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橋梁抗震范文1
中圖分類號(hào):K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言:我國橋梁行業(yè)得到了迅猛發(fā)展,越來越多的橋梁從祖國大地拔地而起?;仡櫧卣鹗罚刑粕酱蟮卣?、汶川大地震……,這些地震都給我國經(jīng)濟(jì)、建設(shè)等方面帶來了無可估量的損失。因此,合理的抗震設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合,使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。
一、橋梁的震害類型分析 (1)橋臺(tái)震害:其主要表現(xiàn)為橋臺(tái)與路基一起滑動(dòng)并移向河心,樁柱式橋臺(tái)的樁柱不同程度沉降、開裂、傾斜和折斷等。 (2)橋墩震害:在地震力作用下橋墩會(huì)不同程度的傾斜、沉降、滑移、開裂、剪斷和鋼筋扭曲。 (3)支座震害:根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn).
會(huì)發(fā)現(xiàn)某些橋梁的支座設(shè)計(jì)并未充分考慮抗震的需求,如某些支座形式和材料上存在缺陷、在構(gòu)造上連接與支擋等構(gòu)造措施不足等,以致支座在地震力作用下會(huì)發(fā)生較大的變形和位移。 (4)地基與基礎(chǔ)震害:在地震力作用下地基中的砂土?xí)灰夯?,以致地基失效,基礎(chǔ)沉降或不均勻沉降,從而導(dǎo)致地面較大變形,地層發(fā)生水平滑移、下層、斷裂等。地基與基礎(chǔ)震害會(huì)使橋梁發(fā)生坍塌,給震后修復(fù)工作帶來困難。 (5)梁的震害:梁的震害主要是因橋臺(tái)震害、橋墩震害、支座震害等引起的,其主要表現(xiàn)為主梁墜落,這也是最嚴(yán)重的震害現(xiàn)象。
二、橋梁的抗震設(shè)計(jì) 1、抗震概念設(shè)計(jì)。 由于地震的發(fā)生存在不確定因素和復(fù)雜因素,同時(shí)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型需要假定結(jié)果且與實(shí)際情況存在較大差異,以致“計(jì)算設(shè)計(jì)”在一定程度上較難控制結(jié)構(gòu)的抗震性能,因此,對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)來說,不能完全依賴計(jì)算,“概念設(shè)計(jì)”其實(shí)比“計(jì)算設(shè)計(jì)”更加重要。而良好的“概念設(shè)計(jì)”將直接影響著結(jié)構(gòu)抗震性能。良好的“概念設(shè)計(jì)”必須是,在設(shè)計(jì)橋梁方案階段應(yīng)根據(jù)功能要求、靜力分析和橋梁的抗震性能等取舍抗震結(jié)構(gòu)體系。 在抗震概念設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)重視上、下部結(jié)構(gòu)連接部位和過渡孔處連接部位的設(shè)計(jì)及塑性鉸預(yù)期部位和橋墩形式的選??;應(yīng)對(duì)動(dòng)力特性進(jìn)行簡單的分析、對(duì)地震反應(yīng)進(jìn)行評(píng)估,接著結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位、構(gòu)造設(shè)計(jì)及是否能通過配筋等進(jìn)行進(jìn)一步地分析。以分別保證橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、抗震安全性和在橋址處的場(chǎng)地條件下所選擇的結(jié)構(gòu)體系是良好的結(jié)構(gòu)體系。最后,應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果對(duì)抗震性能的優(yōu)劣進(jìn)行綜合性評(píng)判,再?zèng)Q定是否對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。 2、延性抗震設(shè)計(jì)。 橋梁的抗震設(shè)計(jì)主要是反復(fù)進(jìn)行①仔細(xì)地對(duì)預(yù)期會(huì)出現(xiàn)的塑性鉸部位進(jìn)行配筋設(shè)計(jì);②為保證抗震安全性應(yīng)分析并驗(yàn)算整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力這兩個(gè)階段,直到通過抗震能力驗(yàn)算。 3、橋梁減、隔震設(shè)計(jì)。 此設(shè)計(jì)可以較好地提高橋梁抗震能力,并且具有簡便、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。此種設(shè)計(jì)的裝置主要是通過對(duì)結(jié)構(gòu)的能量耗散能力的增大或者增大結(jié)構(gòu)主要振型周期使其落在能量較少的范圍內(nèi)兩種措施使結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)減少。在進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地地震波頻率特性,選用適合的設(shè)置方案、相應(yīng)參數(shù)、及減隔震裝置,并對(duì)結(jié)構(gòu)的受力和變形進(jìn)行合理地分配。
三、橋梁設(shè)計(jì)的抗震技術(shù)措施 1、防止落梁的措施 《橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》指出上部結(jié)構(gòu)主梁的支承長度a≥70+ 0.5 L(L為梁的計(jì)算跨徑,L單位為m,a 單位為cm),該取值沿用自日本抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,多數(shù)設(shè)計(jì)者認(rèn)為規(guī)范取值較為保守,比上一代規(guī)范《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ004-89))有較大提高 (a≥50+L)。這里需指出該種認(rèn)識(shí)屬于誤區(qū),當(dāng)“長橋高墩”時(shí)應(yīng)在規(guī)范基礎(chǔ)上給予更多的安全富余。例如:都汶高速公路廟子坪岷江大橋第10跨(跨徑50m、墩高70m)。雖然蓋梁寬度高達(dá)3.0 m(根據(jù)《橋梁抗震細(xì)則》要求,含伸縮縫寬度取2.1m即可 ),但該橋還是發(fā)生縱向落梁,所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意“長橋高墩”,特別是設(shè)置有伸縮縫的相鄰聯(lián)橋墩,不僅要將主粱支承長度取值放大一些,還需要設(shè)置主粱限位裝置。根據(jù)國外規(guī)范以及《抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》精神,同時(shí)應(yīng)設(shè)置縱向防落梁構(gòu)造,同時(shí)應(yīng)注意限位裝置不得有礙于防落梁構(gòu)造的發(fā)揮。
2、支座形式和布置方式 支座選型長期以來被忽視,常規(guī)粱橋多采用普通橡膠支座,汶川地震后的調(diào)查表明普通橡膠支座破壞后加劇了橋梁損傷,建議根據(jù)橋梁設(shè)防要求,選用適用的支座類型?;镜卣饎?dòng)峰加速度峰值0.19地區(qū)和以上地區(qū)應(yīng)選擇減震型橡膠支座。作為支座的布置是否合理至關(guān)重要,汶川百花大橋第5聯(lián)(5×20m)采用一個(gè)閹定支座,其余墩為活動(dòng)支座。導(dǎo)致全聯(lián)上部結(jié)構(gòu)水平地震力幾乎完全由固定支座下的橋墩承擔(dān),該橋墩迅速破壞后,造成全聯(lián)坍塌網(wǎng)。對(duì)于連續(xù)梁橋在設(shè)置固定支座后,應(yīng)充分考慮同定支座設(shè)置對(duì)抗震的不利影響,慎用墩梁固結(jié)方案,應(yīng)注重考慮各墩水平受力的平均分擔(dān)。
3、柱式橋墩的合理設(shè)計(jì) 柱式墩是橋梁設(shè)計(jì)中最為常見的結(jié)構(gòu)形式,日本阪神地震中顯示出大量圓形獨(dú)柱墩崩潰性破壞,汶川地震相關(guān)資料表明矩形墩要優(yōu)于圓形墩,抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)首先盡量避免選用抗震性能差的圓形獨(dú)柱結(jié)構(gòu),同時(shí)優(yōu)先選擇矩形截面形式。其次應(yīng)重視橋墩中間的橫梁設(shè)置,橫梁剛度不宜過大,避免導(dǎo)致“強(qiáng)梁弱柱效應(yīng)” 的出現(xiàn),造成結(jié)構(gòu)的第一塑性鉸出現(xiàn)在墩柱之上,而不是橫梁上,致使結(jié)構(gòu)失效。橋墩是支撐梁體的主要構(gòu)件,同時(shí)由于橋梁結(jié)構(gòu)“上剛下柔”的特點(diǎn)使得橋墩極易出現(xiàn)破壞.其破壞主要包括墩身剪斷、壓潰和開裂,應(yīng)根據(jù)抗剪計(jì)算來配置箍筋,選擇合理的箍筋間距,注意箍筋的搭接構(gòu)造細(xì)節(jié)。設(shè)防裂度7度及以上應(yīng)通過計(jì)算確定墩柱尺寸,保證塑性鉸區(qū)位于墩柱范圍內(nèi),甥性鉸慶鋼筋應(yīng)根據(jù)《橋梁抗震細(xì)則》進(jìn)行加密,加密箍筋可采用12mm一16ram帶肋鋼筋,但錨固于蓋梁、承臺(tái)部分的加密鋼筋采用螺旋箍筋欠妥,施工單位反映由于蓋梁中鋼筋原有鋼筋很多,螺旋筋布置十分困難。建議采用環(huán)形箍筋為宜。
結(jié)束語:
隨著對(duì)地震機(jī)理認(rèn)識(shí)的逐步加深,提高和完善橋梁結(jié)構(gòu)物的各項(xiàng)功能,以及橋梁抗震構(gòu)造措施進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,可以很好地達(dá)到橋梁結(jié)構(gòu)的防震和抗震效果。為提高我國橋梁的抗震性能和抵御地震災(zāi)害的能力提供可靠的技術(shù)保證。
參考文獻(xiàn):
[1]莊衛(wèi)林,劉振宇,蔣勁松.汶川大地震公路橋粱震害分析及對(duì)策[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2009,28(7):1377—1387.
