桥梁抗震构造措施
- 格式:doc
- 大小:35.00 KB
- 文档页数:4
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。
抗震措施与抗震构造措施抗震措施和抗震构造是建筑物在地震中保持稳定和安全的关键因素。
抗震措施是在建筑物设计、建造和使用过程中采取的一系列措施,旨在减少地震造成的破坏,并提高建筑物的抗震能力。
抗震构造是建筑物结构的设计和构造方法,用于增加建筑物的抗震能力和韧性。
首先,抗震措施包括:1.合理的建筑设计:建筑物设计过程中应考虑地震的作用,确保结构能够充分承受地震荷载。
2.地基处理:选择稳定的土壤,进行合理的地基处理,增加建筑物的稳定性。
3.隔震措施:采用隔震技术,将建筑物与地基隔离,减少地震对建筑物的影响。
4.抗侧移措施:在建筑物的底部设置抗侧移墙或抗侧移支撑,增加建筑物的稳定性。
5.加固措施:对老旧建筑进行加固,如加装钢筋混凝土柱、墙体加固等,提高建筑物的抗震能力。
6.防震设备:安装防震设备,如减震器、减震支座等,减少地震对建筑物的影响。
7.预应力技术:采用预应力技术,增加结构的抗震能力和韧性。
其次,抗震构造措施包括:1.建筑物布置:根据地震力的作用方向,合理布置建筑物的结构,如提高建筑物的刚度和抗侧稳定性。
2.结构材料选用:使用高强度材料,如高强度混凝土、高强度钢材等,提高建筑物的抗震能力和韧性。
3.结构形式:选择合适的结构形式,如框架结构、桁架结构等,增加建筑物的承载能力和抗震能力。
4.桥梁结构的抗震设计:在桥梁结构设计中,采用合理的桥墩和桥面板设计,增加桥梁的抗震能力。
5.状态监测:对建筑物进行定期的状态监测,如裂缝检测、变形监测等,及时发现和处理潜在的安全隐患。
综上所述,抗震措施和抗震构造措施是保证建筑物在地震中保持稳定和安全的重要手段。
只有在建筑物的设计、施工和使用过程中采取合理的抗震措施和抗震构造措施,才能提高建筑物的抗震能力,降低地震带来的破坏风险。
桥梁抗震的构造措施一、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磁撞引起的破坏,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)由于地基土(如饱和粉细纱和饱和粘沙土1的地震液化影响同样加大了地震位移的影响,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,由于支座设计没有充分考虑抗震要求。
构造上连接与支挡等造措施不足,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位移和变形,从而造成如支座锚固螺栓拔出、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,并由此引起全桥的严重破坏。
(5)在松软地基上的桥梁,特别是特大桥、大中桥,地震时往往发生河岸滑移使桥台向河心移动,导致全桥长度的缩短,这类震害是比较严重的。
(6)另外桥粱结构的震害还表现在如结构构造及连接不当造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成桥台沉降或斜度过大造成桥墩台承受过大的扭矩而引起的破坏等多种原因。
二、桥梁抗震设计及措施根据桥梁震害的分析知道,地震对桥梁的破坏作用,不仅与桥梁的结构本身有关,还与所处的场地、地基及地形地貌等有关。
抗震设计中除了进行抗震设计计算外,桥位选择、桥型选择、结构体系布置、结构构造设计同样重要。
中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁抗震设计规范》条文框架1 总 则1.0.1 为了贯彻执行中华人民共和国防震减灾法并实行以预防为主的方针,减轻公路桥梁的地震破坏,保障人民生命财产的安全和减少经济损失,更好地发挥公路运输及其在抗震救灾中的作用,特制定本规范。
按本规范进行抗震设计的桥梁,其设防目标是:当遭受桥梁设计基准期内发生概率较高的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受桥梁设计基准期内发生概率较低的罕遇地震影响时,应保证不致倒塌或产生严重结构损伤,经加固修复后仍可继续使用。
