道路桥梁的抗震设计
探究道路桥梁的抗震设计与措施
探究道路桥梁的抗震设计与措施•摘要:建设项目的数量和规模不断扩大。
如何保证路桥工程质量一直是建筑设计中要考虑的一个关键问题。
建筑结构设计水平的高低将在很大程度上影响工程的后续施工,因此要做好抗震设计,加强和提高工程建筑结构的安全性和稳定性。
关键词:道路桥梁抗震设计前言随着城市现代化进程的加快,城市人口的大量聚集和经济的快速发展,交通网络在整个城市生命线防震系统中的重要性日益增加,对道路桥梁的依赖日益增加。
地震具有突发性和破坏力强的特点,通常对道路桥梁工程具有很大的破坏作用,造成严重的交通中断。
作为“生命线工程”的重要组成部分,道路和桥梁的损坏和地震后的崩溃将带来更多的困难紧急救援和抗震救灾,不仅阻碍当前的救灾行动,但也影响灾后恢复工作,所以我们应该注意道路和桥梁的地震。
近几十年来全球破坏性地震表明,作为地震灾害预防的重要组成部分,道路桥梁工程危机管理系统在地震中受损,将严重阻断地震灾区的交通生命线,进一步地震产生次生灾害,给救灾和灾后重建工作带来巨大困难。
同时,道路桥梁作为重要的社会基础设施交通设施,投资大、宣传力度大、维护管理难度大。
提高道路桥梁的抗震性能对减少地震损失、加强区域安全具有重要意义。
1. 道路桥梁的抗震主要目标抗震结构设计是建筑结构设计的重要组成部分,也是决定建筑工程设计水平和质量的决定性因素。
为了达到理想的抗震能力和抗震效果,相关设计人员必须充分重视抗震结构设计的原则,重视其实际应用,为居民提供更安全、舒适的居住环境。
由于公路和桥梁在目前起着非常重要的作用,特别是作为运输的主干道和战备通道,必须加强质量和安全建设,才能满足相应级别地震的要求。
必须满足“小震不坏,中震可修,大震不能倒”的要求。
大多数道路和桥梁在地震中不同程度地受损,因此,由于道路堵塞,救援工作受阻。
因此,在目前的公路桥梁建设等工程建设中,抗震要求已纳入主要检测标准,为了在地震等自然灾害来临时,工程建筑不能受到太大的影响,不影响其正常使用。
市政桥梁设计的防震设计
市政桥梁设计的防震设计发布时间:2022-11-15T00:59:17.031Z 来源:《建筑实践》2022年第14期作者:杨文俊[导读] 人们的生活水平在不断的提升,出行工具数量明显增加杨文俊中铁上海设计院集团有限公司,200000摘要:人们的生活水平在不断的提升,出行工具数量明显增加,对于道路桥梁的使用频率也在明显增加。
桥梁是城市建设时的重要基础设施,在建设过程中,投入了较大的人力物力,在后续桥梁投入使用的过程中也会面临较大的困难。
桥梁由于其特殊的结果,对于抗震性能要求较高,在市政桥梁的设计过程中就需要极为注重防震设计,这样才能从设计阶段做好预防,才能尽可能的减轻地震带来的损失。
关键词:市政桥梁;设计;防震设计1市政桥梁防震设计概述1.1防震技术的原理防震是对抗震方式的强化,是一种新形势的抗震,防震的作用是通过减小地震作用力起到对桥梁结构的保护作用,进而提升市政桥梁的抗震性能。
在一般的桥梁设计和施工中,若想提高桥梁抗震性能,往往是通过提高桥梁结构的整体强度和变形能力实现的。
桥梁防震设计主要特点是引入柔性装置,大大的减小桥梁重要结构部件与水平地面运动的关联性,使其不会因地面强烈运动造成破坏性损伤,使结构反应加速度比地面加速度小。
同时,利用阻尼设计产生的阻尼效果,能有效地将地震带来的能量降到最低,当能量传递到桥梁上部以及防震结构时,其作用力已经得到了消耗。
1.2防震技术的特点在市政桥梁中安装防震装置能有效地延长桥梁的使用寿命,使桥梁在面临地震时能最大程度消耗地震能量,降低因地面强烈运动引起的结构破坏和桥梁主体变化带来的影响。
因此在市政桥梁防震设计中,需要对设计的合理性进行充分的考虑,灵活的运用设计新技术,以实现桥梁抗震系统相关构件的弹性与可塑性。
防震技术在防震设计中的使用,不仅能最大化降低工程投入成本,还大大的延长了桥梁主要构件的使用寿命,具有较好的技术效益和社会效益。
同时,地震可能造成桥梁下部结构的最大弹性超出变形范围,这个问题在地震后往往不易发现和修复,这就突显了防震设计工作的重要性。
道路和桥梁结构的抗震性能研究
道路和桥梁结构的抗震性能研究摘要:道路和桥梁结构的抗震性能一直是土木工程领域的重要研究方向之一。
地震是一种常见的自然灾害,对道路和桥梁结构的破坏可能导致灾难性的后果,如交通瘫痪、人员伤亡和财产损失。
因此,研究和提高道路和桥梁结构的抗震性能至关重要。
本文将综述当前关于道路和桥梁结构抗震性能研究的最新进展,包括抗震设计准则、地震模拟和结构改进等方面的内容。
通过深入了解这些方面,我们可以更好地理解如何提高道路和桥梁结构的抗震性能,以应对未来可能发生的地震灾害。
关键词:道路、桥梁、抗震性能、地震模拟、结构改进引言地震是一种具有破坏性的自然灾害,经常造成重大人员伤亡和财产损失。
在地震发生时,道路和桥梁结构通常处于最前线,因此它们的抗震性能至关重要。
为了减少地震对交通和基础设施的影响,研究如何提高道路和桥梁结构的抗震性能已经成为土木工程领域的一个关键任务。
抗震设计准则是研究抗震性能的出发点之一。
