桥梁工程抗震设计
公路桥梁抗震设防要求 -工程.

公路桥梁抗震设防要求 -工程2019-01-011 将公路工程划分为五个档次:第一档次为高速公路和一级公路上的抗震重点工程(系指特大桥、大桥、隧道和破坏后修复或抢修困难的路基、中桥和挡土墙等工程),。
此类工程地震破坏后会引起严重后果,上造成重大损失,国防上有特别重要的影响。
其抗震等级定为一级,设计基准期为80年。
第二档次为高速公路、一级公路的一般工程(系指非重点的路基、中小桥和挡土墙等工程)和二级公路的抗震重点工程以及二三级公路路工程抗震设防目标公路工程对政治、经济、国防和抗震救灾具有特别重要的意义,地震时一旦发生破坏,将造成交通中断,后果非常严重。
进行公路工程抗震设计时,应根据不同等级公路的重要性程度,考虑重要性系数来计算水平地震作用。
重要性系数的取值与工程类别有关,《公路抗震规范》根据工程的重要性和修复(抢修)难易程度上桥梁的支座。
此类工程抗震设防要求高,具有特别重要的政治、经济意义。
其抗震等级定为二级,设计基准期为60年。
第三档次为二级公路上的一般工程和三级工路上的抗震重点工程以及四级公路上的梁端支座、梁端连接、支挡措施。
此类工程具有比较重要的政治、经济意义。
其抗震等级定为三级,设计基准期为40年。
第四档次为三级公路上的一般工程和四级公路上的抗震重点工程。
此类工程的抗震等级定为四级,设计基准期为20年。
第五档次为四级公路上的一般工程。
此类工程的年平均昼夜交通量在200辆以下,一般可以不进行抗震强度和稳定性验算。
我国根据地震的不确定性、现有的技术条件和国家的经济条件及公路工程的特点和用途,在考虑国家经济力量可以承受并保障人民生命财产的安全和公路工程设施基本完好的前提下,提出了公路工程抗震设计总目标:按规范要求进行抗震设计的公路工程在发生与之相当的基本烈度地震影响时,位于一般地段的高速公路、一级公路工程,经一般整修即可正常使用;位于一般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层上的高速公路、二级公路工程,经短期抢修即可恢复使用;三四级公路工程和位于地震危险地段(指发震断层及其邻近地段;地震时可能发生大规模滑坡、崩塌、岸坡滑移等地段)、软弱粘土层或液化土层上的二级公路以及位于抗震危险地段的高速公路、一级公路工程,保证桥梁、隧道及重要的构造物不发生严重破坏。
桥梁抗震设计计算方法简介

抗震概念设计是从结构总体上考虑抗震的工程 决策 。具体设计时 ,可参考以下几点 : ①从几何线形 上看 ,桥梁是直的 ,各墩高度相差不大 ; ②从结构布 局上看 ,上部结构是连续的 ,尽量少用伸缩缝 ;桥梁 保持小跨径 ;弹性支座布置在多个桥墩上 ;各个桥墩 的强度和刚度在各个方向相同 ,基础建造在坚硬的 场地上 ; ③在基础施工困难的地带或深水河床 ,通常 采用大跨 、少墩的布置方案 。 ④对于较细长的桥墩 或小跨桥梁 ,上下部结构之间可考虑采用刚接 。 ⑤ 适当考虑采用减隔震设备 。 ⑥将塑性铰的位置选择 在钢筋混凝土桥墩中 ,将钢筋混凝土桥墩设计成延 性的构件 ,而将其余的构件设计为能力保护构件 。
须采用焊接 ,矩形箍筋应有 135°弯钩 ,并伸入混凝 土核心之内 。对于桥墩与上部结构刚接的方式 ,理 想的做法是钢筋弯曲地通过这个铰梁纵横向 宜设置一定数量的拉筋 。
4 大跨度桥梁抗震设计中几个应注意的问 题
高 ,延性设计比较困难 ,所以大跨度拱桥抗震设计不 宜过分依赖延性抗震 。
(4) 大跨度拱桥的结构构造比较复杂 ,一般需要 采用反映谱分析和时程分析两种方法互相校核 。