1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地区的公路桥梁,必须进行抗震设计。
各类桥梁必须进行多遇地震E1作用下的抗震设计,除6度地区以外,A、B、C类桥梁还必须进行罕遇地震E2作用下的抗震设计。
1.0.3 本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区的常用公路桥梁的抗震设计。
抗震设防烈度大于9度地区的桥梁和行业有特殊要求的大跨度或特殊桥梁,其抗震设计应作专门研究,并按有关专门规定执行。
1.0.4 抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图GB18306-2001的地震基本烈度。
对已作过专门地震安全性评价的桥址,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。
1.0.5 公路桥梁的抗震设计,除应符合本规范的要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1.0.6 按本规范进行抗震设计的桥梁结构类型为:(1)主跨径不超过200米的混凝土梁桥(2)主跨径不超过200米的圬工或混凝土拱桥(3)主跨径不超过200米的混凝土斜拉桥和悬索桥主跨径超过200米的大跨径桥梁,本规范只给出抗震设计原则。
2术 语、符 号2.1术语2.1.1 抗震设防烈度 seismic fortification intensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
抗震构造措施中挡块、防落梁装置的设计问题探讨(同济设计院桥梁工程院任明飞摘抄整理)桥梁抗震挡块、梁梁、梁墩拉杆(索)等防落梁装置是在出现“超预期地震荷载”情况下桥梁防止落梁的重要措施,我国现行的公路抗震细则、城市桥梁抗震规范、铁路抗震规范仅在构造措施中提出应设置挡块、防落梁装置的要求,对其并没有提出设防性能理念或具体量化的规定。
前段时间在集团举办的培训会上,讲课的院内老师提出“不必纠结挡块、防落梁装置承载力”的说法,本人认为值得探讨,现将我的学习心得整理一下,供同仁们商榷,请感兴趣的同仁批评指正。
现代桥梁的抗震设计思想,已经纳入延性设计和减隔振设计技术,容许桥梁在强震时发生局部损坏和较大的位移,同时要求设置“保险丝”构件,保护结构在“超预期地震荷载”下上部结构不能出现破坏性的损害,不致严重影响交通。
桥梁挡块、防落梁装置就是这类“保险丝”构,对于“保险丝构件”,有人认为要“分级设防,超出一定的地震荷载可以适当受损,但要易于修复补强,但具体怎么设计,我们没有规定,可以参考其他规范“;有人认为要“坚强无比,扛得起、挡得住,要准确计算出挡块荷载,按弹性强度设计方法控制”,有人认为”不必纠结该类构件的强度要求,只要有个东西就行”,总之,众说纷纭,没有定论。
国内桥梁抗震规范研究起步较晚,基本处在学习和消化阶段,大部分精力都放在抗震概念设计、体系选择、理论分析、支座或阻尼器装置参数优化等理论上,对设计来说最实用的构造细节研究较少,规范的条文基本是延续老规范定型内容或者参考别国规范,没有形成较为权威、完善合理的设计思想和方法,在理论研究体系上尚属盲区空白;相比之下,其他国家的规范对此有比较系统的研究和比较成熟的设计理念,尤其是日本规范,“他山之石,可以攻玉”,我们不妨以他们的研究成果和规定来检讨一下我们对于该类构件的思维认识?一、日本规范日本公路抗震规范是采用L1地震动、L2地震动的两阶段水平设计地震动,从抗震性能层面上分为三类:第一,地震不损坏桥梁的健全性和适用功能,第二,限定地震下对桥梁的损害,并可迅速恢复桥梁的使用性能,短期内可恢复交通;第三,桥梁的损坏是非致命的,不落梁;对于L1地震动,其要求A类(对应我们国家C、D类)、B类桥梁(对应我们国家A、B 类)应确保抗震性能1,对于L2地震动,其要求A类(对应我们国家C、D类)应确保抗震性能3,B类桥梁(对应我们国家A、B类)应确保抗震性能2;同时要求即使发生抗震设计时预想不到的地震反应或者地基破坏而产生的结构破坏,避免落梁发生,这是日本规范抗震的核心思想。
