桥梁抗震设计的技术现状与发展趋势
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浅谈桥梁抗震及发展趋势桥梁作为连接两边陆地的交通工具,承载着人们出行和货物运输的重要任务。
地震是一种自然灾害,能够给桥梁带来巨大的破坏,甚至导致桥梁的倒塌,对交通运输造成严重影响。
桥梁的抗震性能成为设计和建造时必须考虑的关键因素之一。
桥梁的抗震设计首先需要评估地震力的作用。
通过地震动力学理论,可以计算出桥梁在地震作用下的反应,如位移、加速度和应力等。
在设计中,必须合理选取桥梁的结构形式和材料,以提高桥梁的抗震能力。
目前,常见的桥梁结构形式有梁桥、拱桥和斜拉桥等,每种结构形式各有优劣,并且在抗震性能上也存在差异。
对于桥梁的材料,抗震设计通常采用高强度材料,如高强度混凝土和高强度钢材。
这些材料具有较高的抗震性能和承载能力,可以有效地增强桥梁的整体稳定性。
还可以采用抗震装置,如减震器和摇摆抗震装置,来减少地震作用对桥梁的影响。
随着科技的发展,桥梁抗震技术也在不断进步。
目前,一些先进的抗震技术已经应用于桥梁工程中,如基于光纤传感网络的桥梁抗震监测系统、智能结构控制技术等。
这些技术可以实时监测桥梁的抗震性能,并根据实际情况进行调整和控制,从而提供更可靠的抗震保护。
桥梁抗震技术的发展也需要与相关领域的交叉合作。
结构工程、地震学和材料科学等领域的专家可以共同研究和开发抗震技术,以提高桥梁的抗震性能。
政府和企业也应加强对桥梁抗震技术的支持和推广,提供必要的技术和资金保障。
从发展趋势来看,未来的桥梁抗震技术将更加注重全过程的综合抗震性能。
传统的抗震设计通常只考虑桥梁在地震作用下的抗震能力,而忽略了桥梁在平常使用状态下的稳定性。
未来的桥梁抗震设计将更加强调全生命周期的综合性能,即在设计、施工和使用阶段都考虑桥梁的抗震性能,以提高桥梁的整体安全性和可靠性。
桥梁的抗震性能是设计和建造过程中必须考虑的重要因素。
当前,桥梁抗震技术已经取得了一定的成果,但仍然需要不断地研究和创新。
未来,随着科技的不断进步和应用,桥梁抗震技术将会得到进一步的完善和推广,为人们的出行和物流运输提供更加安全和便捷的通道。
桥梁抗震研究综述桥梁是连接城市和乡村的重要交通枢纽,承载着车辆和行人的重要交通工程。
地震是世界范围内常见的自然灾害,桥梁在地震中往往面临严重破坏甚至倒塌的风险。
对桥梁的抗震性能进行研究,提高桥梁在地震中的承载能力和安全性,对于保障交通安全和城乡联通具有极其重要的意义。
目前,关于桥梁抗震性能的研究已经取得了很多进展,本文将综述桥梁抗震研究的现状和发展趋势,以期为相关领域的研究人员提供参考和借鉴,推动桥梁抗震性能的提升。
一、桥梁抗震研究的现状1. 桥梁抗震设计规范目前,国内外都建立了一系列规范和标准,用于规范桥梁的抗震设计和施工。
中国国家标准《公路桥梁抗震设计规范》(GB 50441-2007)、美国国家标准《桥梁设计规范》(AASHTO LRFD Bridge Design Specifications),这些规范主要包括桥梁的抗震设计参数、地震作用下的受力分析、抗震构造形式等内容,为桥梁的抗震设计提供了基本依据。
2. 桥梁抗震性能研究方法在桥梁抗震性能研究中,主要采用了试验、数值模拟和理论分析等方法。
试验包括静力试验和动力试验,通过对不同类型桥梁的地震响应进行试验观测,获取有关结构在地震作用下的变形、位移和应力等数据。
数值模拟则是通过有限元分析等方法,对桥梁在地震作用下的响应进行模拟计算,得到结构的动力特性和抗震性能参数。
