桥梁延性抗震设计
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浅谈延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性摘要:地震烈度是指遭受地震后房屋建筑被破坏的严重程度,总共分为十二个等级。
地震对人民生命及财产安全造成的损失是不可估量的,尤其是高烈度区。
因此,加强抗震设计对保障国家及人民的安全至关重要。
延性设计在抗震设计中起着重要作用。
本文将对延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性作出简单介绍。
关键词:延性设计;高烈度区;抗震设计;重要性延性设计通过塑性铰区域的变形有效地吸收、耗散地震能量。
同时,这种变形降低了结构的刚度,致使结构在地震作用下的反应减小,即减小了地震对结构的作用力,延性设计在高烈度区抗震设计中具有重要意义。
1.抗震设防目标我国地处世界两大地震带环太平洋地震带与地中海地震带的交汇处,受到太平洋板块与印度板块的挤压,地震断裂带十分活跃,加上我国大陆多山脉,山脉附近有很多断裂带,地壳活动频繁,地震频发。
地震活动不是人力可避免的,因此抗震工作尤为重要。
我国《抗震规范》中指出:抗震设防的目标是:第一目标:小震不坏;第二目标:中震可修;第三目标:大震不倒。
在高烈度区,希冀房屋不倒的愿望渺小且困难。
优秀的抗震设计能够增加我们希冀实现的概率,拯救人民脆弱的生命。
虽然房屋结构的强度设计是我们实现抗震目标的基础,但是却不能为我们实现目标提供助力,延性设计才是我们最应该关注的部分。
2.延性设计的定义延性是指构件、结构在受到挤压后,承载力降低不明显或基本不降低,并且有足够塑性变形能力的一种性能。
延性具有两种能力:承受较大的非弹性变形时强度不明显下降;利用滞回特性吸收、耗散地震能量。
延性设计的塑性变形能力强弱通常用延性比来表示,即允许的最大变形与屈服变形的比例。
在抗震设计中,对房屋结构中重要构件的延性设计的重视程度要高于整个结构体系的延性设计,对构件中关键杆件或者部位的延性设计的重视程度又要高于对构件的重视程度。
另外,优秀的延性材料能够建造出优秀的延性杆件,优秀的延性杆件又能建造出优秀的延性结构体系。
公路桥梁抗震设计规范公路桥梁抗震设计规范是为了保证公路桥梁在地震发生时具有足够的抗震能力,以保障人民生命财产安全。
本文将从设计基本原则、地震分区、设计地震动参数、结构设计等方面,对公路桥梁抗震设计规范进行介绍。
1. 设计基本原则公路桥梁抗震设计的基本原则是确保桥梁在设计寿命内具有安全抗震性能。
设计应充分考虑地震荷载作用下的结构变形、变速度和变加速度,合理选取结构设计参数,确保桥梁在地震荷载下的变形能满足规范要求。
2. 地震分区根据地震活动性,将地震活跃度划分为不同的地震分区。
根据我国规范,将地区分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共四个地震分区。
不同地震分区对桥梁抗震设计有不同的要求,设计人员应根据所处地区的分区确定相应的设计地震动参数。
3. 设计地震动参数设计地震动参数是评估桥梁地震响应的重要依据。
通常包括地震烈度、设计地震加速度以及设计地震谱等参数。
地震烈度用于确定地震荷载的大小,设计地震加速度则用于评估结构的抗震性能。
设计地震谱则用于描述地震动的频率特性和幅值分布。
4. 结构设计在公路桥梁抗震设计中,结构设计是一个关键环节。
要确保结构具有足够的抗震能力,设计人员需要选择合理的结构形式、材料和断面尺寸等。
4.1 结构形式结构形式应根据桥梁的跨径、地震分区和周边土地条件等因素综合考虑。
常见的结构形式包括梁式桥、拱桥、悬索桥等。
不同结构形式对地震反应的敏感性不同,设计人员应根据具体情况选择合适的结构形式。
4.2 结构材料公路桥梁的结构材料主要包括混凝土、钢材和预应力钢材等。