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橋梁抗震范文2
關(guān)鍵詞:橋梁結(jié)構(gòu);橋梁震害;抗震設(shè)計(jì);設(shè)防措施
中圖分類號(hào): S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
當(dāng)前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路工程的規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大,而橋梁是公路工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。而我國是一個(gè)地震災(zāi)害發(fā)生率較高的國家,地震對(duì)橋梁的破壞一方面同建造橋梁所處的地形、地質(zhì)有關(guān),另一方面也與橋梁自身結(jié)構(gòu)類型相關(guān)。以下,本文就對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)方面,即橋梁震害綜述、我國抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)解析、橋梁抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題以及橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防措施進(jìn)行了簡要闡述,旨在為橋梁設(shè)計(jì)工作人員提供參考。
1 橋梁震害綜述以及我國抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)解析
1.1 引起橋梁震害的原因分析及其破壞形式。震害導(dǎo)致橋梁破壞的起因主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:第一,橋梁受震破壞。地震對(duì)橋梁造成破壞主要是因?yàn)闃蛄菏苷鸷螽a(chǎn)生水平與豎直振動(dòng),導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)破壞,嚴(yán)重的話,會(huì)造成橋梁坍塌。第二,地表破壞。主要表現(xiàn)在:地裂會(huì)縮短或伸長橋梁跨度,或者造成墩臺(tái)下沉;強(qiáng)烈地震發(fā)生在陡峭山區(qū)亦或是軟粘土、砂性土河岸附近時(shí),將引起山石滾落或者岸坡滑動(dòng),進(jìn)而破壞橋梁結(jié)構(gòu);在淺層飽和疏松砂土處,地震作用還容易產(chǎn)生砂土液化,造成橋梁驟然下沉,嚴(yán)重的話,將導(dǎo)致橋梁傾倒。
1.2 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)解析。抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)同技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性相關(guān),是橋梁抗震設(shè)計(jì)中的首要問題,主要涉及到橋梁的重要性分類、抗震設(shè)防目標(biāo)以及設(shè)防地震動(dòng)。我國現(xiàn)在的公路橋梁抗震設(shè)計(jì)中的設(shè)防地震動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)偏低,并且僅有一級(jí)水準(zhǔn),加之,我國當(dāng)前現(xiàn)行的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》于上世紀(jì)八十年代末,至今已有 20 多年的歷史,由于當(dāng)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)地震的反應(yīng)規(guī)律認(rèn)識(shí)有限以及我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平不高,導(dǎo)致此規(guī)范在抗震設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法上均有一定的不足,而當(dāng)前國際上產(chǎn)生一些諸如計(jì)算方法、抗震要求以及抗震設(shè)計(jì)理念等新的理論,進(jìn)一步要求我國應(yīng)加快修訂與完善相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的工作進(jìn)程。
2 橋梁抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
2.1 橋梁減震設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題:①對(duì)于斜橋而言,在高烈區(qū),其抗震性偏低,抗推剛度極大,而且橋墩的基本周期動(dòng)力放大系數(shù)同樣很大,這勢(shì)必會(huì)加劇橋梁震害;同時(shí),發(fā)生地震時(shí),橋臺(tái)處河岸不夠穩(wěn)定,有向河心偏移趨勢(shì),縮短橋長,造成橋孔產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng),使得墩臺(tái)臺(tái)身發(fā)生開裂甚至折斷的現(xiàn)象。如果地基條件允許,可采取 T 型或U 型臺(tái)身,這種形狀具有較高的抗推剛度,整體性也很強(qiáng)。②在大跨徑橋梁設(shè)計(jì)過程中,尤其是高烈度地區(qū),縱向梁間應(yīng)布置效能設(shè)施,而且,所設(shè)計(jì)的設(shè)施應(yīng)該有較強(qiáng)的強(qiáng)度,并且能夠達(dá)到滿足梁端唯一的要求。③相比較于不等跨橋梁,對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)剛度更有利于抗震,不容易產(chǎn)生震害。在橋梁墩身高度差距過大的情況下,不僅相對(duì)矮的橋墩上會(huì)產(chǎn)生較大的水平地震力,在大跨徑橋孔的橋墩上同樣會(huì)產(chǎn)生極大的地震力。因此在設(shè)計(jì)方面,我們應(yīng)盡量避免選用此類型的橋型。④當(dāng)在可能產(chǎn)生地震液化現(xiàn)象的地基上建造橋梁的情況下,需采用深基礎(chǔ),讓樁與沉井穿透可能液化土層,埋入較穩(wěn)定密室的深層土質(zhì)。加強(qiáng)橋體下部支撐梁板亦或采取滿河床鋪砌,最大程度上維持四鉸框架結(jié)構(gòu),防止墩臺(tái)在發(fā)生震害時(shí)產(chǎn)生移動(dòng)。
2.2 橋梁抗震總體設(shè)計(jì)應(yīng)注意問題:①在橋梁抗震設(shè)計(jì)中,總體設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)工作,而選擇橋位是總體設(shè)計(jì)過程中的核心工作。在橋位的選擇過程中,我們應(yīng)選擇比較堅(jiān)硬的場(chǎng)地,例如:硬黏土地基、堅(jiān)實(shí)碎石地基等都是相對(duì)理想的橋址地點(diǎn),盡量避開松軟土地、不穩(wěn)定坡地以及極松軟的黏土地基。同時(shí),在設(shè)計(jì)中,應(yīng)避免跨越地質(zhì)斷層,如有必要,還應(yīng)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià);②橋孔需要選擇有利于抗震的等跨布置,并且最好避開大跨與高墩的結(jié)合;應(yīng)做到體形相對(duì)簡單、自重輕以及質(zhì)量和剛度均勻分布,同時(shí)方便施工;③另外,在橋梁抗震設(shè)計(jì)中,橋梁選型也是一個(gè)關(guān)鍵程序。橋梁選型應(yīng)結(jié)合多種因素,例如:工程規(guī)模、地形
與地質(zhì)條件以及震害經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行綜合地考慮,同時(shí)采用經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上可行的橋梁結(jié)構(gòu)體系,確定最佳橋型,確保橋梁抗震總體設(shè)計(jì)最優(yōu)。
3 橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防措施探討
3.1 加強(qiáng)橋梁的防落梁的構(gòu)造。無論是何種橋型,我們都應(yīng)該對(duì)地震情況下的橋梁結(jié)構(gòu)水平運(yùn)動(dòng)進(jìn)行充分地考慮,布設(shè)足夠強(qiáng)大的橫向限位構(gòu)造。結(jié)合當(dāng)前的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,我國絕大多數(shù)的設(shè)計(jì)院在設(shè)置擋塊的過程中,通常設(shè)置的尺寸寬在 20-30cm,鋼筋只配到 12mm。
