汶川地震桥梁震害经验及抗震研究若干新进展_王东升
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桥梁抗震的研究进展一、本文概述随着全球气候变化的加剧,地震等自然灾害频发,桥梁作为交通网络的重要组成部分,其抗震性能越来越受到人们的关注。
近年来,桥梁抗震研究取得了显著的进展,不仅提高了桥梁的抗震设计水平,也为保障交通畅通和人民生命财产安全提供了有力支持。
本文旨在综述桥梁抗震研究的最新进展,探讨当前研究热点和未来发展趋势,为桥梁抗震设计与实践提供参考。
本文将首先回顾桥梁抗震研究的历程,分析地震对桥梁结构的影响及破坏机理。
在此基础上,重点介绍近年来桥梁抗震设计理论、实验技术、数值模拟等方面的研究进展,包括抗震设计理念的更新、新型抗震材料的研发、智能抗震技术的应用等。
还将对桥梁抗震加固与修复技术、震后桥梁快速评估与恢复等方面进行讨论。
本文还将关注桥梁抗震研究的前沿动态,包括抗震设计规范的更新、新型抗震结构体系的探索、多学科交叉融合在桥梁抗震研究中的应用等。
通过对这些内容的梳理与分析,本文旨在为桥梁抗震研究与实践提供新的思路和方法,推动桥梁抗震技术的持续发展与进步。
二、桥梁抗震设计理论桥梁抗震设计理论是确保桥梁在地震中安全稳定运行的关键。
随着科技的不断进步和研究的深入,桥梁抗震设计理论也得到了显著的发展。
传统的抗震设计主要依赖于静态的力学分析和结构强度评估,但地震是一个高度动态的过程,因此,现代的抗震设计更加注重动态分析,包括时程分析、反应谱分析等方法,以更准确地模拟地震对桥梁的影响。
近年来,基于性能的抗震设计(Performance-Based Earthquake Engineering, PBEE)成为研究的热点。
PBEE强调根据桥梁的特定性能目标来进行设计,而不仅仅是满足某种静态的强度要求。
这种设计方法允许设计师根据桥梁的重要性、使用功能、维护成本等因素,为其设定不同的性能水平,从而在地震中达到预期的抗震效果。
随着计算机科学和人工智能的发展,数值模拟和智能算法在桥梁抗震设计中的应用也越来越广泛。
第29卷第4期2009年8月地 震 工 程 与 工 程 振 动J OURNAL OF EARTHQUAK E ENG I N EER I NG AND ENG I NEER I NG V I BRAT IONV o.l 29N o .4Aug .2009收稿日期:2008-10-09; 修订日期:2008-12-10基金项目:国家自然科学基金项目(50878033,50808163);地震行业科技专项项目(200808021);中央级公益性研究所基本科研业务费专项(2006B06);中国地震局工程力学研究所开放试验室基金(2007A06)作者简介:孙治国(1980-),男,博士研究生,主要从事桥梁及结构工程抗震研究.E m ai :l szg_1999_1999@163.co m文章编号:1000-1301(2009)04-0132-07汶川大地震绵竹市回澜立交桥震害调查孙治国1,王东升1,郭 迅2,孟庆利2,于德海1,李晓莉1(1.大连海事大学道路与桥梁工程研究所,辽宁大连116026;2.中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨150080)摘 要:绵竹市回澜立交桥跨越绵竹货运火车站,包括主桥及4个平面为圆形的曲线匝道桥,匝道桥为连续箱梁结构。
5.12汶川大地震中,回澜立交桥遭到严重破坏,通过对震害的现场调查及分析发现,圆形匝道桥破坏严重,每个匝道桥破坏集中于1-2个抗弯刚度较大的低矮桥墩并引起上部箱梁横向断裂,其余桥墩发生轻度或中度破坏,主要为桥墩混凝土保护层脱落、混凝土开裂及墩顶橡胶支座的滑移,且总体来看,匝道桥破坏沿切向更为明显。
主桥破坏相对较轻,主要包括桥墩顶部的支座滑移及主桥与匝道桥间的碰撞破坏。