(5) 大跨度拱桥反映谱分析时 ,应至少考虑两种 地震动输入方式 。即纵桥向 + 竖向输入和横桥向 + 竖向输入 ,其中竖向反映谱值取水平反映谱值的 2/ 3。
(6) 大跨度拱桥时程分析时 ,地震波应至少考虑 三种输入方式 。
些相关规定 ,以供参考 。 3. 3. 1 延性桥墩中纵向钢筋的规定
桥梁工程中桥梁抗震设计

桥梁工程中桥梁抗震设计摘要:临沂地处郯庐断裂带,桥梁的抗震设计尤为重要,结合临沂境内桥梁的抗震设计,确保桥梁在使用过程中的安全性与可靠性,对桥梁抗震设计进行探析。
关键词:桥梁工程;抗震设计;要点临沭县沭河大桥,上部结构采用3×40+3×40+3×40+3×40+2×40m预应力钢筋混凝土简支箱梁,桥面连续,3孔一联,下部采用柱式桥墩,钻孔灌注桩基础。
项目区域处于多种大地构造单元的复合部位,各种应力复杂集中,在漫长的地质年代里,经历过数次构造变动,形成各种不同类型的构造单元,隆起、凹陷、褶皱、断裂彼此交织复合。
依据构造地质观点,按其构造形迹、性质、空间展布及其组合关系,项目所在区域位于沂沭河冲积平原,分布于黄泛平原和低山丘陵、岗地之间,由黄河泥沙和沂沭河冲积物填积原来的湖荡形成,地势低平,长期以来,地壳较为稳定或略有上升,地面以剥蚀作用为主,形成广阔、平坦和向东南微微倾斜的山麓面,加之流水侵蚀破坏而支离破碎,形成波状起伏高差不大的丘岗和洼地。
根据《地震烈度区划图》,场区抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第二组,设计基本地震动峰值加速度为0.20g,桥位区为Ⅱ类场地土,特征周期为0.45s,场区内无饱和砂土。
该桥采用延性抗震设计,并引入能力保护原则。
确保结构在E2地震作用下具有足够的延性变形能力,并有适当的安全储备,通过能力保护设计,确保塑性铰只在选定的位置出现,并且不出现剪切破坏。
延性构件和能力保护构件之间形成强度梯度,确保能力保护构件不早于延性构件失效。
桥梁抗震设防类别按B类桥梁,桥梁抗震设防目标为在E1地震作用下震后可正常使用,结构总体反应在弹性范围,基本无损伤,结构的强度和刚度基本保持不变;在E2地震作用下震后桥梁经临时加固后可供维持应急交通使用,E2地震作用的损伤状态为不致倒塌的结构损伤,结构强度不能出现大幅度降低。
该桥的桥梁抗震措施等级为四级,桥梁的抗震重要性系数E1地震作用下取0.43,E2地震作用下取1.3。
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。
桥梁工程抗震设计相关问题探讨

设计 思 想 强调 强度 安全 度 差 异 , 在 不 同 构件 《 性 构 件和 能 力 保 护 即 延 构件 一不 适 宜发 生 非 弹 性 变形 的构 件 统称 为能 力 保 护 构件 )和 不 同 桥 梁 工程 又 是 交通 网络 中的 重 中之 重 ,桥 梁 工 程 抗 震研 究 的重 破 坏 模 式 ( 性 破 坏 和 脆 性 破 坏 模 式) 间 确 立 不 同 的 强 度 安 全 度 。 延 之 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 通过 强度 安 全 度差 异 , 确保 结 构 在 大 地 震 下 以延 性 形 式反 应 , 发 生 不 的基 本设 计 原 则 和设 计 思 想 , 确 地 解决 结 构 总 体 方案 、 料 使 用 和 正 材 脆性 的破坏模 式。在我国以前的建筑抗震设计 中, 普遍采用“ 强柱弱 细部 构 造 , 以达 到 合理 抗 震 设 计 的 目的 。