浅谈桥梁抗震设计

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浅议桥梁抗震设计

浅议桥梁抗震设计

浅议桥梁抗震设计关键词:桥梁抗震破坏形式设计原则加固技术随着我国交通业的发展,桥梁工程的重要性日益突出,加之近年来地震灾害经常发生,给国家和人民带来了极大的经济损失,因此对桥梁的抗震能力也提出了很大的要求。

抗震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原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。

合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够经济地实现抗震设防的目标。

一、桥梁结构地震破坏的主要形式(1)弯曲破坏。

结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂,结构失去承载能力。

(2) 剪切破坏。

在水平地震作用下,当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏。

(3) 落梁破坏。

当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。

落梁破坏是由于梁与桥墩的相对位移过大,支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。

发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。

(4)支座损伤。

上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构,当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。

支座损伤也是引起落梁破坏的主要原因。

对于下部结构而言,支座损伤可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩,避免桥梁发生破坏。

二、桥梁抗震设计原则合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够经济的实现抗震设防的目标。

以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则:(1)场地选择原则:避免地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地。

(2)能力设计原则:能力设计思想强调强度安全度差异,即在不同构件和不同破坏模式之间确立不同的强度安全度。

(3)提高结构和构件的强度和延性。

桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动,因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,并使结构具有适当的强度、刚度和延性,以防止不能容忍的破坏。

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法

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。

桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析桥梁是连接两岸的重要交通工程,其在地震发生时承受地震力的作用。

桥梁的抗震设计至关重要。

本文将从桥梁抗震设计的理论基础、分析方法和设计要点三个方面进行详细分析。

一、桥梁抗震设计的理论基础1.1、地震力的作用地震是指地球内部发生的一种地质现象,俗称地震。

地震产生的地震波在地球内部传播,当地震波传播到地表时,会给建筑结构施加地震力。

地震力是地震波在地表上引起的结构振动力,是地震对建筑物产生影响的一种表现形式。

1.2、桥梁的地震响应桥梁在地震作用下会产生水平和垂直方向的动力响应。

水平方向的动力响应会引起桥梁的水平位移和扭转,而垂直方向的动力响应会引起桥梁的竖向变形。

桥梁在抗震设计中需要考虑水平和垂直方向上的地震力作用。

桥梁抗震设计的目标是在地震发生时,保证桥梁的结构安全性和功能完整性,尽可能减小地震对桥梁的损害。

2.1、静力分析静力分析是桥梁抗震设计过程中最基本的分析方法,它通过分析桥梁受力情况,确定桥梁的内力和位移。

静力分析可以为后续的动力分析提供参考依据。

地震响应谱是描述地震波地面运动与结构物动态反应关系的一种图表,通过地震响应谱分析可以确定桥梁在地震作用下的最大位移、最大加速度等参数,为桥梁的抗震设计提供精确的数值分析结果。