桥梁设计中的抗震规范要求桥梁是连接两个地点的重要交通设施,其结构稳定性对于交通运输的安全和效率具有至关重要的作用。
然而,地震是一种常见的自然灾害,给桥梁带来严重的破坏和风险。
因此,在桥梁设计中,抗震规范要求成为了必不可少的考虑因素。
1. 抗震设计目标桥梁的抗震设计目标是确保在地震发生时,桥梁结构能够保持稳定并限制破坏。
主要目标包括:- 控制桥梁的渐进破坏,避免局部破裂或崩溃;- 限制桥梁结构的变位,确保桥梁对车辆通行的影响最小化;- 确保桥梁的结构完整性,防止桥梁产生全面崩溃。
2. 抗震力学分析桥梁的抗震设计需要进行抗震力学分析,以研究桥梁在地震作用下的受力和变形情况。
主要分析内容包括:- 桥梁的自振周期分析,确定振动特性;- 桥梁在地震作用下的动力响应分析,包括受力、位移和动应力等参数;- 确定桥梁结构的抗震性能指标,如抗震弹性系数和耗能能力等。
3. 抗震设计方法根据抗震力学分析的结果,抗震设计方法主要包括以下几个方面:- 采用适当的抗震设计参数,如强度等级和位移限制;- 选择合适的结构形式和材料,以提高抗震能力;- 优化桥梁结构,确保在地震作用下的受力均匀分布;- 加强桥墩和桥梁连接处的抗震性能,避免发生局部破坏;- 设计合适的减震措施和能量耗散装置,提高桥梁的耐震能力;4. 抗震设防要求抗震设防要求是指桥梁设计中对于地震作用的规定和要求。
根据地震地区的构造特点和地震烈度,抗震设防要求会有所不同。
一般包括以下方面的要求:- 设计地震加速度谱和反应谱,用于抗震力学分析;- 限制桥梁结构的最大变位,确保正常通行;- 确定桥梁的最小抗震强度,以保障结构的安全性;- 要求采用抗震构造措施,如加强桥墩和桥梁连接部位;- 确定抗震设计的控制材料性能和构件尺寸。
5. 抗震施工要求除了设计阶段的抗震规范要求,抗震施工要求也是确保桥梁抗震性能的重要环节。
主要包括以下几个方面:- 选用符合抗震要求的材料和设备;- 严格按照设计要求进行施工,避免施工质量问题对抗震性能的影响;- 设置合适的监测装置,及时掌握桥梁结构的变化情况。
“抗震措施”“抗震构造措施”你真的分清了吗抗震措施和抗震构造措施是两个与地震相关的概念,它们在地震灾害防范领域具有不同的含义和重要性。
在本文中,我将详细解释这两个概念的区别以及它们在地震防范工作中的作用。
首先,抗震措施是指通过各种手段和方法采取的措施,旨在减少或避免地震对人们生命财产的造成损失。
这包括预防措施、应急救援准备和灾后恢复重建等方面。
抗震措施的目标是通过提高社会抗震能力、减少地震灾害的风险和损失,保护人们的生命、财产和环境安全。
抗震措施的具体内容包括但不限于以下几个方面:1.建立完善的地震监测系统,及时掌握地震信息,提高预报预警水平;2.制定科学合理的建筑物设计标准,采用抗震设计方法和技术,确保建筑物的安全性;3.加强市政基础设施的抗震能力,如道路、桥梁、水电站等;4.开展地震宣传教育,培养人们的地震防范意识,并掌握相关的自救互救技能;5.建立健全的应急救援机制,提高地震灾害的应急救援能力;6.做好灾后恢复和重建工作,及时帮助灾民恢复正常生活。
与此相对应的是抗震构造措施,它是指在建筑物或其他工程结构的设计和施工过程中所采取的措施,以增强其抗震能力。
抗震构造措施是在建筑物的设计阶段采取的一系列技术措施,以提高建筑物抵抗地震力的能力,减少地震对结构的破坏。
它关注的是建筑物内部结构和材料的特性,以及它们在地震荷载下的应力和变形。
抗震构造措施通常包括以下几个方面:1.采用抗震墙、剪力墙等结构形式,以提高建筑物的整体刚度和稳定性;2.使用抗震钢筋和抗震连接件,以增强结构的承载能力;3.加固和改造老旧建筑,提高其抗震能力;4.设计合理的结构减震措施,如减震支座、减震墩等,以消减地震对建筑物的影响;5.在施工过程中,确保材料的质量和施工质量,严格控制工程施工的各个环节。
抗震构造措施的目标是在地震发生时,使建筑物能够尽可能地保持完好,减少破坏和倒塌的风险,确保人们的生命财产安全。
综上所述,抗震措施和抗震构造措施是两个不同但相互关联的概念。
地震作用下桥梁结构的抗震设计桥梁作为交通运输的重要枢纽,在地震作用下的安全性至关重要。
地震可能导致桥梁结构的损坏甚至倒塌,严重影响救援和灾后重建工作。
因此,对桥梁结构进行科学合理的抗震设计是保障桥梁安全的关键。
