桥梁抗震体系

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桥梁工程抗震设计的主要内容和方法

桥梁工程抗震设计的主要内容和方法

桥梁工程抗震设计的主要内容和方法通过本学期所学的《土木工程地质》,我们初步了解到了桥梁工程。

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。

所以结合所学现代刚桥等知识及搜集的资料,本文将大致讲述桥梁工程抗震设计的主要内容和方法。

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。

桥梁结构的抗震性能分析

桥梁结构的抗震性能分析

桥梁结构的抗震性能分析桥梁是人类历史上重要的建筑结构之一,不仅满足交通运输需求,更是现代城市发展的重要支撑。

随着现代建筑技术的不断发展,桥梁的设计和施工已经越来越复杂。

对于桥梁结构来说,抗震性能是一个至关重要的问题,因为地震灾害可能会严重破坏桥梁,使得交通运输瘫痪。

因此,本文将对桥梁结构的抗震性能进行分析。

一、桥梁的结构桥梁根据结构形式不同可以分为梁桥、拱桥、索桥和刚构桥等四种类型。

梁桥是由平行的梁及其支座组成,多用于跨越短距离和交通量小的地段。

拱桥则是由拱脚、拱顶和拱肋等多个构造组成,其结构特点是各构造部件间呈连续的曲面式关系。

由于其特殊的结构形式,拱桥被广泛应用于跨越峡谷、江河等大跨度地段的桥梁建设。

索桥则是一种桥梁结构体系,以索缆为受力构件并通过锚固点固定支撑,经过多次数值分析和实际工程实践证实,索桥可以通过调整索缆的受力长度来有效地适应抗震和其他外力的要求。

刚构桥的结构框架由梁、柱、墩和短梁等构件组成,是由于其体系拥有较好的整体刚度及稳定性,而广泛应用于复杂地形、大站场、长跨度等场地的建设。

二、桥梁的抗震问题由于桥梁通常跨距大,所以抗震问题是一个很大的挑战。

通常,桥梁在地震中承受两个主要影响:地震的动力荷载和基础地震波动。

前者来自地面的水平震动及桥梁结构的固有振动,后者是由地震波产生的地基动力传递至桥墩、承台和桥面加速度的结果。

为了保证桥梁在地震时的抗震性能,需要考虑三种不同的层面:桥梁整体体系的层面、各组件的层面和基础的层面。

三、桥梁抗震设计方法桥梁抗震设计的基本要求是在最大地震荷载作用下,保障桥梁能够安全运行并尽可能地减少损失。

其设计方法有以下几个方面:1、选择抗震放大系数:为保证桥梁对地震的安全性能,在抗震设计时通常会采用安全系数的方法,也就是抗震放大系数的方法来进行设计。

在设计时需要选择适当的放大系数,一般根据历史地震资料、地震区域分类等进行科学合理的选择。

2、固有周期平衡:固有周期是指桥梁在水平向上受到弹性竖向外荷载时完成一个完整周期振动的时间。

桥梁抗震规范

桥梁抗震规范

桥梁抗震规范
桥梁抗震规范是由国家规范性文件控制的,对桥梁结构在地震力作用下的有效抗震性能及设计进行指导和规约。

桥梁抗震规范中分两个部分:一部分为地震力计算和地震力抗震设计;一部分为桥梁结构体系材料性能评定及控制,全面控制桥梁施工抗震性能。

一、地震力计算和地震力抗震设计
1、地震计算:包括津门落差法的应力时程及非线性时程的确定,地震励磁幅值、地震动时程和随机动性质计算,绑定地表震级和桥梁地基质量计算,建立桥梁震源大小及励磁参数等。

2、地震力抗震设计:确定抗震性能要求,确定桥梁抗震设计结构体系,确定抗震结构控制参数,确定桥梁抗震设计分析方法,确定抗震设计措施及其设计方法。

二、桥梁结构体系材料性能评定及控制
1、桥梁结构体系材料性能评定:桥梁抗震规范要求对桥梁用材进行设计有效性能评定,明确桥梁用材形状和尺寸,以及其在正常及地震力作用下有效性能,以及桥梁连接部位评定要求。