时程分析是通过数值模拟地震波在结构物上的作用过程,对桥梁在地震作用下的动力响应进行详细分析。

时程分析可以模拟地震波的实际运动特性,对于具有复杂结构和受力情况的桥梁来说,时程分析的结果更为准确。

2.4、模拟地震动在进行桥梁抗震设计时,需要使用合适的地震动记录,通过模拟地震动对桥梁进行地震响应分析。

模拟地震动的方法包括振动台试验和数值模拟两种,可以通过这两种方法获得桥梁在地震作用下的动力响应结果。

3.1、合理的结构设计桥梁的结构设计应考虑地震作用下的受力情况,采用合理的结构形式和截面尺寸,提高桥梁的抗震性能。

3.2、良好的材料选择桥梁抗震设计中应选用具有良好抗震性能的建筑材料,如高强度钢材、抗震混凝土等,以提高桥梁的抗震能力。

桥梁工程中的抗震设计

桥梁工程中的抗震设计

桥梁工程中的抗震设计抗震是桥梁工程设计的重要环节之一,它直接关系到桥梁的耐久性和安全性。

在地震频发的地区,桥梁的抗震设计更加重要。

本文将探讨桥梁工程中的抗震设计原理和方法。

一、地震力的分析和计算抗震设计首先需要对地震力进行分析和计算。

地震力的大小和方向是影响桥梁抗震性能的重要因素。

地震力的计算需要考虑到地震烈度、震源距离、土壤条件等多个因素,并结合地震学和土木工程学的理论进行分析。

通过合理的计算方法,能够准确预测桥梁在地震作用下的响应。

二、桥梁结构的抗震设计1. 抗震设计的目标桥梁结构的抗震设计目标是在地震波作用下,保证桥梁的整体稳定性和结构安全性。

一般来说,桥梁的主要抗震性能指标包括位移限值、加速度限值和应力限值等。

在设计过程中,需要根据桥梁的特点和使用环境确定相应的指标,以确保桥梁在地震中具有足够的抗震能力。

2. 结构抗震设计的方法结构抗震设计的方法有很多,其中常用的包括弹性设计、弹塑性设计和减震设计等。

弹性设计是指在地震荷载下,结构仍然处于弹性状态,通过控制应力、位移等参数,确保结构的安全性。

弹塑性设计考虑了结构的塑性变形能力,在超出弹性阶段后,通过合理的塑性形变控制,提高结构的耗能能力。

减震设计是通过设置减震装置,将地震力转化为其他形式消耗,从而减小结构的震动反应。

三、桥梁基础的抗震设计桥梁基础是支撑整个桥梁结构的关键组成部分,其抗震设计至关重要。

抗震基础设计需要考虑到地震力传递、土壤的动力特性等因素。

一般来说,桥梁基础的抗震设计可以采用加固和加深基础、选用合适的基础形式等方法,以提高基础的抗震性能。

四、监测与维护桥梁工程的抗震设计不仅仅局限于初始设计阶段,还需要在桥梁运行的全生命周期内进行监测和维护。

通过实时监测桥梁的工作状态和结构响应,能够及时发现和处理可能存在的问题,保证桥梁的安全稳定运行。

综上所述,桥梁工程中的抗震设计是确保桥梁安全的重要环节。

通过合理的地震力分析和计算、结构和基础的抗震设计,以及监测和维护工作,可以提高桥梁的抗震能力,保障桥梁的安全性和耐久性。

桥梁抗震设计探讨

桥梁抗震设计探讨

桥梁抗震设计探讨随着现代交通运输的发展,桥梁作为重要的交通基础设施,承担着极其重要的角色。

然而,地震是威胁桥梁安全的一大因素。

因此,桥梁抗震设计成为了工程师们关注的焦点之一。

本文将探讨桥梁抗震设计中的一些重要因素以及应对策略。

首先,桥梁的结构材料是设计中的一个重要考虑因素。

传统的树木或石头建造的桥梁相对较不稳定,抗震能力较差。

现代桥梁常使用钢和混凝土等材料,这些材料在受力时能够更好地抵抗震动力。

在桥梁抗震设计中,结构材料的选择需要结合桥梁的实际情况,考虑地震的潜在威胁以及社会经济因素。

其次,桥梁的设计架构也对其抗震能力有重要影响。

传统的桥梁多为刚性结构,刚度较高,一旦发生地震可能会受到较大的冲击力。

现代桥梁设计倾向于采用可变刚度结构,即在桥梁的某些部分设置延性结构,使其在地震时能够有一定的变形能力,减轻地震对桥梁的冲击。

此外,地震时的液状化问题也是桥梁抗震设计中需要解决的难题之一。

液状化是指在地震时土壤失去原有的强度和刚性,变为流体状态。

在桥梁的基础设计中,需要考虑到液状化现象对桥梁的影响,采取相应的措施来提高桥梁的抗震能力,例如加固基础、使用抗液化材料等。

此外,桥梁抗震设计还需要考虑到不同地区的地震特点。

世界各地地震的性质各异,引起地震的地质构造、震源深度等都不尽相同。

因此,在设计中需要根据实际情况进行地震研究,确定设计参数。

不同地区的桥梁抗震设计需要有差异化的策略,不能一概而论。

此外,随着科技的不断发展,桥梁抗震设计也受到了一些新技术的影响。

例如,结构减震技术是近年来兴起的一项新技术,通过在桥梁结构中加入减震装置,可以在地震时减小桥梁的震动响应,提高桥梁的抗震能力。

此外,地震预警系统的应用也能够在地震发生前提供一定的预警时间,以减小地震对桥梁的影响。

综上所述,桥梁抗震设计是一项复杂而重要的工作。

在桥梁设计中,结构材料的选择、设计架构、地区地震特点以及新技术的应用都是需要考虑的因素。

通过合理的设计和科学的技术手段,我们能够提高桥梁的抗震能力,保障交通运输的安全和顺畅。

桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析桥梁作为重要的交通基础设施,承担着连接城市交通、促进经济发展的重要作用。