这些准则通常由国际和国家标准机构发布,旨在规定在建设道路和桥梁结构时需要遵守的抗震要求。
这些要求涵盖了材料的选择、结构设计、施工规范等方面。
通过遵守这些准则,工程师可以确保新建或维护的道路和桥梁结构具有一定的抗震性能。
地震模拟是另一个关键领域,用于研究道路和桥梁结构的抗震性能。
通过使用数值模拟技术,工程师可以模拟不同强度的地震事件对结构的影响。
这种模拟有助于确定结构的脆弱点,并指导改进措施的制定。
地震模拟还可以用于评估现有结构的抗震能力,以确定是否需要进行升级或修复。
结构改进是提高道路和桥梁结构抗震性能的重要方法之一。
这包括采用新的材料、设计方法和施工技术,以增强结构的抗震能力。
例如,使用抗震减震器、增加结构支撑、加固桥墩等方法都可以提高结构的抗震性能。
此外,定期维护和检查现有的道路和桥梁结构也是确保其抗震性能的关键因素之一。
本文将深入探讨上述抗震性能研究的各个方面,以帮助读者更好地理解如何提高道路和桥梁结构的抗震性能。
桥梁工程抗震设计要点张卫明
桥梁工程抗震设计要点张卫明发布时间:2022-07-17T08:28:10.335Z 来源:国家科学进展2022年1期作者:张卫明[导读] 桥梁工程作为交通运输的咽喉纽带,在我国基础建设中的作用巨大。
随着社会经济的快速壮大,交通建设也在不断发展,其中道路桥梁建设在交通工程中显示出了越来越重要的地位,桥梁作为道路交通建设中的连接枢纽,一旦产生质量问题,会给道路安全带来严重威胁,尤其在一些山区,大型桥梁更是多见,桥梁的安全关系到人民的正常生活。
在建设之初,相关部门应该充分考虑到山区地形和地貌活动对桥梁质量和安全的影响,做好桥梁建设中的抗震设计,保证桥梁尽可能不被地震破坏。
本文在此背景下,首先探讨了常规桥梁建设中的抗震设计要点,其次针对目前在桥梁抗震设计中的问题进行了阐释,最后针对目前流行的减隔震技术应用措施进行了讨论,希望能够为负责相关工程和建设的人员提供一些帮助。
身份证号码:42070219880228xxxx 摘要:桥梁工程作为交通运输的咽喉纽带,在我国基础建设中的作用巨大。
随着社会经济的快速壮大,交通建设也在不断发展,其中道路桥梁建设在交通工程中显示出了越来越重要的地位,桥梁作为道路交通建设中的连接枢纽,一旦产生质量问题,会给道路安全带来严重威胁,尤其在一些山区,大型桥梁更是多见,桥梁的安全关系到人民的正常生活。
在建设之初,相关部门应该充分考虑到山区地形和地貌活动对桥梁质量和安全的影响,做好桥梁建设中的抗震设计,保证桥梁尽可能不被地震破坏。
本文在此背景下,首先探讨了常规桥梁建设中的抗震设计要点,其次针对目前在桥梁抗震设计中的问题进行了阐释,最后针对目前流行的减隔震技术应用措施进行了讨论,希望能够为负责相关工程和建设的人员提供一些帮助。
关键词:桥梁抗震设计;桥梁安全;应用引言地震会对道路交通产生重大的影响,曾经的事实证明,地震造成的道路和桥梁损坏不仅会阻碍交通,还会延缓对地震的救援,大大危及到人民的生命健康,因此加强桥梁抗震体系的建设迫在眉睫。
市政道路桥梁抗震设计的研究
震 都有 一些 测 验 和评 估 , 要在 地 震后 有 一个 较快 的实施 项 目 , 和应 急措 施 , 能
够使交通在短时间内回复过来, 不影响正常交通运输 , 然后对桥梁的加 固方 案进行研究 , 目前对桥梁的抗震能力都会有分析 , 加固前 、 加 固后, 进行初步 和 详细 的分 析 , 从 而 定下 一 个具 体 可 行 的 目标 , 以前 没有 对 桥 梁进 行 抗 震 设 施, 1 9 7 7 年 以后 就开 始对 其有 一 定 的规 范 了 , 颁布 了 一些 名 目细则 , 从 以前 只 对小范 围的震动有一定把握, 大范围的震动做到可以维修即可 , 到后来的更 具体的要求 , 对不同的桥梁有不同的抗震设计和不同的原则 , 不同区域经过 分析计算 , 从地基 、 承台到支架都有具体的运算法则, 通过计算得出结论 , 作 比较 , 来设计不同桥型的抗震模式 , 根据结构设计抗震挡块承受的力量就是
害同时发生。桥梁也不是独立存在的个体 , 它与这个城市的其他建筑也是相 互依存的, 地面的隧道和管道等 , 若是桥梁发生事故 , 也会带动其他的一些体 系损害 , 这些修复又需要投入大量的资金和一些工作者 , 这些损失是无法估 通过 这些 分 析 , 我们 可 以看 到 桥梁 在 城市 建设 中起到 的作 用 是 巨大 的 , 了救援的迟缓 , 通过研究 , 对桥梁做好抗震设计很有必要 , 为了保证在未来的 量 的。 建设 中尽量少一些困扰 , 就要在现在做好一切准备 。 在我们 的地球上 , 发生地 防震 系统 的必 要 性也 就更 加 明显 了。 震 的几 率 也是 比较 大 的 , 而 且 破坏 性 也 可 见 一 斑 , 它不 仅 会 在 震 区造 成 很 大 2 抗 震 设计 的分 类及现 状 影响, 同时 还会 给 临 近城 市 或 地 区造 成 一 定 危 害 。 发 生 灾 难后 就需 要 外 援 资 助帮忙 , 桥梁起着至关重要的作用 , 外面要通过桥梁通道来运输 救灾的物品 面对着未来的一系列考验, 我们需要做出一定的成绩 。