2、材料控制:根据公路铁路工程国家规范完善桥梁用材抗震性能控制,包括在桥梁用料质量检验上,充分调动桥梁质量检验人员的责任心,有效控制桥梁施工抗震性能。

总之,桥梁抗震规范的建立和完善,整个桥梁建设施工过程抗震性能得到有效控制,为桥梁安全稳定维护、抵御地震灾害提供可靠的保障。

桥梁工程中桥梁抗震设计

桥梁工程中桥梁抗震设计

路桥科技169 桥梁工程中桥梁抗震设计鲍 伟(安徽省公路桥梁工程有限公司,安徽 合肥 230031)摘要:近年来,我国社会经济快速发展,桥梁工程的建设速度也不断加快。

桥梁的抗震设计也成为一个重要的话题,尤其是处于地震带的区域,更要在桥梁工程的设计时考虑好抗震设计,确保桥梁在使用过程中的安全性与可靠性,满足我国社会经济的发展需求。

基于此,本文将对桥梁工程中桥梁抗震设计进行分析。

关键词:桥梁工程;桥梁抗震设计;桥梁设计1 桥梁震害分析 在城市现代化发展进程中,城市人口形成了聚集状态,加快了区域内经济发展进程。

交通网络应用在城市命脉主体中,旨在全面提升城市抗震性能,加强桥梁抗震效果设计。

依据最近几十年实际发生的地震灾害事件,桥梁工程在地震灾害中极易遭受破坏,作为抗震防灾的关键环节。

桥梁工程在发生破坏时,将会阻断受灾区的交通线路,提升灾区救援困难,使地震引起的关联灾害持续深化,增加了救灾、灾后建设等工作的难度。

与此同时,桥梁在社会组织作为交通性基础设施,在建设时投入大量资金,极具公共性,灾后运维管理存在多重阻碍。

为此,加强桥梁抗震设计,尽可能地减少桥梁在地震中产生的损失问题,保障公共区域的基本安全。

结合往期地震中桥梁震害的具体情况,大致分为四种破坏类型:第一种桥梁工程震害为上部结构破坏,第二种为支座破坏,第三种为下部结构破坏,第四种基础结构破坏。

具体表现为:(1)会对地基产生破坏。

当地震发生后,地基是最先遭受冲击的部分,如果桥梁工程的地基土质松软,对地基的破坏力会更大。

(2)会对桥墩产生破坏。

在发生地震后,桥墩会在地震波的影响下出现偏移,这时就会剪断支座锚栓,极有可能造成桥段断裂或者桥梁坍塌。

(3)会对桥梁支座产生破坏。

当地震发生时,地震的破坏力会得到支座的阻挡与消除,虽然支座能对桥梁主体进行保护,但支座被破坏后,也会发生落梁的问题。

所以,需要做好抗震设计,降低地震产生的破坏。

2 桥梁工程中桥梁抗震设计 地震灾害所导致的桥梁垮塌、墩柱破坏、支座位移过大等震害将直接影响路网畅通甚至造成严重生命和财产损失,这引发了建设行业对抗震设计理念和设计方法的重视。