理论分析主要以结构动力学和地震工程理论为基础,通过推导和计算,研究桥梁在地震中的受力、变形和破坏机理。
3. 桥梁抗震性能评估与加固技术桥梁抗震性能评估是指对已有桥梁的抗震性能进行评估分析,确定结构的抗震能力及存在的安全隐患。
针对评估结果提出相应的加固措施,包括增加剪力墙、设置阻尼器、加固桥墩等技术手段,以提高桥梁的抗震性能和安全性。
1. 多学科交叉研究随着科学技术的不断进步,桥梁抗震研究已经逐渐向多学科交叉研究的方向发展。
除了结构工程领域的研究外,还需要借助地震工程、材料科学、机械工程等多个学科的知识,开展相关研究,从而全面提高桥梁在地震中的抗震性能。
浅谈桥梁抗震及发展趋势【摘要】桥梁抗震在如今的社会中具有至关重要的意义,面对地震等自然灾害,桥梁抗震工程能够有效保障公共交通及人员安全。
然而当前桥梁抗震技术仍面临着一些挑战,需要不断改进和完善。
正文部分详细介绍了桥梁抗震设计原则、桥梁抗震构造、桥梁抗震技术和桥梁抗震措施,强调了在抗震工程中的重要性。
最后结论部分探讨了桥梁抗震未来的挑战、技术创新和安全意识提升,并展望了桥梁抗震的发展趋势。
通过本篇文章的分析,可以更好地了解桥梁抗震的重要性和发展方向,为提高国家的抗震能力提供有力的参考和指导。
【关键词】桥梁抗震、设计原则、构造、技术、措施、发展趋势、未来挑战、技术创新、安全意识提升1. 引言1.1 桥梁抗震意义桥梁抗震意义在于保障桥梁结构的安全性和稳定性,确保桥梁在地震发生时能够承受住地震力的影响,减少地震对桥梁结构造成的破坏和损失。
桥梁作为城市交通的重要组成部分,承担着连接城市的重要功能,一旦发生地震造成桥梁倒塌或损坏,将对城市交通系统和经济运行造成严重影响,甚至威胁人民生命财产安全。
桥梁抗震意义还体现在提高城市抗震防灾的整体水平。
地震是不可预测的自然灾害,抗震能力强的桥梁可以成为城市的安全避难场所和紧急救援通道,为城市居民提供重要的安全保障。
桥梁抗震意义还体现在促进工程技术的创新和发展。
不断提升桥梁抗震能力需要不断探索和应用新的设计理念、构造方式和技术手段,推动工程技术的进步和提高人们对抗震安全的认识和重视程度。
只有不断加强桥梁抗震工作,才能更好地保障城市的安全和稳定发展。
1.2 桥梁抗震现状桥梁抗震现状是指当前桥梁在面对地震灾害时的应对能力和状态。
随着地震频率的增加和地震破坏力的增强,桥梁抗震现状备受关注。
目前,我国大部分桥梁的抗震设计和施工水平已经得到了较大的提升,采用了更加科学合理的抗震设计原则和构造形式。
仍然存在一些问题和挑战。
部分老桥梁存在抗震能力欠缺的情况,需要进行加固改造。
一些新建桥梁的抗震设计和施工还需要进一步完善,确保其具备足够的抗震能力。
桥梁抗震加固技术现状及发展趋势桥梁抗震加固技术现状是怎样的?有哪些发展趋势?请看本店铺编辑的文章。
作为国民经济大动脉的公路交通,是抗震救灾生命线工程之一。
特别是汶川地震的发生,使得桥梁科技工作者对桥梁结构在地震作用下的稳定性及通行能力提出了较高的要求。
我国公路行业目前正在执行的《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)采用单一的设防标准,没有采取足够的构造措施来保证桥梁结构的整体延性,也没有采用能力设计的思想来防止桥墩等构件的剪切破坏。
一、桥梁震害介绍从历次破坏地震中,调查得到的公路桥梁震害产生的主要原因有以下几类:(一)支承连接件失效根据笔者的施工经验,施工单位只重视桥梁施工的质量主控环节,养护单位则重视桥梁整体线型打车舒适度等使用性能,往往忽视桥梁支承连接件的性能质量。