对之前发生的地 部分的人员伤亡 , 救援工作也持续 了很长一段时间, 此次大地震也让桥梁 建设 的整个工程遭到严重的毁坏 , 桥梁又承载着人们 的生命 , 交通阻碍造成 和资金还有一些其他的工作需要的设备机器等等, 桥梁在这方面的作用决不 可小觑 , 为了使桥梁的整个体系能够达到要求 的安全指数 , 就桥梁设计 目前 的状 态 做一 些相 应 调整 , 增 强抗 震 系统 。 首先就是对路网的分析与研究, 众所周知 , 路 网在运输 中承担巨大的“ 责 任” , 它是 城 市运 输 的重 要 连接 , 关键 喉 舌 。首 先要 对 城 市 的地 区 有一 定 的 分 析总结 , 不 同的地区, 不 同的地理位置有它相应 的要求 , 有一个具体 了解后 , 就要针对一些重要地段进行路 网设计 , 从而确定重要的 目标 , 在整体的大网 中, 分出来几个小节、 小 区域 , 分别表示一级关注 、 二级关 注、 和重点关注, 来 了解在路网中的哪些区域需要加强防护 , 找到关键 的要点地区, 不 同的区域 作不同的要求, 这样更加具体化 , 细致化 , 有针对性。 在路 网 中着 重 画出 关键 区域 , 不 同的 线 条表 示 不 同地 段 , 需 要 标 明 居 民 区、 商业楼 、 医疗院所、 紧急救所 , 交通 口, 还有最重要的就是方便人们在遇难 时能够有一个安全的场所暂留, 路 网的每一层分析都做好节点, 对 比较薄弱 的地方都做好标记 , 做一个总结。 将路网中做好标记的地 区加强关注 , 并制定 个 良好 的可实 施 的方 法 , 只有 这些 相 对容 易 发生 自然 灾 害 的地 区 的安 全 性
公路桥梁结构抗震设计要点分析周壮
公路桥梁结构抗震设计要点分析周壮发布时间:2021-07-12T09:51:37.883Z 来源:《基层建设》2021年第12期作者:周壮[导读] 多座公路桥梁在过去的地震中受损,公路桥梁的防震减灾技术就是在这种惨痛的震害经验基础上发展起来的。
目前,我国已经出台了很多相关规范,以防止因土壤不稳定(如土壤液化)造成的损坏武汉华江润世工程设计咨询有限责任公司湖北省武汉市 430000摘要:多座公路桥梁在过去的地震中受损,公路桥梁的防震减灾技术就是在这种惨痛的震害经验基础上发展起来的。
目前,我国已经出台了很多相关规范,以防止因土壤不稳定(如土壤液化)造成的损坏,并进行设计详细说明,包括防脱座装置。
随着抗震设计规范的不断完善,近年来公路桥梁在地震作用下的损伤已逐渐减少。
地震揭示了公路桥梁抗震设计和抗震加固中需要修正的一些关键问题。
地震发生后,成立公路桥梁损坏调查委员会,调查损坏情况,明确造成破坏的因素。
关键词:公路桥梁;结构抗震;设计要点引言如何使桥梁正常履行其工程职能,特别是其承受极端条件的能力,是桥梁设计者应考虑的最重要问题。
地震是常见的自然灾害之一,对工程师来说也是不利条件。
地震是突然发生的,其特征是强大的破坏力和广泛的破坏面积。
没有目标设计,桥梁将无法承受灾难的破坏,并可能失去其使用能力。
1976年唐山地震造成的破坏震惊了世界,并给桥梁研究人员提出了新的问题。
在国家的大力支持下,中国公路桥梁地震研究已有数十年,并取得了很大突破,与国外基本处于同一水平线上。
1公路桥梁结构震害分析地震对公路桥梁结构的影响是巨大的,会直接导致桥梁结构破坏,进而影响工程安全和质量。
为了更好的做好公路桥梁结构的抗震设计与设防工作,就必须对震害类型及原因有所了解。
公路桥梁结构震害包括结构振动和场地相对位移产生强制变形两种形式。
第一种形式主要由场地运动所引起,在惯性力下会把地震作用施加在桥梁结构上,进而导致公路桥梁结构振动。
公路桥梁设计中的抗震措施
公路桥梁设计中的抗震措施1、桥梁与抗震我国处于世界两震带一一环太平洋地震带和亚欧地震带之间,是一个强震多发国家,汶川、地震表明强烈地震将引发长期的社会政治、经济问题,并带来难以慰籍的感情创伤。
在抗震救灾中,公路交通运输网更是抢救人民生命财产和尽快恢复生产、重建家园、减轻次生灾害的重要环节,所以公路桥梁是生命系统工程中的重要组成部分,公路桥梁抵抗震害的能力是桥梁设计中重点关注的问题之一。
桥梁震害中获得的经验和知识是推动桥梁抗震设计的原动力,1971年美国San Fernand地震(6.6 级)、1989年美国北加州的Lonm Pfieta地震(7.1级)、1995年日本阪神震⑺2级)、2008年汶川震(8.0级)等影响巨大的地震引起了工程界的重视和广泛探讨。
随着建筑物与地震反应关系的研究深入,桥梁抗震设计理论得到了提高与拓展,2008年我国公路桥梁设计规由《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)替代原来的《公路工程抗震设计规)(JTJ004-89),是我国桥梁设计的一大进步,根据历次震的调查研究,公路桥梁的地震破坏主要形式总结归纳如下:(1)桥梁上部结构受水平力作用滑落(汶川百花大桥落梁);(2)桥墩塑性铰的抗弯、抗剪强度不足,导致桥墩破坏(日本阪神大量墩柱破坏);(3)桥墩、桩基础钢筋的连接及锚固性能不足,导致桥墩破坏(最为常见);(4)桥梁支座等连接部位破坏(最为常见)。