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。

桥梁抗震方案

桥梁抗震方案

桥梁抗震方案随着人们对交通运输的不断需求,桥梁作为连接交通的重要纽带,承载着巨大的交通压力。

然而,在地震等自然灾害发生时,桥梁的安全性成为了一个重要的考虑因素。

为了确保桥梁在地震中的抗震能力,我们需要制定一套科学合理的抗震方案。

本文将从桥梁建设的设计阶段、施工阶段以及使用和维护阶段综合考虑,提出一种综合性的桥梁抗震方案。

一、设计阶段在桥梁的设计阶段,我们需要从以下几个方面考虑桥梁的抗震性能。

1. 地震烈度评估:首先,需要对桥梁所在地区的地震烈度进行评估,了解地震的频率、震级以及地震波特征。

根据不同地区的地震烈度,可以制定相应的抗震设计参数,确保桥梁具备足够的抗震能力。

2. 结构布局优化:优化桥梁的结构布局,采用合理的桥型和桥墩布置,以增加桥梁的整体稳定性。

比如,在地震影响较大的地区,可以采用适度的曲线形式,减小主梁的跨度,提高桥梁的抗震能力。

3. 使用抗震构件:在设计桥梁的结构时,可以使用抗震减灾技术,如采用橡胶支座、隔震墩等抗震构件,提高桥梁的整体抗震性能。

二、施工阶段在桥梁的施工阶段,抗震措施同样需要得到充分关注和实施。

1. 施工质量控制:确保桥梁的施工质量符合设计要求,特别是关键构件的安装和连接部分。

通过密实土方、控制加固浆料的配制比例、加强钢筋的质量监测等方式,提高桥梁的整体抗震性能。

2. 施工过程监控:实施严格的施工监控,对桥梁的施工过程进行实时监测和记录,发现问题及时调整施工方案,确保施工过程中的抗震要求得到满足。

三、使用和维护阶段在桥梁的使用和维护阶段,我们需要采取综合性的措施,确保桥梁的持续抗震能力。

1. 定期检测和评估:定期对桥梁进行全面检测和评估,发现桥梁结构的损伤或者变形情况,进行及时维修和加固。

同时,根据检测结果,对桥梁的抗震性能进行评估和调整。

2. 维护保养工作:加强桥梁的维护保养工作,及时清理桥梁上的积水、杂物等,防止对桥梁的结构产生影响。

定期对桥梁的防腐、涂漆等工作进行维护,保障桥梁的使用寿命和抗震能力。

现代桥梁建设中的抗震技术

现代桥梁建设中的抗震技术

现代桥梁建设中的抗震技术桥梁作为交通运输的重要枢纽,在现代社会中发挥着不可或缺的作用。

然而,地震等自然灾害的频繁发生对桥梁的安全性构成了巨大威胁。

为了保障桥梁在地震中的稳定性和可靠性,现代桥梁建设中采用了一系列先进的抗震技术。

一、地震对桥梁的破坏形式要理解抗震技术的重要性,首先需要了解地震对桥梁可能造成的破坏形式。

地震作用下,桥梁可能会出现以下几种常见的破坏情况:1、桥梁上部结构的移位和掉落地震产生的水平力会使桥梁上部结构发生水平位移,严重时可能导致上部结构从支座上滑落或坍塌。

2、桥墩的损坏桥墩是桥梁的主要承重构件,地震时可能会由于弯曲、剪切或纵筋屈服等原因而受损,甚至断裂。

3、基础的破坏强烈的地震动可能导致桥梁基础的不均匀沉降、滑移或破坏,从而影响整个桥梁的稳定性。

4、连接部位的失效桥梁各部分之间的连接部位,如伸缩缝、支座等,在地震中容易出现损坏,影响桥梁的整体性。

二、现代桥梁抗震设计理念针对地震可能对桥梁造成的破坏,现代桥梁抗震设计理念主要包括以下几个方面:1、性能设计不再仅仅满足于“小震不坏,中震可修,大震不倒”的传统设计原则,而是根据桥梁的重要性和使用要求,设定不同的性能目标,如在不同地震强度下的变形限制、残余位移等。

