地震灾害对铁路桥梁的影响
地震对交通运输系统的影响与恢复方案

地震是一种破坏性的自然灾害,对交通运输系统造成严重影响。
本文将探讨地震对交通运输系统的影响,并提出应对地震后交通运输系统恢复的有效方案。
一、地震对交通运输系统的影响1. 道路交通:地震会导致道路出现龟裂、塌陷、垮塌等问题,严重影响交通通行能力。
道路交通的瘫痪会妨碍救援队伍的进入灾区,同时也会延误物资的运输和分发。
2. 铁路交通:地震对铁路交通的影响主要体现在铁轨、桥梁、隧道等设施的受损。
铁路线路的破坏会导致列车运行中断,严重影响物资的及时运输。
3. 航空交通:地震可能会导致机场设施的损坏,如跑道、航站楼等,从而限制飞机的起降和运行。
此外,地震还会干扰通讯设备,影响飞行管制和协调工作。
4. 水路交通:地震对港口、码头等水路交通设施造成破坏,影响货船的靠岸和装卸。
海底地震还可能引发海啸,进一步破坏沿海地区的港口设施,阻碍物资的正常运输。
二、地震后的交通运输恢复方案1. 紧急抢修和清理:地震发生后,需要立即组织专业人员对受损交通设施进行评估和抢修。
对于轻微损坏的设施,要尽快进行抢修;对于重大损坏的设施,则要立即列入重建计划。
同时,还需清理道路上的瓦砾、泥土等障碍物,恢复通行条件。
2. 临时交通运输系统的建立:在交通设施修复期间,可采取临时措施建立替代性的交通运输系统。
例如,设置临时道路、桥梁或渡口,运用船只、直升机等工具,保障灾区救援和物资供应的需要。
3. 信息发布和交通疏导:地震后,交通拥堵和混乱是常见现象,因此需要加强信息发布和交通疏导工作。
通过及时发布交通信息,引导驾驶员选择合适的路线,减少交通阻塞。
同时,对于瓶颈路段和重要交叉口,采取交通疏导措施,提高交通运输效率。
4. 物资运输优先保障:在地震发生后,灾区的物资供应尤为重要。
因此,要优先保障物资运输的通畅,确保救援物资、生活必需品和医疗设备的及时送达。
5. 加强抗震能力建设:为了降低地震对交通运输系统的影响,必须加强抗震能力的建设。
在交通设施的规划、设计和建设过程中,应充分考虑地震因素,采用抗震设计标准和技术,提高交通设施的抗震能力。
铁路桥梁抗震性能研究与优化方法

铁路桥梁抗震性能研究与优化方法铁路桥梁作为铁路运输系统的重要组成部分,其抗震性能直接关系到铁路运输的安全和稳定。
在地震等自然灾害频繁发生的背景下,对铁路桥梁抗震性能的研究和优化显得尤为重要。
一、铁路桥梁抗震性能的影响因素(一)桥梁结构形式不同的桥梁结构形式在抗震性能上存在差异。
例如,简支梁桥结构简单,但在地震作用下的变形能力相对较弱;连续梁桥和刚构桥整体性较好,能够更好地抵抗地震力。
(二)桥梁材料桥梁所使用的材料性能对其抗震能力有着关键影响。
高强度、高韧性的材料能够提高桥梁的承载能力和变形能力,从而增强抗震性能。
(三)墩柱的设计墩柱是桥梁结构中承受地震力的主要构件。
墩柱的高度、直径、配筋等设计参数直接影响其抗震能力。
(四)基础类型基础的稳定性对于桥梁在地震中的表现至关重要。
良好的基础能够有效地传递地震力,减少桥梁结构的振动。
二、铁路桥梁抗震性能的研究方法(一)理论分析通过建立数学模型,运用力学原理和结构动力学知识,对桥梁在地震作用下的响应进行计算和分析。
(二)实验研究包括振动台实验和拟静力实验。
振动台实验可以模拟真实的地震作用,观察桥梁结构的动态响应;拟静力实验则用于研究桥梁构件在反复荷载作用下的力学性能和破坏模式。