地震是一种破坏性强的自然灾害,对桥梁的抗震设计提出了更高的要求。

桥梁抗震设计理论分析成为保障桥梁结构安全的重要环节。

本文将深入探讨桥梁抗震设计的理论分析,以期对相关领域的研究和应用提供一定的参考。

一、地震作用对桥梁结构的影响地震是由于地壳发生变动所引起的破坏性自然灾害,地震波在地表传播时对桥梁结构产生的影响可以主要表现为以下几个方面:1. 水平振动:地震波引起的水平振动是最主要的地震作用,对桥梁结构产生的水平荷载会引起结构的振动和变形,如果结构不能及时消耗这部分能量,就会发生倒塌。

2. 垂直振动:地震波还会引起地面的垂直振动,使得桥梁结构上部产生剪切和压缩力,对桥梁的上部结构造成破坏。

3. 地基液化:地震时,地基土体发生液化,会导致桥墩基础失稳,进而使桥梁结构产生严重损害。

地震作用对桥梁结构产生了多方面的影响,因此需要进行合理的抗震设计,以提高桥梁的抗震能力和安全性。

1. 地震动力学分析地震动力学是研究地震波在结构中作用产生的力学响应和结构动力性能的学科,是桥梁抗震设计的理论基础之一。

地震动力学分析主要包括地震波的特性分析、结构的地震响应及结构动力响应参数的确定。

通过地震动力学分析,可以确定桥梁结构在地震作用下的最大受力情况,从而为后续的抗震设计提供依据。

2. 桥梁结构抗震设计原则桥梁结构的抗震设计原则主要包括三个方面:强度、韧性和刚度。

强度是指结构在地震作用下承受地震力的能力,抗震设计应保证结构的强度满足要求,即承受地震作用时不发生破坏。

韧性是指结构在发生破坏时能够以一定的变形能力吸收地震能量,延缓结构的破坏进程,提高结构的抗震性能。

刚度是指结构的刚性,在地震作用下能够减小结构的振动幅度,降低结构的地震响应。

3. 隔震与减震技术隔震与减震技术是提高桥梁抗震性能的重要手段。

隔震技术通过在桥梁与地基之间设置隔震装置来减小地震波对桥梁的影响,从而提高桥梁的抗震性能。

桥梁抗震设计

桥梁抗震设计

桥梁抗震设计桥梁是连接两个地理位置的重要建筑物,然而地震是常见的自然灾害之一,对桥梁的稳定性和安全性提出了严峻的挑战。

因此,桥梁抗震设计成为确保桥梁能够在地震中保持稳定和延长使用寿命的关键要素。

本文将探讨桥梁抗震设计的重要性、设计原则和常用技术。

一、桥梁抗震设计的重要性地震具有突发性和破坏性,对桥梁的影响不可忽视。

桥梁的倒塌不仅对交通运输系统造成瘫痪,还可能导致生命财产的重大损失。

因此,进行桥梁抗震设计至关重要。

抗震设计可以大幅度减少桥梁在地震中的振动幅度,提高其整体稳定性,确保桥梁承受地震荷载时能够继续正常运行。

二、桥梁抗震设计的原则1. 充分了解地震特征:了解地震活动的频率、震级和震源距离等参数,以便进行准确的地震动力学分析和计算。

2. 综合考虑桥梁结构和地震荷载:根据桥梁的结构形式和地震荷载特点,采用合适的抗震设计方法,考虑各种荷载可能同时作用的情况。

3. 考虑桥梁的地基和地基基础:地基和地基基础是桥梁抗震设计中的重要组成部分,应根据地震特点和地基条件进行综合考虑,并合理选择地基处理方法。

4. 采用合理的抗震设计参数:根据结构特点和使用要求,选择合适的抗震设计参数,确保桥梁在地震中具有足够的抗震性能。

5. 进行抗震性能评价:通过抗震性能评价,可以及时了解桥梁的抗震状况,并采取必要的修复和加固措施,确保桥梁的安全性能。

三、桥梁抗震设计常用技术1. 地震动力学分析:地震动力学分析是桥梁抗震设计的基础。

通过建立地震动力学模型,计算桥梁在地震时的响应,预测结构的破坏形式和损伤程度,为合理的抗震设计提供依据。

2. 基础抗震加固:通过加固桥梁的地基和地基基础,提高桥梁的整体抗震性能。

加固方法包括土工增强、地基处理和地基加固等。

3. 结构抗震加固:采用钢筋混凝土、预应力混凝土或钢结构等材料进行桥梁结构的加固和改造,增加桥梁的刚度和强度,提高其抗震性能。

4. 隔震设计:通过在桥梁与地基之间设置隔震层,降低地震动对桥梁的传递,减小桥梁的动力响应和震害程度。

桥梁抗震设计

桥梁抗震设计

桥梁抗震设计桥梁作为城市交通的重要组成部分,承担着连接两岸的重要任务。

然而,在地震频发的地区,桥梁的抗震性能显得尤为重要。

本文将探讨桥梁抗震设计的关键要素,以及现代技术在提升桥梁抗震性能方面的应用。

一、地震对桥梁的影响地震是自然界中一种不可预知的自然灾害,它给桥梁结构带来了巨大的挑战。

地震力的作用下,桥梁结构可能发生严重的破坏,甚至导致垮塌,给交通运输带来严重影响。

因此,桥梁抗震设计显得尤为重要。

二、桥梁抗震设计要素1. 结构设计:桥梁结构设计是抗震设计的基础,其中包括桥梁的布局、材料选择和连接方式等。

合理的结构设计能够提升桥梁的抗震性能,降低破坏风险。

2. 地震动力学参数:在桥梁抗震设计中,需要考虑到地震动力学参数,如地震波的峰值加速度、频谱特征等。

这些参数可以通过历史地震数据和地震模拟计算获得。