3.2 柱式橋墩的合理設(shè)計(jì)。在橋梁設(shè)計(jì)中,柱式墩是較為常見的結(jié)構(gòu)形式。在抗震設(shè)計(jì)中,推薦采用抗震性能較強(qiáng)的矩形墩;同時(shí),應(yīng)注重橋墩間的橫梁設(shè)置,其剛度最好不要過大,防止弱柱強(qiáng)梁的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)剛度的均衡時(shí)設(shè)計(jì)的總原則,能力保護(hù)是另一個(gè)設(shè)計(jì)原則。為使結(jié)構(gòu)體系中的延性構(gòu)件同能力保護(hù)構(gòu)件產(chǎn)生強(qiáng)度等級(jí)差異,保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件不形成脆性破壞,在延性細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)過程,我們要確保墩柱縱筋與箍筋形成整體性骨架,在混凝土橫向膨脹與縱向受壓的情況下,箍筋對(duì)縱筋的約束作用至關(guān)重要,縱筋給與混凝土的約束延性作用同樣很大,因此各國規(guī)范對(duì)縱筋配筋率的要求均有所提高。橋墩是支撐橋梁主體的重要構(gòu)件,鑒于橋梁結(jié)構(gòu)下柔上剛,致使橋墩很容易產(chǎn)生破壞,主要表現(xiàn)在墩身開裂、剪斷。我們要按照抗剪計(jì)算對(duì)箍筋進(jìn)行配置,采取合理的箍筋間距,考慮箍筋的搭接構(gòu)造細(xì)節(jié)。
4.橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思想和原則
4.1 橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的思想抗震設(shè)防的目標(biāo)是“小震不壞,中震可修,大震不倒”,具體來講,就是在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi),當(dāng)發(fā)生多遇地震(小震) 時(shí),應(yīng)保證不損壞或輕微損壞,能夠保持其正常使用;在發(fā)生設(shè)計(jì)地震(中震) 時(shí),可能損壞,經(jīng)修補(bǔ),能盡早恢復(fù)其正常使用;在發(fā)生罕遇地震(大震) 時(shí),可能產(chǎn)生較大破壞,但不出現(xiàn)整體倒塌,經(jīng)搶修后可限速通車。一般情況下,抗震設(shè)計(jì)按“地震動(dòng)峰值加速度”和“地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期”進(jìn)行抗震驗(yàn)算,并按“抗震設(shè)防烈度”要求采取相應(yīng)的抗震措施。
4.2 橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的原則強(qiáng)柱弱梁:要求同一結(jié)點(diǎn)柱端截面受彎承載力總和大于梁端受彎承載力總和;強(qiáng)剪弱彎:控制截面的抗剪承載力大于抗彎承載力;強(qiáng)結(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件:梁柱結(jié)點(diǎn)是保證結(jié)構(gòu)整體性和關(guān)鍵部位,要保證結(jié)點(diǎn)有足夠的強(qiáng)度和剛性,建筑結(jié)構(gòu)抗震的一般原則同樣適用于橋梁結(jié)構(gòu)。橋梁在地震中往往下部結(jié)構(gòu)破壞,所以在抗震設(shè)計(jì)中橋墩比橋梁重要。并且橋墩是橋梁結(jié)構(gòu)中最重要的承重構(gòu)件,橋墩破壞將導(dǎo)致整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的倒塌。因此要使橋梁結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能,應(yīng)該確保橋墩有足夠的承載力與延性。即從橋梁整體結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)進(jìn)行橋梁抗震設(shè)計(jì),應(yīng)該要求“強(qiáng)墩弱梁”。提高結(jié)構(gòu)的變形能力,增加結(jié)構(gòu)延性,提高結(jié)構(gòu)耗能能力對(duì)于改善結(jié)構(gòu)的抗震性能有著重要的意義。橋墩在地震作用下要有足夠的延性,其控制截面處的抗剪承載力要大于抗彎承載力,在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞。即從個(gè)別受力構(gòu)件的角度出發(fā)進(jìn)行橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該要求受力構(gòu)件“強(qiáng)剪弱彎”。支座破壞引起橋梁結(jié)構(gòu)塌歷來被認(rèn)為是橋梁整體抗震性能上的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。城市高架橋梁柱的結(jié)點(diǎn),橋墩與蓋梁的結(jié)點(diǎn),橋墩與基礎(chǔ)等結(jié)點(diǎn)也經(jīng)常發(fā)生破壞。結(jié)點(diǎn)是保證結(jié)構(gòu)整體工作的重要構(gòu)件,在地震作用下結(jié)點(diǎn)受到水平、豎向剪力和彎矩的共同作用,受力復(fù)雜,并且一旦受損難以修復(fù)。
5 結(jié)束語
綜上所述,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)相關(guān)問題進(jìn)行分析是必要的,具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。在常規(guī)性橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,第一,要達(dá)到震害發(fā)生時(shí)橋梁上部構(gòu)造橫向位移的要求,選用合理的支撐長度并采取防落梁結(jié)構(gòu)措施;第二,要考慮支座的類型以及合理的布置;第三,考慮橋墩的延性構(gòu)造細(xì)節(jié)。同時(shí),為應(yīng)對(duì)頻發(fā)的地震災(zāi)害,橋梁設(shè)計(jì)相關(guān)人員應(yīng)特別注重橋梁抗震設(shè)計(jì)工作,運(yùn)用自身所學(xué)專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)抗震能力,降低地震災(zāi)害造成的不利影響。
參考文獻(xiàn):
[1]王樾.橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究[J].山西建筑,2009,v.3502:310-311.
橋梁抗震范文3
[關(guān)鍵詞]橋梁抗震設(shè)計(jì)、破壞的類型、措施
中圖分類號(hào):TU352.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)09-0186-01
一、地震給橋梁帶來的破壞類型
(一)支座破壞
根據(jù)我國對(duì)地震災(zāi)害中橋梁的調(diào)查顯示112座橋梁中有53座橋梁約占47%發(fā)生了支座破壞,綜合國內(nèi)外十次大地震的調(diào)查報(bào)告,支座的破壞現(xiàn)象屬于普遍現(xiàn)象。支座的地震災(zāi)害主要表現(xiàn)為支座傾斜和剪斷、自動(dòng)支座的脫落和支座自身建造組成的破壞。支座墊塊被重力壓碎,使得橋板不穩(wěn)定,甚至造成落梁。落梁的發(fā)生與支座破壞密切相關(guān),支承破壞使得橋梁上部失去支撐,造成落梁事故。當(dāng)支座破壞時(shí)會(huì)使得墩-梁之間產(chǎn)生位移,當(dāng)墩梁間的相對(duì)位移大于主梁擱置長度后,主梁將從橋墩脫落從而使得發(fā)生落梁。
(二)梁體移位造成的破壞
上部梁體的移位是震害中常見的破壞,根據(jù)地震的震向而發(fā)生縱向移位、橫向移位以及扭轉(zhuǎn)移位。其中伸縮縫處發(fā)生移位成為主要災(zāi)害。地震時(shí)地勢(shì)的扭曲,橋梁的梁體移位是絕對(duì)的。如果震幅較小不會(huì)發(fā)生太大的移位,震后將換掉不能正常工作的的支座,把梁體加固后恢復(fù)原位,橋梁就還可以正常工作。但是,如果震幅過大,造成較大移位就會(huì)導(dǎo)致落梁。所以采取抗震措施減小梁移就顯得十分重要。就如云南地震時(shí)的有些橋梁上部結(jié)構(gòu)沒有落梁,發(fā)生了比較大的移位。雖然沒有出現(xiàn)塌落事故,但是已經(jīng)成為廢橋不再能夠正常使用了。
(三)地基與基礎(chǔ)破壞
地基與基礎(chǔ)的嚴(yán)重破壞是導(dǎo)致橋梁倒塌的重要原因,而且倒塌后基本無法修理?;A(chǔ)與地基的緊密相連,基礎(chǔ)的好壞直接影響著地基的穩(wěn)定程度?;A(chǔ)的破壞勢(shì)必會(huì)引起地基的破壞,使得出現(xiàn)移位、傾斜、下沉、折斷和屈曲失穩(wěn)等現(xiàn)象。擴(kuò)大基礎(chǔ)的震害一般由砂土液化、地基失效的不均勻沉降、土承載力和穩(wěn)定性較差、地面變形較大等導(dǎo)致地層發(fā)生水平滑移、下沉、斷裂而造成的基礎(chǔ)破壞。常見基礎(chǔ)破壞除了上面的原因外,還有上部結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)下來的慣性力所引起的樁基剪切、彎曲破壞,更有樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)所引起的。橋墩在地震中會(huì)出現(xiàn)橋墩傾斜、沉降、移位、墩身剪斷、開裂,受壓緣的混凝土崩壞,鋼筋屈曲、,橋墩與基礎(chǔ)連接處折斷、開裂等現(xiàn)象。
二、橋梁的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(一)抗震概念設(shè)計(jì)