一、地震对桥梁结构的影响地震是一种突发的自然灾害,其释放的能量以地震波的形式传播。
当地震波到达桥梁所在地时,会对桥梁结构产生多种影响。
首先是水平地震力的作用。
水平地震力会使桥梁产生水平位移和加速度,导致桥墩、桥台等构件承受较大的弯矩和剪力。
如果这些构件的强度和刚度不足,就可能发生开裂、屈服甚至破坏。
其次是竖向地震力的影响。
虽然竖向地震力通常比水平地震力小,但在某些情况下,如近断层地震或大跨径桥梁中,竖向地震力也不可忽视。
它可能导致桥梁支座脱空、梁体与墩台的碰撞等问题。
此外,地震还可能引起地基土的液化、滑坡等现象,削弱桥梁基础的承载能力,导致桥梁整体失稳。
二、桥梁结构抗震设计的原则为了确保桥梁在地震作用下的安全性,抗震设计应遵循以下原则:1、多道防线原则在桥梁结构中设置多个抗震防线,当第一道防线失效后,后续的防线能够继续发挥作用,从而提高桥梁的抗震能力。
例如,墩柱可以作为第一道防线,当墩柱破坏后,支座、伸缩缝等构件能够起到一定的耗能作用。
2、能力设计原则通过合理的设计,使桥梁结构的各个构件在地震作用下能够按照预定的方式屈服和破坏,避免出现脆性破坏和不合理的破坏模式。
例如,应确保桥墩的塑性铰出现在预期的位置,并且具有足够的变形能力。
3、整体性原则注重桥梁结构的整体性,使各个构件之间能够协同工作,共同抵抗地震作用。
例如,通过合理设置系梁、盖梁等构件,增强桥墩之间的连接,提高桥梁的整体刚度和稳定性。
三、桥梁结构抗震设计的方法1、静力法静力法是一种简单的抗震设计方法,它将地震作用等效为一个静态的水平力,作用在桥梁结构上。
这种方法适用于规则、简单的桥梁结构,但对于复杂的桥梁结构,其计算结果可能不够准确。
桥梁抗震设防与监测方法桥梁是现代交通建设中不可或缺的重要组成部分,它们在保障人民出行、促进经济发展等方面发挥着重要作用。
然而,地震是一种常见的自然灾害,也是桥梁安全面临的重大挑战之一。
因此,桥梁抗震设防与监测方法的研究与应用具有重要的意义。
首先,桥梁抗震设防是确保桥梁在地震中具备一定的抗震能力的前提。
桥梁设防是桥梁设计的基础,它需要考虑到桥梁所处地区的地震活动情况、地质条件、桥梁结构类型等多方面因素。
一般来说,桥梁设防的目标是在地震中保持桥梁的功能完好性,确保人民生命财产的安全。
因此,桥梁设计师需要充分考虑桥梁的抗震性能,通过调整桥梁的结构参数、材料选择、构造布局和荷载传递等方法来提高桥梁的整体抗震能力。
其次,桥梁的抗震设防需要进行实地监测和评估。
监测是了解桥梁的抗震性能、判定桥梁是否存在损伤或缺陷的重要手段。
目前,常用的桥梁监测技术包括振动传感器、形变传感器、应力传感器等。
这些监测设备可以记录桥梁在地震中的振动响应、形变以及内力等参数,通过对这些数据的分析,可以了解到桥梁结构在地震中的行为,并评估桥梁的抗震性能。
此外,还可以通过无损检测技术对桥梁结构进行全面的检测,发现潜在的缺陷或损伤,及时采取维修措施,确保桥梁的安全。
然后,桥梁抗震设防的方法是多样的。
常见的方法包括基础处理、加强桥墩和桥台、提高桥梁整体的抗震能力等。
基础处理是指通过改善桥基的地基条件,提高地基的抗震性能,从而减小地震对桥梁产生的影响。
加强桥墩和桥台的方法包括加固、加密桥墩和桥台的布置、提高桥墩和桥台的承载力等。
这些方法都是通过增加桥墩和桥台的抗震能力,来提高桥梁整体的抗震能力。
此外,还可以通过选用抗震性能较好的材料、采用合理的施工工艺等进一步提高桥梁的抗震能力。
此外,桥梁抗震设防还需要考虑到桥梁的使用寿命和维修保养。
桥梁的使用寿命决定了其在地震中的抗震能力是否足够,因此,桥梁设计师需要在设计过程中考虑到桥梁的使用寿命,并通过选择合适的材料和施工工艺等手段来延长桥梁的使用寿命。
桥梁抗震构造措施 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-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。
桥梁抗震设计理论分析一、桥梁抗震设计的基本原理1. 地震的特点地震是由地壳运动引起的地表震动现象,其特点是瞬间发生、剧烈震动和长时间持续。
地震震级的大小可以通过地震矩表征,地震矩的大小取决于地震破裂面积、断层滑动距离和地壳岩石的弹性模量等因素。