(三)数值模拟利用有限元软件等工具,对桥梁结构进行建模和分析,预测其在地震中的行为。
三、铁路桥梁抗震性能的优化策略(一)优化结构设计合理选择桥梁的结构形式,如采用减隔震设计,通过设置减隔震装置来吸收和耗散地震能量。
(二)改进材料性能研发和应用新型高性能材料,提高桥梁结构的强度和韧性。
(三)加强墩柱设计优化墩柱的尺寸、配筋和构造,提高墩柱的抗弯、抗剪能力。
(四)优化基础设计选择合适的基础类型,确保基础具有足够的承载能力和稳定性。
(五)设置抗震防线在桥梁结构中设置多道抗震防线,当第一道防线失效时,后续防线能够继续发挥作用,保证桥梁的整体安全。
四、实际案例分析以某铁路桥梁为例,该桥在设计时充分考虑了抗震性能。
地震对交通运输的影响与恢复

地震是一种自然灾害,对交通运输系统的影响非常严重,包括公路、铁路、水路和航空等各个方面。
在地震发生后,道路破裂、桥梁垮塌、铁路变形、港口淤塞等问题会导致交通运输系统瘫痪,给灾区救援和救灾工作带来极大困难。
因此,如何在地震发生后尽快恢复交通运输系统,成为地震后灾区恢复的一个重要环节。
一、地震对交通运输系统的影响1. 公路交通地震对公路交通的影响主要体现在道路破坏和桥梁垮塌上。
地震发生后,道路可能会出现大面积的龟裂和坑洞,从而导致车辆无法通行或者通行非常困难。
同时,许多桥梁也会因为地震而倒塌或者受损,给道路交通带来极大的阻碍。
2. 铁路交通地震对铁路交通的影响主要表现在轨道变形、桥梁垮塌和列车受阻上。
地震后,铁路轨道可能会因为地震而变形,导致列车无法正常行驶。
同时,桥梁也会因为地震而倒塌或受损,给铁路交通带来极大困难。
此外,地震也可能导致列车被卡在隧道、峡谷等地方,使得救援工作更加困难。
3. 水路交通地震对水路交通的影响主要表现在港口淤塞、码头破坏和船只损坏上。
地震发生后,港口可能会出现大面积淤泥,从而导致大型船只无法靠泊。
同时,码头也可能因为地震而破坏,使得货物无法正常装卸。
此外,地震还可能导致船只损坏,进一步加剧交通运输系统的瘫痪。
4. 航空运输地震对航空运输的影响主要表现在机场破坏和航班受阻上。
地震发生后,机场可能会受到破坏,使得飞机无法正常起降。
同时,地震也可能导致航班受阻,比如降落在地震灾区的飞机可能会无法卸货,从而影响后续救援工作。
二、交通运输系统恢复的措施1. 灾情评估和清理在地震发生后,需要对交通运输系统的受损情况进行评估,并尽快清理道路、铁路、港口等交通设施中的碎石、淤泥、残骸等。
这是恢复交通运输系统的第一步。
2. 临时交通运输设施建设在交通运输系统恢复之前,可以采取一些临时措施来缓解交通压力。
比如,可以建设临时道路、铁路、码头等设施,使得运输系统能够重新运转起来。
3. 快速修复受损设施为了更快地恢复交通运输系统,需要尽快修复受损的公路、铁路和港口设施。
地震对城市基础设施的影响

地震是一种破坏性的自然灾害,经常会对城市基础设施造成严重影响。
本文将从不同方面探讨地震对城市基础设施的影响。
一、建筑物倒塌地震发生时,建筑物往往会受到巨大的震动力量,导致结构破坏和倒塌。
这会给城市的住宅、商业、工业等各个领域带来巨大的破坏。
特别是在老旧城区或地震活动频繁的地区,建筑物的抗震能力相对较弱,倒塌的风险更高。
建筑物的倒塌不仅给人们的生命安全带来威胁,还会导致城市基础设施的瘫痪,如供水管道、电力输配网等。