2、多水准设防考虑多种地震水准,进行相应的分析和设计,以确保桥梁在不同强度地震下的安全性。

3、基于位移的设计以桥梁在地震作用下的位移响应作为设计的主要控制参数,更加直接地反映结构的变形能力和抗震性能。

三、现代桥梁抗震技术措施1、合理的结构选型选择合适的桥梁结构形式,如连续梁桥、拱桥、斜拉桥等,以及合理的跨径布置和桥墩形式,能够有效提高桥梁的抗震性能。

例如,连续梁桥具有较好的整体性,在地震中能够更好地协同工作。

2、增加结构的延性通过合理配置钢筋、采用高强度材料等方式,提高桥墩、梁体等构件的延性,使其在地震作用下能够发生较大的变形而不发生脆性破坏。

3、减隔震装置的应用(1)橡胶支座橡胶支座具有良好的竖向承载能力和水平变形能力,能够有效隔离地震能量的传递,减小桥梁结构的地震响应。

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。

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桥梁抗震体系内容摘要:在桥梁设计中,现行的通常做法是仅对桥粱进行简单抗震设防,桥粱结构设计工程师应努力掌握更多的结构抗震知识,提高抗震设防意识。

本文分析了桥梁的震害特征和原因,阐述了桥梁抗震设计的具体原则和方法。

关键词:抗震设计;桥梁;地基与基础一.概述我国是世界上地震活动最为强烈的国家之一,今年5月份的四川汶川大地震造成了令人触目惊心的损失,作为结构设计工程师,必须充分认识到自己的职责所在,尽可能得利用自己掌握的专业知识,合理提高结构物的抗震能力。

尽量减少地震带来的灾害。

二.桥梁的震害及特征对国内外震害的调查表明,在过去的地震中,有许多桥梁遭受了不同程度的破坏,其主要震害有以下几点。

1.桥台震害桥台的震害主要表现为桥台与路基一起向河心滑移,导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂:霞力式桥台胸墙开裂,台体移动、下沉和转动;桥头引道沉降,翼墙损坏、开裂,施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。

桥台的滑移与倾斜会进一步使主梁受压破坏,甚至使主梁坍毁。

2.桥墩震害桥墩震害主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位,墩身开裂、剪断,受压缘混凝土崩溃。

钢筋裸露屈曲,桥墩与基础连接处开裂、折断等。

3.支座震害在地震力的作用下,由于支座设计没有充分考虑抗震的要求,构造上连接与支挡等构造措施不足,或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素,导致了支座发生过大的位移和变形,从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等.并由此导致结构力f专递形式的变化,进而对结构的其他部位产生不利的影响。

4.梁的震害桥梁最严重的震害现象是主梁坠落。

落梁主要是由于桥台、桥墩倾斜、倒塌,支座破坏.梁体碰撞,相邻墩间发生过大相对位移等引起的。

5.地基与基础震害地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌。

并在震后难以修复使用的蕈要原因。

地基破坏主要是指因砂土液化、不均匀沉降及稳定性不够等因数导致的地层水平滑移、下沉、断裂。

基础的破坏与地基的破坏紧密相关,地基破坏一般都会导致基础的破坏,主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳。

6.另外桥梁结构的震害还表现在:结构构。

造及连接不当所造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成的桥台沉降或斜度过大而造成墩台承受过大的扭矩引起的破坏。

三.桥梁的震害原因国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明,现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生,而顺桥向震害尤其严重,分析其破坏原因主要表现在以下几个方面:1.地震位移造成的粱式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或粱体相互碰撞引起的破坏。

而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏,拱圈在拱顶、拱脚产生的破损裂缝,甚至整个隆起变形。

2.地震位移的影响,进而放大了结构的振动反应,使落梁的可能性增大。

当采用排架桩基础时,则使桩基的承载力降低,从而造成与地震反应无关的过大的竖向和横向位移,而简支粱桥对此尤为明显。

另外,由于地基软弱,地震时当部分地基液化失效后引起了结构物的整体倾斜.下沉等严重变形,进而导致结构物的破坏,震害较重。

3.支座破坏,在地震力的作用下,由于支座设计没有克分考虑抗震要求。

构造上连接与支挡等构造措施不足,或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素,导致了支座发生过大的位移和变形,从而造成如支座锚同螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等,并由此导致结构力的传递形式的变化,进而对结构的其他部位产生不利的影响。