设计人员应根据地震区域的要求和桥梁的使用情况选择合适的材料。
一般而言,钢材具有良好的延性和塑性,对地震荷载具有较好的抵抗能力;而预应力钢材则能够提高结构的刚度和承载能力。
4.3 断面尺寸断面尺寸的选择直接影响着结构的抗震能力。
设计人员应根据抗震设计要求,合理选择断面尺寸,确保结构能够在地震荷载下满足变形要求。
同时,为避免局部破坏,应合理设置抗震加强措施,如剪力墙、加筋柱等。
中华人民共和国行业标准(CJJ-XXXX)城市桥梁抗震设计规范(征求意见稿)主编单位:同济大学参编单位:上海市政工程设计研究院、上海市城市建设设计研究院,天津市政工程设计研究院、北京市政工程设计研究院二○○九年三月1目次1 总则 (4)2 术语和符号 (6)2.1术语 (6)2.2符号(略) (8)3 抗震设计的基本要求 (9)3.1抗震设防分类和设防水准 (9)3.2地震影响 (10)3.3抗震设计方法分类 (11)3.4桥梁抗震体系 (11)3.5 抗震概念设计 (13)3.6抗震设计流程图 (15)4 场地、地基与基础 (19)4.1场地 (19)4.2液化土 (22)4.3地基的承载力 (26)5地震作用 (27)5.1一般规定 (27)5.2设计加速度反应谱 (27)5.3 设计地震动时程 (29)5.4地震主动土压力和动水压力 (30)5.5荷载组合 (32)6抗震分析 (33)6.1一般规定 (33)6.2建模原则 (35)6.3反应谱法 (38)6.4时程分析方法 (39)6.5规则桥梁抗震分析 (39)6.6能力保护构件计算 (44)26.7桥台 (47)7 抗震验算 (48)7.1 一般规定 (48)7.2 E1地震下抗震验算 (48)7.3E2地震下抗震验算 (49)7.4支座验算 (53)7.5 能力保护构件验算 (54)8 抗震构造细节设计 (56)8.1墩柱结构构造措施 (56)8.2结点构造措施 (58)9桥梁减隔震设计 (61)9.1一般规定 (61)9.2减隔震装置 (61)9.3减隔震桥梁地震反应分析 (62)9.4减隔震桥梁抗震验算 (66)10大跨度桥梁抗震设计 (67)10.1一般规定 (67)10.2抗震概念设计 (67)10.3建模与分析原则 (67)10.4性能要求与抗震验算 (69)11抗震措施 (70)11.1一般规定 (70)11.2 6度区 (70)11.3 7度区 (71)11.4 8度区 (72)11.5 9度区 (74)31 总则1.0.1根据《中华人民共和国防震减灾法》,贯彻预防为主的方针,使城市桥梁经设防后减轻结构的地震破坏,避免人员伤亡,减少工程直接经济损失和因交通运输中断或阻滞导致间接经济损失,特制定本规范。
桥梁延性抗震设计方法研究桥梁在地震中的表现和抵抗能力一直是抗震设计中的关键问题之一、桥梁的结构特点决定了其对震动的敏感性和脆性。
桥梁的延性是指在地震作用下,桥梁能够发生一定程度的塑性变形而不发生破坏的能力。
因此,研究桥梁延性抗震设计方法对于提高桥梁结构的抗震能力具有重要意义。
第一,基于土木工程结构的动力响应理论。
当前,桥梁抗震设计主要依据地震波的输入和结构的动力响应进行。
因此,深入研究桥梁结构在地震作用下的动力响应特征,探索桥梁结构的动力反应控制方法,对提高桥梁的抗震能力具有重要意义。
第二,采用塑性设计原理。
桥梁的延性是指在地震作用下,结构能够发生塑性变形,从而能够承受更大的能量,降低震害程度。
因此,采用塑性设计原理对桥梁进行抗震设计是有效的方法之一、研究桥梁延性抗震设计方法,需要对桥梁的受力性能进行全面的分析和评估,确保结构在地震作用下具有良好的延性。
第三,探索合理的能量耗散机制。
桥梁在地震中会受到巨大的动力荷载,因此能量的耗散是保证结构稳定性的关键。
通过合理设置耗能元件,如阻尼器、摩擦支座等,可以降低结构的震害程度。
因此,研究桥梁延性抗震设计方法需要考虑合理的能量耗散机制,并探索适用于桥梁结构的耗能元件的设计方法。