二、交通系统瘫痪地震可能导致桥梁、隧道、道路等交通设施的损坏,使得交通系统瘫痪。
交通系统的瘫痪会严重影响城市的运输能力和流动性,阻碍救援物资和救援人员的到达,并对城市的经济活动产生负面影响。
此外,地震还可能导致铁路、机场等交通枢纽设施的损坏,使得城市与外界的联系中断。
三、供水和排水系统受损地震可能破坏城市的供水和排水系统。
地震造成的地下管道破裂、污水处理厂损坏等问题会导致供水和排水系统的瘫痪。
缺乏供水将严重影响居民的生活和卫生条件,而无法正常排水则会导致城市内涝,增加洪涝灾害的风险。
四、能源供应中断地震可能导致电力输配网、天然气管道等能源设施的损坏,导致能源供应中断。
电力中断会影响城市的照明、通信、交通信号等基础设施的正常运行,给人们的生活带来困扰。
此外,由于城市的基础设施和生产设备大多依赖于能源供应,能源中断也会对城市的经济活动造成严重影响。
五、通信系统中断地震往往会导致通信基站、电话线路等通信设施的损坏,使得城市的通信系统中断。
通信中断会阻碍救援指挥、信息传递以及人们与外界的联系,增加救援和恢复工作的困难。
六、公共设施破坏地震可能导致公共设施的破坏,如学校、医院、政府机关等。
这将严重影响城市居民的生活和基本服务,加剧灾后的困难和挑战。
面对地震对城市基础设施的影响,应采取以下措施:1. 抗震设防和建筑物安全:加强抗震设防标准,确保新建建筑物的抗震能力,对老旧建筑进行加固和改造,提高其抗震能力。
铁路桥梁的抗震设计与分析

铁路桥梁的抗震设计与分析铁路作为现代交通运输的重要方式,其桥梁的安全性至关重要。
在地震等自然灾害面前,铁路桥梁需要具备足够的抗震能力,以保障铁路运输的畅通和乘客的生命财产安全。
本文将对铁路桥梁的抗震设计与分析进行详细探讨。
一、铁路桥梁抗震设计的重要性铁路桥梁通常跨越河流、山谷等地形,是铁路线路中的关键节点。
一旦在地震中受损,不仅会导致铁路运输中断,还可能引发次生灾害,造成巨大的经济损失和社会影响。
例如,强烈的地震可能导致桥梁坍塌,使列车脱轨,威胁乘客生命安全;也可能损坏桥梁的基础和支撑结构,影响桥梁的长期稳定性。
因此,进行科学合理的抗震设计是确保铁路桥梁在地震中安全可靠的关键。
二、地震对铁路桥梁的影响地震作用下,铁路桥梁可能会受到多种形式的破坏。
首先是水平地震力引起的桥梁结构的位移和变形。
桥梁的梁体、墩柱等部件可能会因水平力而发生相对位移,导致连接部位的破坏,如支座的损坏、伸缩缝的失效等。
其次,竖向地震力也不可忽视。
它可能会增加桥梁结构的竖向荷载,导致桥墩的受压破坏,或者使梁体与桥墩之间的接触面产生过大的压力,影响结构的整体性。
此外,地震还可能引发地基的液化和不均匀沉降,从而削弱桥梁基础的承载能力,导致桥梁倾斜甚至倒塌。
三、铁路桥梁抗震设计的原则1、多防线设计原则在抗震设计中,应设置多重抗震防线,避免因单一构件的破坏而导致整个结构的倒塌。
例如,除了主要的承载构件外,还应考虑次要构件和连接部位的抗震性能,形成相互协同的抗震体系。
2、能力设计原则通过合理的设计,确保结构中的关键构件和部位具有足够的强度和延性,能够在地震中承受较大的变形而不发生脆性破坏。
3、整体性原则注重桥梁结构的整体性,使各个构件之间能够有效地协同工作,共同抵抗地震作用。
加强连接部位的设计,确保力的传递顺畅。