对于桥梁结构来说,地震荷载是一个重要的设计参数,需要根据地震的概率和强度进行考虑。
2. 桥梁结构的受力机理桥梁结构在地震作用下将受到水平和垂直方向上的地震力作用,水平向地震力是最主要的,其大小取决于桥梁结构的质量、减震设备、地震波传播路径等因素。
在地震作用下,桥梁结构可能发生屈曲、剪切、扭转和弯曲等受力情况,因此需要设计合理的结构形式和受力构造,以保证桥梁在地震作用下的稳定性和安全性。
根据地震的特点和桥梁结构的受力机理,抗震设计的基本原则可以总结为:采用合理的结构形式和受力构造、提高结构的抗震性能、加强连接部件的抗震能力、减少结构的柔度和加强刚度、采用适当的减震和隔震措施、提高结构的延性和可修复性等。
1. 地震动力分析地震动力分析是桥梁抗震设计的基础,其目的是确定桥梁结构在地震作用下的动力响应,包括结构的位移、加速度、速度和应力等。
常用的地震动力分析方法包括响应谱分析、时程分析和频域分析等。
响应谱分析是一种简化的地震动力分析方法,通过地震响应谱和结构的动力特性进行结构响应的计算;时程分析是一种基于地震波时程的详细动力分析方法,可以考虑结构的非线性性和耗能能力;频域分析是一种将结构的动力响应转化为频域参数的方法,可以提供结构在不同频率下的响应情况。
2. 结构抗震评定结构抗震评定是指在地震动力分析的基础上,对桥梁结构的抗震性能进行评估和检验。
包括确定结构的抗震性能等级、评定结构的抗震能力、验证结构的受力状态和稳定性等。
结构抗震评定的方法包括弹性分析、弹塑性分析和时程分析等,其中弹塑性分析是一种考虑结构的非线性行为和耗能能力的方法,可以提供结构在地震作用下的塑性变形和破坏状态。
抗震构造措施1. 引言地震是一种自然灾害,有时会造成巨大的破坏和人员伤亡。
因此,在建筑设计和施工中,采取一系列的抗震构造措施是非常重要的。
本文将讨论一些常见的抗震构造措施,以及它们的应用。
2. 抗震构造措施的基本原理抗震构造措施的基本原理是通过改变建筑的刚度和耗震能力,减小地震产生的力对结构造成的影响。
以下是一些常见的抗震构造措施的基本原理:2.1 加固和加重结构通过在建筑结构中添加钢筋、混凝土等材料,可以增加结构的刚度和强度,使其能够承受更大的地震力。
同时,适当地提高结构的总重量也能增加其稳定性。
2.2 减震装置减震装置通常采用弹簧、沉箱或减震支座等方法,将地震力作用在结构上的力减小到可承受的范围。
这些装置可以吸收和分散地震能量,降低建筑结构的震动幅度。
2.3 预制构件预制构件是在工厂生产并进行质量控制后,再运至现场进行组装的构件。
与传统的现浇混凝土构件相比,预制构件的强度和稳定性更高,能够提供更好的抗震能力。
2.4 反力墙反力墙是将建筑结构设计为由一系列墙体组成的一种方法。
这些墙体具有较高的刚度和强度,能够在地震时提供额外的支撑和稳定性。
2.5 剪力墙剪力墙是通过在建筑结构中设置墙体,将地震力传递到地基,从而减小建筑结构的震动。
这些墙体具有较高的刚度和强度,能够有效地阻止结构的摆动。
3. 抗震构造措施的应用抗震构造措施可以根据不同的建筑类型和地震带的要求进行选择和应用。
以下是一些常见的应用情况:3.1 高层建筑在高层建筑中,常常采用钢筋混凝土框架结构,并加强连接部位。
同时,在高层建筑中设置剪力墙和反力墙,以提供更好的抗震能力。
3.2 桥梁在桥梁的设计和施工中,通常采用预制构件,并在关键部位设置减震装置来减小地震对桥梁的影响。
此外,合理选择桥墩形式和材料,也能提高桥梁的抗震能力。
3.3 地下结构地下结构如地下车库、地铁隧道等,通常采用深基坑和钢筋混凝土结构,并在墙体和地板中设置减震装置和剪力墙,以增加地下结构的抗震能力。
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。
桥梁结构抗震设计与设防措施摘要:随着交通建设项目的发展,桥梁的数量不断增加。
桥梁工程一般处于自然环境下,需要道路桥梁工程整体具备较强的承载力和安全性,因此对道路桥梁工程的设计提出了较高的要求。
抗震设计作为工程结构设计的关键内容,其合理应用能够提高道路桥梁结构的强度,使道路桥梁可以有效地抵抗地震带来的破坏力。
如果道路桥梁结构的抗震性达不到相关的标准,地震一旦发生就会导致结构坍塌,将造成大量人员的伤亡和严重的经济财产损失。
