桥梁的延性抗震设计理念(内容清晰)
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浅论桥梁抗震设计理念及设计方法近些年来,我国的经济发展和城市化发展得到了飞速的发展,我过交通事业也随着得到了比较全满的发展。
众所周知,交通是我国国民经济的大动脉,也是重大自然灾害的生命线。
我国河流众多,桥梁工程是公路路程的咽喉,能够保障公路的通畅。
但是桥梁一旦受到地震的影响出现了損坏或者坍塌,将会给周边的居民和国家带来不可小觑额的经济损失。
所以,完善桥梁抗震的设计岁保障桥梁安全有着极为重要的意义。
一、在桥梁设计中应该注意的问题1.选择桥梁的位置在选择桥梁的桥址时,设计人员应该尽量避免将桥梁建设在相对松软的场地,应该选择抗震系数比较高,且较为坚硬的场地。
像人工填土地、粘土地或者根基不稳的场地都是较为危险的地区。
硬粘土、基岩以及碎石类地基是桥梁施工最理想的地方。
拱桥还要注意尽量避免建立在断层之上,若有必要,需要对其进行地震安全测评。
2.对桥型的选择桥型的选择应该考虑到施工地的地质条件、地形地势以及桥梁工程的实际规模,以此为基础选择合适的桥型、桥墩以及桥梁的基础形式。
施工单位要尽可能的选择先进的施工技术和测量技术,根据自己的实际情况将建筑成本降到最低,将建设质量提到最高。
还可以多加利用先进的混凝土建设架构。
3.对桥孔的布置对桥孔的选择,需要有利于抗震的布局,桥孔应该尽量避免与高墩或者大跨度的桥梁结合。
桥孔比较适宜自重较轻、架构相对简单、质量分布比较均匀、重心相对较低的桥梁。
二、桥梁抗震设计的原则桥梁的抗震设计,其合理性要求,设计桥梁需要使桥梁结构的强度、刚度及其延性等指标实现最佳的结合,此外,还要将设计方案设计的即经济有能够达到抗震的指标。
这就要求桥梁设计师要深入了解施工地的地质结构,以及桥梁结构对地震的反应,还需要具有科学合理的创造力,对于一些落后的规范要勇于挑战。
桥梁抗震的设计要遵循以下的原则:合适的建设场地、注重桥梁的整体性与规则性、提高桥梁结构的构件强度、设置多道抗震防线。
三、桥梁抗震设计的措施1.基础抗震措施设计师在加强基础抗震的措施是,可以采取减轻桥梁上部的自重和荷载,以防止桥梁受地震的影响出现永久性的变形。
桥梁延性与减隔震设计探讨桥梁延性与减隔震设计探讨桥梁延性与减隔震设计探讨摘要:本文从桥梁震害的发生部位和特点入手,详细探讨了桥梁延性抗震设计的要点,并对桥梁减隔震设计中应注意的问题进行了说明。
关键词:桥梁;延性;减隔震;构件;强度Abstract: this article from the location and the characteristics of the bridge damage, the main points of the seismic design and retrofit of Bridges is discussed in detail, and the reduction of the bridge isolation problems should be paid attention to in the design.Key words: Bridges; Ductility; Reduce isolation; Component; Strength of the中图分类号:U442.5+9文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)桥梁震害的发生部位与特点纵观以往的桥梁震害,主要产生于下部结构,即使有上部结构破坏的情况,也往往是由于下部结构的破坏或过大的变位引起的,特别是梁式桥和连续拱桥更是如此。
一般说来,桥梁墩台的破坏主要是由于地面加速度产生很大的振动使薄弱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型破坏,矮粗的桥墩则为剪切型破坏,介于两者之间的则为混合型破坏;无筋或少筋的圬工墩台,破坏一般为开裂或折断;而钢筋混凝土或钢结构等延性构件,多表现为开裂、混凝土剥落、压溃、钢筋裸露和弯曲等,并可以产生很大的塑性变形。
常见的破坏部位可归纳如下:承台与桩的连接处,这类破坏多发生在软弱地基上的桥墩;高桩承台式桥墩更易发生这类破坏。
墩身与基础的连接处。
桥梁的延性抗震方法与减隔震设计张学义发表时间:2019-06-20T11:18:43.430Z 来源:《基层建设》2019年第8期作者:张学义[导读] 摘要:桥梁工程作为生命线工程的重要组成部分,应尽量减少其在地震作用下的破坏。
天津市市政工程设计研究院 300392 摘要:桥梁工程作为生命线工程的重要组成部分,应尽量减少其在地震作用下的破坏。
