第六章桥梁减隔震设计
高烈度区长联大跨连续梁桥减隔震分析
高烈度区长联大跨连续梁桥减隔震分析
高烈度区长联大跨连续梁桥减隔震分析
随着城市化的进程和人口的逐渐增加,大型桥梁的需求也日益增长。然而,在地震频发的高烈度区域建造大跨连续梁桥面临着巨大的挑战。地震对桥梁结构的冲击会导致结构的破坏甚至倒塌,严重威胁到人民的生命财产安全。因此,在高烈度地震区域建造抗震能力强、减震效果显著的大跨连续梁桥是非常重要的。
本文将针对高烈度地震区域中的长联大跨连续梁桥,进行减隔震分析。
一、地震与梁桥结构
地震是由地壳运动引起的地球表面的振动。地震波在传播过程中会对桥梁结构造成冲击和震动。长联大跨连续梁桥具有大跨度、大荷载的特点,因此对地震的抗击能力要求更高。
二、减隔震技术的介绍
减隔震技术是指在桥梁结构中引入一定的减震装置,通过减震装置的特殊设计和材料的吸能能力,减轻地震对桥梁结构的影响,保护桥梁结构的完整性和稳定性。
常见的减隔震装置包括弹簧减震器、颤振减震器、液流减震器等。这些装置能够吸收地震波的能量,分散地震对桥梁的冲击力。同时,减隔震装置还能够提供一定程度的缓冲效果,减少地震对桥梁结构产生的不利影响。
三、减隔震分析的方法
1. 参数选取:首先,需要根据桥梁的具体情况和设计要求,选择合适的减隔震装置,并确定其数量和位置。
2. 数值计算:根据桥梁的几何参数和材料性质,采用有限元分析方法,对减隔震装置和桥梁结构进行数值计算。
3. 模拟地震波:通过对地震波的模拟和尺度放大,获取地震波的特征参数,如地震波峰值加速度、周期等。
4. 动力响应分析:将模拟的地震波输入到数值计算模型中,通过动力响应分析,研究桥梁结构在地震作用下的动力响应。
5. 结果评估:根据分析结果,评估减隔震装置对桥梁结构的效果。包括结构变形、应力分布、位移反应等方面。
四、影响减隔震效果的因素
桥梁结构设计中减隔震技术的应用 周勇
桥梁结构设计中减隔震技术的应用 周勇
摘要:抗震技术作为桥梁结构设计中的核心因素,在对桥梁结构进行减隔震技术的应用,可以有效避免桥梁结构在地震中受到损坏,总之,不同地段应按照相关的气候条件、车辆的通过情况等相关因素对减隔震装置的选择进行评估,并对路桥结构的内力分布和大小的目标进行有效的控制。
关键词:桥梁结构设计;减隔震;技术应用
引言
随着我国社会经济的不断发展,交通运输业也随之逐渐发展进步,对于公路桥梁的结构设计越来越受到大家的重视,再加上我国地震频发,从而造成较大的经济损失,这也引起了桥梁结构设计人员的重视。
一、桥梁减隔震设计原理
桥梁减隔震技术是一种工程抗震手段,其特点是先进、经济和简便。减震是利用特制减震构件或者装置,让其在出现强震的情况下提前进入塑形,产生大阻尼,从而将进入结构体系的能量消耗掉;隔震的原理是通过隔震体系,尽量让主体结构中进入更好的地震能量,最大限度的降低结构的地震反应。
一般情况下,减、隔震设计的情况包括如下几种:
第一,桥梁整体的基本周期较短,桥梁下部结构刚度较大,上部结构为连续形式。
第二,由于桥梁下部结构刚度不一致,为便于调节各桥墩刚度,引入减隔震装置,如此可避免刚度较大桥墩承担很大惯性力的情况。
第三,场地条件较好,长周期范围所含能量较少,预期地面运动具有较高的卓越频率等情况。
二、减隔震技术的适用条件
减隔震技术适用条件:
(1)地震的波频,具有高、中、低的区分,如果桥梁结构处于地震发生的高频阶段,同时能力比较集中,就可以对减隔震技术的使用,以及对桥梁的结构进行有效的防范;