4、经济性原则在满足抗震性能要求的前提下,尽量降低工程造价,通过优化设计方案,选择合适的材料和结构形式,实现经济与安全的平衡。
中国铁路自然灾害事故状况及防灾措施

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加强员工应急演练和模拟演练, 提高员工应对自然灾害的能力和
水平。
加强员工安全意识和教育,提高 员工对安全生产的认识和重视。
加强与政府和社会的合作与沟通
加强与政府部门的沟通和合作, 及时获取灾害信息和预警,共同
开展防灾工作。
加强与社会各界的沟通和合作, 共同开展应急救援和灾后恢复工
作。
加强与其他国家和地区的沟通和 合作,共同开展国际合作和交流
自然灾害对铁路系统的影响主要体现在线路中断、设备损坏、人员伤亡等方面重性
中国地域辽阔,地理环境复杂,自然灾害频发,给铁路运输 带来很大威胁。例如,近年来,中国南方地区多次发生暴雨 、洪涝等灾害,导致铁路运输受阻,旅客滞留等现象。
自然灾害对铁路的影响不仅局限于直接的经济损失和人员伤 亡,还可能引发连锁反应,如交通中断、物资运输受阻等, 对整个社会经济产生深远影响。
保险理赔与安抚工作
积极与保险公司沟通协调,做好保险理赔工作,同时开展安抚工作 ,确保旅客和受灾地区民众的情绪稳定。
04
中国铁路自然灾害预警系 统
预警系统的建立
• 预警系统概述:中国铁路自然灾害预警系统是中国铁路总公司为应对自然灾害而建立的一种预警机制。该系统 旨在通过及时发布自然灾害预警信息,采取必要的防灾减灾措施,减少铁路灾害事故的发生和损失。
洪水可能会冲毁铁路轨道、桥梁、隧道等设施,导致列 车脱轨或被淹没。
铁路部门需要加强与水利部门的合作,及时获取洪水预 警信息,并采取相应的防洪措施。
泥石流和滑坡灾害
泥石流和滑坡是中国西南地区 铁路面临的常见自然灾害。
泥石流和滑坡容易冲毁铁路线 路和设施,造成列车事故。
自然灾害对交通运输的影响及应急措施

自然灾害对交通运输的影响及应急措施自然灾害是指地球上由自然力量引起的、具有破坏性的、突发性的事件。
它们不仅对人们的生命财产造成威胁,同时也对交通运输系统造成了严重的冲击。
本文将探讨不同类型自然灾害对交通运输的影响,并介绍应对这些影响的紧急应急措施。
第一部分:洪水对交通运输的影响及应急措施洪水是最常见且影响最为广泛的自然灾害之一。
对于交通运输系统而言,洪水可能导致道路、桥梁和隧道的损毁,从而阻断道路通行。
此外,洪水还可能造成路面积水,使交通运输车辆无法正常行驶。
针对洪水对交通系统的影响,应急措施可以包括:1. 及早预警:使用气象预报等技术手段,提前预警可能出现的洪水,以便交通运输部门能够做好准备。
2. 加强巡查:及时巡查和评估道路、桥梁和隧道的状况,发现潜在的洪水风险,并采取必要的维修和加固措施。
3. 实施交通管制:在洪水来临前,及时关闭受威胁的道路和桥梁,并引导交通通过其他安全路线。
4. 提供临时交通工具:洪水发生后,提供临时的船只或特殊车辆,以确保人员和重要物资的安全运输。
第二部分:台风对交通运输的影响及应急措施台风是热带地区经常出现的自然灾害,其强大的风力和降雨量对交通运输系统带来了巨大的威胁。
台风可能引发飓风、暴雨和洪涝等灾害,进而导致道路、铁路、航空和航海交通中断。
面对台风对交通系统的影响,应急措施可以包括:1. 制定台风应急预案:交通运输部门需制定台风应急预案,包括路线调整和临时停运等措施,以及提前通知旅客和货运商。