合 理 的抗 震设 计 , 求 设计 要 梁, 强剪弱弯 , 强节点弱构件” 的设计 思想。 多道抗震防线。 @ 应尽量 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 使桥 梁 成 为 具 有 多道 抵 抗 地 震 侧 向 力 的体 系 , 在 强地 震 动 过程 中 , 则 经济 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 道防线破坏后 尚有第二道防线可 以支撑结构, 避免倒塌。因此 , 超 关 问题 , 为今 后 桥 梁 设计 起 到 借 鉴 作 用 。 静定 结 构 优于 同种 类 型 的 静 定 结构 。 相 对 于 建筑 结 构 , 梁 在 这 方 但 桥 1桥梁结构地震破坏的主要形式 面 可 利 用 的余 地 通 常 并 不 大 。 根据桥梁过去 的地震破坏情况 , 除了如液化、 断层等凼地基失效 3 桥 梁 抗 震设 计 方 法 相 关 问题 引起 的破 坏 以 外 , 混凝 上 桥 梁 最 常 见 的破 坏 形 式 有 以下 四种 … : 31桥 梁抗 震概 念 设 计 抗 震概 念 设计 是 指 根 据 地 震 灾 害 和 工 . 11弯曲破坏。结构在水平地震荷载作用下 由于过大的变形导 . 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 致混凝土保护层脱落、 钢筋压屈和 内g E - 凝土压碎 、 r  ̄ 崩裂 , 构失去 结 案、 材料使用和细部构造 , 以达到合理抗 震设计的 目的。合理抗震设 承载能力。 整个过程可 以用 以下四个 阶段来描述 : 当弯矩达到开裂 ① 计, 要求设计 出来 的结构 , 强度 、 在 刚度和延性 等指标上 有最佳 的组 强度时 , 截面 出现水平弯 曲裂缝 ; 随着 裂缝 的发展和荷载强度的提 ② 合, 使结 构 能 够 经 济地 实现 抗 震 设 防 的 目标 。 应 当指 出 , 调概 念 设 强 高, 受拉侧的纵筋达到屈服强度 ; 随着 变形量的增大 , ③ 混凝土保 护 计重要 ,并非不重视数值计算 ,而是为了给抗震计算创造出有利条 层脱 落、 塑性铰 范围扩大 ; 钢筋压屈( ④ 或拉断) 内部 混凝 土压碎、 和 件 , 计 算 分 析 结 果更 能 反 映地 震 时结 构 反 应 的 实际 情 况 。 梁抗 震 使 桥 崩裂。 概 念 设 计 阶 段 的 主 要任 务 是 选 择 良好 的抗 震 结构 体 系 ,主要 根 据桥 12 剪 切破 坏 ( 剪破 坏 ) 水 平 地 震倚 戟 作 用 下 , . 弯 。在 当结 构 受 到 梁结构抗震设计的一般要求进行。对于采用延性抗震概念设计 的桥 的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏 ,整个破坏过程可以用 梁 , 包括 延 性 类 型 选 择和 塑性 耗 能 机 制选 择 。 还 以下四个阶段来描述 : 截血弯矩达到开裂 强度时 , ① 截面出现水平弯
城市桥梁抗震设计规范

城市桥梁抗震设计规范城市桥梁抗震设计规范是为了保障城市桥梁在地震发生时具备一定的抗震能力,确保桥梁的安全性和稳定性。
下面是一份关于城市桥梁抗震设计规范的参考内容,共计1000字。
引言:地震是一种常见的自然灾害,城市桥梁作为城市交通的重要组成部分,其抗震性能的安全与否直接关系到城市交通的畅通和人们的生命财产安全。