关键词:汶川地震;回澜立交桥;曲线桥;震害调查中图分类号:U 442.5 文献标志码:AD a m age i nvesti gati on of Huilan InterchangeinM i anzhu afterW enchuan earthquakeS UN Zh i g uo 1,WANG Dongsheng 1,GUO Xun 2,MENG Q i n g li 2,YU Dehai 1,LI X iao li1(1.In stit u te ofRoad and B ri dge Eng i neeri ng ,Da li an M ariti m e Un i versity ,Dali an 116026,Ch i n a ; 2.Instit u t e of Eng i neeri ngM echan ics ,Ch i n a Eart hquak eA d m i n istrati on ,H arb i n 150080,Ch i na)Abst ract :H u ilan I nterchange acr oss M ianzhu Freight Station consists of m a i n bridge and 4c ircu lar ra mp bri d ges w it h conti n uous box g irders .The bri d ge w as severe ly da m aged duri n g the W enchuan earthquake on m ay 12th ,2008.According to the fie l d observati o n and ana l y sis ,it is concl u ded t h at the da m age to ra m p br i d ge w as espec ial l y severe ,1or 2short piers w ith large flexural stiffness suffered severe da m age and the box g irders ruptured as a re su lt o f the da m age to the p iers .The o t h er p iers of the ra m p bridges suffered m i n or to m oderate da m age ,wh ich i n cluded concrete cover spa lli n g ,concrete cracking and sli d i n g of the rubber beari n g at top of the piers .A lso ,it is founded that the da m age in tangenti a l d irection w as obv i o us for ra mp bri d ges .H o w ever ,the m ain bri d ge suffered on l y slight da m age ,wh ich contained da m age to rubber beari n g a t top of the p i e rs and the pound i n g da m age bet w een m a i n bridge and ra m p bridges .K ey w ords :W enchuan eart h quake ;H uilan I nterchange ;curved bri d ge ;post earthquake observation引言绵竹市回澜立交桥跨越绵竹货运火车站,包括主桥及4个平面为圆形的曲线匝道桥(本文中暂命名为A 、B 、C 、D 号匝道桥),主桥长316m,桥面总宽38m 。
[文章编号] 100228412(2008)0420088204通过汶川地震谈增强城乡抗震防灾能力的若干建议王志涛1,曾德民2,苏经宇1,3,马东辉1,3,郭小东1,3(1.北京工业大学北京城市与工程安全减灾中心,北京100124;21中国建筑科学研究院抗震所,北京100013;31北京工业大学建筑与城市规划学院,北京100124)[摘 要] 本文在汲取汶川地震城乡房屋和基础设施破坏严重、救灾极其困难等经验教训的基础上,有针对性地探讨了在城乡规划和建设过程中增强其抗震能力的若干问题,以期提高城乡整体抗震减灾水平。