3. 桥墩设计:桥墩是桥梁结构中承受地震荷载的重要部分。

在桥墩设计中,需要考虑墩身的尺寸、形状和材料等因素,以提高桥梁的抗震性能。

4. 受力分析:通过受力分析,可以确定桥梁各部分在地震作用下的应力分布情况。

合理的受力分析可以指导桥梁设计过程中的结构优化。

5. 抗震设计指标:抗震设计指标是评估桥梁抗震性能的重要依据,常用的指标包括破坏概率、损伤指标和位移响应等。

通过合理选择抗震设计指标,可以有效提升桥梁的安全性能。

三、现代技术在桥梁抗震设计中的应用1. 桥梁模型试验:桥梁模型试验是评估桥梁抗震性能的有效手段。

通过搭建桥梁模型,并对其进行地震模拟测试,可以获取桥梁在地震作用下的响应情况,从而指导实际工程中的设计与施工。

2. 数值模拟分析:借助计算机技术,可以对桥梁结构进行数值模拟分析。

通过建立桥梁的有限元模型,结合地震动力学参数,可以模拟桥梁在地震中的响应情况,并对其进行优化设计。

3. 新材料应用:新材料的应用对桥梁抗震性能具有重要影响。

例如,高性能混凝土、钢材以及纤维增强复合材料等,都可以提升桥梁的抗震能力。

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浅谈桥梁抗震设计摘要目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题,本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上,阐述了桥梁抗震设计原则,最后对于桥梁抗震设计方法进行分析,重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。

关键词:地震破坏桥梁结构抗震设计抗震措施引言桥梁工程又是中的重中之重,桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。

抗震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原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。

合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够地实现抗震设防的目标。

本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题,为今后桥梁设计起到借鉴作用。

桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。

在近30年的国内外大地震中,桥梁破坏均十分严重,桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。

在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害,桥梁防震越来越受到各国工程师的重视。

地震形成地震,是地球内部发生的急剧破裂产生的震波,在一定范围内引起地面振动的现象。

地震(earthquake)就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。

它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样,是地球上经常发生的一种自然灾害。

大地振动是地震最直观、最普遍的表现。

在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。

地震是极其频繁的,全球每年发生地震约550万次。

目前衡量地震规模的标准主要有震级和烈度两种。

同样大小的地震,造成的破坏不一定是相同的;同一次地震,在不同的地方造成的破坏也不一样。

为了衡量地震的破坏程度,科学家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。

在中国地震烈度表上,对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本依据。

影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。

地震发生时,最基本的现象是地面的连续振动,主要特征是明显的晃动。

地震分为天然地震和人工地震两大类。

此外,某些特殊情况下也会产生地震,如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。

引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:1、构造地震由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。

