美国内华达大学研发桥梁抗震新材料
桥梁抗震细则和美国抗震设计准则对比
１ ． 延性 构件 的设 计计 算 ．２ ２ 下面对 固定 墩 的单 个墩柱 进行设 计 验算 。 （ ） 弯强度 验算 １抗
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ５ ２ １— ４ ０
墩底弯 矩为 ： Ｅ￣ ＝ ６ Ｎ・ 恒 载轴力 为：ｒ Ｍ＝ ｈｑ８１ ０ｋ ｍ， ｌ Ｊ ７ 、
第 ２卷 第 ４期
董 明明 吴 阳 ： 封益 兵 ２
（ ．１０ ９ 江 苏省 １ ００ ２
南京 市
南 京工业 大学
土 木工程 学 院 ：
２ １０ ５ 江苏省 南京 市 江苏省 交通 规划设 计 院有限公 司 ） ． ００ ２
［ 要 ］ 我 国 新颁 布 的公 路 桥 梁抗 震 设 计 细 则和 美 国 的｛ ａ ｒｎ 震设 计准 则 》 行 比较 分 析 。 照 这 两种 规 范对 一座 连 续 梁 桥 摘 对 Ｃ ｌａｓ抗 ｔ 进 按
分 别 进 行 抗震 设 计 验 算， 要 的 对 比 两 国抗 震 设 计 思 想 的不 同。 简
［ 关键 词 ］ 梁抗 震 ； 震 细 则 ； 计 ； 较 桥 抗 设 比 ［ 图分 类 号 】 ３５ Ｕ ４ 中 Ｐ １；４ 【 献标志码］ 文 Ａ ［ 文章 编 号 ］０ ３ １２ （Ｏ ０ 一 ３ ０ ５ — ２ １０ — ３ ４ ２ １ ）０ — ０ ６ ０
ｋ ｍ Ｍ， 需增 加纵 向钢 筋 。将 截 面上 下缘 的纵筋 Ｎ・ ＜ 故 改成上 下各两 排， 每排 １ １根直 径 ２ ｍ 的 Ⅱ级 钢筋 ， ８ｍ
＝
。
从 算 例 中可 以看 出 ，美 国 规 范 的 弯 矩 需 求 为 １ ４ Ｎ・ 对 剪力 的需 求为 ２６ ０ｋ 均 远高 于我 ３４ ８ｋ ｍ， ６ Ｎ，
２１ ０ Ｏ年 ８月
大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究
大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究随着城市发展和交通需求的增长，大跨度钢筋混凝土拱桥作为一种重要的桥梁结构形式，越来越多地应用于城市道路和高速公路项目中。
然而，由于交通引起的震动和振动对桥梁的结构安全和使用寿命构成了严峻的挑战。
钢筋混凝土拱桥TMD（Tuned Mass Damper）作为一种主动减震控制技术，被广泛应用于大跨度桥梁的减震设计中。
TMD是一个由质量块、弹簧和阻尼器组成的系统。
通过选择合适的质量块、弹簧刚度和阻尼器参数，TMD能够抵消桥梁受到的振动力，从而减小桥梁的振动幅度，提高桥梁的抗震能力。
在大跨度钢筋混凝土拱桥的TMD减震研究中，通过数值模拟和实验研究，可以评估和改善拱桥结构的减震性能。
首先，需要建立拱桥的结构模型，并确定桥梁的动力响应参数，如挠度、加速度和位移。
通过这些参数，可以进一步优化TMD的设计参数。
其次，需要在实验室中进行模型试验，以验证数值模拟结果的准确性，并评估TMD系统对桥梁振动的减震效果。
在进行大跨度钢筋混凝土拱桥的TMD减震研究时，还要考虑桥梁结构的耐久性和经济性。
设计合理的TMD系统需要考虑不同工况下的振动特性，如列车通行、车辆荷载和风荷载等。
此外，还需要考虑TMD系统的维护和维修成本，尽量减少对桥梁结构的影响。
大跨度钢筋混凝土拱桥的TMD减震研究对提高桥梁结构的抗震能力和使用寿命具有重要意义。
通过优化TMD的设计参数，可以减小桥梁的振动幅度，降低桥梁结构的疲劳损伤，延长桥梁的使用寿命。
此外，TMD减震技术还可以降低交通引起的震动对周围建筑物和环境的影响，提高城市交通的安全性和舒适性。