当桥梁上、下部结构产生支承连接件不能承受的相对位移时,支承连接件便可能失效,往往导致梁体坠毁。
为解决这个问题,应对桥梁支座、伸缩缝等连接构件进行维护。
目前国内外的通常做法是增加支承面宽度、在简支的相邻粱间安装限位装置;在伸缩缝等上部接缝处采用挡块、连梁装置等措施;采用减隔震支座及耗能装置耗散作用于结构的地震能量、提高桥梁的抗震性能。
在桥梁使用期间应对支座定期检查与维护,对于伸缩缝应随时清除缝内杂物。
(二)软弱地基失效基础自身的震害现象极少发现,然而如果下部结构周围的地基易受地震震动而变弱,下部结构就可能发生沉降和水平移动。
有时因不良的地质条件也会出现沉降、滑移等;桩基础的承台由于体积、强度和刚度都很大,因此也极少发生破坏,但桩基(尤其是深桩基础)的破坏现象则时有发生。
主要表现为桩基础的倾斜、下沉、滑移、裂缝、倾覆等等。
对于此类破坏,应该在桥梁选址时就应该重视,并设法加以避免。
如果无法避免时,则应考虑尽量加深地基深度降低液化的可能性或在可能发生液化和冲刷的地基中采用加桩的措施。
(三)下部结构失效主要是指桥墩和桥台失效。
桥墩和桥台如果不能抵抗自身的惯性力和由支座传递来的上部结构的地震力,就会开裂甚至折断,其支承的上部结构也将遭受严重的破坏。
浅谈桥梁抗震及发展趋势桥梁作为城市交通运输的重要组成部分,承载着车辆和行人的通行,具有重要的交通功能。
由于地震的频发和破坏力,桥梁抗震问题一直备受人们关注。
本文将就桥梁抗震问题及其发展趋势进行探讨。
一、桥梁抗震的重要性地震是一种地壳运动现象,常常伴随着强烈的震动和破坏力。
由于桥梁的复杂结构和特殊功能,一旦发生地震,其受力状况往往会更加复杂,极易发生破坏。
桥梁抗震成为保证桥梁结构安全的首要任务。
一方面,桥梁抗震可以有效减少地震对桥梁的破坏,保证桥梁的正常使用;桥梁抗震也可以减少地震对周边交通、人员和建筑物的影响,有利于降低地震灾害造成的损失。
二、桥梁抗震的现状目前,随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,桥梁抗震技术得到了很大的提升,但仍然存在一些问题。
部分地区的桥梁设计和建设仍然存在抗震能力不足的情况,一旦发生地震容易造成严重的破坏。
在一些重要的交通干线上,过于偏重经济效益而忽视抗震能力,使得该地区的桥梁抗震能力明显不足。
桥梁的老化和损坏状况也会直接影响其抗震能力。
加强桥梁抗震能力,提升桥梁的安全可靠性,是当前亟待解决的问题。
三、桥梁抗震的发展趋势1. 抗震设计理念:今后的桥梁抗震设计应该更加注重结构的整体性和适应性,从而实现桥梁在地震发生时能够安全可靠地承受地震作用。
在设计中充分考虑地震动力学原理和工程结构的特点,采用创新的设计理念和方法,提高桥梁的抗震能力。
2. 抗震技术手段:在抗震技术方面,应积极引入新的抗震技术手段,如加固技术、减震技术、阻尼器技术等,从而提高桥梁的抗震能力。
特别是在地震多发地区,应加强桥梁抗震设计和施工管理,确保桥梁的安全与稳定。
3. 桥梁维护与管理:桥梁的维护与管理对于提高桥梁的抗震能力至关重要。
定期检测与评估桥梁的结构状况,针对桥梁的老化和破坏现象,及时采取相应的加固与修复措施,保证桥梁的良好状态和抗震可靠性。
4. 抗震标准和法规:随着桥梁抗震技术的不断发展,应加强桥梁抗震设计的标准与法规制定。
桥梁设计中的抗震技术与应用研究桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在保障人员和物资的流通方面发挥着关键作用。