(2)对于桥梁结构生命周期比较短,桥梁结构设计比较规范,没有桥梁墩太高太低的情况出现,就可以对减隔震技术进行应用;
桥梁减隔震装置分类及特点
成都济通路桥科技有限公司 桥梁减隔震装置
一、桥梁减隔震装置产品分类
桥梁减隔震装置按大类可分为抗震支座、减隔震支座、阻尼器及减隔震伸缩装置。
此外,桥梁设计中,将竖向力与水平力分离形成分离式支座,支座本体仅承受竖向力和
转角,运营及地震水平力由水平力装置(水平力支座或阻尼器)承受,常见有的“普通
钢支座+橡胶隔震支座”、“普通支座+阻尼器”、“普通支座+水平力支座”等。因其为两
两组合,本文中不单独列出,各减隔震产品分类如图:
1.1抗震支座
抗震支座又分为抗震盆支及抗震球支两大类,剪切型抗震支座因剪断力一般设计
较大,也归抗震支座一类,如图所示:
(图中红星标志的为近年来新型产品,下同
) 成都济通路桥科技有限公司
1.2减隔震支座
减隔震支座分为橡胶隔震支座、摩擦摆支座、软钢阻尼支座、速度锁定支座、粘滞
阻尼支座等,近期对减少振动方面的支座各厂均有所开发,将减振降噪型支座列入其
中,如图所示:
钢丝网支座是最近由同济大学开发的一种新型减隔震支座。十字型摩擦摆是由中
规院等联合开发的一种新型摩擦摆支座,分离式摩擦摆支座是为了防止支座在正常运
营过程中梁体抬高而新开发出来的一种摩擦摆,以洛阳双瑞、新筑股份、成都济通为代
表。
成都济通路桥科技有限公司 1.3阻尼器
阻尼器分为软钢阻尼器和油阻尼器两大类,桥梁上一般以三角板软钢阻尼器和卡
榫软钢阻尼器应用较多,油阻尼器则一般为速度锁定器和粘滞阻尼器。如下图:
SMA合金阻尼器及其与支座相结合应用目前在东南大学、重庆大学等多所大学均
有研究,但因SMA材料价格太高、而支座吨位较大,目前很难有相应的SMA丝开发
出来,目前尚处于微小模型模拟试验研究阶段。
1.4减隔震伸缩装置
以往,桥梁减隔震设计一般集中在支承等方面,而对于桥面部分关注较少,近年来,
随着减隔震技术的发展,伸缩装置也开发出了少量减隔震伸缩装置,主要有剪切型和拉
索型两大类,如减振降噪支座一般,伸缩装置也在该方面大力发展,将其列入其中,如
桥梁抗震设计与减隔震设计的比较
龙源期刊网
桥梁抗震设计与减隔震设计的比较
作者:王璐
来源:《价值工程》2018年第07期
摘要: 桥梁工程的抗震设计一般在静力设计的基础上进行,通过对某座四跨连续梁桥进行抗震设计及减隔震设计,探究这两种方法的原理,分析该方法的特点并对这两种方法进行比较,得出其适用范围并为抗震设计手算方法提供实例。
Abstract: The seismic design of bridge engineering is generally carried out on the basis of static
design. Through the design of seismic design and seismic isolation of a four-span continuous girder
bridge, the principle of these two methods is explored, and the characteristics of the method are
analyzed. These two methods are compared to obtain their scope and provide examples for the seismic
design manual method.