这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。

2、火山地震由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。

只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。

3、塌陷地震由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。

这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。

4、诱发地震由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。

这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。

5、人工地震地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。

人工地震是由人为活动引起的地震。

如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。

桥梁破坏形式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 落梁破坏震害原因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。

抗震设计有效措施1) 采用板式橡胶支座的桥梁,盖梁挡块在地震中破坏,可以有效减少下部结构所受地震力,但对于这种类型的桥梁抗震设计的关键是怎样采用合理的梁体限位装置、设置足够的梁敦合理搭接长度使梁体位移控制在不发生落梁的范围内同时又不增加墩柱地震力。

2) 在高烈度地震区尽可能采用整体性和规则性较好的桥梁结构体系,结构的布置力求几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规则,避免突变的出现;从几何线性上看,尽量选用直线桥梁。

3) 选择合理的连接形式对桥梁抗震性能十分重要。

对于高墩桥梁,建议采用上部结构与下部结构有选择性的刚性连接(固结方式);对于矮墩桥梁,上部结构和下部结构连接建议采用支座连接方式,并合理设置梁墩的搭接长度。

2 墩柱、节点及桥台破坏破坏形式:此类破坏多发生在墩柱塑性铰处、墩柱与盖梁连接处,墩柱与系梁连接处,地震力作用下桥墩纵向受力筋被剪断,直接导致桥梁的倾覆.震害原因1) 墩柱延性不足(抗弯破坏),横向约束箍筋配置不足;构造缺陷:横向约束箍筋间距过大,搭接失效,纵筋过早切断,锚固长度不足;箍筋端部没有弯钩等2) 抗剪强度不足(剪切破坏):横向箍筋配置不足抗震设计有效措施:延性抗震设计1) 结构延性定义:表示结构从屈服到破坏的后期变形能力,是结构能量耗散能力的主要度量。

2) 延性抗震设计的分类:a)上部、基础弹性,墩柱延性设计;b)墩柱、基础弹性,上部结构延性(钢桥);c)墩柱、基础、上部结构弹性,支座弹缩性——减隔震设计3)墩柱结构构造措施墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的配置:a) 加密区的长度:弯曲方向截面宽度的1.0倍,超过最大弯矩80%的范围;b) 加密箍筋的最大间距:10cm或6ds或b/4;c) 箍筋的直径不应小于:10mm;d) 螺旋式箍筋的接头必须采用对接,矩形箍筋应有135度的弯钩,并深入核心混凝土之内6cm以上;e) 加密区箍筋肢距:25cm;f) 墩柱的纵筋应尽可能延伸至盖梁或承台的另一侧面,塑性铰加密区域的箍筋应该延续到盖梁和承台内,延伸到盖梁和承台的距离不应小于墩柱长边尺寸的1/2,并不小于50cm。

3 基础破坏、桩身破坏3.1 破坏形式及震害原因桥位通过地震断裂破碎带,地震力作用下基础出现移位、沉降;桥位位于液化砂土地质中,基础出现不均匀沉降。

3.2 抗震设计有效措施基础尽可能建在岩石或坚硬冲积土上,软土和砂土易于放大结构的位移影响,且软土有震陷、饱和砂土有液化等地质地震灾害。

减隔震设计1.地震力的作用是巨大的,我们在桥梁抗震设计中一般会采用两种途径去减轻桥梁震害:传统抗震设计和减隔震设计。

传统抗震设计是增大构件断面及配筋致使结构刚度增大,达到减轻震害目的;而减隔震设计是采用柔性支承延长结构周期,减小结构地震反应;采用阻尼器装置耗散能量,限制结构位移;保证结构在正常使用荷载作用下具有足够的刚度,即俗称的以柔克刚。

2.减隔震技术随着科技的发展以及新材料的应用,越来越多的被应用在桥梁抗震设计中,但是只适用于以下条件:上部结构连续,下部结构刚度较大,结构基本振动周期比较短;桥梁下部结构高度变化不规则,刚度分配不均匀;场地条件比较好,预期地面运动特性具有较高的卓越频率。