尽管大跨度钢筋混凝土拱桥的TMD减震研究取得了显著的进展，但仍存在一些挑战。
首先，TMD系统的设计和调试需要充分考虑桥梁的特性和工况，需要进行详细的分析和计算。
其次，TMD系统的材料和制造工艺也需要不断优化和改进，以提高系统的可靠性和耐久性。
浅谈国内外新型高墩抗震研究现状及应用
浅谈国内外新型高墩抗震研究现状及应用发布时间：2022-09-15T02:07:05.380Z 来源：《城镇建设》2022年5月9期作者：韩森任云阳[导读] 近年来，我国经济发展迅速，基础建设如火如荼韩森1，任云阳21. 河南省交通规划设计研究院股份有限公司郑州 4500002. 河南省交通规划设计研究院股份有限公司郑州 450000[摘要] 近年来，我国经济发展迅速，基础建设如火如荼，尤其在我国的西北、西南等山区，因而高墩桥梁被广泛的在这些地区采用。
本文从现有的工程实例中，对国内外高墩桥梁设计进行归纳总结，目前高墩桥梁以空心截面为主，但因其截面尺寸及混凝土用量较大，受到种种制约。
现有的高墩结构体系在地震力的作用下，次要构件吸收地震力，耗散能量，起到保护主要构件目的，但在震后更换及修复上仍然存在较大问题。
在这样的情况下，如何设计出能够满足日常使用要求，同时在震后可快速更换和修复次要构件的新型高墩结构就显得尤为重要。
本文对此提出了相应的意见，并对在地震力作用下的高墩结构的耗能机理进行了阐述，希望能够对新型高墩的设计提供相关的依据。
[关键词] 新型高墩；抗震；耗能机理；问题1 前言道路对促进当地的经济和民生的发展有着重要的作用。
尤其是在我国的西南、西北等地势险要，多河流山川的地方。
为了满足当地居民的出行需要及经济的发展，桥墩的高度也在相应的增加。
在这种情况下，高墩如果采用实体截面，钢筋混凝土的用量将会十分的巨大，经济性不高。
其次，大量的混凝土的应用将会导致桥梁高墩的自重的急剧增加。
自重的增加使高墩桥梁基础的设计面临巨大挑战且不利于抗震。
基于以上这种情况，大多数高墩在设计上都会采用空心截面，空心截面的采用将会大大的减少混凝土的用量，同时对桥梁的抗震性能也会提高。
国内外学者对高墩的空心截面进行了大量的研究。
2 国内研究现状桥梁高墩的空心截面主要分为三种：空心薄壁墩、双薄壁墩和组合式桥墩等 [1]。
其中空心薄壁墩破坏以弯剪破坏为主，在受到地震力的作用下，空心薄壁墩的纵向主筋首先发生屈服，进而混凝土破碎。
桥梁抗震智能与韧性的发展
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。
中国_欧盟和美国铁路桥梁抗震规范简要对比
通常按设计地震进行桥梁抗震设计
按设计地 震进行 桥梁 抗震 设计, 设计 地震的 重现 期为 1000 年。按 设 计地 震的地震谱加 速度系 数 ( 周 期 1 s) 的 大小分为 A~ D共 4 级进行针 对性检 算和设计
抗震设计计算方法
在 G B50111 标准中的表 7 1 2中有要求 在第 4 章中指 定了线 性分 析法, 时 简单的 情 况 下使 用 等 效静 力 分 析法 间推移法以及非线性时间推移法 ( ESA ) , 其他 情况 下使 用弹 性动 态分 析法 ( EDA ) 或者非线性时间推移法
必须能够承受由结构分析得出的水 平力 (该力可能大于 中国标 准中的 水平力。)
荷载设计中的摩擦力不允许被视为 水平力的反作用力
必须能 够 承 受由 结 构 分析 得 出 的水 平力
荷载设计中的摩擦力不允 许被视为水 平力的反作用力
活动支座墩台顶的支承长
度 (顶帽 )宽度 注: 支承 长度 指支 座中 心 至顶帽缘的顺桥向距离
塑性铰的设计