关键词: 抗震设计;减隔震设计;支座
Key words: seismic design;seismic isolation design;bearing
中图分类号:P733.22 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)07-0111-04
1 延性抗震设计原理
采用延性概念来设计抗震结构,要求结构在预期的设计地震作用下必须具有一定可靠度保证的延性储备。延性抗震设计实质是通过让结构在特定部位形成塑性铰,结构整体进入延性状态而起到减震耗能的作用。其延性系数越大,所造成的结构损伤程度也越大。采用“抗震”对策进行设计,为结构提供较强抗震能力[1]。《公路工程抗震设计规范》规定:抗震设计是采用能力设计方法的延性设计。
桥梁隔震设计的特点及设计方法研究
桥梁隔震设计的特点及设计方法研究
【摘 要】我国是一个地震多发的国家,地震发生时桥梁结构的破坏或倒塌及其随后产生的交通中断等问题都会引起巨大的经济损失。因此,如何建立一种安全经济可靠的抗震设计,从而可以有效抵御某种程度的不可预测的灾难性大地震,一直是桥梁设计中面临的一个持续挑战。隔震能明显提高桥梁的抗震能力,本文首先介绍了桥梁隔震设计的一些特点,然后详细介绍了桥梁隔震设计方法。
【关键词】桥梁;隔震设计;方法
我国是一个多地震的国家,自汶川地震以来,抗震防灾工作正日益受到重视。近年来地震一再显示了桥梁工程破坏的严重后果,也一再显示了桥梁工程抗震研究的重要性。隔震技术是将过去传统的“硬抗”技术转变为“软抗”,将建筑物的上部结构和基础“隔开”。在桥梁抗震设计中,引入隔震技术的目的就是利用隔震装置在满足正常使用功能要求的前提下,达到延长结构周期,消耗大量地震能量,降低结构的响应。
一、桥梁隔震设计的特点
减隔震技术是一种简便、经济、先进的工程抗震手段。隔震是利用隔震体系,设法阻止地震能量进入主体结构。隔震的本质和目的就是将结构与可能引起破坏的地面运动尽可能分离开来。在实践中,常常把这减震与隔震两种体系合二为一。通过选择适当的隔震装置与设置位置,可以达到控制结构内力分布与大小的目的。 对于桥梁的隔震设计,最重要的因素就是设计合理、可靠的隔震装置并使其在结构抗震中充分发挥作用。延性抗震设计允许很大的地震能量从地面传递到结构的重要构件上,设计考虑的是如何为结构提供抵抗地震的能力;隔震技术的基本目的就是要大大减小传递到结构重要构件上的地震能量,且将这一地震能量转移到隔震装置上。当隔震装置采用的是铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座时,已改变了传统钢支座等提供的约束关系,它与传统的钢支座不同,不再是提供简单的“固定”、“可动”约束条件,而是弹性约束条件,这也就使得结构的振动响应成为整体。这同时给设计人员提供了一种比较自由的方式来确定分配到下部结构各构件中的水平力,改善了整个桥梁下部结构的受力。
减隔震技术在桥梁结构设计中的实践应用
减隔震技术在桥梁结构设计中的实践应用
深圳市福田区 518000
摘要:隔震技术是近年来桥梁建设中最常用的抗震技术。它不仅具有减震功能,还具有隔震功能,可以发挥双重抗震效能,保证桥梁的整体质量和安全。隔震技术的应用可以有效避免地面破坏对桥梁结构的过度影响,提高桥梁的稳定性,该技术的应用也有利于延长桥梁的使用寿命,保证经济效益。在桥梁设计中,往往采用减震支座和减震装置来减小外界振动对桥梁结构的影响,控制其振动能量的传递,以达到理想的抗震效果,减少对桥梁稳定性和安全结构的不利影响,增强其使用可靠性。本文对减隔震技术在桥梁结构设计中的实践应用进行分析,以供参考。
关键词:减隔震技术;桥梁结构;设计应用
引言
作为城市现代化的一部分,桥梁建设是一个优先事项,直接影响到人民的日常流离失所。桥梁工程隔震设计的优化是合理利用隔震技术,根据桥梁区域特点和环境条件安装安全有效的隔震装置,提高桥梁结构抗震性能。