常规桥梁抗震设计首先应是抗震构造措施,根据汶川地震相关调查表明干线公路桥梁由于采用了合理的抗震构造措施,结构安全富裕较多,震后其破坏远小于地方道路桥梁。
抗震构造措施是总结桥梁震害经验的基础上提出的设计原则,事实表明抗震构造措施可以起到有效减轻震害作用,而所耗费的工程代价往往较低。
2、桥梁设计与抗震措施2.1防止落梁的措施《公路桥梁抗震设计细则》指出上部结构主梁的支承长度a>70+0.5L(L为梁的计算跨径,L单位为ma单位为cm), 该取值沿用自日本抗震设计规,多数设计者认为规取值较为保守,比上一代规《公路工程抗震设计规(JTJ004-89))有较大提高(a >50+L)。
中小跨径公路桥梁抗震设计理念及方法
中小跨径公路桥梁抗震设计理念及方法发布时间:2022-05-31T04:43:15.394Z 来源:《新型城镇化》2022年11期作者:韩强[导读] 随着我国交通行业的发展,公路桥梁设计逐渐被更多人所重视。
在交通行业的发展过程中,公路桥梁的建设是不会缺少的一项环节,只有让公路建设提升安全性,才能保证更多运行车辆的安全。
山东高速基础设施建设有限公司山东济南 250000摘要:随着我国交通行业的发展,公路桥梁设计逐渐被更多人所重视。
在交通行业的发展过程中,公路桥梁的建设是不会缺少的一项环节,只有让公路建设提升安全性,才能保证更多运行车辆的安全。
所以在当前的城市建设与规划过程中,对公路桥梁进行设计方案的优化是非常重要的,公路桥梁需要采用合理的方法提升整体的抗震能力与抗压能力,有效避免道路桥梁中出现变形、裂缝等现象,要保障过往车辆与行人的生命安全,这样才能真正提高我国交通行业的整体发展效果。
本文将对中小跨径公路桥梁抗震设计理念及方法进行探讨。
关键词:中小跨径;公路桥梁;抗震设计引言在公路桥梁设计环节,只要设计人员具备更强的专业能力,就可以提升设计方案的合理性,让设计的桥梁结构更加稳定,但是一些自然灾害是无可避免的。
因此,在设计的环节需要重视自然灾害的问题,只有让桥梁结构能够抵抗住更多的灾害,才能真正提升公路桥梁的质量。
地震是一种无法避免的自然灾害,如果发生地震,公路桥梁很可能遭受一定程度的破坏,所以在高路桥梁进行设计的过程中,需要加强公路桥梁的抗震设计,尤其是中小跨径公路桥梁的抗震性更需要进行全面优化。
如果降低公路桥梁受到的影响,要在发生地震的第一时间进行维修加固,保证桥梁上方车辆的安全性。
由此可见,本文对中小跨径公路桥梁抗震设计理念及方法进行探讨是非常有必要的。
一、中小跨径公路桥梁抗震设计理念由于我国道路桥梁抗震设计理念应用较晚,与一些发达国家还有着较大的差距,所以很多公路桥梁设计人员在设计中开始盲目追求一些西方国家的设计理念应用。
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。
公路桥梁抗震设计细则分析
公路桥梁抗震设计细则分析作者:寇永辉来源:《城市建设理论研究》2013年第15期摘要:我国是地震多发的国家之一,为保证公路桥梁设施的完好,发挥其在抗震救灾中的作用,需对公路桥梁抗震设计进行深入的研究。
本文通过分析公路桥梁震害的破坏形式,分别阐述了公路桥梁抗震设计的基本原则和设计要点,并对抗震加固技术进行了阐述。
;关键词:桥梁震害、抗震设计、延性构件、抗震措施、能力保护中图分类号: TU973+.31 文献标识码: A 文章编号:一、前言随着我国城市化进程加快,作为城市基础设施之一的公路交通其重要性越来越突出。
同时,我国处于地震多发地带,尤其是近几年不断发生各种等级的地震。
在地震发生时,不仅会有大量的地面建筑物及各种设施遭到破坏或倒塌,大量人员伤亡,而且还会严重造成交通中断。
因此,通过本文对桥梁的震害形式进行的分析,我们不难发现加强对桥梁的抗震设计已经急不可待。
二、桥梁的主要震害形式;现如今,我国桥梁工程发展迅速,在根据国内外历次大地震的调查研究,公路桥梁的地震破坏主要形式总结归纳如下:(1)桥梁上部结构受水平力作用滑落(汶川百花大桥落梁);(2)桥墩塑性铰的抗弯、抗剪强度不足,导致桥墩破坏(日本阪神大量墩柱破坏);(3)桥墩、桩基础钢筋的连接及锚固性能不足,导致桥墩破坏(最为常见);(4)桥梁支座等连接部位破坏(最为常见)。
常规桥梁抗震设计首先应是抗震构造措施,根据汶川地震相关调查表明干线公路桥梁由于采用了合理的抗震构造措施,结构安全富裕较多,震后其破坏远小于地方道路桥梁。
抗震构造措施是在总结桥梁震害经验的基础上提出的设计原则,事实表明抗震构造措施可以起到有效减轻震害作用,而所耗费的工程代价往往较低。
主要的桥梁的震害有多种形式,根据破坏的部位不同,主要可分为上部结构震害、附属工程震害、墩柱震害、基础震害四种。
;1、上部结构震害;桥梁上部结构震害按照产生的原因不同,可以分为结构震害和位移震害。
其中较常见的是位移震害。
桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨
桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨摘要:我国在经历了几十年的高速发展之后,各级公路网络已经基本形成,目前我国公路桥梁数量已超过80万座。
桥梁结构是公路上跨越沟谷、河道、道路、其他障碍物等的主要方式,公路桥梁多数位于地形地质和气象复杂的野外,而桥型样式丰富,其力学性能就变得更复杂了。
在世界范围内,由于地震及极端天气事件频繁发生,使得桥梁在运行过程中将承受着地震与风荷载的共同作用,若其抗风、抗震性能不够完善,将导致其失稳、颤振等病害,甚至导致其坍塌,造成巨大的经济损失,也不利于抗灾救灾工作的开展。
当前,关于桥梁抗震抗风设计的研究已在国内外引起了广泛关注,虽然已形成较为系统的理论及规范,通常仅限于某一种设计理念和计算方法,鲜有对比分析桥梁结构抗震抗风设计的报道。
所以,对桥梁的抗震、抗风设计的理念和方法进行深入的探讨是非常有意义的。
关键词:公路桥梁;抗震与抗风;设计理念;设计方法1地震和风的特性分析除了汽车人群作用和其他偶然作用外,地震和风荷载是影响桥梁安全运营的两个重要因素,对大跨径桥梁的影响尤为突出。
然而,地震与风因其自身特点不同,对桥梁结构产生的作用也不尽相同,这就导致了桥梁结构在抗震与抗风设计理念与设计方法上也存在着不同。
地震,又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。
强震的发生具有很大的偶然性,同时也有一定的必然性。
强震常常造成严重财产损失和人员伤亡,能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。
据统计,地球上每年约发生500多万次地震,即每天要发生上万次的地震。
其中绝大多数太小或太远,以至于人类感觉不到;真正能对人类造成严重危害的地震大约有二十次;能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
人类感觉不到的地震,必须用地震仪才能记录下来;不同类型的地震仪能记录不同强度、不同远近的地震。
基础知识道路施工中的桥梁抗震设计
基础知识道路施工中的桥梁抗震设计道路交通在现代社会中起着至关重要的作用,而桥梁则是道路交通建设中不可或缺的一部分。
然而,地震作为一种常见的自然灾害,给桥梁的结构安全带来了严峻的挑战。
本文将介绍基础知识道路施工中的桥梁抗震设计,以使我们对桥梁的抗震能力有更深入的了解。
1. 地震与桥梁设计地震是地球表面地壳运动的一种形式,产生的地震波会对桥梁结构产生严重的动态荷载作用。
因此,在桥梁设计中考虑到地震力的作用是至关重要的。
地震力的大小与地震波的强度、桥梁固有频率以及桥梁的几何特征有关。
2. 桥梁抗震设计原则为了提高桥梁的抗震能力,设计师需要遵循以下原则:2.1 稳定性原则桥梁在地震作用下必须保持结构的整体稳定性,防止倒塌或发生其他严重破坏。
因此,桥梁的主要构件如桥墩、桥基和桥面等要具备足够的稳定性,能够承受地震荷载。
2.2 位移控制原则地震作用下,桥梁结构会发生位移,而过大的位移可能导致结构破坏。
因此,设计师需要通过控制桥梁的位移来确保结构的安全性。
2.3 减震与隔震在抗震设计中,减震与隔震是两种常用的方法。
减震是通过在桥梁结构中加入吸能元件或消能装置来控制地震能量的传递,从而减小结构的响应。
而隔震则是通过在桥梁与地基之间设置隔震装置,将地震波传递到地基而减小对桥梁本身的作用。
3. 主要抗震设计措施为了实现桥梁的抗震设计,设计师需要采取一系列措施:3.1 结构选择在桥梁的结构选择上,应优先选择抗震性能较好的结构形式,如钢梁混凝土箱梁桥、钢筋混凝土连续刚构桥等,以确保桥梁的整体稳定性。
3.2 墩柱设计桥墩作为桥梁的支撑结构,在地震作用下往往承受较大的荷载。
设计师需要考虑其几何形状、尺寸以及使用适当的抗震构造措施来提高其抗震能力。
3.3 桥面铺装桥面铺装的选择和设计直接关系到桥梁结构的动态响应。
为了减小地震时产生的摩擦力和压力,应选择适当的桥面铺装材料,并设置合理的支撑方式。
3.4 隔震与减震装置根据实际情况,设计师可以在桥梁结构中安装隔震与减震装置,以减小地震时的结构响应。
浅谈桥梁抗震设计
市政 与路桥 I liI
浅谈桥 梁抗震设 计 高 俊 Nhomakorabea学 ( 尔滨 市道 路 桥 梁 工程 处 , 哈 黑龙 江 哈 尔滨 10 0 ) 50 0
摘 要: 桥梁抗震设计的 目的在于, 保证所有结构构件具有足够的强度或延性 , 以防止倒塌( 最大可信地震( E) 间——附加 变形有可能使 MC 期 桥粱无能力支持 它本 身 自 。 重的极限状 态) 。倒塌通常以一个或几个构件 中结构材料失效和 戗 失稳 为特征。
关键 词 : 梁 : 震 : 计 桥 抗 设 1 基 于位 移 的 设计 方 法 地震 反应 。对 于长周 期 ( T≥3)桥梁 来说 , 计的延性端部横隔墙可以作为结构的保险丝装 s 这个方法的 目的在于保证结构体系和它的 线弹性分析一般高估 了位移 ,应 当使用线 弹性 置 ( rcua c ai fs) 以防 止 结 构 其 su trlmehns ue t m
