桥梁抗震构造措施
桥梁抗震体系

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。
抗震措施与抗震构造措施

抗震措施与抗震构造措施抗震措施和抗震构造是建筑物在地震中保持稳定和安全的关键因素。
抗震措施是在建筑物设计、建造和使用过程中采取的一系列措施,旨在减少地震造成的破坏,并提高建筑物的抗震能力。
抗震构造是建筑物结构的设计和构造方法,用于增加建筑物的抗震能力和韧性。
首先,抗震措施包括:1.合理的建筑设计:建筑物设计过程中应考虑地震的作用,确保结构能够充分承受地震荷载。
2.地基处理:选择稳定的土壤,进行合理的地基处理,增加建筑物的稳定性。
3.隔震措施:采用隔震技术,将建筑物与地基隔离,减少地震对建筑物的影响。
4.抗侧移措施:在建筑物的底部设置抗侧移墙或抗侧移支撑,增加建筑物的稳定性。
5.加固措施:对老旧建筑进行加固,如加装钢筋混凝土柱、墙体加固等,提高建筑物的抗震能力。
6.防震设备:安装防震设备,如减震器、减震支座等,减少地震对建筑物的影响。
7.预应力技术:采用预应力技术,增加结构的抗震能力和韧性。
其次,抗震构造措施包括:1.建筑物布置:根据地震力的作用方向,合理布置建筑物的结构,如提高建筑物的刚度和抗侧稳定性。
2.结构材料选用:使用高强度材料,如高强度混凝土、高强度钢材等,提高建筑物的抗震能力和韧性。
3.结构形式:选择合适的结构形式,如框架结构、桁架结构等,增加建筑物的承载能力和抗震能力。
4.桥梁结构的抗震设计:在桥梁结构设计中,采用合理的桥墩和桥面板设计,增加桥梁的抗震能力。
5.状态监测:对建筑物进行定期的状态监测,如裂缝检测、变形监测等,及时发现和处理潜在的安全隐患。
综上所述,抗震措施和抗震构造措施是保证建筑物在地震中保持稳定和安全的重要手段。
只有在建筑物的设计、施工和使用过程中采取合理的抗震措施和抗震构造措施,才能提高建筑物的抗震能力,降低地震带来的破坏风险。
抗震构造措施

桥梁抗震的构造措施一、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磁撞引起的破坏,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)由于地基土(如饱和粉细纱和饱和粘沙土1的地震液化影响同样加大了地震位移的影响,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,由于支座设计没有充分考虑抗震要求。
构造上连接与支挡等造措施不足,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位移和变形,从而造成如支座锚固螺栓拔出、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。
二、桥梁抗震设计及措施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。
公路桥梁抗震设计规范(新)

中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁抗震设计规范》条文框架1 总 则1.0.1 为了贯彻执行中华人民共和国防震减灾法并实行以预防为主的方针,减轻公路桥梁的地震破坏,保障人民生命财产的安全和减少经济损失,更好地发挥公路运输及其在抗震救灾中的作用,特制定本规范。
按本规范进行抗震设计的桥梁,其设防目标是:当遭受桥梁设计基准期内发生概率较高的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受桥梁设计基准期内发生概率较低的罕遇地震影响时,应保证不致倒塌或产生严重结构损伤,经加固修复后仍可继续使用。
1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地区的公路桥梁,必须进行抗震设计。
各类桥梁必须进行多遇地震E1作用下的抗震设计,除6度地区以外,A、B、C类桥梁还必须进行罕遇地震E2作用下的抗震设计。
1.0.3 本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区的常用公路桥梁的抗震设计。
抗震设防烈度大于9度地区的桥梁和行业有特殊要求的大跨度或特殊桥梁,其抗震设计应作专门研究,并按有关专门规定执行。
1.0.4 抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图GB18306-2001的地震基本烈度。
对已作过专门地震安全性评价的桥址,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。
1.0.5 公路桥梁的抗震设计,除应符合本规范的要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1.0.6 按本规范进行抗震设计的桥梁结构类型为:(1)主跨径不超过200米的混凝土梁桥(2)主跨径不超过200米的圬工或混凝土拱桥(3)主跨径不超过200米的混凝土斜拉桥和悬索桥主跨径超过200米的大跨径桥梁,本规范只给出抗震设计原则。
2术 语、符 号2.1术语2.1.1 抗震设防烈度 seismic fortification intensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
抗震构造措施中挡块、防落梁装置的设计问题探讨