1概念
在桥梁结构的设计和施工中,减隔震技术的应用变得十分普及,在实际应用过程中取得了预期效果。减隔震技术主要应用于阻尼减震和隔震。对于阻尼的应用,桥梁结构稳定性的有效优化主要是通过合理设计阻尼、能耗等装置来实现的。发生地震、滑坡等地质灾害时,桥梁结构的阻尼效应可以充分反映,地质灾害造成的冲击效应可以有效改善;在隔震情况下,主要目的是利用减隔震技术合理设计桥梁结构,从而有效控制桥梁结构的振动输入能力并设置缓冲区,从而大大减少地震反应,从而产生保护作用。
2桥梁抗震设计的重要性
自从2008年我国出现了堪比唐山大地震的汶川地震开始,我国最近十多年出现了多次大型地震,因而桥梁工程对于抗震也就有了更多的要求。在桥梁设计时,要重视其本身的抗震性能,从桥梁设计的具体情况来看,应当做好减震、隔震的设计。一般情况下,对桥梁进行隔震设计主要是利用隔震器,通过使用隔震器可以有效延长桥梁结构的振动周期,降低水平地震作用,从而获得良好的防震效果。对桥梁进行抗震设计,除了能够降低地震对桥梁所造成的破坏,保护桥梁整体结构,而且还能够提升桥梁工程的经济效益。桥梁的抗震设计不仅不会增加施工成本,还能够在一定程度上提升桥梁质量,在桥梁设计过程中加强抗震设计,以便让桥梁拥有良好的抗震性能,避免遇地震时不被破坏,在一定程度上保证交通运输,有利于后续地震救援工作的开展。对桥梁进行抗震设计具有非常重要的意义,应给予重视。
浅谈桥梁结构的减震设计方法与策略
工程科技 ・229・ 浅谈桥梁结构的减震设计方法与策略 姜利锐 (黑龙江省航务勘察设计院,黑龙江哈尔滨150001) 摘要:对于设计单位而言,当务之急就是要不断加强自身的技术管理水平,从而将减震设计的各种问题所可能造成的损失降至最 低点,不仅要确保减震设计的圆满完成,而且同时也要相应地提高设计项目的经济效益。桥梁结构工程在进行减震的设计应用过程中,只 要能够通过科学合理的减震设计措施的实施,就可以在提高设计工艺技术和工程质量的同时,还起到及时有效的预防及预警作用,从而 达到提高桥梁结构工程的使用寿命、保障人民生命财产安全的目的。本文就桥梁结构减震设计中的抗震措施技术进行了简要的探索。 关键词:桥梁结构;减震设计;方法与策略 1}既述 由于当前桥梁结构工程减震设计所处的自然条件与社会环境 往往都具有复杂性,所受到的制约因素也非常多,因此表现出技术 管理水平要求较高等特点。从某种意义上说,桥梁结构工程减震设 计的实施过程就是一个对各个环节进行有效技术管理的过程。而一 旦设计单位对于桥梁结构工程减震设计所面临的技术管理问题缺 乏足够的认识,以至于在技术管理方面投入的人力、财力、物力等方 面不够充分,就难免会有各种不必要的损失,严重时甚至深陷永无 休止的麻烦和纠纷当中。另外,对于桥梁结构工程在进行减震的设 计应用过程中,通过科学合理的减震设计措施的实施,从而使得减 震技术的设计质量得到有效控制,在提高设计工艺技术和工程质量 的同时,又能够大大减少桥梁结构工程在其投入使用之后的维护和 养护费用,而且还可以起到及时有效的预防及预警作用,从而达到 了提高桥梁结构工程的使用寿命、保障人民生命财产安全的目标, 可谓是一举多得,功在当代,利在千秋。下面就桥梁结构工程减震设 计中的方法与策略做一点浅要的探索。 2桥梁结构的减震设计方法与策略分析 2.1桥梁下部结构的减震设计方法与策略 桥台宜采用U形或T形桥台,不要把桥台布置在不稳定的河坡 上。历次地震证明,重力式桥台抗震性能较柱式桥台以及带耳墙的 埋置式桥台好,且设计方便,造价低廉,故在条件允许情况下,应优 先选用。桥墩应避免承受斜向土压力。钢筋混凝土桥墩延性比石砌 或混凝土预制块砌筑的桥墩好,空心截面的桥墩其延性优于实心截 面的桥墩。还应根据桥墩的高度选择合理的上部结构与下部结构的 联接形式,如高桥墩的桥梁结构,采用有选择性的刚性连接(固接方 式);矮墩桥梁结构,采用支座连接方式。 