构 件具 有足够能力 抵抗设 计地 震所施 加的变 位移反应谱分析。 他部分 的损伤。 形 。用位移而不是力作为允许结构履行所需功 对于与延性构件相邻的那些基本弹性构件 3 柱 的初始 尺寸应基于长细 比、墩帽高 . 7 能的地震损伤度 量。 来说 ,其力的需求量将由结点力 ( i ~ r ) 度 、压应力比和使用荷载。柱子在没有显著的 .n f c 0toe 在基于位移的分析 中,首先基于强度和刚 平衡确定 , 其平衡需要考虑乘 以超强度 系数 的 强 度 损失 时 ,应 当 具有 可 靠 的屈 服 后变 形 度的要求确定结构 的几何尺寸。再进行适当的 延性构件塑性铰承载能力 。超强度系数应考虑 (oty l— i ae e t 能力 。应 当使用 轴 ps id d p cm n —e s ) I t mo n .uvtr) - 分析,然后把最后所得的位移结果 与有效能力 相邻构件之 间材料性能的变化和延性构件实际 力~弯 矩一 曲率 ( s— met craue 相 比较 。可用非弹性静力推倒分析估算取决 于 强度超过它 的预估塑性能力 的可能性 。不能用 ( — 一 )关系来优化使用载荷 和地震 载荷作 PM 结构外形 和塑 性铰 的转 动 能力的有 效位移能 线弹性分析计算力 的需求量 。 用下柱 的性能 。混凝土柱子应当比例适中,合 力。 自 19 9 4年 以来 ,这个 方法 已经广泛地用 3抗 震 设 计 实践 理配筋 ,且易于施工。应避免柱的横截面和承 于加利福尼亚州的桥梁抗震设计 中。 为选择 作 31 了最大 限度合理地降低地震需求量 , 载能力 的突然变化。为 了达到 目标位移延性要 .为 方法 ,可先指定 目标位移 ,再进行分析 ,然后 应调查研究桥梁类 型、部件选择、构件尺寸和 求 , 柱子必须具有足够 的转动能力。 把设计强度和刚度作为结构 的最终结果 。在基 美观 。美观不应成为产生不合理框架和构 件几 38钢多柱墩 式排 架或桥塔应设计成延性 . 于 位 移 的 设 计 中 , 设 计 者 以 震 后 何形状的主要原因 。 抗 弯 框 架 ( met-eiig矗 e) ( ) mo ns rs t sn s MRF (ot r q ae 性 能 要 求 和 有 效 变 形 能 力 为 ps at uk ) e h 32简单分析模型应 用于结构行为的最初 或延性支撑 ( ae)框架 ,例如同心支撑框 . b cd r 基础 ,必须清楚地定义许可 ( 可接受的)的结 评估 。复杂模型的结果应与简单模 型所得结果 架 ( B ) ( oenr a —y rcd Fa ) CF C n etcl I ae r i B me 构变形准则 。这样 的准则基于结 构类型及重要 进行 比较 看 其 是 否 具 有 一 致 性 。 在 抗 震 分 析 和 偏 心 支 撑 框 架 ( B ) ( cetc l EF E cn i l ray 性等许多因素。 中,桥 台和基础模型 的转动 刚度与平动 刚度 , Bae r e 。对 于要 求 出现 非弹性行为 的 r d Fa ) c m 2 结 构 构 件的 地 震 需 求 量 必须与结构能力和岩土 (etenc1 goeh i )能力谐 构件来 说 ,应避 免 弹性 屈 曲 ( a 局部压缩和剪 对于普通桥梁来说 ,安全评估地面运动应 调。对于由桥台控制 反应 的桥梁来说 ,应考虑 切、整体弯 曲和横 向扭转)和断裂失效模式 。 该 以 MC ( E 即基 于 目前 地质资料 可能发生 的 桥 台 的 能量 耗 散 能力 。 所有连接和节点应按基本保持弹性的设计 。对 最大地震)对应的确定性评估为基础。采用 由 3 在设计地 震的作用下 ,估算 的位移需 于延性 抗弯框架 ( F ,主要 的非弹性变形 . 3 MR ) A C 3 研发的 A S T 一 2 R 曲线作 为标准水平 A S 求量 ,不应超过结构的整体位移能力及结构任 更 适宜 在柱 上。对 于 同心支撑 框架 ( B ), R CF 曲线与 “ at n 地震风险图 (9 6 ”上的岩 何一个单个部件的局部位移能力。 C la s r 1 9) 当斜支撑构件受拉时将按屈服设计 。而构件在 石峰值加速度便可确定水平地震力。对于具有 3 相邻框架 的比例 应使 基本周期和斜交 受压时则按非 弹性屈曲设计。对于偏心支撑框 . 4 非 标 准 结 构 构 件 、 异 常 场 地 条 件 和 域 邻 近 地 角 ( e ne S w A g1 k )的差别最小 ,并避免刚度的 架 (8 ) E F ,必须精心设 计和仔细构造一 个可 震断层的桥梁 ,应 当用施加在上部结构上的等 急剧变化 。所有 桥粱框架 ( a e f m )必须 满足 作为 “ r 连梁” (i )的特定短梁段。 1k n 效 静竖 向力 近 似地 考 虑 竖 向 加速 度 。 单 独 隔 离 (t d aoe 条 件 下 的 强 度 和 延性 s n —ln ) a 39基础 上力的需求量应基 于具有适 当超 . 对 于活动断层 1k 5 m范 围内 的结 构来说 , 要 求 。 每个 框 架 都应 有 预 定 塑 性 铰位 置 的明 确 强度的柱, 桥墩 最可能 的塑性承载能力 。