抗震构造措施中挡块、防落梁装置的设计问题探讨(同济设计院桥梁工程院任明飞摘抄整理)桥梁抗震挡块、梁梁、梁墩拉杆(索)等防落梁装置是在出现“超预期地震荷载”情况下桥梁防止落梁的重要措施,我国现行的公路抗震细则、城市桥梁抗震规范、铁路抗震规范仅在构造措施中提出应设置挡块、防落梁装置的要求,对其并没有提出设防性能理念或具体量化的规定。
前段时间在集团举办的培训会上,讲课的院内老师提出“不必纠结挡块、防落梁装置承载力”的说法,本人认为值得探讨,现将我的学习心得整理一下,供同仁们商榷,请感兴趣的同仁批评指正。
现代桥梁的抗震设计思想,已经纳入延性设计和减隔振设计技术,容许桥梁在强震时发生局部损坏和较大的位移,同时要求设置“保险丝”构件,保护结构在“超预期地震荷载”下上部结构不能出现破坏性的损害,不致严重影响交通。
桥梁挡块、防落梁装置就是这类“保险丝”构,对于“保险丝构件”,有人认为要“分级设防,超出一定的地震荷载可以适当受损,但要易于修复补强,但具体怎么设计,我们没有规定,可以参考其他规范“;有人认为要“坚强无比,扛得起、挡得住,要准确计算出挡块荷载,按弹性强度设计方法控制”,有人认为”不必纠结该类构件的强度要求,只要有个东西就行”,总之,众说纷纭,没有定论。
国内桥梁抗震规范研究起步较晚,基本处在学习和消化阶段,大部分精力都放在抗震概念设计、体系选择、理论分析、支座或阻尼器装置参数优化等理论上,对设计来说最实用的构造细节研究较少,规范的条文基本是延续老规范定型内容或者参考别国规范,没有形成较为权威、完善合理的设计思想和方法,在理论研究体系上尚属盲区空白;相比之下,其他国家的规范对此有比较系统的研究和比较成熟的设计理念,尤其是日本规范,“他山之石,可以攻玉”,我们不妨以他们的研究成果和规定来检讨一下我们对于该类构件的思维认识?一、日本规范日本公路抗震规范是采用L1地震动、L2地震动的两阶段水平设计地震动,从抗震性能层面上分为三类:第一,地震不损坏桥梁的健全性和适用功能,第二,限定地震下对桥梁的损害,并可迅速恢复桥梁的使用性能,短期内可恢复交通;第三,桥梁的损坏是非致命的,不落梁;对于L1地震动,其要求A类(对应我们国家C、D类)、B类桥梁(对应我们国家A、B 类)应确保抗震性能1,对于L2地震动,其要求A类(对应我们国家C、D类)应确保抗震性能3,B类桥梁(对应我们国家A、B类)应确保抗震性能2;同时要求即使发生抗震设计时预想不到的地震反应或者地基破坏而产生的结构破坏,避免落梁发生,这是日本规范抗震的核心思想。
桥梁设计中的抗震规范要求

桥梁设计中的抗震规范要求桥梁是连接两个地点的重要交通设施,其结构稳定性对于交通运输的安全和效率具有至关重要的作用。
然而,地震是一种常见的自然灾害,给桥梁带来严重的破坏和风险。
因此,在桥梁设计中,抗震规范要求成为了必不可少的考虑因素。
1. 抗震设计目标桥梁的抗震设计目标是确保在地震发生时,桥梁结构能够保持稳定并限制破坏。
主要目标包括:- 控制桥梁的渐进破坏,避免局部破裂或崩溃;- 限制桥梁结构的变位,确保桥梁对车辆通行的影响最小化;- 确保桥梁的结构完整性,防止桥梁产生全面崩溃。
2. 抗震力学分析桥梁的抗震设计需要进行抗震力学分析,以研究桥梁在地震作用下的受力和变形情况。
主要分析内容包括:- 桥梁的自振周期分析,确定振动特性;- 桥梁在地震作用下的动力响应分析,包括受力、位移和动应力等参数;- 确定桥梁结构的抗震性能指标,如抗震弹性系数和耗能能力等。
3. 抗震设计方法根据抗震力学分析的结果,抗震设计方法主要包括以下几个方面:- 采用适当的抗震设计参数,如强度等级和位移限制;- 选择合适的结构形式和材料,以提高抗震能力;- 优化桥梁结构,确保在地震作用下的受力均匀分布;- 加强桥墩和桥梁连接处的抗震性能,避免发生局部破坏;- 设计合适的减震措施和能量耗散装置,提高桥梁的耐震能力;4. 抗震设防要求抗震设防要求是指桥梁设计中对于地震作用的规定和要求。
根据地震地区的构造特点和地震烈度,抗震设防要求会有所不同。
一般包括以下方面的要求:- 设计地震加速度谱和反应谱,用于抗震力学分析;- 限制桥梁结构的最大变位,确保正常通行;- 确定桥梁的最小抗震强度,以保障结构的安全性;- 要求采用抗震构造措施,如加强桥墩和桥梁连接部位;- 确定抗震设计的控制材料性能和构件尺寸。
5. 抗震施工要求除了设计阶段的抗震规范要求,抗震施工要求也是确保桥梁抗震性能的重要环节。
主要包括以下几个方面:- 选用符合抗震要求的材料和设备;- 严格按照设计要求进行施工,避免施工质量问题对抗震性能的影响;- 设置合适的监测装置,及时掌握桥梁结构的变化情况。
桥梁震害和抗震措施分析