2.2桥梁结构中支座及伸缩缝的减震设计方法与策略 支座与伸缩缝等连接件是桥梁结构整体抗震性能上的一个薄 弱环节,建议变简支粱为连续梁,尽量减少伸缩缝的用量。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橡胶支座来起到消能作 用。通常在梁舨)底部加焊钢板,或加纵、横向挡块限制支座位移和 滑动。在高烈度区简支梁中应推广使用铅芯橡胶支座。 2-3桥梁上部结构的减震设计方法与策略 在高烈度地震区尽可能采用整体规则性好的桥梁结构,结构的 布置要力求几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规则,避免突然变化。 从几何线形上看,尽量选用直线桥梁结构。对于多跨简支梁桥,应加 强梁f板)之间的纵、横向联系,将桥面做成连续,或采用梁端支墩、台 帽或盖梁边缘的距离,防止落梁。对于梁(板)桥,应采用纵、横向约束 装置,限制梁的位移,如采用拉杆、钢筋硅挡块、锚杆等,梁与墩帽用 锚栓连接。曲梁桥,应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。在梁与 梁之间和梁与桥台胸墙之间设置弹胜垫块,以缓和地震的冲击力。 2.4桥梁结构在桥位与桥型选择时的减震设计方法与策略 桥位应选择在基本烈度较低及河岸稳定和地基良好的地段。从 选线、定桥位、决定桥孔布置等方面尽可能避免选择在软弱黏性土 层、可液化土层和地层严重不均匀的地段,特别是断层地段。如必须 设置在可液化或松软土层的河岸地段时,桥墩桥台应采用桩或沉井 等深基础,桥长应适当增长,在主河槽和河滩分界的地形突变处不 宜设置桥墩。桥梁结构中线应与河流正交。桥型要选择抗震性能好、 整体性强的结构体系,如连续梁,无铰拱等。 2.5桥梁结构的减震设计质量保证方法与策略 例会制度:每周一由项目负责人组织桥梁结构工程全部设计人 员召开质量分析会,内容包括本周质量管理情况、存在问题、解决方 法下周质量要求等。交底制度:技术要求、工序流程、质量标准、安全 措施等内容由质量、技术负责人在每项工作开展前进行交底,质量 控制小组进行监督。日常检查制度:对具体设计人员的减震设计工 作中的各个要素进行定期及不定期检查。质量验收制度:审核人员 对每次阶段性设计成果、质量负责人对中间设计文件及最终成果报 告质量分级验收考核。 结束语 综上所述,在桥梁结构工程减震设计的技术管理中,其根本目 的并非将所有技术管理问题消灭,而是通过有计划、有步骤的各项 设计技术措施的实施,来达到尽可能地避免各种问题所带来的负面 影响。而对于设计单位而言,当务之急就是要不断加强自身的技术 管理水平,并在桥梁结构工程减震设计的整个实施过程当中,找出 各种明显的与潜在的技术管理问题,并对其加以行之有效的管理和 控制,从而将减震设计的各种问题所可能造成的损失降至最低点, 不仅要确保减震设计的圆满完成,而且同时也要相应地提高设计项 目的经济效益。可以说,科学合理的减震设计不仅仅使得设计单位 可以赚取可观的利润,而且同时它也会带来非常重要的无形效益, 包括加强企业的管理水平与市场竞争力。如果桥梁结构工程减震设 计的技术管理能够得到良好的实施,不但是设计单位之福,而且也 是促进桥梁结构工程减震设计事业良性循环、繁荣发展的不二法 门。 参考文献 f11于坚.公路桥梁抗震技术探究——基于减隔震系统设计与应用 fJ1.公路桥梁抗震技术探究,201001). [2】于延楼,胡海勇,刘成国.浅析公路桥梁的抗震设计【J1.公路交通 科技(应用技术版),201 1(1). 【31齐文艳.浅谈公路桥梁震害、抗震设计及抗震措施fJ1.Journal of Educational Institute of Jilin Province,201 1(2). 【4]柴淑梅.公路桥梁抗震设计的现状和发展【J1.公路交通科技(应 用技术版),201 1(2). f51庄泳浩,刘芳.公路桥梁结构的抗震设计要点分析【J】.民营科技, 2009(9).