所以,要加强道路桥梁结构抗震设计的合理应用,保证工程的设计水平。
关键词:桥梁;结构;抗震设计引言我国地震频发,桥梁结构因地震而时常发生耐久性下降及失稳等问题,人民的生命和财产安全因此遭受了巨大损失。
道路桥梁震害不但直接危及人们的生命安全问题,还给灾后救援工作带来了极大的困难与阻碍。
因此研究桥梁抗震设计以及设防措施,对于避免桥梁结构震害问题有着重要的研究意义。
1抗震设计的原理1.1结构控制在对道路桥梁结构设计过程中,常采用的结构控制技术有混合控制技术、被动控制技术及主动控制技术3种。
设计中最常采用的为被动控制技术。
这一技术的原理是设计人员通过数值计算实现桥梁结构的最优布置,最大限度地降低地震对桥梁所带来的影响。
经实践可知,在抗震设计过程中采用结构控制技术可以提高道路桥梁的抗震性能。
1.2延性设计针对道路桥梁结构的抗震延性设计,设计人员需要结合道路桥梁结构的具体受力点,选择相应的塑性铰进行合理的安置,加强一些细节的控制,能够保障道路桥梁结构的稳定与安全。
实施延性设计的主要目的是在发生地震时,可以有效地控制和降低地震的能量,使道路桥梁整体结构的强度得到全面提升。
如果发生了较高级别的地震灾害,通过合理的延性设计还可以避免结构坍塌。
然而,在实际地震灾害发生时还是会对道路桥梁结构造成一定的损伤,所以作为设计人员要科学地选择更先进、更适用的隔震设计技术,加强结构的抗震能力。
2道路桥梁抗震设计要点2.1合理选择桥梁施工场地在桥梁抗震设计中应注意对施工场地的合理选择,这是保证桥梁抗震效果的前提。
桥梁抗震设计标准在桥梁设计中,抗震设计是至关重要的一环。
近年来,随着地震频发,桥梁的抗震性能越来越受到关注。
本文将重点介绍桥梁抗震设计的标准。
桥梁抗震设计应遵循“小震不坏,中震可修,大震不倒”的原则。
具体来说,桥梁抗震设计应达到以下目标:1. 在小震作用下,桥梁结构应能正常使用,不发生过大的变形或损坏。
2. 在中震作用下,桥梁结构应能进行维修,即在地震后通过维修恢复正常使用。
3. 在大震作用下,桥梁结构应能承受地震力,不发生倒塌或严重损坏,保障生命安全。
为达到上述目标,桥梁抗震设计应考虑以下几个方面:1. 场地选择在选择桥梁的建造地点时,应尽量选择远离地震带的地段。
如果必须建设在地震带上,应进行详细的场地勘察,评估地震风险,并采取相应的抗震措施。
2. 结构体系桥梁的结构体系应合理选择,避免出现过大的地震力集中。
例如,采用多跨连续梁、刚架桥等结构形式,避免使用单跨简支梁等容易产生震害的结构形式。
3. 抗震设防标准根据国家规定的抗震设防标准,桥梁设计时应进行地震烈度评估,并采取相应的抗震措施。
对于特别重要的桥梁,应采用更高级别的抗震设防标准。
4. 地震动参数在桥梁设计中,应考虑地震动参数对结构的影响。
这些参数包括地震加速度、地震速度、地震位移等。
根据不同的地震动参数,结构设计应有所不同。
5. 抗震构造措施在桥梁结构设计中,应采用一些抗震构造措施来提高结构的抗震性能。
例如,增加结构构件之间的连接强度,增加支撑和固定构件的数量,防止构件在地震中脱落等。
6. 建筑材料和施工方法桥梁的建筑材料和施工方法也会对其抗震性能产生影响。
例如,采用高性能混凝土、高强度钢材等材料可以提高结构的强度和耐久性。
同时,合理的施工方法也可以提高结构的整体性和稳定性。
综上所述,桥梁抗震设计是保障人民生命财产安全的重要一环。
在设计过程中,应综合考虑场地选择、结构体系、抗震设防标准、地震动参数、抗震构造措施以及建筑材料和施工方法等因素,以确保桥梁具有足够的抗震性能。
桥梁抗震的构造措施作者:罗志坚李木荣来源:《中国新技术新产品》2009年第24期摘要:本文分析了桥梁的震害原因,阐述了桥梁抗震设计及措施。
关键词:抗震设计;地基;液化;墩台1 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磁撞引起的破坏,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)由于地基土(如饱和粉细纱和饱和粘沙土)的地震液化影响同样加大了地震位移的影响,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,由于支座设计没有充分考虑抗震要求。