桥梁的减、隔震设计是目前常用的桥梁抗震方案。
本文对于桥梁延性抗震思想和减、隔震设计进行了简要的阐述与分析,比较了两种方法的异同。
以希腊的里翁-安蒂里翁桥为例,详细分析了其设计中所采用的减、隔震措施。
并提出了一种桥梁减、隔震的设计构想。
关键词:延性;减、隔震;漂浮 1.桥梁的延性抗震设计方法 1.1延性抗震设计方法的概念及其发展从本质上讲,延性反映了一种非弹性变形的能力,保证刚度和强度不会因为非弹性变形而急剧降低。
对材料而言,延性材料是指在发生较大的非弹性变形时强度和刚度都没有明显下降的材料,与之对应的是脆性材料,则指一出现非弹性变形或在非弹性变形极小的情况下便发生破坏的材料;对结构和构件而言,如果结构或构件在发生较大的非弹性变形时,其强度和刚度仍没有明显的下降,则这类结构或结构构件称为延性结构或延性构件。
延性结构具有的延性水平与结构中包含的延性构件具有的延性水平密切相关。
但这并不意味着结构包含一些延性水平高的构件,其整体延性水平就一定高,实际上在某些情况下,即使个别构件的延性水平很高,但结构的整体延性水平却可能很低。
1.2 能力设计的方法能力设计原则是Park等在20世纪70年代中期提出的一个重要原则,并最早在新西兰混凝土设计规范(NZS3101,1982)中得以应用,以后这个原则先后被美国、欧洲和日本等国家和地区的桥梁抗震规范所采用。
能力设计方法的基本原理为:在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)之间建立强度安全等级差异,以确保结构不会发生脆性的破坏模式。
浅述桥梁延性抗震设计中的能力设计理念摘要:文章以桥梁的延性抗震设计为切入点,着重阐述了延性抗震设计中的能力设计理念,其中包括了该设计理念的基本原理、计算方法、基本步骤、构造要求以及与传统抗震设计方法的主要优势等等内容,希望通过本文的一些论述,能够对今后桥梁的延性抗震设计提供一些参考经验。
关键词:桥梁;延性抗震设计;能力设计理念0 引言当前我国的交通建设高速发展,桥梁建设的发展更是取得了令人瞩目的傲人成绩。
在桥梁建设发展的过程中,桥梁的抗震设计备受关注,尤其在5.12汶川大地震以后,桥梁的抗震设计更是取得了飞速的发展,从以前纯粹依靠结构的刚度来抵抗地震引起的动力,发展到通过结构的柔度来适应地震引起的波动,抗震设计的理念从如何去抵抗地震力转变为如何去适应地震变形,抗震设计的基本措施也相应调整为:隔震、延性、消能。
其中延性抗震设计即为使结构能够承受地震带来的变形。
本文将着重阐述延性抗震设计中的能力设计理念,希望能为大家更好地了解延性抗震设计,更好地进行桥梁的抗震设计提供一些参考。
1 延性抗震的历史与概念在上世纪70年代以前,全世界的桥梁抗震设计基本上都是纯粹以结构的刚度来抵抗地震引起的动力,基本上都算是“以刚克刚”的设计理念。
直到1971年美国发生了圣·费尔南多地震之后,人们才开始重视延性设计,从单一的强度设计理念转变为强度-延性双重设计的理念,并逐渐正式提出延性抗震设计理念,用中国的话说是“刚柔并济”的设计理念。
目前,延性抗震设计理念已被绝大多数地震国家的桥梁设计规范所采纳。
延性抗震设计,从根本上说就是使结构能够承受地震带来的变形。
从力学本质上,延性反应了结构的一种非弹性变形的能力,这种能力包括两个方面,一是能够承受较大的非弹性变形,同时强度没有明显下降;二是能够利用滞回特性吸收能量。
延性的这种非弹性变形能力,是结构从屈服到破坏的后期变形能力,这种能力保证了结构强度不会因为发生了非弹性变形而急剧下降,如此在适应变形、消能、保证足够强度的三重条件下,增强了结构抵御地震破坏的能力,从而确保了桥梁的安全性能。
桥梁的延性抗震设计理念桥梁得抗震设计人类要遭受地震、干旱、洪涝、台风、冰雹、暴雪、沙尘暴等自然灾害,需要认识它们,预防它们。
之前有幸设计过西北地区铁路抗震及华北地区城市桥梁抗震,均采用延性设计方法,提到桥梁得抗震设计,得先从以下几个关于地震得概念说起。
地震震级衡量一次地震大小得等级,定义为离震中100km处用Wood-Anderson式标准地震仪所记录得最大水平地动位移得常用对数值,震级一般分为9级,8级及以上称为巨大地震。
地震烈度衡量地震破坏作用大小得一个指标,标明某一地区地面与各类建筑物遭受某一次地震影响得强弱程度,烈度分为12度,一次具体得地震,只有一个震级,而不同得地区有不同得烈度,一般离震中越近,烈度越高。
汶川地震震级后期修正为8级,但就是距离震中最近得汶川县映秀镇与北川县县城为两个中心呈长条状区域烈度为11度,地震损害影响最大。
青川县烈度为10度,西南端至四川省宝兴县与芦山县,东北端达到陕西省略阳县与宁强县区域烈度为8度。