4.软弱的下部结构破坏。

即由于桥梁下部结构不足以抵抗其自身的惯性力和支座传递的主梁的地震力,导致结构下部的开裂、变形和失效,甚至倾覆,并由此引起全桥的严重破坏。

5.在松软地基上的桥梁。

特别是特大桥、大中桥,地震时往往发生河岸滑移使桥台向河心移动。

导致全桥长度的缩短,这类震害是比较严重的。

6.另外桥粱结构的震害还表现在如结构构造及连接不当造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成桥台沉降或斜度过大造成桥墩台承受过大的扭矩而引起的破坏等多种原因。

四.公路桥梁抗震设防原则及分类1.设防原则桥梁结构抗震设计的基本思想和设计准则是制定设计规范的重中之重,它决定了抗震设计要达到的目标、地震动水平和结构对地震反应的汁算方法。

我国现行的《公路桥梁抗震设计规范》(JTJ004—89)采用的是单一水准的抗震设防思想,进行了基本烈度(中震)下的抗震指引。

基本烈度是由中国地震烈度区划图确定的。

该规范7度、8度和9度地区相应的地震最大动加速度设计值分别取0.1 g,0.2g和0.4g (g为重力加速度)。

另外,根据线路等级和结构重要性以及修复的难易程度,采用重要性修正系数对结构的地震作用进行修正。

但公路桥梁抗震设计规范的重点放在梁式桥墩台和一般跨径的拱桥上,较少详尽考虑刚架拱桥、连续刚构、斜拉桥、超过150m 的粱式桥等。

因此,单一的抗震强度设防思想在目前我国公路桥梁抗震设计中有待完善。

2.震级和烈度震级:反映某次地震震源释放能量的多少。

烈度:表示某一地区的地面和各类建筑物遭受某一次地震影响的强弱程度,是反映某个指定场地的地面运动效应的尺度。

烈度以描述震害宏观现象为主,根据建筑物的破坏程度、地貌变化特征、地震时人的感觉、家具器物的反应等方面进行分级。

由此可见.震级是定量概念,与某次地震对应;烈度是定性概念,与某次地震非一一对应,但与结构的破坏程度和地震动峰值加速度对应。

因此,设防烈度才是抗震设计的主要依据。

五.桥梁抗震设计及措施结构抗震设计的基本思想和设计原则是制定规范的最重要之处,它决定了抗震设计要达到的目标、采用的设计地震动水平和地震反应的计算方法。

1.桥梁抗震设计原则1)结合地形、地质条件、工程规模及震害经验,合理选择桥型及墩台、基础形式。

2)同一座桥中.尽景避免高墩与大跨的结合。

宜采用减少上部结构自重并有利于抗震的结构形式。

3)体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。

4)采用有利于提高结构整体性的连接方式.墩台结构采取提高其延性、震动衰减快的相关措施,必要时设置减隔震支座.塑性铰等防震装置。

5)尽可能采用技术先进、经济合理、便于修复加固的结构体系。

6)进一步开展减震、隔震支座的研究和应用;加强钢筋混凝土桥墩的延性分析与计算。

确定桥墩塑性铰区域的范围。

7)对于高墩、大跨的特殊桥梁.应进行专题抗震设计与研究。

2.总体设计中应注意的问题根据桥梁震害的分析知道,地震对桥梁的破坏作用,不仅与桥梁的结构本身有关,还与所处的场地、地基及地形地貌等有关。

抗震设计中除了进行抗震设计计算外.桥位选择、桥型选择、结构体系布置、结构构造设计同样重要。

1)桥位选择选择桥址时,应避开地震时可能发生地基失效的松软场地,选择孥硬场地。

基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基足理想的桥址场地;饱和松散粉细砂、人工填土和极软的粘土地基或不稳定的坡地都足危险地区。