已在中国标准中涉及到
塑性铰的设计相比欧盟 8号标准之 AA SHTO 最新 版 标准 中, 塑性 铰 的设
前的版本受到 了更为 严格 的限制, 计相比之前的版本受到了 更为严格的
但依然允许使用
限制, 但依然允许使用
在连续梁支承处安装抗负 无详细要求 反力装置
如果计算显示地震作用会引起上拔 力 (在延性有限的情 况下上 拔力大 于垂直荷 载 50% 以及 在具 有 延展 性的情 况下 上 拔力 大于 垂 直 荷载 80% ), 则必须设计抗负反力装置
收稿日期: 2010 - 09- 21 作者简介: 张立江 ( 1965 ), 男, 高 级工程 师, 1993 年 毕业 于天津 大学 力学系, 工学硕士, E m ai:l of8440@ yahoo. com. cn。
创新材料在桥梁工程中的应用
创新材料在桥梁工程中的应用桥梁建造作为土木工程的重要领域，一直以来都是技术和创新的前沿。
随着科技的发展，越来越多的新材料和新技术被应用到桥梁建造中，极大地提升了桥梁的性能和寿命，同时也为设计和施工提供了更多的可能性。
首先，高性能混凝土（HPC）的应用显著提高了桥梁的强度和耐久性。
HPC不仅具有更高的抗压强度和抗拉强度，还表现出更好的耐久性和抗裂性。
这种材料的应用不仅延长了桥梁的使用寿命，还减少了维护和修复的频率和成本。
特别是在高应力环境下，如高速公路桥梁和重载铁路桥梁，HPC的优势尤为明显。
此外，纤维增强聚合物（FRP）作为一种新型复合材料，正在桥梁工程中得到广泛应用。
FRP 由高强度纤维和聚合物基体组成，具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点。
这种材料在桥梁加固和新建桥梁结构中表现出色，尤其是在恶劣环境下，如海洋桥梁和工业区桥梁，FRP的耐腐蚀性能显得尤为重要。
通过使用FRP，工程师可以设计出更加轻便和耐用的桥梁结构，减少了结构自重和基础负担，同时延长了桥梁的使用寿命。
在桥梁建造技术方面，预应力技术的应用极大地提高了桥梁的承载能力和抗变形能力。
预应力混凝土桥梁通过在施工过程中施加预应力，使得桥梁在承载荷载时能够更好地抵抗拉应力，避免裂缝的产生。
预应力技术的应用不仅提高了桥梁的结构性能，还使得桥梁的跨度得以增加，设计更加灵活和多样。
3D打印技术在桥梁建造中的应用也是一大亮点。
3D打印技术使得复杂几何形状和个性化设计成为可能，大大拓展了桥梁设计的创意空间。
通过3D打印，工程师可以快速制造桥梁的模型和构件，减少了建造时间和成本。
尤其是在小型桥梁和临时桥梁的建造中，3D打印技术表现出极大的优势。
智能建造技术的引入也为桥梁工程带来了革命性的变化。
通过物联网（IoT）技术，桥梁建造过程中的各个环节可以实现实时监控和数据采集，确保施工的质量和安全。
无人机和机器人技术的应用使得桥梁检测和维护更加高效和精准，减少了人工成本和安全风险。
国内外桥梁抗震现状研究概要
国内外桥梁抗震现状研究概要桥梁是城市交通发展的重要组成部分，而其承受地震力的能力直接关系到人们的生命财产安全。
因此，对国内外桥梁抗震现状进行研究是十分必要的。
首先，国内桥梁抗震现状研究表明，我国的桥梁抗震设计准则和规范已经逐渐完善。
在桥梁设计中，采用了抗震设计指标，如设计水平地震力、设计峰值加速度等。
此外，为了提高桥梁的抗震能力，采用了多种抗震技术，如悬索桥、斜拉桥等。
研究还发现，桥梁在遇到地震时通常会出现的破坏形式有桥塔的倒塌、悬索线的断裂等。
因此，在设计和施工中需要特别注意这些问题，以提高桥梁的抗震能力。
其次，国外桥梁抗震现状研究表明，各国对桥梁的抗震设计准则和规范也各不相同。