支座中出现负反力的情况下则不宜采用减隔震设计。

3.减隔震装置经常采用如下几种:整体型减隔震装置:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆隔震支座;分离型减隔震装置:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+粘性材。

桥梁节点抗震解析在桥梁结构中,节点构造形式与房屋框架结构中的节点相差较大,而且桥梁结构在横向地震作用下主要依靠墩柱的延性发生变形,而不是依靠盖梁的延性,因而不能套用房屋框架结构节点抗震设计。

但是毫无疑问的是,桥梁节点部位属于能力保护构件,在地震作用下需要保持较高的强度和刚度。

结合我国公路桥梁的特点,对影响极限强度的因素做了以下研究。

一、我国桥梁节点受力特点:节点的受力机理受到多种因素的影响,包括:混凝土强度,钢筋屈服强度,核心区内箍筋的构造以及梁柱主筋的锚固状况等。

在正常配筋的情况下,节点核心的受力过程,一般经历以下四个阶段:(一)初裂;当加载使核心区出现第一条斜裂缝时,称为核心区初裂阶段。

此时箍筋应力水平很低,节点可认为处于弹性工作阶段,节点剪力主要由混凝土承担。

(二)通裂;初裂后继续增加荷载,节点核心区中部陆续出现第二条、第三条斜裂缝,将核心区分割成若干小块,然后逐渐形成贯通节点核心对角线的主斜裂缝。

通裂时节点内箍筋应力很快增加至屈服应力,节点进入弹塑性阶段,刚度明显降低。

试验显示,通裂时的承载能力约为极限承载能力的80%左右。

(三)极限;通裂后外荷载还可以继续增加,核心区裂缝宽度越来越宽,结构变形明显加大,核心区剪切变形成倍增长。

混凝土保护层开始起壳、剥落。

此时承载能力达到最大值,称为极限阶段。

极限时节点内箍筋几乎全部屈服。

(四)破损;虽然变形持续加大,但是节点承载能力开始降低,核心区混凝土大块剥落。

破损时节点的承载能力约为极限时的80%一90%。

二、加强节点强度:在地震作用下,希望塑性铰出现在梁端,这样就不会引起高层结构太大的侧向变形,避免了倒塌的后果。

但是在桥梁结构中,如果梁端出现较大的转角,就会引起桥面系极大的破坏,甚至使桥梁结构完全丧失使用功能,这是人们所不愿看到的。

因此在桥梁抗震设计中,一般选择塑性铰出现在桥墩中。

由于桥梁结构都是单层或者双层,即使墩柱中出现塑性铰,在设计预期的地震作用下,只要墩柱的延性能力满足塑性铰转角的需求,都不会引起倒塌的后果。

对于桥梁节点部位的抗震要求,则与建筑抗震规范一致。

节点是连接桥墩和盖梁的传力构件,是保证整个结构良好工作的关键部位,属于能力保护构件,因此对其强度和刚度要求都较高。

(一)在由桥墩和盖梁组成的框架结构中,在横向地震作用下,塑性铰可能出现在墩底截面,墩顶截面,节点,梁端截面。

根据能力抗震设计思想,盖梁的极限强度一般要比桥墩截面大,如果盖梁中配有预应力筋,其极限强度会更大,因而一般不会称为结构的薄弱环节。

在横向作用力增大的过程中,墩底截面弯矩最大,首先进入屈服状态。

在墩底截面出现塑性铰以后,截面上的弯矩会保持平稳状态不再增长,而墩顶截面的弯矩会随框架变形的增加而持续增大,节点核心区域内的箍筋应力也会随之增加直至屈服。

此时,节点区域的刚度出现退化,会削弱对墩顶截面的约束,甚至形成铰接约束,从而引起结构中的内力重分布,使结构侧向变形加速变大,对结构横向抗震性能是很不利的。

节点核心区的箍筋如果在墩底截面的塑性铰出现以前就进入屈服,会削弱对墩顶截面的约束,甚至形成铰接约束,从而引起结构中的内力重分布,墩顶截面弯矩减小,墩底截面弯矩增大,使得墩底更快进入屈服状态,从而降低框架结构的横向抗震性能。

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