2. 加强防护设施维修:维护、加固交通运输中的防护设施,如堤坝、防波堤、河道清淤等,以减轻台风的影响。
3. 减少船舶和飞机运行:在台风来临之前,交通运输部门可以暂停或限制船舶和飞机的运行,确保人员和财产的安全。
4. 提供避风港和安全出口:为船舶和飞机提供避风港和安全出口,以便在台风来临时提供安全的停靠和疏散。
第三部分:地震对交通运输的影响及应急措施地震是一种突发性的自然灾害,可能对地下和地上交通运输系统造成严重破坏。
地质灾害对交通运输的阻碍

地质灾害对交通运输的阻碍地质灾害是指由地壳内部的构造破裂,岩层滑动,随之而来的泥石流、滑坡、山体塌陷、地面沉降等现象,对交通运输带来严重的阻碍。
地质灾害不仅给人民生活带来巨大的威胁,也对经济和社会发展造成了严重的影响。
本文将从道路、铁路和航空运输三个方面来论述地质灾害对交通运输的阻碍,并提出相应的应对措施。
一、道路交通地质灾害对道路交通的阻碍主要表现在两个方面:一是交通道路的中断和破坏,二是道路通行能力的减弱。
地震、洪水、泥石流等地质灾害往往导致道路中断和破坏,使道路无法正常通行。
例如,地震会导致道路路面破裂、桥梁倒塌,洪水和泥石流会冲毁道路和沿途设施。
这些破坏使得人们无法通行,给交通运输带来了严重的困难。
此外,地质灾害对道路通行能力的减弱也是一个重要问题。
山体滑坡、地面沉降等地质灾害会导致道路直线度、坡度和净宽度等指标下降,降低了道路的通行能力。
这不仅增加了交通事故的风险,也严重制约了货物和人员的流动。
为了应对这些问题,应加强对道路交通的维护和管理。
定期检查道路的安全状况,加强对易发地质灾害点的监测和预警,及时采取措施修复受损的道路。
此外,应提高道路抗灾能力,增加防洪设施、加固山体等,以减少地质灾害对道路通行能力的影响。
二、铁路交通地质灾害对铁路交通的阻碍主要表现在线路中断和运营安全的隐患。
地震、山体滑坡等地质灾害往往导致铁路线路中断,阻碍了列车的正常通行。
地震会引起地面崩塌、沉降等现象,导致铁轨损坏,山体滑坡会冲毁沿途的铁路设施。
这些状况对铁路运行造成了重大的威胁。
此外,地质灾害还存在着潜在的运营安全隐患。
例如,地震会导致铁道路基变形,影响铁轨的安全性能;山体滑坡可能导致列车出轨等事故。
这些问题如果得不到及时解决,将会对乘客和货物的安全产生严重影响。
为了解决这些问题,铁路部门需要加强灾害风险评估和监测预警,及时采取措施确保铁路线路的安全。
另外,对于易发地质灾害区域,应加强防灾减灾工作,修建防洪堤坝、安装监测设备等,以降低灾害对铁路运营的影响。
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地震灾害对铁路桥梁的影响及其抗震设计与减隔震控制研究李龙安(中铁大桥勘测设计院有限公司教授级高工,湖北武汉 430050)摘要:通过汶川大地震的多座典型桥梁的震害,分析了此次大地震对公路桥梁破坏重而对铁路桥梁破坏较轻的机理,根据铁路桥梁的结构特点,从铁路桥梁的抗震概念设计、抗震计算设计、抗震构造设计等三个方面着手,提出了铁路桥梁各设计阶段应有主辅之分的抗震设计思想,指出了减轻铁路桥梁震害的有效途径之一是采用减隔震控制技术。
关键词:铁路桥梁震害;抗震设计;减震控制技术;隔震控制技术;研究1 概述2008年5月12日四川汶川发生8级强烈地震,作为灾后救援的生命线工程——道路桥梁工程遭到全面破坏,使救援部队不能按时到达灾区第一线,给国家、社会和人民的生命财产带来了巨大损失。