《中国地震动参数区划图》已经将中国每个地区今后一个时期内在一般场地条件下可能遭遇到得最大地震烈度区划,就是规范中抗震设防烈度得选取依据。
中国主要地震分布我国处于世界上全球环太平洋地震带与欧亚地震带之间,主要分布在1)东南部台湾与福建广东沿海2)华北太行山沿海与京津塘地区3)青藏高原与四川、云南西部4)西北新疆、甘肃与宁夏瞧瞧您得家乡就是否在潜在震区,人类在自然灾害面前有时显得就是无奈无助桥梁主要震害1)上部结构破坏上部结构遭受直接震害被破坏得情形较少,往往就是由于其它部位毁坏而导致上部结构破坏,主要防止落梁或者伸缩缝处撞梁破坏,所以抗震规范中基本都就是下构(桥墩(盖梁)、承台、基础得抗震验算规定要求),2)支承连接部位震害桥梁支承连接部位震害极为常见,支承破坏后引起传力方式改变,从而进一步加大震害3)下部结构与基础震害下部结构与基础严重破坏就是引起桥梁倒塌得主要原因,下部结构与基础承受较大得水平地震力,瞬时反复振动在相对薄弱得截面产生破坏。
桥梁工程抗震设计的主要内容和方法(完整资料)doc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:固定支座强度不足、活动支座位移量不够、橡胶支座梁底与支座底发生滑动,在地震力作用下支座破坏,致使梁体发生位移导致落梁。
2)墩台支承宽度不满足防震要求,防落梁措施设计不合理,在地震力作用下,梁、墩台间出现较大相对位移,导致落梁现象的发生。
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、挡块剪切破坏,都起不到应有作用,导致落梁。
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,质量和阻尼等动力参数,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,以便通过结构丶构造和其他抗震措施,使损失控制在限定的范围内。
一丶抗震设计流程桥梁工程的设计一般都要包括五个部分,抗震设防标准选定,抗震概念设计,地震反应分析,抗震性能验算和抗震构造设计。
其中地震反应分析和抗震性能验算工作量最多,且最为复杂。
如果采用三级设防的抗震设计思想,上面的两个部分就要做三个循环,即对于每一个设防标准,进行一次地震反应分析,并进行相应的抗震性能验算,直到结构的抗震性能满足要求。
二丶抗震概念设计抗震概念设计是从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策;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和设计思想,正确地解决结构总体方案丶材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
桥梁的抗震设计
人类要遭受地震、干旱、洪涝、台风、冰雹、暴雪、沙尘暴等自然灾害,需要认识它们,预防它们。
之前有幸设计过西北地区铁路抗震及华北地区城市桥梁抗震,均采用延性设计方法,提到桥梁的抗震设计,得先从以下几个关于地震的概念说起。
地震震级
衡量一次地震大小的等级,定义为离震中100km处用Wood-Anderson式标准地震仪所记录的最大水平地动位移的常用对数值,震级一般分为9级,8级及以上称为巨大地震。
地震烈度
衡量地震破坏作用大小的一个指标,标明某一地区地面和各类建筑物遭受某一次地震影响的强弱程度,烈度分为12度,一次具体的地震,只有一个震级,而不同的地区有不同的烈度,一般离震中越近,烈度越高。
汶川地震震级后期修正为8级,但是距离震中最近的汶川县映秀镇和北川县县城为两个中心呈长条状区域烈度为11度,地震损害影响最大。
青川县烈度为10度,西南端至四川省宝兴县与芦山县,东北端达到陕西省略阳县和宁强县区域烈度为8度。
《中国地震动参数区划图》已经将中国每个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区划,是规范中抗震设防烈
度的选取依据。
中国主要地震分布
我国处于世界上全球环太平洋地震带和欧亚地震带之间,主要分布在
1)东南部台湾和福建广东沿海
2)华北太行山沿海和京津塘地区
3)青藏高原和四川、云南西部
4)西北新疆、甘肃和宁夏
看看你得家乡是否在潜在震区,人类在自然灾害面前有时显得是无奈无助
桥梁主要震害
1)上部结构破坏
上部结构遭受直接震害被破坏的情形较少,往往是由于其它部位毁坏而导致上部结构破坏,主要防止落梁或者伸缩缝处撞梁破坏,所
以抗震规范中基本都是下构(桥墩(盖梁)、承台、基础的抗震验算规定要求),
2)支承连接部位震害
桥梁支承连接部位震害极为常见,支承破坏后引起传力方式改变,从而进一步加大震害。