然而,地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害,对桥梁的安全构成了严重威胁。
因此,在桥梁设计中充分考虑抗震因素,采用先进的抗震技术,对于提高桥梁在地震中的稳定性和安全性至关重要。
一、桥梁在地震中的破坏形式要有效地设计桥梁的抗震性能,首先需要了解桥梁在地震中可能出现的破坏形式。
常见的有以下几种:1、桥墩破坏桥墩是桥梁的主要支撑结构,在地震中容易受到水平力和弯矩的作用。
可能出现的破坏形式包括混凝土开裂、钢筋屈服、墩身倾斜甚至折断。
2、桥台破坏桥台与路堤的连接部位在地震中容易产生不均匀沉降和位移,导致桥台开裂、倾斜或坍塌。
3、支座破坏支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,在地震中可能会发生移位、脱落或损坏,从而影响桥梁的整体受力性能。
4、梁体破坏梁体在地震作用下可能会出现裂缝、断裂或移位,严重影响桥梁的通行能力。
二、桥梁抗震设计的基本原则为了提高桥梁的抗震性能,在设计过程中需要遵循以下基本原则:1、场地选择应尽量选择地质条件良好、地势平坦的场地建设桥梁,避免在地震断层、软弱土层等不利地段建造。
2、合理的结构体系选择具有良好抗震性能的结构形式,如连续梁桥、刚构桥等,避免采用抗震性能较差的结构。
3、强度和延性设计既要保证桥梁结构在地震作用下具有足够的强度,能够承受地震力的作用,又要具备一定的延性,能够通过塑性变形来消耗地震能量。
4、多道抗震防线通过设置多个抗震构件和体系,形成多道抗震防线,当一道防线失效时,其他防线能够继续发挥作用,保证桥梁的整体稳定性。
三、桥梁抗震技术1、基础隔震技术基础隔震是通过在桥梁基础和上部结构之间设置隔震装置,如橡胶支座、摩擦摆支座等,来延长结构的自振周期,减少地震能量的输入。
隔震装置能够有效地隔离水平地震作用,降低上部结构的地震响应。
2、耗能减震技术耗能减震技术是在桥梁结构中设置耗能装置,如金属阻尼器、粘滞阻尼器等,在地震作用下,耗能装置通过自身的变形和摩擦来消耗地震能量,从而减轻结构的破坏。
桥梁抗震智能与韧性的发展在地震灾害中,桥梁作为关键的交通设施,其抗震性能对保障生命财产安全具有重要意义。
近年来,桥梁抗震智能技术得到了快速发展,主要表现在以下几个方面:智能材料的应用:随着新材料技术的进步,一些具有抗震性能优越的新型材料被应用到桥梁建设中,如高强度钢、铝合金等,提高了桥梁的抗震能力。
智能化监控:通过引入物联网、传感器等技术,对桥梁进行实时监控和数据采集,以便及时发现潜在的安全隐患,提高桥梁的运营安全。
人工智能辅助设计:借助人工智能技术,对桥梁设计方案进行优化,提高抗震性能。
通过智能算法,对桥梁结构进行动态分析和模拟,检测其抗震性能,并为设计师提供改进建议。
桥梁韧性设计是另一种提高桥梁抗震性能的重要方法。
主要从以下几个方面展开:结构布局:通过优化桥梁的结构布局,使其在地震作用下能够更好地分散和吸收地震能量。
例如,采用悬索桥、拱桥等结构形式,提高桥梁的抗震性能。
材料选择:选择具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点的材料,提高桥梁的韧性。
例如,使用高强度钢、铝合金等材料,增加桥梁的承载能力和耐久性。
连接方式:采用先进的连接技术,提高桥梁各个组成部分之间的连接质量,使其在地震作用下不易脱落,保持整体稳定性。
近年来,一些新技术和新材料在桥梁抗震智能和韧性设计方面得到了广泛应用。
例如:人工智能技术:通过机器学习和深度学习算法,人工智能能够快速处理大量数据,为桥梁抗震设计和韧性评估提供有力支持。