基础 相应 的标准 A S曲线谱纵 坐标应 当增加 2 %。 定义的荷载路径和尽可能利用的赘余度。 R 0 部件应按基本保持弹性 的设计。当按延性方法 对于深土场地 ( 冲积层深度 ≥7 m 5 )上 的长周 35对 于混凝土 桥梁来说 ,结构构件 的比 设 计 和构造 沉井 基 础 (i hf f n a o) . pl sa o dt n e t u i 期 ( ≥1 s T . )结 构来说 ,相应 的标准 A S曲 例应把非弹性损伤限制在柱 、墩墙和桥 台上 。 时 ,它 可 以经 历有 限 的非 弹 性 变形 。 5 R 线谱 纵坐标应增 加 2 %,该增 加的部 分加到 当柱或桥墩达到它们的最大可能的塑性抗弯能 0 31 .O桥台抵抗桥梁地震力的能力 ,应 当基 周期大于 1 s . 的曲线部分上 。 5 力时,则上部结构应具有足够 的超强度以使其 于它的结构 承载能 力和可 靠的对挤压 土的抗 位移需求量应该 由依据有效构件刚度的桥 基本保持弹性 。当上部结构与下部结构是用非 力 。倾斜的桥台极易受到损伤 。即使增加桥梁 梁线弹性反应谱分析评估。延性构 件的有效刚 整体性帽粱连接时 ,应 把连接设计成在上部结 长度会 提高造 价 ,也应 当减 小桥 台处 的倾斜 度 应 表征 接 近 屈 服时 构 件 的 实 际割 线 剐 度 。 对 构非弹性反应产生之前 的保险丝。梁、墩帽和 角 。 于混凝土构件来说 ,有效刚度应包括混凝土裂 柱 的 比例应 使 接 头 应力 减 到最 小 。抗 弯 连 接应 31 .1为 了消 除 地 震 期 间 结 构 落 梁 的 可能 缝 、钢筋和轴 向荷 载的影 响 ;对 于钢构件来 当具有足够的接头抗剪能力以传递最大 的塑性 性 ,在所有相邻框架之间的中间伸缩缝和支座 说 ,应包 括 残余 应 力 、不 平直 度 (u—f 弯矩和剪力而无损坏 (irs) oto— ds es 。 t 式 桥台处 ,应当提供必要 的约束构件和足够的 sa n s)和轴 向荷载 的影 响 ;对于沉井基 t i es r t 36对 于钢 桥梁来 说 ,结构构 件的设 计一 支 座 宽度 。 . 础 (i hf pl sat e )来说 ,应包括周围土的约束影 般是为了确保非弹性变形只发生在特殊构造处 响。为了应用等位移原理 ,应尽可能地设计桥 理过的延性下部结构的部件上 。在一些 上部结 梁的动力特性 ( 质量 和刚度),以使其基本周 构构件中,例如横 向垂直支撑 (O Sf e) C S r s、 I a m 期 在 O7 3 范围 内。同样重要 的是 ,位移 需 端 部横 隔 墙 (n ip rg ) . s ~ e ddahams 、剪切 键 (ha ser 求量也应包括水平加速度多向分量的组合效��
市政道路桥梁抗震设计与抗震加固措施
市政道路桥梁抗震设计与抗震加固措施摘要:市政道路桥梁结构相对复杂,其结构的稳定性和可靠性会直接影响市政桥梁的使用安全,因此,在市政桥梁工程设计与施工中,要做好抗震加固设计,确保市政桥梁结构的强度和延性都能承受一定的地震荷载。
作为地震多发国家,从保证市政桥梁工程抗震性的角度,需要在其设计施工中运用抗震加固设计提高市政桥梁对地震灾害的抵御能力,确保其不会在地震作用下发生严重变形或倒塌问题。
关键词:抗震加固设计;市政道路桥梁;设计;施工1抗震加固设计的机理和意义对市政桥梁进行抗震加固设计的核心目的,是将可能引发破坏的震动力隔离,以实现对市政桥梁结构的保护。
为了防止市政桥梁结构产生较大的变形,可以借助相应的阻尼设施强化结构阻尼,减小位在市政桥梁工程中,做好抗震加固设计有非常重要的意义:可以提高市政桥梁结构的稳定性。
抗震加固设计能有效降低地震作用对市政桥梁结构的破坏,提高市政桥梁的整体刚度和柔韧性,实现对市政桥梁的保护。
在抗震加固设计中,可以通过柔性装置的合理应用,减少市政桥梁结构能和水平运行的关联,配合阻尼设计,能够赋予市政桥梁较好的抗震性能。
2抗震加固设计在市政桥梁设计与施工中的运用以某市政桥梁工程为例,市政桥梁本身是连接周边2个城市的重要交通枢纽,交通流量巨大,而其本身处于丘陵地带,地层存在断裂带,属于地震多发区域,因此,对于市政桥梁结构的抗震性能有非常高的要求,需要在市政桥梁设计中做好抗震加固设计。
2.1掌握应用原则在市政桥梁结构设计环节应用减抗震加固技术,最主要的目标即为减少并预防市政桥梁结构受到来自地震的不良影响,所以在实际应用当中要确保抗震设计性能优良,满足大震不倒、中震可修、小震不坏的要求,从而促使市政桥梁在实际应用过程中的安全与稳定。
要充分遵循优化原则,促使市政桥梁结构设计效果达到最优。
比如在设计环节,为了有效提升市政桥梁整体性,确保市政桥梁延性符合相关标准,需要市政桥梁设计环节合理选用塑性胶等相关装置,以确保市政桥梁结构在实际应用中的安全和稳定。
道路桥梁的抗震性能提升与优化
道路桥梁的抗震性能提升与优化道路桥梁作为交通运输的重要基础设施,在保障人员和物资的流通方面发挥着关键作用。