此次大地震虽过去了将近两年,但反思这次特大地震,再一次给我们铁路工程建设者敲响了警钟,铁路桥梁工程的安全及抗灾能力,直接关系到人民生命和财产的安全,建设者必须重视,作为建设工程的重要参与者——广大的设计人员更应高度重视。
通过汶川大地震的多座典型桥梁的震害,分析了此次大地震对公路桥梁破坏重而对铁路桥梁破坏较轻的机理,根据铁路桥梁的特点,从铁路桥梁的抗震概念设计、抗震计算设计、抗震构造设计等三个方面出发,提出了铁路桥梁在不同设计阶段的设想:工可研究阶段的抗震设计应以概念设计为主,计算和构造设计为辅;初设阶段的抗震设计应以计算设计为主,构造设计为辅;施工图设计阶段的抗震设计则主要以构造设计为主,计算设计为辅。
指出了减轻铁路桥梁震害的有效途径之一是采用减隔震技术。
2汶川大地震的桥梁震害2.1 公路桥梁的震害汶川大地震中,作为灾后救援的生命线工程——道路桥梁工程遭到全面破坏。
但公路桥梁和铁路桥梁的破坏程度有所不同,破坏部位也有差别。
公路桥梁的震害主要是:(1)落梁:连续梁和简支梁落梁桥例:都汶高速庙子坪大桥落梁的一孔是在伸缩缝的位置,其他几孔50m简支T梁破坏主要是挡块被剪切破坏,见图2-1。
(2)拱桥破坏:从破坏现象看,因落梁或者拱腿断裂所致桥例:彭州小鱼洞大桥的破坏,见图2-1。
(3)移位:支座滑动和梁体滑移桥例:见图2-1。
(4)碰撞破坏:梁与梁之间、梁与挡块之间的碰撞导致伸缩逢和挡块的破坏桥例:见图2-1。
(5)墩台破坏:墩柱、节点和桥台的破坏桥例:见图2-1。
图2-1-1 都汶高速庙子坪大桥(落梁)图2-1-2 都汶高速百花大桥(垮桥)图2-1-3 彭州小鱼洞大桥的破坏(垮桥)图2-1-4 支座滑动和梁体滑移图2-1-5 梁与挡块之间的碰撞导致挡块的破坏图2-1-6 墩柱的破坏图2-1 公路桥梁的震害图2.2 铁路桥梁的震害据成都铁路局初步统计, “5.12”汶川大地震,共有270余座铁路桥开裂及支座破坏,经过临时处理后运行,严重影响铁路运营速度。
铁路桥梁的震害主要是:(1)支座破坏支座螺栓被剪断、被拔出;支座限位装置破坏;辊轴支座上、下摆错位,见图2-2。
(2)墩台破坏墩身出现贯通的环状裂缝;墩身混凝土局部崩裂;桥墩侧倾移位;桥台移位等,见图2-2。
(3)落梁本次地震引发的铁路桥梁落梁较少,见图2-2。
图2-2-1 固定支座被剪坏图2-2-2 连续梁盆式固定支座锚栓被剪坏图2-2-3 盆式支座横向限位器在地震中破坏图2-2-4 清江7号特大桥桥墩破坏(桥墩环向裂缝贯通)图2-2-5 桥墩偏位、梁体倾斜图2-2-6 简支π梁(落梁)图2-2 铁路桥梁的震害图3汶川大地震的桥梁震害机理分析3.1 “5.12”汶川大地震的特点“5.12”汶川大地震有如下特点:(1)震级很高(8级);(2)地震动峰值加速度大(震中区高达1.6g);(3)影响范围广(主震区长约300公里,宽约30~40公里);(4)生命财产损失惨重(死亡和失踪人数近9万人,经济损失超过10000亿人民币。
其中四川省灾区公路受损2.2万公里,国省干线公路3391公里受损桥梁902座)。