它可以帮助工程师更准确地预测地震灾害的影响,优化设计方案,提高桥梁的安全性能。
新型材料:如碳纤维、玻璃纤维等高性能复合材料,具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点,能够显著提高桥梁的抗震性能和韧性。
同时,新型材料的引入也促进了智能材料的发展,为桥梁抗震智能与韧性设计提供了更多可能性。
未来,随着科技的不断发展,桥梁抗震智能与韧性设计将迎来更大的发展机遇。
通过深入研究和不断创新,我们有理由相信未来的桥梁将更加安全、智能和韧性。
浅谈桥梁抗震及发展趋势桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,其抗震性能一直受到广泛关注。
随着地震发生的频率和强度增加,桥梁抗震能力的要求也越来越高。
本文将从桥梁抗震性能的现状、影响因素以及发展趋势三个方面进行讨论。
目前,桥梁的抗震性能在设计和施工过程中得到了重视,并且采用了一系列的抗震措施。
一方面,设计师会在桥梁的结构设计中考虑地震荷载的作用,确保桥梁在地震发生时的稳定性。
施工中采用了一些先进的技术手段,如使用高强度材料、抗震挡墙等,提高桥梁的抗震能力。
还建立了一套完善的监测系统,对桥梁的抗震性能进行实时监测,及时发现潜在的问题并进行修复。
桥梁的抗震能力受到多个因素的影响。
地震的震级和地震波的频谱特性会直接影响桥梁的抗震性能。
强烈的地震会产生巨大的地震荷载,对桥梁造成严重破坏。
桥梁的结构形式和材料选择也是影响抗震性能的重要因素。
不同结构形式的桥梁在地震中表现出不同的性能,而材料的选择则直接影响桥梁的强度和刚度。
桥梁的设计参数、施工质量以及维护管理等方面也会对抗震性能产生影响。
未来桥梁抗震技术的发展趋势主要体现在以下几个方面。
加强抗震设计的科学性和精确性,进一步提高桥梁的抗震能力。
随着计算机技术的发展,可以进行更精细的地震动分析和结构响应分析,有助于更加准确地评估桥梁的抗震性能。
采用新材料和新技术,提高桥梁的抗震能力。
新型高强度材料、抗震隔震装置等技术的应用将有助于提高桥梁的抗震性能。
还可以考虑将新型抗震技术应用于桥梁的建设和维护中,如使用新型减振器、智能监测系统等。
加强桥梁抗震性能的监测和评估,及时发现和处理潜在的问题。
建立完善的桥梁抗震性能监测体系,对桥梁的抗震性能进行实时监测,并及时采取措施修复和维护。
桥梁的抗震能力对于交通基础设施的安全运行至关重要。
目前,桥梁抗震性能在设计和施工中得到了积极的重视,并取得了一定的成效。
未来,桥梁抗震技术的发展趋势将主要体现在加强抗震设计、采用新材料和新技术以及加强监测和评估等方面。
桥梁工程抗震设计研究现状及发展提纲:1. 抗震设计的重要性2. 抗震设计的基本原理和方法3. 目前抗震设计的研究现状和成果4. 抗震设计中的关键技术和难点5. 未来抗震设计的发展方向1. 抗震设计的重要性随着世界人口的增加,城市化进程的不断推进,地震灾害对人类生命、财产和经济造成的威胁越来越大。
抗震设计是保障人民生命财产安全和社会稳定的重要基础设施之一。
抗震设计不仅需要符合现有国家标准和规范,还需要针对具体地区的地质特点和地震历史进行综合考虑,采用先进的技术和方法进行研究和应用。
抗震设计是架设一座安全、稳定、可靠的桥梁的关键。
2. 抗震设计的基本原理和方法抗震设计的基本原理是在结构设计中考虑地震时受力状态和抗震能力,采取一系列措施使得建筑物或者桥梁具备一定的抗震能力。
