一层纤维增强材料,如碳纤维或玻璃纤维等,使桥墩表面的纤维层能够承受一定的拉力和剪力,从而增强桥墩的抗震能力。
当地震来袭时,桥墩表面的纤维层能够吸收一部分地震能量,以达到减震的效果。
相比传统的桥墩减震方法,混凝土桥墩纤维增强减震技术具有减震效果好、使用寿命长、维护成本低等优点。
二、混凝土桥墩减震新方法的实施步骤1. 桥墩表面准备首先,需要对桥墩表面进行准备工作。
具体而言,需要对桥墩表面进行清理、磨光和打磨等处理,以保证桥墩表面平整、干燥、无油污和松散物质等。
2. 纤维增强材料的选择在进行混凝土桥墩纤维增强减震技术之前,需要对纤维增强材料进行选择。
常用的纤维增强材料主要有碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。
选择纤维增强材料时需要考虑其强度、耐腐蚀性、耐热性等因素。
3. 纤维增强材料的涂覆将选定的纤维增强材料涂覆在桥墩表面,涂覆的厚度一般为2-3mm。
在涂覆过程中需要注意纤维增强材料的均匀性和涂覆厚度的一致性,以确保涂覆层的质量。
4. 纤维增强材料的固化涂覆完成后,需要对纤维增强材料进行固化处理。
具体而言,可以采用自然固化或热固化两种方法。
自然固化需要较长时间,一般需要1-2天的时间,而热固化则需要使用特定的热源进行加热,加热时间一般为2-3小时。
连续梁桥墩按新抗震规范设计方法的探讨摘要:我国于2008年8月颁布了《公路桥梁抗震设计细则》(jtg/t b02-01-2008),08规范于2008年10月1日起实施,08
规范运用了延性抗震设计思想及能力保护设计思想。
在08的抗震设计思想方法下,连续梁桥的固定墩设计与以往的设计方法发生了巨大的变化。
根据对08颁布的《公路桥梁抗震设计细则》的理解,针对连续梁固定墩的抗震设计思想,分别对连续梁桥固定墩桥墩、基础、固定支座等不同部位的抗震设计方法进行了探讨。
关键词:连续梁桥墩设计设计方法抗震设计方法
continuous beam bridge piers designed according to the new method of seismic code
wang shutao
shanghai municipal engineering design institute group design institute co., ltd. foshan smetana
summary: china in august 2008 issued a “highway bridge seismic design rules”(jtg / t b02-01-2008), 08 standard on october 1, 2008 come into effect, 08 the use of a standardized design and seismic ductility capacity protection design. seismic design in the 08’s way of thinking, the continuous girder bridge pier design and fixed the previous design has undergone tremendous changes. based on 08 issued a “highway bridge seismic design details,” the understanding of the
fixed pier for seismic continuous beam design, respectively, continuous bridge fixed pier pier, foundation, fixed bearing different parts of the seismic design methods are discussed.
keywords: continuous beam pier design seismic design method design methods
2 08抗震规范的两个基本思想
2.1延性抗震设计思想
在强震作用下,连续梁桥一联的纵向水平地震力大部分由固定墩承受。
如果纯粹依靠强度来抵抗地震作用,无疑会造成材料的巨大浪费,既不经济,又不现实。
因此在抗震设计中,固定墩一般按照弯曲延性构件进行设计,即在设计地震作用下固定墩墩底进入塑性范围,利用弯曲塑性铰减小地震力,耗散地震能量。
同时通过细部构造设计,使固定墩具有较好适应反复弹塑性变形循环的滞回延性,保证在遭遇预期的大震时,结构的变形要求能够得到保证(如式1)。
这就是延性抗震设计的基本思想。
(1)
式中:为地震作用下结构的最大延性需求值;为结构的容许延性值(延性能力)。
由于延性需求的计算涉及到弹塑性变形问题,因此其计算相对比较困难。
为了简化抗震设计过程,08抗震规范采用基于强度的抗震设计方法来作为简化的延性抗震设计方法。
其主要设计过程如下:首先,计算结构的弹性周期,根据弹性加速度反应谱得到结构
的弹性地震力;计算时考虑抗震重要性系数、场地系数、阻尼调整系数。
流程如图1所示。
2.2能力保护设计思想
能力保护设计思想是结构动力概念设计的一种体现,其基本思想为:通过设计,使结构体系中的延性构件和能力保护构件(脆性构件以及不希望发生非弹性变形的构件,统称为能力保护构件)形成强度等级差异,确保结构构件不发生脆性的破坏模式。
这种思想的主要优点是设计人员可对结构在屈服前、屈服后的性状给予合理的控制,同时也降低了结构对许多不确定因素的敏感性。
对连续梁桥固定墩,为了避免桥墩墩身及支座的剪切破坏,应对墩身的抗剪及支座按能力保护构件进行抗震设计;同时,由于基础属于隐蔽工程,一旦破坏,修复的难度非常大,因此基础也应作为能力保护构件进行抗震设计。
综上所述,固定墩的抗震设计可按如下思路进行:桥墩按弯曲延性构件设计,桥墩抗剪、支座及基础按能力保护构件设计。
当桥墩出现弯曲塑性铰后,由于桥墩抗剪能力、支座及基础抗力均高于相应延性构件的要求,因而不论地震动强度有多大,这类构件均可避免脆性破坏以及难以修复的破坏。
具体的抗震设计流程如下:(1)进行弹性反应谱分析;
(2)采用基于强度抗震设计方法,计算固定墩设计地震力;
(3)按延性设计思想,根据设计地震力对固定墩进行抗弯设计;
(3)按能力保护设计思想,根据固定墩抗弯强度,对固定墩进行抗剪设计;
(4)按能力保护设计思想,对固定支座及固定墩基础进行抗震设计。
上述流程如图2所示。
3 固定墩抗震设计方法
3.1延性构件设计地震力的计算
对于只有一个固定墩的连续梁桥,当跨数不多、而且桥墩的地震惯性力可以忽略时,固定墩的弹性地震力可以采用如图3所示的单自由度模型进行计算。
图中:为上部结构梁体形心至固定墩墩底高度,为上部结构梁体质量。
下面以《公路桥梁抗震设计细则》为例,阐述延性构件设计地震力的计算方法。
根据简化单自由度模型,得到固定墩水平弹性地震力:
(3)
式中:已考虑了抗震重要性系数、场地系数、阻尼调整系数;为重力加速度。
固定墩按弯曲延性构件设计。
则根据基于强度抗震设计方法,通过引入综合影响系数,得到地震作用下的墩底设计弯矩为:(4)
3.2 抗弯设计
3.2.1 纵筋设计
根据墩底设计弯矩,进行墩底截面的纵向钢筋设计。
纵向钢筋
设计应满足:
(5)
式中:为截面等效屈服弯矩,如图4所示。
需要说明的是,屈服弯矩大于墩底设计弯矩,并不表示桥墩没有屈服,或者说满足强度要求,而是间接通过满足式(5)所示的条件,保证桥墩在屈服后,其延性(变形)能够满足给定的要求,如不倒塌等。
3.2.2 塑性铰区箍筋设计
为了保证桥墩弯曲塑性铰区具有给定的延性能力,必须对塑性铰区的箍筋进行设计。
通过箍筋的约束效应,提高核心混凝土的极限压应变,从而提高塑性铰区的延性变形能力。
在各国抗震规范中,一般通过限制最小配箍率(如式6)及合理的箍筋构造形式来保证塑性铰区具有给定的延性能力。
(6)
式中:为塑性铰区配箍率;为计算方向的箍筋面积;为箍筋间距;为垂直计算方向的截面尺寸。