拱桥应尽量避免跨越断层,特殊困难情况下应进行地震安全性评价。

2)桥型选择桥梁应结合地形、地质条件、工程规模及震害经验,选择合理的桥型及墩台、基础型式。

宜尽可能采用技术先进、经济合理、便于修复加固的结构体系。

可以考虑采用减震的新结构,比如型钢混凝土结构等。

3)桥孔布置桥孔宜选用有利于抗震的等跨布置.并尽量避免高墩与大跨的结合。

宜体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。

位于地震后可能形成泥石流沟谷上的桥梁,孔跨和桥下净高宜根据流域内的地形、地质情况酌情加大。

3.桥梁抗震构造措施1)基础抗震措施应加强基础的整体性和刚度,同时采取减轻上部荷载等相应措施,以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。

在可能发生地震液化的地基上建桥时.应采用深基础,使桩或沉井穿过可能液化的土层埋人较稳定密实的土层内一定深度。

并在桩的上部,离地面l—3m的范围内加强钢筋布设。

2)桥台抗震措施桥台胸墙应适当加强,并增加配筋。

在粱与梁之问和梁与桥台胸墙之间应设置弹性垫块,以缓和地震的冲击力。

采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌。

使结构尽量保持四铰框架的结构,以防止墩台在地震时滑移。

当桥位难以避免液化土或软土地基时,应使桥梁中线与河流正交,并适当增加桥长,使桥台位于稳定的河岸上。

桥台高度宜控制在8 m以内;当台位处的路堤高度大于8 m时,桥台应选择在地形平坦、横坡较缓、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段通过,并尽量降低高度,将台身埋置在路堤填方内,台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护,桥台基础酌留富余量。

如果地基条件允许,应尽量采用整体性强的T形、U形或箱形桥台,对于桩柱式桥台.宜采用埋置式。

对柱式桥台和肋板式桥台,宜先填土压实。

再钻孔或开挖,以保证填土的密实度。

为防止砂土在地震时液化,台背宜用非透水性填料,并逐层夯实,要注意防水和排水措施。

3)桥墩抗震措施利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。

高墩宜采用钢筋混凝土结构,宜采用空心截面。

可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩,桩、柱间设置横系梁等,提高其抗弯延性和抗剪强度。

在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置。

墩柱的箍筋间距对延性影响很大,间距越小延性越大。

桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。

可将矮墩放置在钢套筒垦来调整墩柱的刚度和强度,套筒下端的标高同其他桥墩的地面标高。

4)支撑连接构件抗震措施墩台顶帽上均应设置防止落粱措施,加纵、横向挡块以限制支座的位移和滑动。

橡胶支座具有一定的消能作用,对抗震有利。

在不利墩上还应采用减隔震支座(聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等)及塑性铰等消能防震装置等。

选用伸缩缝时,应使其变形能力满足预计地震产生的化移,并使伸缩缝支承面有足够的宽度,同时设置限位器与剪力键。

5)上部结构抗震措施落粱震害极为常见。

实践证明,加强上部结构的整体性,限制其位移,是提高桥梁上部结构抗震能力的有效措施。

预防措施有:(1)通常在梁(板)底部加焊钢板,或采用纵、横向约束装置限制梁的位移,如拉杆、钢筋砼挡块、锚杆等,梁与墩帽用锚栓连接,T梁在端横隔板之间螺栓连接。

曲梁桥,应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。

桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。

(2)梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离,以及挂梁与悬臂的搭接长度必须满足地震时位移的要求。

(3)桥梁跨径较大时,可用连续梁替代简支梁以减少伸缩缝,宜采用箱型截面。

(4)当采用多跨简支梁时,应加强梁(板)之间的纵、横向联系,将桥面做成连续,或采用先简支后结构连续的构造措施。

(5)采用真空压浆方法,保证预应力管道水泥浆饱满,提高预应力桥梁的强度和刚度。

6)结点抗震措施桥梁结点区域一旦受损将难以修复。

城市高架桥墩柱的结点、桥墩与盖梁的结点、桥墩与基础的结点等,是保证桥梁整体工作的重要构件。

在桥梁抗震设计中,除了保证墩、梁有足够的承载力和延性外,还要保证桥梁结点有足够的承载力,避免结点过早破坏,即“强节点,弱构件”。

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