3.2 “5.12”汶川大地震的桥梁震害机理分析“5.12”汶川大地震的桥梁震害特点分析如下:(1)公路桥梁震害重,铁路桥梁震害轻铁路桥梁与公路桥梁相比:前者活载重,后者活载轻,由此决定了铁路桥梁的列车活载占整个桥梁的荷载比例较大,再加上列车的车桥振动的影响,有安全性和舒适性的硬性要求,因此,铁路桥梁的桥墩往往设计得“又粗又大”,基础“又深又宽”;反观公路桥梁,由于其活载占整个桥梁的荷载比例较小,相比较而言的是其桥墩的设计往往是“又细又小”,基础是“又浅又窄”。
基础的深浅,直接导致地震波的输入的大小,基础越深,越接近“基岩”,输入到结构上的地震动峰值加速度相对较小,基础越浅,越接近地表,输入到结构上的地震动峰值加速度是经过放大了的,比基岩处的要大。
公路桥梁桥墩和基础的易损性和输入较大的场地地震动参数的实际情况,决定了公路桥梁在地震作用下的危害性较大;相对地,铁路桥梁桥墩和基础的特点,导致其抗震性能的提高,再加上输入较小的场地地震动参数的实际情况,因此,铁路桥梁在地震作用下的危害性相对较小。
(2)桥梁的震害具有明显的方向性此次汶川大地震,造成了震中区大量的公路桥梁的破坏,而地处震中区的广岳铁路也未能幸免,可见,在地震震中区,由于场地的地震波能量巨大,无论什么结构均要受到严峻的考验,都要发生较大地破坏;但与断裂带几乎平行的成绵高速公路和广绵高速公路上的公路和铁路桥梁的震害并不十分严重,与成绵高速和广绵高速几乎平行的宝成铁路线上的铁路桥梁震害,除了部分铁路桥梁的支座出现损坏外,其余的部位受损情况并不十分严重,因此此次汶川大地震的地震具有明显的方向性。
(3)地震次生灾害山体滑坡和崩塌对沿溪沿河的桥梁损害较大。
此次汶川大地震的次生灾害主要是山体滑坡和崩塌,巨大的滑坡体和崩塌的岩石摧毁建于沿溪沿河的众多桥梁,乃是这次发生在大山深处的汶川大地震的桥梁震害特点之一。
4地震动峰值加速度较高地区的铁路桥梁抗震设计的启示与建议现阶段,虽然铁路桥梁与公路桥梁的抗震设计规范有一些不同,但铁路桥梁和公路桥梁的抗震设计的基本理论是相同的。
在铁路桥梁的设计阶段,一般包括预可研究、工可研究、初步设计、施工图设计等几个阶段, 2006年之前,铁路桥梁的抗震设计主要依据《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)(以下简称《87铁工震规》或老规范),在2006年12月1日之后,铁路桥梁的抗震设计主要依据《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111-2006)(以下简称《06铁工震规》或新规范)。
“震害是最好的老师”,从此次汶川大地震的震中区的桥梁震害,我们得到了诸多的启示和值得进一步关注的主要问题。
4.1在工可研究阶段强化抗震概念设计,选择合理的桥位和桥型铁路桥梁工程可行性研究阶段,主要是解决桥位问题,同时也要考虑桥型问题,那么,在地震动峰值加速度较大的地区,对桥位和桥型究竟如何考虑?是摆在设计人员面前的一个重要问题。
从汶川大地震的桥梁震害,我们得到如下的启示和建议:(1)在工可阶段应强化抗震概念设计铁路桥梁的抗震概念设计包括正确的桥位场地选择、合理的结构选型和布置、恰当的结构体系的采用。
(2)桥位场地的选择要基于桥址处场地的地质和地形条件,高山峡谷地区的桥梁要注意大地震后的次生灾害山体的滑坡、崩塌和泥石流;基础应建在岩石或坚硬的冲积层上。