为了保证桥梁的抗震能力,在设计过程中需要遵循一系列的抗震设计规范。
一、抗震设计基本原则:1. 桥梁抗震设计的目的是通过科学合理的结构设计和施工方法,确保桥梁在地震时的安全性能。
2. 桥梁的抗震设计应考虑地震影响的概率、破坏形式、震害程度等因素,采用合适的抗震措施。
3. 桥梁的抗震设计应满足国家规范和标准,并充分考虑当地的地震烈度、场地条件等因素。
二、桥梁抗震设计参数:1. 桥梁的设计地震烈度等级应根据当地地震活动水平和环境条件确定,参考国家规范和地震烈度分区图。
2. 桥梁的工作状况分为正常工况和地震工况两种情况,正常工况下的设计参数应满足桥梁的强度和刚度要求,地震工况下应满足桥梁的抗震安全要求。
3. 桥梁的设计参数还应考虑地基条件、桥墩、桥面板等结构部位的特点,确定适当的抗震设计参数。
三、桥梁抗震设计要求:1. 桥梁结构应具备适当的韧性和延性,能够在地震发生时有一定的变形能力,减小地震震害。
2. 桥梁结构要保证足够的强度和刚度,能够承受地震力的作用,防止倒塌或发生严重损坏。
3. 桥梁结构应进行地震响应分析,确定合适的抗震措施,包括加固设计、抗震支撑和防震装置的设置等。
4. 桥梁结构应考虑地震荷载和非地震荷载的相互作用,确定合理的设计工況和荷载组合。
5. 桥梁结构应设有地震监测和预警系统,及时发现地震情况,采取紧急措施保护桥梁和人员安全。
四、桥梁抗震设计的具体内容:1. 桥梁的结构类型和布局应符合地震易损性分析结果,对易受地震作用的部位采取加固措施。
2. 桥梁的基础设计应满足抗震安全要求,采用适当的抗震设计参数和工艺措施,确保基础的稳定性。
桥梁工程抗震设计要点研究
桥梁工程抗震设计要点研究发布时间:2022-12-15T02:48:42.413Z 来源:《中国建设信息化》2022年16期作者:陈水志[导读] 地震作为最常见的地质灾害类型,一旦发生,会给桥梁造成无法预估的破坏,陈水志广东南雅建筑工程设计有限公司 510000摘要:地震作为最常见的地质灾害类型,一旦发生,会给桥梁造成无法预估的破坏,轻则导致桥梁主体结构开裂,严重时将造成断裂、破坏,甚至倒塌。
因此,为抵御地震造成的破坏,在桥梁工程设计中应高度重视并做好抗震设计,在明确桥梁震害主要表现形式和产生原因的基础上,提出抗震设计中需要注意的各项要点。
关键词:桥梁设计;桥梁抗震设计;抗震设计要点引言近年来,我国路桥总里程数稳居世界第一,桥梁的数量不断增加,俨然已成为人们生活中必不可少的一种建筑结构。
但是,我国地震频发,桥梁结构因地震而时常发生耐久性下降及失稳等问题,人民的生命和财产安全因此遭受了巨大损失。
公路桥梁震害不但直接危及人们的生命安全问题,还给灾后救援工作带来了极大的困难与阻碍。
因此研究桥梁抗震设计以及桥梁减隔震技术的应用,对于避免桥梁结构震害问题有着重要的研究意义。
1概述1.1抗震设计的概念抗震设计,又叫减隔震设计,由减震设计和隔震设计两部分组成。
与减震设计不同,隔震设计在设计过程中应考虑结构的振动周期数值。
当公路桥梁遭遇地震时,桥梁结构上设置的隔震设施可以对地震波所带来冲击起到一定程度的延缓作用,使桥梁结构所承受的能量减少,从而对桥梁起到保护作用。
在实际应用过程中,减隔震设计中关键设备的阻尼装置和耗能构件起到了决定性作用。
1.2我国桥梁抗震设计研究现状我国桥梁抗震研究起步较晚,1976年唐山大地震后,由于地震对结构的严重破坏,以及受桥梁结构破坏后的一系列严重后果的启示,抗震研究及抗震设计在桥梁中才真正得到发展。
结构抗震分析早期主要采用静力理论,随着结构动力学的发展,20世纪40年代,地震反应谱法、结构动力时程分析法被逐渐应用到结构抗震设计分析中。