地震的發(fā)生存在多種偶然的復(fù)雜性因素,使得結(jié)構(gòu)計(jì)算模型需要的假定結(jié)果與實(shí)際情況存在較大差異,以致計(jì)算機(jī)在一定程度上難以預(yù)測(cè)抗震性能。所以,在橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,不一定要完全信賴計(jì)算,概念設(shè)計(jì)其實(shí)比計(jì)算設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確可信。優(yōu)秀的概念設(shè)計(jì)使得橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能更加出色。優(yōu)秀的概念設(shè)計(jì)需要根據(jù)橋梁的功能和結(jié)構(gòu)作出相應(yīng)的力學(xué)分析,設(shè)計(jì)出獨(dú)特的防震結(jié)構(gòu)體系。抗震橋梁設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)動(dòng)力特征進(jìn)行簡單分析和對(duì)震力進(jìn)行預(yù)測(cè),找到橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的薄弱部位進(jìn)行加固;然后對(duì)上、下部結(jié)構(gòu)連接部位和過渡孔處連接部位及塑性鉸預(yù)期部位和橋墩形式的選取、構(gòu)造設(shè)計(jì)等進(jìn)行分析同時(shí)作出相應(yīng)的補(bǔ)救措施,防治橋梁出現(xiàn)坍塌,來保證橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、抗震安全性和選擇結(jié)構(gòu)體系正確性。最后,應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果對(duì)抗震性能的好壞進(jìn)行綜合性評(píng)定,根據(jù)分析結(jié)果再對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的修改和完善,力求達(dá)到最佳。
(二)延性抗震設(shè)計(jì)
橋梁的抗震設(shè)計(jì),要對(duì)預(yù)期會(huì)出現(xiàn)的塑性鉸部位進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)其進(jìn)行加固和防護(hù);同時(shí)為保證抗震安全性,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,直到通過抗震能力檢測(cè)??紤]多數(shù)條件,多種墩高和場(chǎng)地及多種地震烈度的情況,在進(jìn)行橋墩線彈性最大彎矩比和非線性位移延性比參數(shù)的變化規(guī)律分析是通過大量數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得到的,根據(jù)隨機(jī)地震反應(yīng)理論和動(dòng)力計(jì)算,總結(jié)出估算解決橋墩位移延性的方法,降低地震所造成的危害。
(三)橋梁減、隔震設(shè)計(jì)
進(jìn)行橋梁減震和隔震設(shè)計(jì)可以較好地提高橋梁抗震能力,并且具有簡便、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。減隔震支座的設(shè)計(jì)裝置使得結(jié)構(gòu)消耗的能量較少同時(shí)增大結(jié)構(gòu)的振型周期,降低了地震時(shí)的震波頻率,良好的自我復(fù)位能力結(jié)合了結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)方案,建立相應(yīng)的建造參數(shù),合理有效的使得結(jié)構(gòu)地震的反應(yīng)程度降低,使地震后橋梁上部結(jié)構(gòu)基本能夠恢復(fù)到原來的位置,最大程度的減少了橋梁建筑損失程度。
(四)場(chǎng)地的選擇
在場(chǎng)地選擇的過程中,應(yīng)該選擇有利于橋梁抗震的地勢(shì)基礎(chǔ)。其中有利于抗震的地段主要指一些土壤條件好和比較堅(jiān)實(shí)的地段。不利于橋梁抗震的地段主要是指在地震的過程中可能發(fā)生陷落的松軟地段以及土壤成因、巖石狀態(tài)和性質(zhì)都不明顯的地段。
三、公路橋梁的防震措施
(一)防止落梁的措施
主梁的支承長度按照公式:a≥50+L(L是指梁的跨徑;L單位為m;a單位為cm)有伸縮縫的相聯(lián)橋墩在設(shè)置主梁限位裝置的時(shí)候,適當(dāng)?shù)膶⒅髁旱闹С虚L度在伸縮范圍內(nèi)取值稍微偏大一點(diǎn)。依據(jù)國內(nèi)外建設(shè)規(guī)范以及抗震建筑設(shè)計(jì)細(xì)則,應(yīng)設(shè)置縱向防落梁的安全防衛(wèi)構(gòu)造,但是限位裝置不能妨礙防落梁構(gòu)造作用的正常發(fā)揮。擋板構(gòu)造尺寸應(yīng)該適當(dāng)偏大,主筋配筋要足,擋塊內(nèi)側(cè)加入減震橡膠塊,特別是在斜彎橋設(shè)計(jì)中應(yīng)比直線橋具備更多的考慮擋塊,內(nèi)側(cè)不僅應(yīng)設(shè)置橡膠塊,還應(yīng)考慮留有不小于5cm的縫隙,同時(shí)橋墩蓋梁端部懸出擋塊外10cm為宜。
(二)橋臺(tái)的抗震防護(hù)措施
橋臺(tái)胸墻需要加強(qiáng),并加大配筋數(shù)量,用來緩沖地震的作用力。在各個(gè)梁中間和梁與橋臺(tái)胸墻中間適當(dāng)設(shè)置彈性墊塊,選取淺基的橋洞和通道來加強(qiáng)下部的支撐梁板,為防止墩臺(tái)在地震時(shí)滑移,盡量使結(jié)構(gòu)形狀保持四鉸框架。當(dāng)橋位位置處于液化土或軟土的地基時(shí),使得橋梁中線與河流保持正交形狀,并適當(dāng)增加架橋距離,才能保證橋梁的安全質(zhì)量。當(dāng)橋臺(tái)處于路堤較高的高度時(shí),這樣的情況就應(yīng)該首先選擇在地形平坦、橫坡較緩的地段通過,來保證橋臺(tái)的穩(wěn)定。橋臺(tái)高度的降低是穩(wěn)定的前提,然后再將臺(tái)身掩埋在路堤土方內(nèi),保證填土的密實(shí)度?;A(chǔ)的建設(shè)應(yīng)盡量采取整體性強(qiáng)的T形、U形或箱形橋臺(tái),來保證地基的穩(wěn)定強(qiáng)度。為防止砂土在地震時(shí)液化,橋臺(tái)背部的每一層都需要非透水性的填料進(jìn)行夯實(shí),并且要加強(qiáng)防水設(shè)施的建設(shè)。
(三)橋墩抗震保護(hù)措施
橋梁抗震設(shè)計(jì)中利用橋墩的延性減震的方法是現(xiàn)在最實(shí)用的方法。高位橋墩應(yīng)該采用鋼筋混凝土的建筑結(jié)構(gòu),同時(shí)加強(qiáng)空心截面,加大橋樁和橋柱的半徑。在橋墩塑性鉸位置和挨著承臺(tái)下樁基的范圍區(qū)域內(nèi)加強(qiáng)箍筋數(shù)量的配置,墩柱之間的箍筋距離與延性有著重要關(guān)系,距離越大延性越小,相對(duì)的間距越小延性越大。橋墩的高度相差過大時(shí)高度低的墩將延性較差最先受到嚴(yán)重的破壞?,F(xiàn)有的絕大多數(shù)橋梁建筑中的結(jié)構(gòu)都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),雖然鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有優(yōu)秀的抗震性能,但是如果設(shè)計(jì)不合理,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在地震的作用下就會(huì)造成巨大的破壞。所以,通過一些抗震的措施來保證結(jié)構(gòu)具有抗震所需的延性,抗震能力十分重要,這種做法也是為了在大強(qiáng)度的地震中保證橋臺(tái)建筑物的結(jié)構(gòu)不被改變和破壞,從而實(shí)現(xiàn)建筑抗震設(shè)計(jì)這一目標(biāo),使建筑物結(jié)構(gòu)的完整與安全得到有效地保障。橋梁工程的抗震設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)橋梁質(zhì)量安全有著重要的意義。
橋梁抗震范文4
關(guān)鍵詞:橋梁;地震;抗震設(shè)計(jì)
地震屬于天災(zāi),但造成的災(zāi)害卻是毀滅性的。人員大量的傷亡、各種地面建筑物設(shè)施的損壞,就連工程生命線的公路、鐵路、橋梁也會(huì)遭受巨大的傷害。我國是一個(gè)多地震國家,地震中,橋梁的破壞將導(dǎo)致交通中斷,這不但會(huì)影響人們的正常生活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而且將嚴(yán)重影響震后救災(zāi)工作,使人員不能安全順利疏散,并阻礙向?yàn)?zāi)區(qū)緊急輸送救援人員和救災(zāi)物資,從而加劇地震災(zāi)害。為了保障公路橋梁設(shè)施的完好,就需要在橋梁設(shè)計(jì)中對(duì)橋梁抗震設(shè)計(jì)有充分的重視。
1 抗震設(shè)計(jì)的好處及重要性
橋梁在設(shè)計(jì)之初時(shí)考慮到抗震設(shè)計(jì)使得在橋梁服役期內(nèi)遇到地震可以保護(hù)橋梁的基礎(chǔ)部位;對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)也可以進(jìn)行支撐;還可以改善橋梁扭轉(zhuǎn)的問題,不至于平衡盡失,降低地震威力對(duì)橋梁的毀壞程度。如果一旦發(fā)生地震,設(shè)計(jì)人員也可以第一時(shí)間更換相應(yīng)的防震設(shè)計(jì)裝置,減少了維修的時(shí)間,不至于使橋梁廢棄等。