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,从而造成如支座锚固螺栓拔出、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,并由此引起全桥的严重破坏。
(5)在松软地基上的桥梁,特别是特大桥、大中桥,地震时往往发生河岸滑移使桥台向河心移动,导致全桥长度的缩短,这类震害是比较严重的。
(6)另外桥粱结构的震害还表现在如结构构造及连接不当造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成桥台沉降或斜度过大造成桥墩台承受过大的扭矩而引起的破坏等多种原因。
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。
桥梁抗震的构造措施罗志坚李木荣(宜春市公路管理局丰城公路分局,江西宜春 336000)摘要:本文分析了桥梁的震害原因,阐述了桥梁抗震设计及措施。
关键词:抗震设计;地基;液化;墩台1 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磁撞引起的破坏,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)由于地基土(如饱和粉细纱和饱和粘沙土)的地震液化影响同样加大了地震位移的影响,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,由于支座设计没有充分考虑抗震要求。
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,从而造成如支座锚固螺栓拔出、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,并由此引起全桥的严重破坏。
(5)在松软地基上的桥梁,特别是特大桥、大中桥,地震时往往发生河岸滑移使桥台向河心移动,导致全桥长度的缩短,这类震害是比较严重的。
(6)另外桥粱结构的震害还表现在如结构构造及连接不当造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成桥台沉降或斜度过大造成桥墩台承受过大的扭矩而引起的破坏等多种原因。
2 桥梁抗震设计及措施根据桥梁震害的分析知道,地震对桥梁的破坏作用,不仅与桥梁的结构本身有关,还与所处的场地、地基及地形地貌等有关。
抗震设计中除了进行抗震设计计算外,桥位选择、桥型选择、结构体系布置、结构构造设计同样重要。
2.1 总体设计中应注意的问题2.1.1 桥位选择选择桥址时,应避开地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地。
基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基是理想的桥址场地;饱和松散粉细砂、人工填土和极软的粘土地基或不稳定的坡地都是危险地区。
拱桥应尽量避免跨越断层,特殊困难情况下应进行地震安全性评价。
2.1.2 桥型选择桥梁应结合地形、地质条件、工程规模及震害经验,选择合理的桥型及墩台、基础型式。
宜尽可能采用技术先进、经济合理、便于修复加固的结构体系。
可以考虑采用减震的新结构,比如型钢混凝土结构等。
2.1.3 桥孔布置桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置,并尽量避免高墩与大跨的结合。
宜体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。
位于地震后可能形成泥石流沟谷上的桥梁,孔跨和桥下净高宜根据流域内的地形、地质情况酌情加大。
2.2 桥梁抗震构造措施2.2.1 基础抗震措施应加强基础的整体性和刚度,同时采取减轻上部荷载等相应措施,以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。
在可能发生地震液化的地基上建桥时,应采用深基础,使桩或沉井穿过可能液化的土层埋人较稳定密实的土层内一定深度。
并在桩的上部,离地面1~3m的范围内加强钢筋布设。