常发生 ,主要是 因为有岸坡移动 、地基 失效 ,以及桥墩 的折 断和倾斜倒塌 。落梁 不 仅破坏桥梁结 构本身 ,还会使交通 中断 ,阻碍救援速度 和恢 复工作 ,从而引起 更 大损失。
1 桥 梁震害
地震对桥 梁的危害与很 多因素有关 ,有桥梁 的结 构型式 、体系布置 、抗震 构 造 、桥梁选址 以及地基条件 。地震 对桥梁上部结构 的破坏包 括梁移位 、落梁 、梁 端撞击 、桥 面伸缩缝损坏 、支 座损 坏等 。地震对桥梁 下部结构的破坏包括桥墩 折 断 、钢筋混凝土剥落 、系梁 开裂、挡块 失效 、倾斜等。
1 . 3伸缩缝及挡块破损
桥梁结 构体 系中抗震 性能 比较薄 弱的部 位包括伸 缩缝 和剪力键 等支承 连接 件 。在地震发生时 ,这些 支承连接件往往 发生破 坏。另外 ,经 常发 生的破 坏还有 桥梁 附属支 座移位与变形 ,以及护栏开裂和伸缩缝张开或挤压等 。
1 . 4 墩台破坏
与梁之间 ,以及梁与桥台胸墙之间。 2 . 3 桥 台和桥 墩 当主河槽与河滩分界处 的地形发生突变时 ,不适合把桥墩设置在 这些地 方 ; 位于软弱地基和容 易液化 失效地基上的桥墩基础 ,应该采用深基础 ;桥墩不宜承
地震发生 时 ,巨大的地震作用使 上部结构在纵 向 、横向发生移动 ,进而 引起
绍了一些桥 梁震害 ,并分析 了发生震 害的原 因,以及针对具体震 害提 出一 些抗震措施 。 关键 词 :桥梁结构 ;地震震 害;抗震措施
水平移动 ,进 而破坏桥梁结构 。在选择桥位 时应该 尽量避开不 良地质 区,这些不 良地质 区包 阔活动断层及其临近地段和有 可能滑坡 或崩塌地段 ,还有可能液化 的 软弱 土层地段 。因为一些原 因无法避免 时,可以采 用深基础 ,或者对地基进行处 理 ,而且桥梁 中线应与河流正交 。
“抗震措施”“抗震构造措施”你真的分清了吗