橋梁作為各個(gè)國家的基礎(chǔ)建筑設(shè)施,由于其投資很大,管理中容易出現(xiàn)責(zé)任不清的情況,一旦由于外力發(fā)生損毀,將給國家和人民帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失和財(cái)產(chǎn)損失,所以要求在橋梁設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮到防震的層面上,因?yàn)闃蛄旱姆勒鹦阅芸梢院芎玫販p少在地震中的損失。
2 橋梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)遇到的問題
2.1 橋梁設(shè)施抗震設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)
橋梁抗震設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)就是總體設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)橋梁抗震設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容就是選擇橋位。在橋址選擇時(shí),需要錯(cuò)開地震發(fā)生時(shí)可能失效的松軟地基土地,挑選比較堅(jiān)硬的土地。橋址地比較理想的選擇有碎石堅(jiān)實(shí)地基、硬粘土等。選擇橋址地的危險(xiǎn)區(qū)域是人工進(jìn)行的填土、比較軟的粘土地基以及具有不穩(wěn)定性的坡地。在設(shè)計(jì)拱橋的過程中應(yīng)防止出現(xiàn)地質(zhì)跨越斷層,在比較困難的狀況下應(yīng)實(shí)施安全性評(píng)價(jià)。
除了選址以外,抗震總體設(shè)計(jì)中選擇橋梁也是關(guān)鍵。選擇的橋梁應(yīng)綜合地質(zhì)地形條件、工程規(guī)模等一系列因素,實(shí)施綜合性評(píng)價(jià)之后選取科學(xué)的橋型、墩臺(tái)、型式基礎(chǔ)。在選擇橋型的過程之中需要選擇先進(jìn)技術(shù)、科學(xué)合理、方便加固修復(fù)的橋梁體系結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)還要使用減震的混凝土型鋼結(jié)構(gòu)。應(yīng)盡可能選擇利于抗震的橋孔等跨型式,同時(shí)還要盡量防止大跨與高墩之間的組合。需要注意較輕的自重、簡單的體形以及均勻分布的質(zhì)量。
2.2 橋梁設(shè)施抗震設(shè)計(jì)要素
在抗震中最重要的因素就是對(duì)稱的剛度結(jié)構(gòu),在不等跨橋中則更加容易產(chǎn)生震害,特別是出現(xiàn)比較大的橋梁高度差異時(shí),橋墩比較低矮時(shí)會(huì)出現(xiàn)非常大的地震水平力,橋墩屬于大跨徑橋孔時(shí)也容易出現(xiàn)較大的地震力。在高烈風(fēng)度區(qū)域應(yīng)當(dāng)盡可能防止使用這樣的設(shè)計(jì),假如不能避免出現(xiàn)這樣的情況,則應(yīng)在不利墩上選擇具有抗震功能的支座等一些對(duì)橋墩墩頂整體剛度能有效降低的措施。
斜橋相對(duì)的抗震水平是比較低的。因?yàn)槠渚哂休^大的抗推剛度,在高烈度區(qū)域,橋墩動(dòng)力基本周期系數(shù)也是非常大,在這樣的狀況下會(huì)造成賑災(zāi)的逐漸加劇。除此之外,因?yàn)榘l(fā)生地震時(shí)不夠穩(wěn)定的橋臺(tái),造成其逐漸移動(dòng)至河心,橋長被縮短,造成橋孔出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)或是扭轉(zhuǎn),直接造成墩臺(tái)開裂或是折斷。在地基允許的條件下,可以將臺(tái)身制作為具有較強(qiáng)的整體性以及較高抗推剛度的外形,也可以利用置埋式。
3 橋梁抗震設(shè)計(jì)措施
在橋梁結(jié)構(gòu)體系的選擇、橋型布置、路線走向以及橋梁結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)中可以采取以下措施以達(dá)到結(jié)構(gòu)防震、減少震害的效果。
3.1 對(duì)常規(guī)的簡支橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)橋面的連續(xù)構(gòu)造。以及需提供足夠的加固寬度以防止主粱發(fā)生位移落梁,另外還應(yīng)適當(dāng)?shù)募訉挾张_(tái)頂蓋粱及支座的寬度,并增設(shè)防止位移的隔擋裝置。
3.2 橋梁位置應(yīng)選在良好和穩(wěn)定的河段,如果河段必須在穩(wěn)定性差的軟弱場(chǎng)地上通過,應(yīng)盡量采用橋梁中線與河流正交,這樣即使地震產(chǎn)生河岸滑移,影響也較小。若采用斜交,地震時(shí)極易產(chǎn)生河岸向河心滑移,會(huì)使橋梁隨之發(fā)生錯(cuò)動(dòng)或扭轉(zhuǎn)破壞。由于拱橋?qū)χё轿灰剖置舾?,而兩邊橋臺(tái)的非同步激振會(huì)引起較大的偽靜力反應(yīng),有時(shí)甚至?xí)笥趹T隆力所引起的動(dòng)力反應(yīng),因此要求震區(qū)的拱橋墩臺(tái)基礎(chǔ)務(wù)必設(shè)置于整體巖盤或同—類型的場(chǎng)址以保證震時(shí)各支座的同步激振。橋粱的基礎(chǔ)應(yīng)盡可能的建在可靠的地基上。否則軟土的液化會(huì)加大地震反應(yīng)。
3.3 在地震區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)以采用跨度相等、每聯(lián)連續(xù)跨內(nèi)下部墩身剛度相等為宜??缍炔痪?、墩身剛度不等極易發(fā)生震害。對(duì)各墩高度相差較大的情況可采用調(diào)整墩頂支座尺寸和樁頂設(shè)允許墩身位移的套筒來調(diào)整各墩的剛度,以便使之剛度盡量保持一致。地震區(qū)橋跨不宜太長,大跨度意味著墩柱承受的軸向力過大從而降低墩柱的延性力。對(duì)采用橡膠支座而無固定支座的橋跨,應(yīng)加設(shè)防移角鋼或設(shè)擋軌,作為支座的抗震設(shè)計(jì)。
3.4 墩柱設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能的使用螺旋形箍筋,以便為墩柱提供足夠的約束。另外墩身及基礎(chǔ)的縱向鋼盤伸人蓋粱和承臺(tái)應(yīng)有一定的錨固長度以增強(qiáng)連接點(diǎn)的延性,并且,橋墩基腳處應(yīng)有足夠的抵抗墩柱彎矩與剪切力的能力,不允許有塑性鉸接。
3.5 采用將橋墩某些部位設(shè)計(jì)成具有足夠的延性,以使在強(qiáng)震作用下使該部位形成穩(wěn)定的延性塑性鉸,并產(chǎn)生彈塑性變形來延長結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期,耗散地震力。上部結(jié)構(gòu)和橋墩完全連接的剛構(gòu)體系。并且樁尖穿過可液化層達(dá)到堅(jiān)硬土層上,由于結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)增大和堅(jiān)實(shí)的樁尖承載能力的保證,減少了由于土壤變形而失效的可能性。下部結(jié)構(gòu)的主要基礎(chǔ)措施有填充墻、支座加固、帽梁加固、加固橋臺(tái)等。能夠適用于橋梁的多柱;連梁能夠有效提升橫向排架混凝土的能力,可以在底部排架的標(biāo)高位置設(shè)置連梁代替墩帽,也可以選擇在地面與排架的標(biāo)高之間調(diào)節(jié)橫向排架的特定剛度。
4 結(jié)語
在橋梁防震設(shè)計(jì)上我們還有很長的一段路要走,雖然我們已經(jīng)邁出了我們堅(jiān)實(shí)的腳步,但我們也要看到我們和發(fā)達(dá)國家還是存在著差距的,但我們應(yīng)該正視這種差距,拿出切實(shí)可行的辦法,找到突破口,多學(xué)習(xí),多觀察,相信未來我國在橋梁防震設(shè)計(jì)上一定會(huì)趕上發(fā)達(dá)國家,繼而超越他們。
參考文獻(xiàn)
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橋梁抗震范文5
關(guān)鍵詞:橋梁;抗震;延性;基于性能;減隔震
Abstract: earthquake disasters not only caused a large number of casualties, a large amount of ground buildings and facilities damage and collapse, also seriously disrupting traffic, as the lifeline engineering, railway viaduct bridge, highway bridge, city is very big damage, to the subsequent rescue work has caused great difficulties, therefore completes the bridge seismic design is of great significance. At first, this paper sums up the main form of bridge structure earthquake damage, and then introduces the bridge design train of thought, and then discusses the main points of the bridge seismic design in detail, finally, the vibration isolation design made a brief description.