[关键词] 汶川地震;抗震设防;防灾能力[中图分类号] P31519 [文献标识码] ASuggestions for B oosting up the Ability o f the U r ban and Rural Earthqua ke Dis a ster Prevention through Wenchuan Earthqua keWang Zhi 2tao 1,Zeng De 2min 2,Su J ing 2yu1,3,Ma Dong 2hui1,3,Guo X iao 2dong1,3(1.Beijing Safety and Di saster R eduction Cen ter o f C ity &Engineering ,Beijing Un iv ersity o f T echnology ,Beijing 100124,Ch ina ;2.Institu te o f Earthq uake Eng ineering ,China A cademy o f Building Research ,Beijing 100013,China ; 3.Co llege o f Architecture and Urban Planning ,Beijing Univ ersity o f T echnology ,Beijing 100124,China )Abstract :In W enchuan earthqu ake ,a lot o f bu ildin gs and infrastructures are sev erely damaged and earthquake relief is als o ex tremely di fficult ,etc.Bas ed on these experiences and less ons ,some sugges tions in b oosting up the ab ility of earthquake disas ter prevention in the urb an and rural planning and construction in order to im prove the urban and rural level of seismic d isas ter reduction are discussed in this paper.K eywo r ds :Wen chuan earthquake ;s eis mic fortification ;capability of disas ter prevention[收稿日期] 2623[基金项目] 国家十一五科技支撑计划项目(6B 3B )1 前言地震是城市面临的第一大天灾[1],它是一种突发性、破坏性极大的自然灾害,所造成的巨大破坏和损失居各种自然灾害之首,全球平均每年要发生百万次地震,具有破坏性的地震上千次[2]。
桥梁震害预测方法
王东升;冯启民
【期刊名称】《自然灾害学报》
【年(卷),期】2001(10)3
【摘要】总结并探索了桥梁震害的预测方法,包括经验统计法、规范校校法、Pushover法和大跨度桥梁震害预测方法。
通过引入的桥梁分类标准,建立了桥梁震害预测的一般流程。
最后,结合福州市区重要桥梁震害预测,简要介绍了各类方法的应用。
【总页数】6页(P113-118)
【关键词】桥梁;震害预测;福州市;经验统计法;规范校核法;Pushover法
【作者】王东升;冯启民
【作者单位】中国地震局工程力学研究所;青岛海洋大学
【正文语种】中文
【中图分类】U442.55
【相关文献】
1.基于病害检测的桥梁下部结构震害预测方法研究 [J], 李睿;朱德祥;李志中;刘兵
2.分析公路桥梁震害预测的实用方法 [J], 王清博
3.分析公路桥梁震害预测的实用方法 [J], 王承军
4.基于支持向量机的桥梁群体震害预测方法 [J], 谭潇;杜鹏;孙作玉
5.基于粒子群优化投影寻踪概率模型的桥梁地震震害预测方法研究 [J], 孙海;高惠瑛
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梁式桥震害分析土木0812 孙宝龙0820104217摘要:为了研究梁式桥的震害影响因素,通过国内几次大地震中梁式桥震害调查资料,对梁式桥震害现象进行分类分析其原因,从地震烈度、建设年代、结构体系、地震次生地质灾害等4个方面对桥梁震害的影响分别进行分析,得到了关于梁式桥地震破坏的影响因素、破坏机理等方面的认识。