抗震设计的基本方法主要包括静力弹塑性法、动力弹塑性法、动力时程分析法、核心筏基础抗震设计等,以及其他一些先进的技术和方法,如隔震、防震减灾设施等。
其中,动力弹塑性法基于一些经典的结构动力学原理和细节,是目前抗震设计的主要方法之一,同时也需要结合实际情况进行多方面考虑。
3. 目前抗震设计的研究现状和成果在抗震设计领域,世界各国都投入了大量人力、物力、财力来进行研究和实践。
目前在静力弹塑性、动力弹塑性和动力时程分析等方面均取得了一定的成果。
针对不同地区的设计,推广使用了一些新的结构体系和材料,如钢筋混凝土组合结构、高强度混凝土、钢桥梁等一系列新材料和新构造体系,这些对于抗震能力的提高是非常重要的。
4. 抗震设计中的关键技术和难点抗震设计中的关键技术和难点包括相应的地震动力学理论、可靠性分析、系统可靠性分析、钢结构耐震设计以及预制装配式结构体系抗震设计等。
同时,还需要结合经验和先进的科学技术进行不断研究和探索,如利用先进的检测仪器进行现场测量和实验研究,以获得更准确、更可靠的设计数据和实验结果,以便对结构进行合理的设计和结构调整。
5. 未来抗震设计的发展方向未来抗震设计的发展方向包括针对不同地区的地震特点研发新的抗震构造模式和能够承受较大地震的结构体系,同时推进新技术和新材料的应用,如内阻尼减震器的应用、钢筋钢纤维混凝土的开发等。
中国桥梁抗震技术研究现状与展望摘要:桥梁抗震技术是保障桥梁安全运行的关键技术之一,随着我国经济的不断发展以及建设工程的不断增加,桥梁抗震技术愈加受到重视。
本文主要介绍当前中国桥梁抗震技术的研究现状、分析存在的问题以及展望未来的发展方向。
一、引言桥梁是道路交通的重要组成部分,同时也是承载车流、人流、物流等交通要素的重要设施。
然而,受自然因素以及其他一系列不可控因素的影响,桥梁建筑经常面临着地震等灾害的侵袭。
因此,桥梁抗震技术的研究具有重要意义。
本文将就中国桥梁抗震技术的研究现状和问题、进一步展望其未来的发展方向进行探讨。
二、当前桥梁抗震技术研究现状1.抗震技术的应用目前,各地区桥梁抗震技术的应用具有一定的普及程度。
特别是对于重要桥梁或地质条件较为恶劣的区域,相关部门并不遗余力地对其进行加强,提高其承载能力,并保证其经受住地震的考验。
2.桥梁抗震设计规范的制定随着中国桥梁建设的不断发展完善,桥梁抗震技术日益成形。
相关机构也一直在积极制定相关的抗震设计规范,确保各地桥梁的抗震性能达标。
3.监测系统的建立为各地桥梁在地震等特殊情况下能够达到应有的防护性能,当前各地开发使用不同的桥梁抗震监测系统。
这些系统能够持续监测桥梁在地震等情况下的动态性能,及时采取应有的保护措施,减小抗震灾害的发生率。
4.材料和结构的优化对材料和结构的优化可大大提高桥梁的抗震性能。
现在,我国相关企业在生产材料和加工结构的过程中考虑了桥梁抗震等问题,大力推广使用抗震材料和结构,努力实现材料和结构的最优化设计。
三、存在的问题1.技术不同程度的落后尽管我国桥梁抗震技术在近年来不断进化,但现有技术的研究仍然存在瓶颈,不同地区的技术水平不均。
2.资金困境桥梁抗震技术的发展需要资金的支持,但实际上,各地在桥梁的维护和保养方面被束缚在了资金的问题中,使得一些地区的桥梁缺乏应有的维护保养和张弛间隙调整工作。
3.规范统一性差异各地方制定的桥梁抗震设计规范和标准都略有不同,造成了桥梁抗震设计和施工工作的困难,严重影响了桥梁抗震工作的实施效果。
桥梁抗震设计的技术现状与发展趋势
摘要: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。
关键词:桥梁抗震;设计技术;发展趋势