第四,考虑桥梁的整体性能。
桥梁是一个整体结构,各部分之间具有复杂的相互作用关系。
因此,研究桥梁延性抗震设计方法需要考虑桥梁结构的整体性能,而不仅仅是局部部分的性能。
通过全面的结构分析,找出桥梁结构的薄弱环节,并针对性地加强这些薄弱环节,可以提高整个桥梁结构的抗震能力。
通过以上的研究方法,可以提出一种桥梁延性抗震设计方法,该方法能够保证桥梁结构在地震作用下具有良好的延性和耗能能力,降低地震造成的破坏和震害。
同时,该方法还需要综合考虑经济性和可行性,确保抗震设计的有效性和实用性。
总之,研究桥梁延性抗震设计方法对于提高桥梁结构的抗震能力具有重要意义。
通过基于土木工程结构的动力响应理论、采用塑性设计原理、探索合理的能量耗散机制以及考虑桥梁的整体性能,可以提出一种有效的桥梁延性抗震设计方法,为实际工程提供有效的抗震设计参考。
城市桥梁抗震设计规范城市桥梁抗震设计规范是为了保障城市桥梁在地震发生时具备一定的抗震能力,确保桥梁的安全性和稳定性。
下面是一份关于城市桥梁抗震设计规范的参考内容,共计1000字。
引言:地震是一种常见的自然灾害,城市桥梁作为城市交通的重要组成部分,其抗震性能的安全与否直接关系到城市交通的畅通和人们的生命财产安全。
为了保证桥梁的抗震能力,在设计过程中需要遵循一系列的抗震设计规范。
一、抗震设计基本原则:1. 桥梁抗震设计的目的是通过科学合理的结构设计和施工方法,确保桥梁在地震时的安全性能。
2. 桥梁的抗震设计应考虑地震影响的概率、破坏形式、震害程度等因素,采用合适的抗震措施。
3. 桥梁的抗震设计应满足国家规范和标准,并充分考虑当地的地震烈度、场地条件等因素。
二、桥梁抗震设计参数:1. 桥梁的设计地震烈度等级应根据当地地震活动水平和环境条件确定,参考国家规范和地震烈度分区图。
2. 桥梁的工作状况分为正常工况和地震工况两种情况,正常工况下的设计参数应满足桥梁的强度和刚度要求,地震工况下应满足桥梁的抗震安全要求。
3. 桥梁的设计参数还应考虑地基条件、桥墩、桥面板等结构部位的特点,确定适当的抗震设计参数。
三、桥梁抗震设计要求:1. 桥梁结构应具备适当的韧性和延性,能够在地震发生时有一定的变形能力,减小地震震害。
2. 桥梁结构要保证足够的强度和刚度,能够承受地震力的作用,防止倒塌或发生严重损坏。
3. 桥梁结构应进行地震响应分析,确定合适的抗震措施,包括加固设计、抗震支撑和防震装置的设置等。
4. 桥梁结构应考虑地震荷载和非地震荷载的相互作用,确定合理的设计工況和荷载组合。
5. 桥梁结构应设有地震监测和预警系统,及时发现地震情况,采取紧急措施保护桥梁和人员安全。
四、桥梁抗震设计的具体内容:1. 桥梁的结构类型和布局应符合地震易损性分析结果,对易受地震作用的部位采取加固措施。
2. 桥梁的基础设计应满足抗震安全要求,采用适当的抗震设计参数和工艺措施,确保基础的稳定性。
铁路钢筋混凝土桥梁抗震延性及隔震设计研究摘要:本文主要铁路钢筋混凝土桥梁抗震设计基本原理和延性的概念,以及影响结构延性抗展的主要因素,最后提出一种提高结构廷性能力的桥墩减隔震设计。
关键词:延性抗震延性减隔震我国正处于铁路建设大发展的时期,在建和待建的高速铁路总里程将达到上万公里。
在高速铁路建设中大量采用了以桥代路,桥梁比例已达到线路总长度的70%-80%,根据以往的经验表明,地震对桥梁造成严重的破坏,作为生命线工程的铁路既是交通运输的枢纽工程,又是抗展救灾中的关键所在。
故如何提高桥梁的抗震能力,使桥梁在地展时能起到安全疏散的作用,地震后确保抗震救灾重建家园的需要,是桥梁工程中的主要研究课题之一。
新颁布的铁路抗震规范[1],提出了三水准两阶段设计的原则,在多遇地震下,桥梁结构按弹性理论设计,不允许结构产生大的损伤和破坏;罕遇地震下,桥梁结构按弹塑性理论设计,引入延性设计方法,允许结构产生可修复的损伤和破坏,但结构物不得倒塌。