道路与桥梁工程中的抗震设计规范要求
道路与桥梁工程中的抗震设计规范要求随着城市化进程的快速发展,道路和桥梁的建设变得越来越重要。
然而,地震作为一种常见的自然灾害,给道路和桥梁的稳定性和安全性带来了很大的挑战。
因此,抗震设计规范成为道路和桥梁工程建设过程中不可或缺的一部分。
一、抗震设计规范的背景和意义道路和桥梁的抗震设计规范是为了在发生地震时保证道路和桥梁的稳定性和安全性而制定的。
地震作为一种破坏性极大的自然灾害,可以引发土体液化、地基沉陷等问题,对道路和桥梁的结构产生严重影响。
因此,制定适当的抗震设计规范,对于确保道路和桥梁的安全运行,减少地震灾害对交通运输系统造成的影响具有重要意义。
二、道路工程的抗震设计规范要求1. 岩石基础安全性分析:在道路工程中,岩石基础的安全性是抗震设计的重点。
工程师需要通过对基础岩石的地质勘探和试验分析,评估岩石的承载力和稳定性,确保道路在地震发生时能够保持稳定。
2. 硬质路面设计:硬质路面是指由沥青混凝土或水泥混凝土构成的道路表面。
在抗震设计中,需要采用合适的路面结构和材料,确保路面在地震时具有足够的强度和刚度,减少沉陷和断裂的风险。
3. 桥梁设计:桥梁是道路工程中的重要组成部分,也是地震作用下最容易发生破坏的结构之一。
在抗震设计中,工程师需要考虑桥梁的几何形状、材料的选择以及梁柱的布置等因素,确保桥梁在地震时能够保持稳定。
三、桥梁工程的抗震设计规范要求1. 桥梁基础设计:桥梁的抗震设计从基础开始,工程师需要根据不同地质条件和地震烈度,选择适当的基础形式和强度,确保桥梁在地震时具有足够的稳定性。
2. 结构设计:桥梁结构设计是抗震设计的核心。
在桥梁设计中,工程师需要根据地震力和结构的动力特性,合理选择桥梁结构的形式和尺寸,确保其能够在地震发生时充分吸收和分散地震能量。
3. 钢筋混凝土设计:钢筋混凝土是桥梁结构中常见的材料。
在抗震设计中,需要合理选择钢筋混凝土的强度等级和配筋方案,确保桥梁具有足够的抗震能力和变形能力。
铁路桥梁设计中的抗震设计原则
铁路桥梁设计中的抗震设计原则铁路桥梁作为铁路交通的重要组成部分,其在地震中的稳定性和安全性至关重要。
抗震设计是确保铁路桥梁在地震作用下能够保持结构完整、正常使用甚至在震后迅速恢复运营的关键环节。
以下将详细阐述铁路桥梁设计中的抗震设计原则。
一、场地选择与地质勘察合理选择桥梁建设场地是抗震设计的首要任务。
应尽量避开地震活动频繁、地质条件复杂的区域,如地震断层带、软弱土层、易液化土地区等。
在选址前,必须进行详尽的地质勘察,了解场地的地质构造、土层分布、地下水位等情况,为后续的设计提供准确的地质资料。
对于无法避开不利地质条件的场地,应采取相应的工程措施来改善地质条件,例如对软弱土层进行加固处理、设置隔震层等。
同时,要评估场地可能的地震动参数,包括地震烈度、峰值加速度、频谱特性等,为桥梁的抗震计算和设计提供依据。
二、结构体系与选型选择合适的结构体系和桥梁形式对于提高抗震性能具有重要意义。
常见的铁路桥梁结构形式有简支梁桥、连续梁桥、拱桥、斜拉桥等。
在抗震设计中,应优先选择整体性好、冗余度高的结构体系。
简支梁桥结构简单,受力明确,但在地震作用下相邻梁体之间容易发生碰撞,影响结构的安全性。
连续梁桥具有较好的整体性和变形能力,能够有效地分散地震力。
拱桥由于其拱肋的受压特性,在一定程度上具有较好的抗震性能,但要注意拱脚处的抗震设计。
斜拉桥的索塔和主梁通过斜拉索相连,形成了复杂的空间受力体系,在抗震设计中需要考虑索塔和主梁的协同工作以及拉索的振动特性。