引言:地震作为自然灾害,目前还无法准确的进行提前预测,但我们可以提
前采取相应的预防措施,以减少地震所带来的损失发生。
所以在桥梁设计时,需
要充分的考虑到地震对结构所带来的破坏规律,针对具体的地质环境条件来制定
科学、合理及经济的抗震措施,尽可能的降低地震所带来的影响。
1.桥梁震灾及抗震设计技术现状
1.1支撑连接件以及下部结构失效
所谓的支撑连接件失效,即是桥梁当中起到承接力作用的上部结构与下部结
构承受的力超出了其承受范围,从而导致部件与桥体之间发生了相对位移,使得
起到支撑作用的部件失去了其应有的作用,桥梁上层部分与下层部分发生了一定
程度的分离,较为严重的情况下会使得桥梁整个部分相互分隔开来,最终使得桥
体出现坠毁崩塌等现象。
而产生这一现象的原因,大多是在进行桥梁设计的时候
没有充分地考虑到桥梁相邻跨之间的相互位移的程度,导致支撑部件的失效。
因此,通过增加支撑部件的宽度进而使支撑部件相对稳固。
对桥梁设计的不合理以
及承重力计算的不准确会导致桥梁的桥墩与桥台部分出现损坏,最开始出现较小
程度的裂痕,随着地震力的传递,裂痕逐渐增大,增多,桥墩开裂折断,进而导
致下部结构的失效。
若想要解决这种状况,只能在前期的延性设计以及施工当中
保证准确,使结构的弹性得到保持[1]。
1.2软弱地基失效
当地震灾害发生时,桥梁下部的承载地基会由于地壳的变动发生永久性的变形,这种地基高低与承载能力的变化会使得支撑桥梁的土地部分变得较为柔软,
严重者会出现地基沙土化或地基塌陷的现象。
这种地理土壤情况的不良变化容易
使得桥梁的下部支撑部位发生一定程度的位移,而桥梁下部的不均衡位移更容易
导致桥梁表面出现裂痕,进而使得桥梁整体崩塌破坏。
地震灾害容易使土壤部分
出现砂土液化的现象,将固体的土壤状态转变成为具有流动性的状态,喷水冒砂,这种现象使得土壤抵抗剪切力的能力大大下降,使得桥梁建筑下降塌陷,倾斜或
倾覆。
由于这种状况的出现大多是由地震的自然灾害造成的,很难避免,因此,
在桥梁的建设过程当中选择好建设地址,避免选择容易出现地基失效的位置进行
桥梁的搭设[2]。
1.3研究技术现状
由于地震灾害对于桥梁的影响十分大,因此,在国内外的一些著名桥梁建设
当中,都采取了一些抗震加固技术措施。
在桥梁的伸缩缝及端部利用接块或者挡
块进行接缝工作,这样做可以有效增加桥梁的支撑面厚度以及宽度,减少地震当
中桥梁支撑梁掉落的现象。
通过对桥梁施加钢筋混凝土技术,增加桥面的横向约
束能力,降低地震时桥面弯曲的现象发生。
增加桥梁的稳定性最重要的是在桥梁
设计与建设时采用桥梁抗震技术,例如由美国研究人员提出铅芯橡胶支座技术,
这种技术的采用可以有效增加桥梁上部与下部之间的联系,最大程度地减少地震
发生时桥面与桥梁支撑部件之间的相对位移,避免桥面的崩塌脱落。
美国加州的
交通运输部在菲奈尔多地震当中发现这种有效抗震手段[3]。
2.主要结构设计方式
2.1围护结构连接件
当支承连接件不能承受桥梁上、下部结构产生的相对位移时可能会失去相应
的作用,并导致梁体坠毁。
而这种情况往往都是由施工单位和养护单位在桥梁支
承连接件的性能质量的重视度不够所引起的。
因此,我们应定期对桥梁支座、伸
缩缝等连接构件进行维护。
在国内目前采用较多的维护方法有采用挡块、连梁装
置等安装于伸缩缝等上部接缝处;安装限位装置于简支的相邻梁间;为耗散作用
于机构的地震能量增加耗能装置及减隔震支座;增加支承面的宽度等措施。
此外,在桥梁使用期间定期检查并维护支座时应随时清除伸缩缝内的杂物。
2.2加固上部结构
加固上部结构主要有粘贴钢板加固法、增大截面加固法和结构体系转换法。