公路桥梁的防震设计
浅谈公路桥梁的防震设计
【摘 要】近年来,受各种因素的影响,各地地震数普遍增多,加之人们意识的不断提高,公路桥梁设计中的安全性及防震能力越来越受到重视。本文结合自己近年来的工作经验,介绍了地震对公路桥梁所带来的影响,对公路桥梁设计中的安全性设计及防震技术进行分析与阐述,以提高公路桥梁的防灾害能力。
【关键词】公路桥梁;设计;防震措施
随着我国经济的迅猛发展,修建公路桥梁愈来愈多,而桥梁作为交通枢纽正起着举足轻重的作用。然而由于受各种因素的影响,近年来地震灾害普遍增多,造成地面大量建筑物和各种设施的破坏与倒塌,给国家和社会带来非常大的损失,因而对公路桥梁设计方法和防震措施的研究具有重要的现实意义。
一、地震对公路桥梁的影响
地震会使地表破坏和桥梁受震破坏,从而导致桥梁损伤。从调查中得知,地震对公路桥梁的损伤一般都集中在桥梁墩台,上部落梁,支座倾斜等方面。1.地震对桥梁墩台的损害,一般情况下是发生在可能液化的地基土上或者是软土上。2.地震使桥梁下部结构崩裂直至折断。地震很大可能会造成桥梁墩台靠近盖梁的顶部或者是承台底部出现断裂,使桥梁造成损伤。之所以会造成这样的结果,是因为下部结构比较薄弱,强度不够,容易出现损伤。3.桥梁支座也会遭到地震的震害。是由于上部结构的震力过大而造成的。4.地
震会引起落梁现象。在地震发生时,上部结构断裂脱落是地震时的常见现象。落梁的主要原因是上部结构和下部结构位移失控所造成的。
二、公路桥梁防震的主要依据
根据下发的《公路桥梁防震细则》的防震理念,应采取极限状态法这一原理对防震结构进行设计。节点和线段交织在一起的网络构成了公路。公路桥梁又是公路系统中,最为薄弱的一个环节,具有节点多,路线长的特点。怎样提高公路桥梁的耐震能力,是公路系统防震工作的一个重点。设计者在研究公路桥梁防震结构的时候,同时要掌握桥梁所交接的每一条路线,了解具体资料,做到有的放矢地有针对性的布置防震屏障。在能够完成防震系统的前提下,减少工作量,降低相应的成本,做到针对性、科学性和实用性相结合,确保公路桥梁的耐久性。
四川汶川穗威大桥引桥减震隔震设计
第9卷第5期 2010年l0月 广州大学学报(自然科学版) Journal of Guangzhou University(Natural Science Edition) ol 9 No 5 Oct. 20l0
文章编号:1671 4229(2010)05-0027—05
四川汶川穗威大桥引桥减震隔震设计
朱文正 ,徐 丽b,孙 卓
(广州大学a.土木工程学院,广东P ̄i'l 510006;b.工程抗震研究中心,广东广州51o4o5)
摘要:介绍了四川汶川穗威大桥引桥减震隔震设计的过程和思路.通过静力分析得到隔震支座的规格和铅 芯的直径,然后采用反应谱设计方法计算出桥梁满足大震作用时梁体8 CITI变位所需阻尼系数,以及桥墩的内 力.并通过动力时程分析方法对设计结果进行验证,结果表明:该方法可实现桥梁在大震条件下梁体8 cm的变 位和桥墩75%的减震率要求.最后对桥墩承载力进行验算,结果表明:在强震作用下,桥墩基本处于弹性状态. 其设计过程可为桥梁的消能减震设计提供参考. 关键词:桥梁;隔震设计;减震设计;隔震支座;反应谱分析;时程分析 中图分类号:Tu 352 文献标志码:A