此外,桥梁的跨度布置也会影响抗震性能。
过大的跨度可能导致结构在地震作用下的变形过大,过小的跨度则可能增加结构的数量和连接节点,增加地震破坏的风险。
因此,应根据实际情况合理确定桥梁的跨度。
三、强度与延性设计强度设计是保证桥梁在地震作用下不发生强度破坏的基本要求。
通过计算地震作用下结构的内力和应力,确定构件的尺寸和材料强度,确保结构具有足够的承载能力。
然而,仅仅依靠强度设计是不够的,还需要考虑结构的延性。
土木工程中的桥梁抗震设计与施工
土木工程中的桥梁抗震设计与施工地震是一种常见的自然灾害,对土木工程中的桥梁造成了严重的威胁。
为了确保桥梁在地震中的安全性能,桥梁的抗震设计和施工显得尤为重要。
本文将介绍土木工程中桥梁抗震设计和施工的关键要点,以及一些实践经验和技术。
一、抗震设计1. 桥梁抗震设计的基本原理桥梁抗震设计的基本原理是通过合理的结构设计和施工措施来提高桥梁的抗震能力。
具体包括以下几个方面:(1)选择合适的结构形式和材料:桥梁的结构形式和使用的材料应根据地震烈度和桥梁的重要性等因素进行选择,以确保桥梁具备足够的承载能力和抗震能力。
(2)合理的荷载计算:桥梁在设计过程中需要根据地震荷载进行计算,确保桥梁能够承受地震产生的作用力。
(3)合适的结构细节设计:桥梁的结构细节设计要考虑到地震荷载对结构的影响,采取相应的加强措施,如加固梁柱节点等。
2. 桥梁抗震设计的方法桥梁抗震设计可采用四种基本方法:弹性设计、弹塑性设计、准弹性设计和大变形设计。
具体选择哪种方法应根据桥梁结构类型、地震烈度以及工程经济因素等综合考虑。
(1)弹性设计:适用于一些重要性较低、结构简单的桥梁。
该方法要求桥梁在地震时始终保持弹性状态,不出现破坏。
(2)弹塑性设计:适用于重要性较高的桥梁。
在地震作用下,桥梁的一些构件可以发生一定的塑性变形,但整体结构不发生破坏。
(3)准弹性设计:适用于一些规模较大、地震烈度较高的桥梁。
该方法要求桥梁在地震作用下发生一定的弹性变形和塑性变形,但不出现破坏。
(4)大变形设计:适用于一些规模较小、地震作用较大的桥梁。
该方法要求桥梁能够在地震作用下发生较大的变形,但不出现破坏。
二、施工要点1. 施工前的准备工作在进行桥梁抗震设计的施工前,需要进行一系列的准备工作,包括以下几个方面:(1)详细的施工方案:施工方案应包括施工过程、施工方法、施工顺序等内容,以确保施工的顺利进行。
(2)材料和设备的准备:根据施工方案,准备好所需要的材料和设备,并进行检查和质量控制,确保其符合设计要求。
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浅谈桥梁工程抗震设计
摘要:地震对道路与桥梁的破坏主要由于地表破坏和桥梁受震破坏引起的,桥梁由于受到地震后而产生水平及竖直振动,造成桥梁构件的破坏,甚至使桥梁倒塌。
本文主要就桥梁震后产生的原因进行给予探讨方案。
关键词:桥梁工程;抗震设计
近几年,我国各地大小地震频发,公路桥梁等交通工程在地震中遭受到严重的破坏,然而目前增强桥梁的抗震能力,加强桥梁工程抗震研究的重要性便显得十分关进。
桥梁工程是交通枢纽中的重中之重,强震往往使公路桥梁遭到严重破坏,不但影响着交通的正常通行,有时可能引起二次灾害,阻碍救援工作队的进入。
1.桥梁破坏形式及震害原因分析
1.1合理选址
桥梁工程在建设施工的前期规划中需要对桥梁主体场地选择问
题加以关注。
首先,合理的桥梁建设场地应以坚硬地质结构为首选,避免松软场地在地震时发生地基失效的现象。