(3)合理的结构选型和布置由于弯坡桥梁使地震反应复杂化,桥轴线尽可能设计成直线;简支梁容易落梁,桥面应是连续的,尽可能少用伸缩缝;或设置防落梁装置;桥跨应尽量布置成小跨径;桥台和桥墩应与桥轴线垂直。
(4)恰当的结构体系的采用结构体系的合理与否,直接关系到结构各部位的地震作用大小,理想的桥梁结构应是越简单和越规则越好,传力途径要短,受力要简明。
4.2在初步设计阶段强化抗震计算设计,确定合适的设防标准和验算准则铁路桥梁初步设计阶段,主要是解决桥型方案问题,那么,在地震动峰值加速度较大的地区,对结构的抗震性能究竟如何确定?也是摆在设计人员面前的一个重要课题。
从汶川大地震的桥梁震害,我们得到如下的启示和建议:4.2.1铁路桥梁的抗震设防标准4.2.1.1 铁路桥梁的抗震设防标准的概念铁路桥梁的抗震设防指为使桥梁工程在地震作用下能按设计要求实现预定功能所采取的防御措施,而桥梁的抗震设防标准即:桥梁按照规定的可靠性要求和技术经济水平所确定的抗震技术要求,一般由设计地震动参数及建筑使用功能的重要性确定。
抗震设防标准是衡量结构抗震设防要求高低的尺度,直接关系到桥梁结构的安全度和工程造价的大小,是不能回避的问题。
4.2.1.2 建筑的抗震设防重要性类别建筑的抗震设防类别重要性的划分,是按建筑物对社会、政治、经济和文化影响程度来划分的,参照《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)的第3.0.2条和第3.0.3条(均为强制性条款),建筑根据其使用功能的重要性按表4-1进行归纳分类。
表4-1 各类建筑按其使用功能的抗震设防重要性的分类从表4-1可以看出:由建筑重要性确定的抗震设防类别决定了建筑抗震设计采用的地震作用大小和应采用的抗震措施的等级,并且地震作用随抗震设防类别的不同可在设计基本地震加速度值的基础上成倍增大(如甲类)。
由《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)的5.3.7条知,城镇交通设施的抗震设防类别规定如下:★ 在交通网络中占关键地位、承担交通量大的大跨度桥应划为特殊设防类(甲类); ★ 处于交通枢纽的其余桥梁应划为重点设防类(乙类)。
在参考文献(3)中:按桥梁重要性类别规定了年限mj T ,根据这个年限和给定的超越概率,可确定相应重要性类别的设计地震动参数,一般地,对重要性类别为丙类的建筑,取mj T =50年;乙类的建筑,取mj T =100年;甲类的建筑,取mj T =200年。
考虑到目前我国的经济水平,同时也考虑到参考依据(3)中“mj T 是由桥梁重要性类别规定的年限”,与桥梁设计规范中的“桥梁结构设计基准期Y ”不完全一致。
参考国内外同类型桥梁的抗震设防标准,本文将特大桥由“甲类”建筑降为“乙类”建筑进行抗震设防;将大中小桥结构为“乙类”建筑降为“丙类”建筑进行抗震设防。
故本文建议如下:铁路大桥主桥的抗震设防地震的概率水平:小震(多遇地震)为100年超越概率63.2%,中震(常遇地震)为100年超越概率10%,大震(罕遇地震)为100年超越概率3%;铁路大桥引桥的抗震设防地震的概率水平:小震(多遇地震)为50年超越概率63.2%,中震(常遇地震)为50年超越概率10%,大震(罕遇地震)为50年超越概率2%,铁路桥梁的抗震设防标准见表4-2。
表4-2 铁路桥梁抗震设防标准依据《06铁工震规》的第3.0.3条,铁路桥梁在不同地震动水准下的抗震设防目标见表4-3。