Key words: Bridges; Earthquake; Ductility; Based on performance; Reduce isolation
中圖分類號(hào):U452.2+8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
1橋梁結(jié)構(gòu)地震破壞的主要形式
1.1 彎曲破壞
結(jié)構(gòu)在水平地震荷載作用下由于過大的變形導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脫落、鋼筋壓屈和內(nèi)部混凝土壓碎、崩裂,結(jié)構(gòu)失去承載能力。整個(gè)過程可以用以下四個(gè)階段來描述:①當(dāng)彎矩達(dá)到開裂強(qiáng)度時(shí),截面出現(xiàn)水平彎曲裂縫;②隨著裂縫的發(fā)展和荷載強(qiáng)度的提高,受拉側(cè)的縱筋達(dá)到屈服強(qiáng)度;③隨著變形量的增大,混凝土保護(hù)層脫落、塑性變形范圍擴(kuò)大;④鋼筋壓屈(或拉斷)和內(nèi)部混凝土壓碎、崩裂。
1.2 剪切破壞
剪切破壞是橋梁在水平地震荷載作用下,當(dāng)結(jié)構(gòu)受到的剪切力超過截面剪切強(qiáng)度時(shí)發(fā)生剪切破壞,整個(gè)破壞過程也可以用四個(gè)階段來描述:①截面彎矩達(dá)到開裂強(qiáng)度時(shí),截面出現(xiàn)水平彎曲裂縫;②隨著裂縫的發(fā)展和荷載強(qiáng)度的提高,柱內(nèi)出現(xiàn)斜方向的剪切裂縫;③局部剪切裂縫增大,箍筋屈服導(dǎo)致剪切裂縫進(jìn)一步增長;④發(fā)生脆性的剪切破壞。
1.3 落梁破壞
當(dāng)梁體的水平位移超過梁端支撐長度時(shí)發(fā)生落梁破壞。落梁破壞是由于梁與橋墩(臺(tái))的相對(duì)位移過大,支座喪失約束能力后引起的一種破壞形式。發(fā)生在橋墩之間地震相對(duì)位移過大、梁的支撐長度不夠、支座破壞、梁間地震碰撞等情況。
1.4 支座破壞
上部結(jié)構(gòu)的地震慣性力通過支座傳到下部結(jié)構(gòu),當(dāng)傳遞荷載超過支座設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)支座發(fā)生損傷、破壞。支座損傷也是引起落梁破壞的主要原因。對(duì)于下部結(jié)構(gòu)而言,支座損傷可以避免上部結(jié)構(gòu)的地震荷載傳到橋墩,避免橋梁發(fā)生破壞。
橋梁抗震設(shè)計(jì)的思路
2.1 延性設(shè)計(jì)思路
結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)彈塑性破壞的特點(diǎn),一些學(xué)者提出了基于反應(yīng)譜的延性抗震設(shè)計(jì)思路。該方法采用地震力修正系數(shù)調(diào)整反應(yīng)譜加速度或彈性分析的地震內(nèi)力,來反映不同結(jié)構(gòu)的延性需求。如美國AASHTO橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范就針對(duì)橋墩、基礎(chǔ)、支座等構(gòu)件,采用不同的地震反應(yīng)修正系數(shù)R對(duì)彈性地震力進(jìn)行折減,得到設(shè)計(jì)地震力。
2.2 基于性能的抗震設(shè)計(jì)思路
基于性能的抗震設(shè)計(jì)實(shí)際上是一總體設(shè)計(jì)思想,主要指結(jié)構(gòu)在受到不同水平地震(不同概率地震)作用下的性能達(dá)到一組預(yù)期的性能目標(biāo)?;谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì)是使設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)在指定強(qiáng)度地震下的破損狀態(tài)及其造成的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡等控制在預(yù)期的目標(biāo)范圍內(nèi),使結(jié)構(gòu)震后的功能得以延續(xù)和維持。
基于性能的抗震設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是使抗震設(shè)計(jì)從宏觀定性的目標(biāo)向具體量化的多重目標(biāo)過渡,將抗震設(shè)計(jì)由以保障人們生命安全為基本目標(biāo)轉(zhuǎn)化為不同風(fēng)險(xiǎn)水平地震作用下滿足不同的性能目標(biāo),從而通過多目標(biāo)、多層次的抗震安全設(shè)計(jì)來最大限度保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全, 滿足業(yè)主所需的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)。
基于性能的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括: 1)科學(xué)的定義和確定地震危險(xiǎn)性;2) 確定結(jié)構(gòu)在不同水平地震作用下?lián)p傷狀態(tài)、性能水平和性能指標(biāo);3) 設(shè)計(jì)方法,主要包括承載力設(shè)計(jì)方法、位移設(shè)計(jì)方法和能量設(shè)計(jì)方法等。
2.3基于強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法
早期的抗震設(shè)計(jì)基本采用基于強(qiáng)度的抗震設(shè)計(jì)方法,將地震力當(dāng)作靜荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,以結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度或剛度是否達(dá)到特定的極限狀態(tài)作為結(jié)構(gòu)失效的準(zhǔn)則。且該方法是目前許多抗震設(shè)計(jì)規(guī)范仍采用的設(shè)計(jì)方法。
橋梁抗震設(shè)計(jì)的措施
3.1上部結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)措施
1、盡量采用連續(xù)橋跨
盡量采用連續(xù)的橋跨代替簡支梁跨,進(jìn)而減少伸縮縫的數(shù)量,降低在此落梁的可能性,同時(shí)也提高了橋上行車的舒適性。
橋跨不宜太長
地震區(qū)橋跨不宜太長,大跨度意味著墩柱承受的軸向力過大,從而降低墩柱的延性能力。
簡支橋梁加固措施
對(duì)常規(guī)的簡支橋梁結(jié)構(gòu),首先,應(yīng)加強(qiáng)橋面的連續(xù)構(gòu)造,在梁與梁之間、梁與橋臺(tái)之間應(yīng)采用鋼筋拉桿連接,以及需提供足夠的加固寬度以防止主梁發(fā)生位移落梁,另外還應(yīng)適當(dāng)加寬蓋梁及支座的寬度,并增設(shè)防止位移的隔擋裝置等。其次,應(yīng)采用防震錨栓,在平常荷載作用下梁體可以在預(yù)留的空間內(nèi)伸縮變形,自由滑動(dòng);在地震荷載作用下,防震錨栓可起到限位耗能的作用,減耗部分地震能量。
3.2下部結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
1、基礎(chǔ)處理
對(duì)于不良地質(zhì),可以根據(jù)不同的具體地質(zhì)情況采用不同的方法進(jìn)行處理。
(1)對(duì)于巖層較淺的地方,采用較大擴(kuò)基或固定在基巖上,或者在擴(kuò)基處砌筑厚度為1.5~2m的圍裙。
(2)對(duì)于地基軟硬不均,或砂層較厚地下水位較高地區(qū)要特別注意沙土液化,噴沙冒水現(xiàn)象的發(fā)生,可適當(dāng)增加橋長。
(3)合理布孔,使橋墩、橋臺(tái)避開地震時(shí)可能發(fā)生滑動(dòng)的岸坡或地形突變的不穩(wěn)定地段?;虿捎蒙顦丁⑴艠洞┻^液化層,并采用系梁、承臺(tái)等加強(qiáng)聯(lián)結(jié),或減輕結(jié)構(gòu)自重,在非沖測(cè)線下一米處,設(shè)置圍裙或條形基礎(chǔ)。
(4)加大基礎(chǔ)摹底面積、減少基底偏心,并適當(dāng)增加理置深度,亦可在臺(tái)前或墩兩側(cè)設(shè)斜撐,并在考慮采用時(shí),將水平地震力和豎向地震力加以組合驗(yàn)算,換土或采用砂樁也是一種常用的方法。
2、橋墩設(shè)計(jì)
(1)對(duì)于震區(qū)的橋墩,最好采用等截面,不宜做錐形截面墩,因?yàn)樽兘孛娴臉蚨盏目v波應(yīng)力較大,而等截面橋墩的縱波應(yīng)力相對(duì)較小,這樣可以減少波應(yīng)力。
(2)在橋墩較粗能夠承受較大拉力時(shí)(一般用于大橋),為了防止橋面在地震時(shí)上拋,落下砸壞橋墩(橋臺(tái)),一般用高強(qiáng)螺栓或預(yù)理鋼筋將橋梁及橋墩(臺(tái))聯(lián)結(jié)起來。
(3)對(duì)于中小橋,一般采用簡支板(或預(yù)應(yīng)力板),它允許橋面與橋墩能夠自由分開。地震時(shí),為了防止橋面自由上拋時(shí)撟墩承受過大的拉力,同時(shí),為了防防止橋面落下時(shí)沖壞橋墩,在支座處安放彈簧或橡膠支座等緩沖的東西。
3.3 橋梁支座的抗震設(shè)計(jì)
1、對(duì)采用橡膠支座而無固定支座的橋跨,應(yīng)加設(shè)防移角鋼或設(shè)擋軌,作為支座的抗震設(shè)計(jì)。