其次,当交通运输发展实际要求桥梁工程不得不在松软场地区域建设的时候,桥梁的整体结构设计需要尽可能的提高基建整体性能,将地震造成地质结构不均匀变形的可能性降到最低。
1.2桥梁破坏形式
对国内外桥梁震害的调查表明,上部结构震害主要表现为落梁移位,局部碰撞。
下部结构存在桥墩折断,混凝土剥落,系梁开裂,
挡块普遍失效,桥台翼挤开裂、倾斜等震害现象。
另外,桥梁附属支座移位与变形,伸缩缝张开和挤压,护栏开裂的现象也非常普遍。
1.3桥梁震害原因分析
桥梁震害是多种因素综合作用的结果,主要有:(1)地震作用对桥台和桥墩等薄弱部位的破坏.桥台是桥梁两侧岸边的支撑部分,一般是在岸边的原域填土上,用钢筋混凝土修建三角形或矩形的支台,这是地震作用的薄弱部位,因为桥台的路基高且三面临空,振动大,桥台和下面土的刚度不同,有相互作用,土体本身在地震中会产生液化,震陷破坏,桥台受地震的振动或场地砂土液化影响,填土滑移,滑移土体对桥台产生巨大推力,致使桥台发生破坏。
桥墩是支撑桥身的主要构件,其震害主要包括桥墩的断裂,剪断和裂缝,另外还有因桩柱埋入深度不够等原因遭受破坏。
(2)支座破坏.支座破坏是桥梁上部结构中最常见的一种破坏现象。
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,或由于某些支座形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。
(3)地基失效造成的破坏.地震中大部分桥梁倒塌是由于地基失效和砂土液化造成的。
砂土液化通常是指饱和粉细砂,在地震的作用下失去抗剪能力,变为流动状态。
由于桥址地基失去承载力,使得位于上部土层的桥墩倾斜、滑移、危害不小。
在强震作用下,土体结构
被扰动,强度降低,孔隙水压力增大,从边界排出,软粘土被压密,发生软土震陷,产生不均匀沉降,这种不均匀沉降引起内力重分布可导致结构特别是超静定结构破坏乃至倒塌。
(4)构造措施不当等原因引起破坏桥梁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。
2.桥梁抗震设计基本原理
结构地震响应分析方法可以分为确定性方法和非确定性(或概率性)方法两大类。
确定性方法是以确定性的荷载作用于结构,求解该确定性荷载作用下结构动力反应的方法。
弹性静力法、反应谱法和时程分析法均属于确定性方法。
非确定性方法将地震视为随机过程,以此随机地震动作用于结构,求出结构动力响应统计量。
2.1确定性方法
(1)静力法.最早在1899年,由日本学者大房森吉提出,该法假设结构各部分与地震动具有相同的振动规律。
结构因地震力引起的惯性力等于地面运动加速度与结构总质量的乘积,以此惯性力作为静力施加于结构,进行结构线弹性静力分析。
(2)反应谱法.反应谱方法的基本原理是,作用于结构的实际地震波是由含有一定卓越频率的复杂波组成,当地震的卓越频率和结构的固有频率相一致时,结构物的动力反应就会变大。
不同周期单自由度振子在某一地震记录激励下,可得到体系周期与绝对加速度、相对速度和相对位移的最大反应量之间的关系曲线,即加速度反应谱、速度反应谱和
位移反应谱。
由于客观存在随机因素影响,使得不同地震记录得到反应谱具有很大随机性、离散性,实际应用的规范反应谱是大量地震记录输入后得到众多反应谱曲线经统计平均和光滑后而得到的。
结构物可以简化为多自由度体系,多自由度体系的地震反应可以按振型分解为多个单自由度体系反应的组合,每个单自由度体系的最大反应可以从反应谱求得。
(3)时程分析法.时程分析法是将实际地震动记录或人工生成的地震波作用于结构,直接对结构运动方程进行数值积分而求得结构地震反应的时间历程。