穗威大桥位于四JiI省汶川县威州镇阿坝师专 地块附近,是连接岷江北岸的213国道与威州镇
主城区主干路上的重要桥梁.该桥设计行车速度 为30 km・h~,荷载等级为公路Ⅱ级,场地类别为
Ⅱ类,抗震设防烈度为8度. 该桥引桥采用两跨25 m装配式预应力简支
箱梁,梁高1.4 m,宽21 1TI,在桥墩处采用连结措 施由简支变为连续,上铺10 cm厚C40混凝土找
平层.引桥下部结构采用双柱式桥墩,钢筋混凝土 盖梁,盖梁高1.6 m,宽1.8 m.桥墩直径为1.6 m,
桩径为1.8 m,桩问设置系梁.桥台为一字型桥 台,采用双排桩基础,桩径为1.2 m,桥梁立面、平
面如图1所示. 为保证桥梁在地震中的结构安全,建设单位 要求对引桥部分进行减、隔震设计,改善结构的动
桥梁震害与抗震设计
浅谈桥梁震害与抗震设计
摘要:本文通过对桥梁灾害的产生,从中获得一些启示,阐述了桥梁破坏形式及原因,并归纳了桥梁抗震体系分类及基本要求,最后对桥梁抗震设计方法进行分析,讨论了桥梁延性抗震设计和减隔震设计内容。
关键词:抗震;设计
中图分类号:tu3文献标识码:a文章编号:
1、前言
桥梁抗震设计在桥梁设计中越来越受到结构师的重视。每一次地震的发生,都给人们的生活带来痛苦,给国家带来经济损失。震区桥梁的坍塌损坏,不仅对当时的救援行动造成阻碍,而且对灾后的重建工作也有影响。所以,桥梁抗震的设计研究越来越给予重视。
2、 桥梁震害现象与启示
2.1 桥梁震害
(1)地表的破坏
地震造成的地表破坏现场主要有地表断裂、滑坡、砂土液化、软土震陷等。
①地表断裂
地表断裂又称地裂缝,地裂缝有构造地裂缝和重力地裂缝两种,两者不可混淆。
构造地裂缝与地质构造有关,是地震断层错动后在地表留下的痕迹。构造断裂切割很深,可以从地壳内的岩层断裂起,直达地表,且不受地形地貌的影响。
重力地裂隙是由于地面软土地质软硬不匀及微地貌影响,在地震动作用下形成的。它与震前土质的稳定状态密切相关,其规模不能反映地震动的强烈程度。这种地裂隙在地震区分布极广,地裂隙穿过的地方可引起房屋开裂以及道路、桥梁等工程设施的破坏,并对地下管道造成严重破会。
②滑坡
地震引起的滑坡是山区或丘陵地区的地震特点。滑坡还出现在不稳定的人工边坡开挖地段。地震时,大滑坡可以切断公路,冲毁房屋和桥梁,堵塞河流,严重时还会导致上游水位上涨淹没大片土地,危机城镇居民。
③砂土液化
地震的震动使排列较松散的饱和无粘性土颗粒产生压实趋势,若短时间内土中的水拍不出去,则土体内部产生超静定孔隙水压力,当孔隙水压力增大到与砂土剪切面上的正应力相等时,土颗粒便形同“液体”成悬浮状态,使土体抗剪强度丧失,另一方面,高压力的孔隙寻找通道冲出地面,并将砂土颗粒带了出来,形成“喷水冒砂”现象。砂土液化造成对农田的破坏和地面的不均匀沉降。流滑是砂土液化引起的最具灾难性的场地破坏现象。由完全液化的土和盖在液化土层上面的完整土层组成的长达几十米甚至更广大的土体可能以每小时几十公里的速度沿着斜坡下滑。流滑可以造成次生灾害的发生。 ④软土震陷