2、對(duì)高烈度區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)在縱向設(shè)置一定的消能裝置,如采用聚四氟乙烯支座、迭層橡膠支座、鉛芯橡膠支座等減、隔震支座以及在梁體與墩臺(tái)的連接處增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼,以便共同受力和減小水平橋梁荷載的作用。
3、由于拱橋?qū)χё轿灰剖置舾?,同時(shí)兩邊橋臺(tái)的非同步激振會(huì)引起較大的偽靜力反應(yīng),有時(shí)甚至?xí)笥趹T性力所引起的動(dòng)力反應(yīng),因此要求震區(qū)的拱橋墩臺(tái)基礎(chǔ)務(wù)必設(shè)置于整體巖盤或同一類型的場(chǎng)址上,以保證地震時(shí)各支座的同步激振。
4 橋梁的減隔震設(shè)計(jì)
4.1減隔震裝置
1、滑動(dòng)摩擦型減隔震支座
滑動(dòng)摩擦型支座利用不銹鋼與聚四氟乙烯材料之間相當(dāng)?shù)偷幕瑒?dòng)摩擦系數(shù)制成,也稱為聚四氟乙烯滑板支座。這種支座具有摩擦系數(shù)小,水平伸縮位移大的優(yōu)點(diǎn),作為橋梁活動(dòng)支座十分適宜。在地震作用下,滑動(dòng)摩擦型支座允許上部結(jié)構(gòu)在摩擦面上發(fā)生滑動(dòng),從而將上部結(jié)構(gòu)能夠傳遞到下部結(jié)構(gòu)的最大地震力限制為支座的最大摩擦,同時(shí)通過摩擦消耗大量的地震能量。這類支座的缺點(diǎn)是沒有自復(fù)位能力,用作隔震支座時(shí),支座響應(yīng)的可預(yù)測(cè)性和可靠性都不盡如人意,所以常與阻尼器和橡膠支座等其他裝置一起使用。
滑動(dòng)摩擦型減隔震支座示意圖
2、分層橡膠支座
分層橡膠支座,國內(nèi)常稱為板式橡膠支座。由薄橡膠片與薄鋼板相互交替結(jié)合而成,支座平面形狀多采用圓形或矩形。在抗震設(shè)計(jì)中主要考慮分層橡膠支座的水平剛度和阻尼作用等因素。橡膠支座的水平剪切剛度, 指上、下板面產(chǎn)生單位位移時(shí)所需施加的水平剪力。橡膠支座通過在變形過程中消耗能量提供阻尼,這種阻尼主要取決于橡膠層變形的速度。以天然橡膠為主要材料制作的支座,典型的阻尼比為5%~10%。分層橡膠支座的力位移滯回曲線呈狹長形,所提供的阻尼較小,因而在減隔震橋梁設(shè)計(jì)中,常與阻尼器一起使用。
分層橡膠支座示意圖
4.2 減隔震裝置的選擇
橋梁的減隔震系統(tǒng)應(yīng)滿足如下三個(gè)基本功能:
1、具備一定的柔度,用來延長結(jié)構(gòu)周期,降低地震力。
2、通過阻尼、耗能裝置等對(duì)地震力進(jìn)行耗散,并將支承面處的相對(duì)變形控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)。
3、具備一定的剛度和屈服力,在正常使用荷載下結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈服和有害振動(dòng)。
5 結(jié)語
綜上,橋梁抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,體現(xiàn)在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段,需要認(rèn)真對(duì)待。有效提高橋梁抗震性能,需要了解震害的類型以及橋梁所在地的地震發(fā)生情況,在這個(gè)基礎(chǔ)之上,注意一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)。遵循橋梁抗震設(shè)計(jì)基本原則,把橋梁結(jié)構(gòu)的每一個(gè)部分有機(jī)結(jié)合在一起,形成一個(gè)強(qiáng)大的抗震整體,這樣才能保證橋梁的抗震性能。
參考文獻(xiàn)
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橋梁抗震范文6
關(guān)鍵詞:橋梁;抗震設(shè)計(jì);原則;措施
中圖分類號(hào):TU352.1+1 文章編碼
前言
近些年來,在我國乃至世界地震災(zāi)害頻頻發(fā)生,公路橋梁等交通工程在地震中遭到嚴(yán)重的破壞,為了在災(zāi)害中減輕公路橋梁的損害程度,我們都覺得有必要增強(qiáng)橋梁的抗震能力,加強(qiáng)橋梁工程抗震的研究。要做到預(yù)防為主兼顧治理,對(duì)現(xiàn)有的橋梁做好全面的調(diào)查,建立檔案,做好抗震設(shè)計(jì)工作,開展橋梁的抗震設(shè)計(jì)理論研究和試驗(yàn),做好抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定的設(shè)計(jì)工作,滿足抗震要求。
一、橋梁的震害原因分析
現(xiàn)結(jié)合國內(nèi)外以往的地震,大部分橋梁都會(huì)受到不同程度的破壞,分析其震害原因,主要有以下幾點(diǎn):
1.橋臺(tái)震害其主要表現(xiàn)為橋臺(tái)與路基一起滑動(dòng)并移向河心,以致橋頭、重力式橋臺(tái)的胸腔及樁柱式橋臺(tái)的樁柱不同程度沉降、開裂、傾斜和折斷等。另外,橋頭的沉降會(huì)導(dǎo)致翼墻損壞并開裂,而重力式橋臺(tái)胸腔開裂會(huì)引起整個(gè)臺(tái)體被移動(dòng)并下沉。
2.橋墩震害在地震力作用下橋墩會(huì)不同程度的傾斜、沉降、滑移、開裂、剪斷和鋼筋扭曲。
3.支座震害根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn),會(huì)發(fā)現(xiàn)某些橋梁的支座設(shè)計(jì)并未充分考慮抗震的需求,如某些支座形式和材料上存在缺陷、在構(gòu)造上連接與支擋等構(gòu)造措施不足等,以致支座在地震力作用下會(huì)發(fā)生較大的變形和位移。
4.地基與基礎(chǔ)震害在地震力作用下地基中的砂土?xí)灰夯灾碌鼗ВA(chǔ)沉降或不均勻沉降,從而導(dǎo)致地面較大變形,地層發(fā)生水平滑移、下層、斷裂等。地基與基礎(chǔ)震害會(huì)使橋梁發(fā)生坍塌,給震后修復(fù)工作帶來困難。
5.梁的震害主要是有橋臺(tái)震害、橋墩震害、支座震害等,其主要表現(xiàn)為主梁墜落,這也是最嚴(yán)重的震害現(xiàn)象。
二、橋梁抗震設(shè)計(jì)原則
合理的抗震設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合,使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。要達(dá)到這個(gè)要求,就需要工程設(shè)計(jì)師深入了解對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)有重要影響的基本因素,并具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力,而不僅僅是按規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。以下為抗震設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能遵循的一些基本原則,這些原則基于歷次的橋梁震害教訓(xùn)和當(dāng)前公認(rèn)的理論認(rèn)識(shí)。
1.場(chǎng)地選擇。除了根據(jù)地震危險(xiǎn)性分析盡可能選擇比較安全的場(chǎng)址之外,還要考慮一個(gè)地區(qū)內(nèi)的場(chǎng)地選擇。選擇的原則是:避免地震時(shí)可能發(fā)生地基失效的松軟場(chǎng)地,選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。
2.體系的整體性和規(guī)則性。橋梁的整體性要好,上部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能是連續(xù)的。較好的整體性可防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被震散掉落,同時(shí)它也是結(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件。無論是在平面還是在立面上,結(jié)構(gòu)的布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量和剛度均勻、對(duì)稱、規(guī)整,避免突然變化。
3.提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度和延性。橋梁結(jié)構(gòu)的地震破壞源于地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng),因此抗震設(shè)計(jì)要力圖使從地基傳入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量為最小,并使結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度和延性,以防止不能容忍的破壞。在不增加重量、不改變剛度的前提下,提高總體強(qiáng)度和延性是兩個(gè)有效的抗震途徑。剛度的選擇有助于控制結(jié)構(gòu)變形;強(qiáng)度與延性則是決定結(jié)構(gòu)抗震能力的兩個(gè)重要參數(shù)。由于地震動(dòng)可造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件周期反復(fù)變形,使其剛度與強(qiáng)度逐漸退化,因此,只重視強(qiáng)度而忽視延性絕對(duì)不是良好的抗震設(shè)計(jì)。