“抗震措施”“抗震构造措施”你真的分清了吗抗震措施和抗震构造措施是两个与地震相关的概念,它们在地震灾害防范领域具有不同的含义和重要性。
在本文中,我将详细解释这两个概念的区别以及它们在地震防范工作中的作用。
首先,抗震措施是指通过各种手段和方法采取的措施,旨在减少或避免地震对人们生命财产的造成损失。
这包括预防措施、应急救援准备和灾后恢复重建等方面。
抗震措施的目标是通过提高社会抗震能力、减少地震灾害的风险和损失,保护人们的生命、财产和环境安全。
抗震措施的具体内容包括但不限于以下几个方面:1.建立完善的地震监测系统,及时掌握地震信息,提高预报预警水平;2.制定科学合理的建筑物设计标准,采用抗震设计方法和技术,确保建筑物的安全性;3.加强市政基础设施的抗震能力,如道路、桥梁、水电站等;4.开展地震宣传教育,培养人们的地震防范意识,并掌握相关的自救互救技能;5.建立健全的应急救援机制,提高地震灾害的应急救援能力;6.做好灾后恢复和重建工作,及时帮助灾民恢复正常生活。
与此相对应的是抗震构造措施,它是指在建筑物或其他工程结构的设计和施工过程中所采取的措施,以增强其抗震能力。
抗震构造措施是在建筑物的设计阶段采取的一系列技术措施,以提高建筑物抵抗地震力的能力,减少地震对结构的破坏。
它关注的是建筑物内部结构和材料的特性,以及它们在地震荷载下的应力和变形。
抗震构造措施通常包括以下几个方面:1.采用抗震墙、剪力墙等结构形式,以提高建筑物的整体刚度和稳定性;2.使用抗震钢筋和抗震连接件,以增强结构的承载能力;3.加固和改造老旧建筑,提高其抗震能力;4.设计合理的结构减震措施,如减震支座、减震墩等,以消减地震对建筑物的影响;5.在施工过程中,确保材料的质量和施工质量,严格控制工程施工的各个环节。
抗震构造措施的目标是在地震发生时,使建筑物能够尽可能地保持完好,减少破坏和倒塌的风险,确保人们的生命财产安全。
综上所述,抗震措施和抗震构造措施是两个不同但相互关联的概念。
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桥梁抗震的构造要求有哪些?1.对简支梁,连续梁等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,阻止梁的横向位移。
2.对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。
3.对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。
4.对简支梁应采取措施防止地震中落梁,如采用螺栓连接,钢夹板连接,以及将基础置于可液化层一定深度等措施。
5.对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁,承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。
6.对于砖石混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处,截面突变处的抗剪强度。
7.桥台胸墙应予加强。
在胸墙与梁端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青、油毛毡等。
8.砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。
9.不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建,并应合理布置桥孔,避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。
10.大跨径拱桥的主拱圈,宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式,如箱形拱,板拱等。
当主拱圈采用组合断面时,应加强组合截面的连接强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。
11.大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。
当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防止落拱构造措施。
12.砖石、混凝土腹拱的拱上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余铰拱宜采用连续结构。
13.拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。
14.刚性地基烈度为9度时,或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔,均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面,设置防落牛腿以及将主拱钢筋伸入墩台帽内。
桥梁结构抗震措施【提要:措施,抗震,结构,桥梁,】桥梁结构抗震措施为防止或减轻震害,提高结构抗震能力,对结构构造所作的改善和加强处理,通常称为抗震措施。
各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。
对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥,要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块,以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性,增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的土层加固措施;⑦须特别重视施工质量,如施工接缝处的强度保证等;⑧在重要的大桥上,必要时需采用减震消能装置,如橡胶垫块,特制的消能支座等。
桥梁抗震的构造措施罗志坚李木荣(宜春市公路管理局丰城公路分局,江西宜春 336000)摘要:本文分析了桥梁的震害原因,阐述了桥梁抗震设计及措施。
关键词:抗震设计;地基;液化;墩台1 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磁撞引起的破坏,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)由于地基土(如饱和粉细纱和饱和粘沙土)的地震液化影响同样加大了地震位移的影响,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,由于支座设计没有充分考虑抗震要求。
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,从而造成如支座锚固螺栓拔出、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。
2 桥梁抗震设计及措施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。
2.1 总体设计中应注意的问题2.1.1 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,选择坚硬场地。
基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基是理想的桥址场地;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是危险地区。
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。
2.1.2 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。
2.1.3 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。
2.2 桥梁抗震构造措施2.2.1 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1~3m的范围内加强钢筋布设。
2.2.2 桥台抗震措施桥台胸墙应适当加强,并增加配筋,在梁与梁之间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8m以内;当台位处的路堤高度大于8m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。
2.2.3 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里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。
2.2.4 支撑连接构件抗震措施墩台顶帽上均应设置防止落梁措施,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位移,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。
2.2.5 上部结构抗震措施落梁震害极为常见。
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。
2.2.6 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”。
3 结束语目前我国高速公路还处于建设的高峰期,还有很多高速公路桥梁需要建设。
作为设计工作者,需要不断完善自己的设计作品,更好地服务于公路建设,大家共同总结经验,采取有效的措施来进一步提高桥梁结构的抗震能力,进而提高耐久性。