关键字:梁式桥;震害;影响因素国内外很多从事桥梁工作者对桥梁震害模式及机理进行了总结,并每次大地震发生之后都会对桥梁震害资料进行整理,深入研究桥梁震害机理进行了总结,并且每次大地震发生之后桥梁震害资料都会更加丰富,为深入研究桥梁结构震害机理及抗震措施等奠定了基础。
如2008 年5 月12 日四川汶川发生的8 级大地震,极震区烈度高达Ⅺ度,地震造成24 条高速公路、161 条国省干线、8 618 条乡村公路、6 140 座桥梁、156 条隧道受损,这次地震同样为桥梁抗震研究留下了宝贵的震害资料。
本文对国内外几次大地震中的梁式桥震害现象进行了研究,结合汶川8. 0 级大地震中梁式桥的震害,从震害特点和影响因素两方面进行了总结分析。
一、梁式桥震害特点本文收集了海城7. 3 级地震( 1975 年) 、唐山7. 8 级大地震( 1976 年) 、洛马·普里埃塔7.1 级地震( 1989 年) 、美国北岭6. 6 级地震( NorthridgeEarthquake) ( 1994 年) 、云南丽江7.0 级地震( 1996年) 、土耳其伊兹米特7. 8 级地震( 1999 年) 、我国台湾集集7. 3 级大地震( 1999 年) 、汶川8. 0 级大地震( 2008 年) 等地震中的梁式桥震害资料,共包含112 座梁式桥梁的震害,并进行了分类统计( 表1) 。
由表1 可知,梁式桥梁可能出现的8 类震害,在震害调查中均有发现,出现前4 类震害的桥梁占多数,显然,这4 类震害是最为常见的震害。
第29卷第3期2009年6月 地 震 工 程 与 工 程 振 动J O U R N A LO FE A R T H Q U A K EE N G I N E E R I N GA N DE N G I N E E R I N GV I B R A T I O N V o l .29N o .3 J u n .2009 收稿日期:2008-09-25; 修订日期:2008-11-27 基金项目:国家自然科学基金项目(50878033;50808163);地震行业科技专项项目(200808021);中央级公益性研究所基本科研业务费专项(2006B 06);中国地震局工程力学研究所开放试验室基金(2007A 06) 作者简介:王东升(1974-),男,教授,博士,主要从事桥梁抗震研究.E -m a i l :d s w a n g @n e w m a i l .d l m u .e d u .c n文章编号:1000-1301(2009)03-0084-11汶川大地震公路桥梁震害初步调查王东升1,郭 迅2,孙治国1,孟庆利2,于德海1,李晓莉1(1.大连海事大学道路与桥梁工程研究所,辽宁大连116026;2.中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨150080)摘 要:2008年5月12日我国四川省汶川县发生8级大地震,造成大量公路桥梁破坏。
本文详细介绍了百花大桥、小鱼洞大桥、庙子坪大桥、龙尾大桥等9座典型公路桥梁的震害情况及原因。
这个地区的桥梁主要为桥面连续简支梁桥,支座多为直接搁置的板式橡胶支座,地震中稳定性较差,主梁与桥墩连接较为薄弱,更多地发生横、纵向移位,乃至最终落梁。
这种薄弱连接一定程度上降低了桥墩的地震荷载,总体上看桥墩震害较轻,但从破坏的桥墩、拱肋、盖梁来看,直接剪切或形成弯曲塑性铰后的剪切破坏较为多见。
提出了公路桥梁抗震设计若干建议,涉及桥台抗震稳定性及强度校核、曲线梁桥和高墩桥梁设计、支座及防落梁措施设计、桥墩及构件延性设计、场地液化等多个方面。
汶川地震建筑震害分析与重建研讨会(2008-07-05 14:02:19)标签:汶川地震建筑震害分析重建研讨会房产分类:业界新闻会议由中国工程院、国家基金委、建筑学会、土木工程学会四家单位主办,清华大学和建研院承办,为期两天,在中国工程院举行。
会议通过了《汶川地震建筑震害分析与重建建议书》,提出了以下九点建议:建立地震科技馆;编辑出版汶川地震建筑震害调查报告;深入研究汶川地震建筑震害机理;吸取汶川地震建筑震害经验教训、完善建筑设计标准;做好灾后重建建设场地规划;提高两类建筑的抗震能力;科学地进行抗震鉴定和抗震加固;编制村镇建筑标准图集;积极推进先进抗震设计方法和减震技术的应用。