一些先进国家，如日本和美国，已经制定了严格的桥梁抗震设计准则，并在设计和施工中采用了先进的抗震技术。
例如，日本的桥梁设计通常采用悬索结构或钢箱梁结构，这些结构在地震下有较好的抗震能力。
此外，国外的一些研究还表明，桥梁的抗震能力还与桥墩的特性、桥梁的材料和连接方式等因素有关。
因此，在设计和施工中需要综合考虑这些因素，以提高桥梁的抗震能力。
最后，国内外桥梁抗震现状研究还发现，桥梁的抗震性能评估是提高桥梁抗震能力的重要手段。
通过对桥梁的抗震性能进行评估，可以及时发现桥梁存在的问题，并采取相应的措施进行加固和修复。
此外，研究还发现，桥梁的抗震能力不仅与设计和施工有关，还与桥梁的维护和管理有关。
因此，需要加强桥梁的维护和管理工作，以确保桥梁的抗震能力处于良好状态。
综上所述，国内外桥梁抗震现状研究涉及到桥梁设计准则和规范、抗震技术、破坏形式、抗震能力评估、维护和管理等多个方面。
通过对国内外桥梁抗震现状的深入研究，可以为提高桥梁的抗震能力提供基础数据和技术支持，进一步保障城市交通的安全运行。
公路桥梁工程设施的新型材料与应用研究
公路桥梁工程设施的新型材料与应用研究随着现代社会的发展和城市化的加速，公路桥梁工程设施的建设和维护显得尤为重要。
为了提高公路桥梁的安全性、耐久性和经济性，研究人员不断寻求创新的材料和应用技术。
近年来，一系列新型材料和技术在公路桥梁工程领域得到了广泛探索和应用。
本文将对其中的几种新型材料和应用进行介绍和分析。
首先，纤维增强复合材料是近年来公路桥梁工程领域的一个重要研究方向。
相比于传统的钢筋混凝土结构，纤维增强复合材料具有更轻、更高强度、更好的耐久性和较小的维护成本等优势。
它可以应用于桥梁梁体、桥面铺装、护栏和桥墩等部位，有效提高了桥梁的使用寿命和承载能力。
此外，纤维增强复合材料还能够抵抗腐蚀和碳化的侵蚀，降低养护成本，并且具有良好的防震性能，能够减轻桥梁在地震中的损害程度。
其次，高性能混凝土（HPC）也是公路桥梁工程中的一项重要研究内容。
高性能混凝土通过改善原材料和施工工艺，提高了混凝土的强度、耐久性和抗裂性能。
它的抗压强度通常高于100MPa，能够满足大跨度桥梁和特殊桥梁的设计要求。
此外，高性能混凝土的耐久性显著提高，可以有效抵抗化学侵蚀、冻融循环和碳化，延长桥梁的使用寿命。
高性能混凝土的应用还能减少桥梁台座的尺寸和开挖深度，降低桥梁建设成本。
此外，玻璃纤维增强塑料（GFRP）在公路桥梁工程中也具有广阔的应用前景。
GFRP材料具有轻质、高强度、抗腐蚀和良好的电绝缘性能等优点。
它可以用于桥梁的梁体、支座、防撞护栏和拉索钢绞线等部位。
与传统的钢结构相比，GFRP材料的使用可以减轻自重，提高施工效率，减少维护工作，并显著改善桥梁的耐久性。
此外，GFRP材料具有良好的透光性，可以应用于光纤传感器和光纤通信等领域，为桥梁的健康监控和智能管理提供支持。
最后，纳米材料的研究也为公路桥梁工程带来了新的机遇。
纳米材料具有特殊的物理和化学特性，能够提高材料的强度、耐久性和稳定性。
目前，各种纳米材料已经被应用于公路桥梁工程中，如纳米二氧化钛、纳米碳管和纳米石墨烯等。
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第４ 期 第１ ３ ８ 期
ｌ ｑ外 动 念
世 界最 长最 深 的铁 路 隧道 正 式通 车
１ ２ 月１ １ 日，世 界最 长 最深 的铁 路 隧 道—— 瑞 士 圣 哥达 基 线 隧 道 正 式 通车 。 今 年６ 月 ， 圣 哥 达 基 线 隧 道 在 瑞 士 开 通 ，这 条 深 达２ ． ３ 公 里 、 长 达５ ７ ． １ 公 里 的双 孔 隧 道 将 用 高 速 火 车 在 阿 尔卑 斯 山下 把 北 欧和 南 欧 连 接起 来 。