从而使“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则在规范标准体系中得以体现。
1 抗震设计参数桥梁结构的刚度、强度和延性,是铁路桥梁抗震设计的三个主要参数。
1.1 刚度为了正确可靠地计算结构在地震侧向力作用下的变形,进而控制其变形,工程师必须估算出结构的实际刚度。
这个量值把荷载或作用力与结构的变形联系起来。
对结构刚度的估计值将直接影响到对结构地震反应位移的预期值。
过去往往使用全截面刚度代替开裂截面刚度,因而人为低估了结构的地震反应位移,导致地震中出现落梁震害的严重后果。
1.2 强度如果要保证桥梁结构在预期的地震作用下免遭破坏,结构就必须具有足够的强度,以抵抗结构在其弹性地震反应时所产生的内力。
p(3)采用有利于提高结构整体性的连接方式。
(4)条件允许时,可采用隔震、耗能装置,减少构筑物的地震反应。
(5)采用技术先进、经济合理、便于修复加固的抗震措施。
(6)采用对抗震有利的延性结构或材料。
桥梁博⼠V4抗震分析-延性设计-盖梁柱式墩模型基础知识算例⼿册计算报告三合⼀桥梁博⼠V4案例教程抗震分析解决⽅案---延性设计桥梁博⼠V4抗震分析---延性设计⽬录使⽤本资料前应注意的事项 (4)桥梁博⼠V4构件法基本原则 (5)⼀、地震概述 (6)⼆、结构动⼒学基础 (7)三、抗震分析概述 (8)3.1 抗震分析规范 (8)3.2 抗震分析⽅法 (8)3.3 抗震分析名词 (11)3.4 延性抗震设计 (13)四、抗震设计流程 (14)五、实例 (15)5.1 ⼯程概况 (15)5.2 计算参数 (16)5.2.1 采⽤规范 (16)5.2.2 混凝⼟参数 (17)5.2.3 普通钢筋参数 (17)5.2.4 ⽀座参数 (17)5.2.5 恒荷载 (17)5.3 抗震基本要求(对应于CJJ 166-2011第三章) (18)5.4 场地、地基与基础(对应于CJJ 166-2011第四章) (19)六、地震作⽤(对应于CJJ 166-2011第五章) (20)七、抗震分析(对应于CJJ 166-2011第六章) (21)⼋、模型建⽴ (22)8.1 新建项⽬ (23)8.2 总体信息 (23)8.3 结构建模 (25)8.3.1 建模 (25)8.3.2 截⾯ (29)8.3.3 安装截⾯ (30)8.4 钢筋设计 (31)8.4.1 盖梁钢筋布置 (31)8.4.2 桥墩钢筋布置 (32)8.4.3 桩基础钢筋布置 (33)8.5 施⼯分析 (34)8.6 抗震分析 (35)8.6.1 E1地震作⽤验算 (35)8.6.2 E2地震作⽤验算-弹性 (37)8.6.3 E2地震作⽤验算-弹塑性 (38)8.6.4 能⼒保护构件验算 (39)8.7 执⾏计算 (39)九、桥梁动⼒特性分析 (40)⼗、抗震验算(对应于CJJ 166-2011第七、⼋、⼗⼀章) (42)10.1 抗震输出参数 (42)10.1.1 桩基础m法参数 (42)10.1.2 配筋率 (43)10.1.3 塑性铰属性 (44)10.2 E1地震作⽤下抗震验算 (45)10.3 E2地震作⽤下抗震验算 (46)10.4 能⼒保护构件验算 (48)10.5 抗震构造设计 (51)10.6 抗震措施 (51)10.7 结论 (52)使⽤本资料前应注意的事项本资料重点讲述桥梁博⼠V4(Dr.BridgeV4)系统的使⽤⽅法和步骤,⽂中涉及的结构尺⼨和设计数据均为假设,⽤户不能认为是本公司推荐的同类桥梁设计的参考数据;桥梁博⼠系统基于的计算理论、约定的坐标系、单位制以及数据输⼊的格式,这些信息的详细解释⽤户可以查阅随软件提供的帮助⽂件或⽤户⼿册;使⽤桥梁博⼠系统进⾏桥梁结构分析,其结果的正确性取决于⽤户对结构模型简化的合理性和对规范的充分理解;因此使⽤程序之前,⽤户必须充分理解结构受⼒特点,充分理解桥梁博⼠系统的结构处理⽅法;程序的执⾏结果也需要⽤户的鉴定;本资料使⽤的符号均与系统⽀持的规范⼀致,具体的含义请参考有关规范。