日程和发言代表:6月28日:主席:杨秀敏院士,范立础院士,欧进萍院士范立础同济大学汶川地震震害——我的一点看法马克俭贵州大学为汶川地震灾后重建出谋献策王亚勇建研院从汶川大地震震害思考建筑结构的抗震概念设计问题李惠哈工大汶川房屋震害与重建技术叶列平清华大学汶川地震建筑震害教训与建筑性能化设计李小军工力所汶川地震震害及强震动峰值加速度分布王自法工力所汶川大地震震害概况董石麟浙大上海交大震后重建抗震设计的若干建议江欢成江欢成建筑设计有限公司汶川地震所见所学所想李国强同济大学从汶川地震灾害看钢结构在地震区的应用李宏男大连理工大学汶川大地震震害及有关的结构设计问题谭平广州大学建造强地震中不倒的房屋—结构隔震技术的应用冯远西南院汶川大地震引发建筑结构设计者的思考徐有邻建研院汶川地震震害调查报告李爱群东南大学汶川地震房屋震害分析与思考刘伟庆南京工业大学加强推广应用隔震减震技术提高房屋防震减灾能力聂建国清华大学汶川地震震害及其启示6月29日:王永维四川建科院地震灾后建筑物鉴定与加固技术指南张敏政工力所汶川地震中都江堰市的房屋震害傅学怡中建国际汶川地震建筑震害的启示郁银泉标准院北川地区底部框架砖房震害分析黄承逵大连理工应重新审视预制板砖混结构校舍建筑的抗震性能苗启松北京市建筑设计研究院滕军哈工大(深圳) 罕遇地震下复杂高层结构弹塑性分析和结构抗震控制对策肖岩湖南大学现代竹结构在汶川地震灾后安置及重建中的应用周云广州大学灾后重建与加固建筑减震技术及方法白国良西安建筑科技大学汶川地震震害调查与思考金来建中国航空工业规划设计研究院单层工业厂震害及分析张鑫山东建大历史建筑的平移保护与抗震加固研究苏幼坡河北理工大学唐山震后恢复重建过程及启示吴刚东南大学连续玄武岩纤维在震后结构加固修复中的突出优势宋波北科大汶川地震中甘肃陇南市村镇房屋考察与震害分析张雷明上海交大钢筋混凝土框架结构典型震害及其数值模拟蔡贤辉大连理工大学重视砌体结构的抗震构造和加固技术的研究和推广刘鹏 ARUP 灾后重建工作与民房重建技术的普及教育方东平清华大学用管理制度和考试培训改善村镇建筑的抗灾能力钱稼茹清华大学对“汶川地震建筑震害分析与重建研讨会”建议书做说明。
第3期王东升等:汶川大地震公路桥梁震害初步调查己I吉]I目2008年5月12日我国四川省汶川县发生8级大地震,造成大量人员伤亡,举国同悲。
同时因滑坡及泥石流阻塞、桥梁倒塌及公路损毁使震中区交通运输完全中断,给抗震救灾带来了极大困难,突显生命线工程重要性。
为更好地认识地震对公路桥梁的影响及破坏规律,为灾区交通系统恢复重建和国内桥梁抗震设防、抗震设计、抗震加固等工作提供技术支持,中国地震局工程力学研究所科研人员在地震发生后即奔赴现场开展救援及桥梁震害调查工作,主要调查对象为213国道百花大桥和都汶高速公路接近完工的庙子坪大桥和新房子大桥。
2008年8月项目组又对震区桥梁震害进行了较详细调查,共调查桥梁20余座。
主要包括213国道映秀镇岷江大桥至寿江大桥间所有桥梁;S105国道平武县南坝大桥;位于北川县城的龙尾大桥以及位于成都彭州的小鱼洞大桥;位于都江堰虹口的高原大桥;位于映秀镇的高树大桥(顺岷江新建桥)。
图1为地震区交通分布情况。
调查范围基本涵盖了汶川大地震主发震断层:映秀一北川断裂下盘区域。
图1地震区交通分布及桥梁震害调查主要区域WenchuanEarthquakeFig.1Surveyscopesofdamagedbridgesin1典型公路桥梁震害1.1百花大桥百花大桥为曲线连续梁桥+直线连续梁桥+曲线连续梁桥的组合形式,平面呈“s”形。
墩梁采用无盖梁支撑,主梁直接置于柱顶,距震中映秀镇或主发震断层(映秀一北川断裂)约2—3km。
主要震害为5跨曲线梁整体性跨塌(图2(a)和图2(b)),部分梁体折断并叠置(图2(c))。
其它震害情况包括:桥墩弯曲破坏(图2(d))和桥墩剪切破坏(图2(e));桥墩系梁节点剪切破坏(图2(f))或节点处桥墩形成塑性铰(图2(g));软弱场地土层沉陷及向河心滑移导致桩基础变位、倾斜(图2(h));主梁横、纵向移位及碰撞和挡块震坏(图2(i)、图2(i))。
百花大桥地震破坏原因为:(1)悬臂端或盖梁支座支承长度不足且缺少纵向、竖向限位装置;(2)桥址处新近沉积软土发生沉陷并带动桩基整体向河心滑移,且基础转动位移被高墩放大;(3)强烈地震动效应使曲地震工程与工程振动第29卷线主梁脱离最外侧桥墩支承,最终发生落梁坍塌并致桥墩损毁,最先落梁跨似在远离映秀镇侧;(4)桥墩底部塑性铰区配箍率偏低(现场测量为书8@150)使抗剪能力不足;.(5)桥墩系梁节点设计不当,正确的做法是应使塑性铰形成于梁端Inf桥墩、节点保持弹性(图2(k))。