道 ， 成 为 世 界 最 长 隧 道 ， 把 连 接 英 国 法 国 的 海 底 隧 道 推 后 至第 三 位 。
首条欧 海底公路隧道开通
首 条连 接 欧亚 大 陆 的海 底 公 路 隧 道 １ ２ 月２ ０ 日 在 土
耳其 最 大 城 市 伊 斯 坦 布 尔开 通 ，土 耳 其 总 统 雷杰 普 ・ 塔 伊 普 ・埃 尔 多 安 当天 出席 开 通 仪 式 。 这 条 隧 道 位 于 博 斯 普 鲁 斯 海 峡 下 面 ，长 约５ ． ４ 公 里 ，距 离 地 面１ Ｏ ６ 米 ，共 两 层 ， 总投 资 为１ ２ 亿 美 元 （ 约 合８ ３ 亿 元人 民 币） 。预 计 每 日车 流 量 将 达 到 Ｉ ２ ７ ／
２ ０１ ６ 年１ ２ 月
交通 工程 建 设
ｃ ｏｎｓ ｔ ｒ ｕｃｔ ｉ ｏｎ ｏｆｃｏｍ ｍ ｕ ｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｅｎ ｇｉ ｎｅｅ ｌ ‘ ｉ ｎｇ
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ． ２ ０ｌ ６
Ｎ Ｏ． ４ Ｓｅ ｒ ｉ ａ Ｉ Ｎ Ｏ． Ｉ ３８
总投
■ ●
够 用 于 建 造 抗 震 桥 梁 的 新 材 料 进 行 了 测 试 ， 用 形 状 记 忆 型 镍／ 钛 棒 和 柔 韧 的 混 凝 土 复 合 材 料 制 造 的桥 墩 在经 受 “ 里 氏７ ． ５ 级 地 震 ”之 后 仍 能恢 复 原 来 形状 。
中老铁路 全线开工仪 式在 老挝 举行
半 ，它 和 达 达 尼
美闲 内华达大学研发桥 梁抗震新材料
近 日 ， 美 国 内 华 达 大 学 研 发 出用 于 抗 震 桥 梁 的 新 型 材 料 。 目前 在 西 雅 图市 中 心 繁 忙 的 高速 公 路 上
正在 建 设 一 个 试 点 工程 。 美 国内华达 大学土 木工程 教授Ｓ ａ ｉ ｉ ｄ ｉ 对 一 些 能
这 些 抗 震 桥梁 大 部 分 也 是 用 制 造 其 他 桥 梁 的 材 料 所 制 成 的 ： 混凝 土 、钢 筋 以及 用 来 支 撑 道 路 面 层 的 预 应 力 混凝 土 梁 。支 撑 桥梁 的桥 墩 顶部 和 半米 （ ５ 英 尺 ）的 地 方 是 这 种特 殊 混 凝 土 和 增 强 钢 筋 的 混 合 物 。 正 是 有 了这 些 材 料 ， 这座 桥 才 能 保 持 其 形 状 且 继 续 使 用 ，如 用 于地 震 期 间 的应 急 服务 。
正 式 通 车 后 ， 开 始 有 定 期 铁 路 列 车 通 行 ， 可 在 １ ７ 分钟 内穿 越 阿 尔 卑斯 山心 脏 地 带 ，往 来 苏 黎 世 和 卢 加诺 之 间 。
据 悉 ，这 条 隧 道 耗 时 １ ７ 年 ，总 造 价 １ ２ Ｏ 亿美元 （ 约 合８ ３ ０ 亿 人 民 币） 。 瑞 士表 示 ，它 将 会 为 欧洲 的货 运 交 通 带 来 革 命 性 的变 化 ，欧 洲 每 年 有 上 百 万 辆 卡 车 运 输 的 货 物 ，将 来 都 经 这 条 铁 路 运 送 。 据 了 解 ， 圣 哥 达 基 线 隧 道 超 越 日 本 的 青 函 隧
辆 次 。这 条 隧 道将 缓 解 伊 斯 坦 布 尔 的 交通 拥 堵 情 况 ， 还 将 需 要２ ， ｂ时 的车 程 缩 短 为Ｉ ５ 分钟 。 伊 斯 坦 布 尔 位于 巴尔 干 半 岛东 端 ，扼 黑海 咽 喉 ， 跨 欧 亚 两 洲 。 博 斯 普 鲁 斯 海 峡 把 伊 斯 坦 布 尔 分 为 两