时程分析法由于采用了符合场地情况的具有概率意义的加速度过程作为地震动的输入,因此可以精确地考虑结构—基础—土的相互作用、地震波多点输入等因素而建立结构动力计算模型和结构地震响应振动方程。
但为了较合理的体现地震荷载的随机性,同一输入点的地面运动需要多组加速度时程进行模拟,之后作统计处理,计算量十分庞大。
2.2非确定性方法
随机振动法建立在地面运动统计特征的基础上,把具有统计性质的地震动作用到结构上,提供了结构响应的统计度量,不受任意选择的某一输入运动控制。
由于随机振动法已经考虑了地震发生时地面运动的概率统计特性,被认为是一种较为先进的分析工具。
尽管还有种种不够成熟之处,现已被作为与反应谱法、时程分析法并行的一种抗震分析方法列入我国规范。
3.桥梁抗震设计
3.1桥梁抗震设计原则
(1)桥梁在抗震设计时要保证结构的整体性和规则性,使结构在质量、刚度、几何尺寸等方面协调匀称,避免突然变化。
(2)抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,防止结构产生不能容忍的破坏,因此在不增加重量,不改变刚度的前提下,提高总体强度和延性是两个有效提高结构抗震能力的途径。
(3)抗震设计中要采用多阶段设计方法,设计多道防线来实现结构在不同发生概率地震作用下的预期性能目标。
3.2桥梁抗震设计中的建议
(1)尽量采用连续的桥跨代替简支梁跨,进而减少伸缩缝的数量,降低在此落梁的可能性,同时也提高了桥上行车的舒适性。
(2)对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造,以及需提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁,另外还应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度,并增设防止位移的隔挡装置。
(3)对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨,应加设防移角钢或设挡轨,作为支座的抗震设计。
(4)在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。
跨度不均,墩身刚度不等极易发生震害,这已经为国内外许多震害所证实。
对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和桩顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的
刚度,以便使之刚度尽量保持一致。
(5)桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上,否则软土的液化会加大地震反应。
(6)地震区桥跨不宜太长,大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大,从而降低墩柱的延性能力。
4.结语
我国当前的交通运输行业仍处于建设、应用的高峰期,重视地震频发区域桥梁工程的抗震技术设计具有非常重要的现实意义。
相关工作人员需要在结合社会发展要求的基础上,以桥梁抗震技术设计原则为指导思想,不断对各种抗震措施、手段进行探索与创新,使新时期的桥梁工程能够更好的为交通运输行业乃至整个经济社会的发展做出贡献。
参考文献
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