2.2.2 桥台抗震措施桥台胸墙应适当加强,并增加配筋,在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间应设置弹性垫块,以缓和地震的冲击力。
采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌,使结构尽量保持四铰框架的结构,以防止墩台在地震时滑移。
当桥位难以避免液化土或软土地基时,应使桥梁中线与河流正交,并适当增加桥长,使桥台位于稳定的河岸上。
桥台高度宜控制在8m以内;当台位处的路堤高度大于8m时,桥台应选择在地形平坦、横坡较缓、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段通过,并尽量降低高度,将台身埋置在路堤填方内,台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护,桥台基础酌留富余量。
如果地基条件允许,应尽量采用整体性强的T形、U形或箱形桥台,对于桩柱式桥台,宜采用埋置式。
对柱式桥台和肋板式桥台,宜先填土压实,再钻孔或开挖,以保证填土的密实度。
为防止砂土在地震时液化,台背宜用非透水性填料,并逐层夯实,要注意防水和排水措施。
2.2.3 桥墩抗震措施利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。
高墩宜采用钢筋混凝土结构,宜采用空心截面。
可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩,桩、柱间设置横系梁等,提高其抗弯延性和抗剪强度。
在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置,墩柱的箍筋间距对延性影响很大,间距越小延性越大。
桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。
可将矮墩放置在钢套筒里来调整墩柱的刚度和强度,套筒下端的标高同其他桥墩的地面标高。
2.2.4 支撑连接构件抗震措施墩台顶帽上均应设置防止落梁措施,加纵、横向挡块以限制支座的位移和滑动。
橡胶支座具有一定的消能作用,对抗震有利。
在不利墩上还应采用减隔震支座(聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等)及塑性铰等消能防震装置等。
选用伸缩缝时,应使其变形能力满足预计地震产生的位移,并使伸缩缝支承面有足够的宽度,同时设置限位器与剪力键。
2.2.5 上部结构抗震措施落梁震害极为常见。
实践证明,加强上部结构的整体性,限制其位移,是提高桥梁上部结构抗震能力的有效措施。
预防措施有:(1)通常在梁(板)底部加焊钢板,或采用纵、横向约束装置限制梁的位移,如拉杆、钢筋砼挡块、锚杆等,梁与墩帽用锚栓连接,T梁在端横隔板之间螺栓连接,曲梁桥,应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。
桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。
(2)梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离,以及挂梁与悬臂的搭接长度必须满足地震时位移的要求。
(3)桥梁跨径较大时,可用连续梁替代简支梁以减少伸缩缝,宜采用箱型截面。
(4)当采用多跨简支梁时,应加强梁(板)之间的纵、横向联系,将桥面做成连续,或采用先简支后结构连续的构造措施。
(5)采用真空压浆方法,保证预应力管道水泥浆饱满,提高预应力桥梁的强度和刚度。
2.2.6 结点抗震措施桥梁结点区域一旦受损将难以修复。
城市高架桥墩柱的结点、桥墩与盖梁的结点、桥墩与基础的结点等,是保证桥梁整体工作的重要构件。
在桥梁抗震设计中,除了保证墩、梁有足够的承载力和延性外,还要保证桥梁结点有足够的承载力,避免结点过早破坏,即“强节点,弱构件”。
3 结束语目前我国高速公路还处于建设的高峰期,还有很多高速公路桥梁需要建设。
作为设计工作者,需要不断完善自己的设计作品,更好地服务于公路建设,大家共同总结经验,采取有效的措施来进一步提高桥梁结构的抗震能力,进而提高耐久性。