粘贴钢板加固法主要在梁板桥的主梁底部出现严重横向裂缝时使用。
在粘贴钢板、钢筋或纤维时应特别注意粘贴位置,即粘贴位置应尽量远离中性轴加固区。
同时
还应注意粘结剂的性能以保证锚固的可靠性;增加截面加固法主要是增设钢筋在
桥梁下部以提高主梁的抗弯能力。
同时,如果增设的钢筋较多可考虑将主梁下部
的截面面积增大以避免超筋构件的出现。
另外,应设置锚固筋、传力销、剪力键
等可靠的连接物在新老结构材料之间以避免增加的重量破坏原截面;结构体系转
换法主要指将可承受负弯矩的钢筋设置在简支梁的梁端,使相邻两主梁连起来就
可形成多跨连续梁,进而达到提高桥梁承载力的目的。
2.3加固下部结构
下部结构的加固主要有柱罩、填充墙、连梁、加固支座、加固帽梁、桥台和
加固基础等措施。
填充墙具有提高柱的横向能力和限制柱的横向位移等特点,可
用于多柱桥梁;连梁可提高混凝土排架的横向能力。
连梁可置于排架底部标高处
替代墩帽,也可置于地面标高和排架底部标高之间的某个位置以调整特定排架的
横向刚度;一直以来支座都是地震中受损最容易的部位,而为加固支座现在一般
都采用隔震支座加固桥梁的方式,此外还有用铅芯橡胶支座或者缆索与弹性支座
配套使用代替弹性支座的方法;帽梁加固方法最常见的是给现有帽梁增设垫板;
桥台加固主要有两种方法,一是支座延长装置,二是用木材、混凝土或钢筋填塞
夹缝,后者采用较多;通常基础加固的方法是增设覆盖层、均匀增加基础、增加
接触面积或将基础锚固于土中等。
3.主要结构发展趋势
3.1未来桥梁抗震标准以及结构基础抗震设计
随着未来桥梁设计技术与抗震技术的发展,需要考虑到各个震级下桥梁的稳定性情况进行抗震标准的规划。
不能仅仅采取单一的抗震设计结构与评测水平。
桥梁的基础结构是桥梁抗震稳定的关键所在,只有保证基础结构的稳定与抗震水平达到标准,才能保证地震灾害发生时桥梁所受的物理性损害降到最低,虽然这方面的设计工作的难度较大,但是,却是绝对不能忽视的。
在美国已经成立了相关的组织体系进行桥梁基础结构的设计教学,并执行相应的标准与规范,我国在这一方面的工作还不健全,体系还存在漏洞,更需要加大力度进行完善与弥补,促进我国桥梁事业的发展。
3.2延性与位移设计及耗能设计发展趋势
延性与位移设计既是一种设计手段,又是一种设计参数,通过这种合理的设计,增加桥梁的上层部位与下层部位的延展性与稳固性,降低地震灾害发生时两者之间的相互位移,是一种有效的抗震设计手段。
这种强度设计方法在诸多的研究专家的建议下将其作为桥梁位移的设计参数,按照这个参数确定桥梁的抗震稳定能力。
而作为桥梁抗震的重要技术手段,减震与隔震技术被明确规定要加入桥梁的设计当中,桥梁建设与维护对于能源的消耗也较为庞大,因此,耗能技术的规范也被明确起来。
随着科学技术的不断发展,诸多研究人员对抗震技术隔震技术的研究也在不断地加深。
通过未来的发展,采用最新的技术发挥其抗震功效,能最大程度地增加桥梁的稳固性与抗震性。
结语
要做好桥梁的抗震设计,就要不断加深对地震机理的认识,提高和完善桥梁结构物的各项功能,以及桥梁抗震构造措施进一步的改进和完善。
目前我国对于桥梁抗震加固技术相对比较成熟,在实践过程当中要结合公路桥梁的特点,这样才能有效的提高我国公路桥梁的抗震性能和抵御地震灾害的能力。
[1]董玉凯.浅析公路桥梁设计应注意的要点[J].工程建设与设计,2017(04).
[2]任玥.公路桥隔震结构设计的研究进展及展望[J].四川水泥,2016(12).
[3]曹友伟.桥梁设计中的抗震设计要点探讨[J].城市建筑,2016(33):258.。