4.能力設(shè)計(jì)原則。能力設(shè)計(jì)思想強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度安全度差異,即在不同構(gòu)件(延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件-不適宜發(fā)生非彈性變形的構(gòu)件統(tǒng)稱為能力保護(hù)構(gòu)件)和不同破壞模式(延性破壞和脆性破壞模式)之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過強(qiáng)度安全度差異,確保結(jié)構(gòu)在大地震下以延性形式反應(yīng),不發(fā)生脆性的破壞模式。在我國以前的建筑抗震設(shè)計(jì)中,普遍采用“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想。
5.多道抗震防線。應(yīng)盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側(cè)向力的體系,則在強(qiáng)地震動(dòng)過程中,一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結(jié)構(gòu),避免倒塌。因此,超靜定結(jié)構(gòu)優(yōu)于同種類型的靜定結(jié)構(gòu)。但相對(duì)于建筑結(jié)構(gòu),橋梁在這方面可利用的余地通常并不大。
三、橋梁的抗震設(shè)計(jì)措施
1.橋梁抗震概念設(shè)計(jì)
抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,正確地解決結(jié)構(gòu)總體方案、 材料使用和細(xì)部構(gòu)造,以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的 。合理抗震設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu),在強(qiáng)度、 剛度和延性等指標(biāo)上有最佳的組合,使結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。 應(yīng)當(dāng)指出,強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)重要,并非不重視數(shù)值計(jì)算,而是為了給抗震計(jì)算創(chuàng)造出有利條件,使計(jì)算分析結(jié)果更能反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)際情況 。橋梁抗震概念設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系,主要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一般要求進(jìn)行。 對(duì)于采用延性抗震概念設(shè)計(jì)的橋梁,還包括延性類型選擇和塑性耗能機(jī)制選擇。
2.抗震設(shè)計(jì)方法
(1)采用隔震支座。采用減、 隔震支座 (聚四氟乙烯支座, 疊層橡膠支座和鉛芯橡膠支座等)在梁體與墩、 臺(tái)的連接處增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼以減小橋梁的地震反應(yīng)。 大量的試驗(yàn)和理論分析都表明, 采用減 、隔震支座橋梁結(jié)構(gòu)的梁體通過支座與墩、 臺(tái)相聯(lián)結(jié)的方式對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有很大的影響,在梁體與墩 、臺(tái)的聯(lián)結(jié)處安裝減 、隔震支座能有效地減小墩、 臺(tái)所受的水平地震力。
(2)采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng) 。利用橋墩在地震作用下發(fā)生彈塑性變形耗散地震能量以達(dá)到減震的目的,利用橋墩的延性抗震。近年來,國外在橋梁減、隔震和延性抗震方面進(jìn)行了許多研究, 美國新西蘭和日本等在橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中都列入了相應(yīng)的條款。
(3)利用橋墩延性減震 。利用橋墩的延性減震是當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計(jì)中常用的方法,橋墩延性減震是將橋墩某些部位設(shè)計(jì)得具有足夠的延性,以便在強(qiáng)震作用下使這些部位形成穩(wěn)定的延性 、塑性鉸, 產(chǎn)生彈塑性變形來延長結(jié)構(gòu)周期, 從而耗散地震能量。 在進(jìn)行延性抗震設(shè)計(jì)時(shí), 按彈性反應(yīng)譜計(jì)算塑性反應(yīng)的地震荷載需要修正, 橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采用了綜合影響系數(shù)來反映塑性變形的影響。
3.橋臺(tái)抗震
橋臺(tái)胸墻應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng),并增加配筋,在梁與梁之間和梁與橋臺(tái)胸墻之間應(yīng)設(shè)置彈性墊塊,以緩和地震的沖擊力 采用淺基的小橋和通道應(yīng)加強(qiáng)下部的支撐梁板或做滿河床鋪砌,使結(jié)構(gòu)盡量保持四鉸框架的結(jié)構(gòu),以防止墩臺(tái)在地震時(shí)滑移。
當(dāng)橋位難以避免液化土或軟土地基時(shí),應(yīng)使橋梁中線與河流正交,并適當(dāng)增加橋長,使橋臺(tái)位于穩(wěn)定的河岸上。橋臺(tái)高度宜控制在8m 以內(nèi);當(dāng)臺(tái)位處的路堤高度大于8m 時(shí),橋臺(tái)應(yīng)選擇在地形平坦、橫坡較緩、離主溝槽較遠(yuǎn)且地質(zhì)條件相對(duì)較好的地段通過,并盡量降低高度,將臺(tái)身埋置在路堤填方內(nèi),臺(tái)周路堤邊坡腳設(shè)置漿砌片石或混凝土擋墻進(jìn)行防護(hù), 橋臺(tái)基礎(chǔ)酌留富余量。
如果地基條件允許,應(yīng)盡量采用整體性強(qiáng)的T 形、U 形或箱形橋臺(tái),對(duì)于樁柱式橋臺(tái), 宜采用埋置式。對(duì)柱式橋臺(tái)和肋板式橋臺(tái),宜先填土壓實(shí),再鉆孔或開挖,以保證填土的密實(shí)度 。為防止砂土在地震時(shí)液化,臺(tái)背宜用非透水性填料,并逐層夯實(shí),要注意防水和排水措施。
4.橋墩抗震
利用橋墩的延性減震是當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計(jì)中常用的方法。 高墩宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu), 宜采用空心截面、可適當(dāng)加大樁、柱直徑或采用雙排的柱式墩和排架樁墩,樁、柱間設(shè)置橫系梁等,提高其抗彎延性和抗剪強(qiáng)度。
在橋墩塑性鉸區(qū)域及緊接承臺(tái)下樁基的適當(dāng)范圍內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)箍筋配置, 墩柱的箍筋間距對(duì)延性影響很大, 間距越小延性越大橋墩的高度相差過大時(shí)矮墩將因剛度大而最先破壞。 可將矮墩放置在鋼套筒里來調(diào)整墩柱的剛度和強(qiáng)度, 套筒下端的標(biāo)高同其他橋墩的地面標(biāo)高。
5.支撐連接構(gòu)件抗震
墩臺(tái)頂帽上均應(yīng)設(shè)置防止落梁措施,加縱、橫向擋塊以限制支座的位移和滑動(dòng) 橡膠支座具有一定的消能作用,對(duì)抗震有利。在不利墩上還應(yīng)采用減隔震支座(聚四氟乙烯支座、 疊層橡膠支座和鉛芯橡膠支座等)及塑性鉸等消能防震裝置等選用伸縮縫時(shí),應(yīng)使其變形能力滿足預(yù)計(jì)地震產(chǎn)生的位移,并使伸縮縫支承面有足夠的寬度,同時(shí)設(shè)置限位器與剪力鍵。
四、結(jié)束語
橋梁工程的抗震設(shè)計(jì)需要每個(gè)研究者的認(rèn)真對(duì)待,它的設(shè)計(jì)體現(xiàn)在各個(gè)階段,是一項(xiàng)重要的系統(tǒng)工程。在可行性研究階段,應(yīng)該將抗震概念的設(shè)計(jì)進(jìn)行強(qiáng)化,選擇橋型和橋位的時(shí)候要合理一點(diǎn);初步的設(shè)計(jì)階段,將抗震體系的設(shè)計(jì)強(qiáng)化,把合理的抗震驗(yàn)算準(zhǔn)則和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)確定下來,將結(jié)構(gòu)的總體進(jìn)行分析,在設(shè)計(jì)的過程中,我們要重視抗震結(jié)構(gòu)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。
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