然而,地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害,对道路桥梁的安全构成了严重威胁。
因此,提升和优化道路桥梁的抗震性能至关重要。
一、道路桥梁在地震中的破坏形式要提升道路桥梁的抗震性能,首先需要了解它们在地震中常见的破坏形式。
地震作用下,道路桥梁可能会出现以下几种主要的破坏情况:1、桥梁上部结构的破坏上部结构可能会因为强烈的水平地震力而发生位移、倾斜甚至掉落。
例如,梁体之间的连接部位可能会开裂,导致梁体失去整体性;桥墩顶部与梁体的连接处也容易在地震中受损。
2、桥墩的破坏桥墩是桥梁的主要支撑结构,在地震中容易受到较大的弯矩和剪力。
常见的桥墩破坏形式包括弯曲破坏、剪切破坏以及墩柱的纵筋屈曲等。
3、基础的破坏基础承受着整个桥梁结构的重量和地震传来的能量。
软弱地基上的基础可能会发生不均匀沉降,导致桥梁倾斜或倒塌;桩基础的桩身可能会折断或产生过大的位移。
4、支座的破坏支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件。
在地震中,支座可能会因为变形过大而失效,失去对上部结构的约束作用。
5、桥梁附属设施的破坏如栏杆、伸缩缝等附属设施在地震中也可能会受到损坏,影响桥梁的正常使用。
二、影响道路桥梁抗震性能的因素了解了道路桥梁在地震中的破坏形式后,还需要明确影响其抗震性能的主要因素,以便有针对性地采取措施进行提升和优化。
1、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,连续梁桥相对简支梁桥具有更好的整体性和抗震能力;拱桥由于其拱圈的受力特点,在一定程度上能够抵御地震作用。
2、材料性能桥梁所使用的材料的强度、韧性和延性等性能直接影响其抗震能力。
高强度的材料能够承受更大的地震力,而具有良好延性的材料则可以在地震中通过变形吸收能量,减少结构的破坏。
3、桥梁的跨度和高度较大的跨度和高度会增加桥梁在地震中的动力响应,使其更容易受到破坏。
公路桥梁抗震设计规范
公路桥梁抗震设计规范
道路桥梁抗震设计是道路桥梁抗震施工的重要基础。
道路桥梁抗
震设计必须符合国家的建设标准和规范。
根据《道路桥梁抗震设计规范》(JTG D20-2015),道路桥梁抗震设计应当满足动力分析、结构
稳定性要求及实际工程所允许的最大地震激励等要求。
首先,根据《JTG D20-2015》,应针对地震作用确定道路桥梁的
位置与结构尺寸,以及抗震设计中的参数值。
其次,结构地震动力分
析计算应当尽可能精细,建模精确、求解准确,才能反映出框架结构
的力学行为,真实反映结构的抗震性能。
此外,设计时应根据考虑单
元和结构的刚度,结合弹性和屈曲分析法,对结构进行抗震性能分析,并经过试验验证,保证符合设计规范的要求。
最后,针对道路桥梁抗
震设计要求,还应重点对滑移抗震、容许滑移自重反力比以及超剪力
系数等进行考虑与计算,确保结构在地震荷载作用下不造成重大偏差
和不安全。
桥梁结构抗震设计与设防措施
桥梁结构抗震设计与设防措施摘要:随着交通建设项目的发展,桥梁的数量不断增加。
桥梁工程一般处于自然环境下,需要道路桥梁工程整体具备较强的承载力和安全性,因此对道路桥梁工程的设计提出了较高的要求。
抗震设计作为工程结构设计的关键内容,其合理应用能够提高道路桥梁结构的强度,使道路桥梁可以有效地抵抗地震带来的破坏力。
如果道路桥梁结构的抗震性达不到相关的标准,地震一旦发生就会导致结构坍塌,将造成大量人员的伤亡和严重的经济财产损失。
所以,要加强道路桥梁结构抗震设计的合理应用,保证工程的设计水平。
关键词:桥梁;结构;抗震设计引言我国地震频发,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。
道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设防措施,对于避免桥梁结构震害问题有着重要的研究意义。
1抗震设计的原理1.1结构控制在对道路桥梁结构设计过程中,常采用的结构控制技术有混合控制技术、被动控制技术及主动控制技术3种。
设计中最常采用的为被动控制技术。
这一技术的原理是设计人员通过数值计算实现桥梁结构的最优布置,最大限度地降低地震对桥梁所带来的影响。
经实践可知,在抗震设计过程中采用结构控制技术可以提高道路桥梁的抗震性能。
1.2延性设计针对道路桥梁结构的抗震延性设计,设计人员需要结合道路桥梁结构的具体受力点,选择相应的塑性铰进行合理的安置,加强一些细节的控制,能够保障道路桥梁结构的稳定与安全。
实施延性设计的主要目的是在发生地震时,可以有效地控制和降低地震的能量,使道路桥梁整体结构的强度得到全面提升。
如果发生了较高级别的地震灾害,通过合理的延性设计还可以避免结构坍塌。
然而,在实际地震灾害发生时还是会对道路桥梁结构造成一定的损伤,所以作为设计人员要科学地选择更先进、更适用的隔震设计技术,加强结构的抗震能力。
2道路桥梁抗震设计要点2.1合理选择桥梁施工场地在桥梁抗震设计中应注意对施工场地的合理选择,这是保证桥梁抗震效果的前提。
公路兼城市道路桥梁抗震设计对比分析
公路兼城市道路桥梁抗震设计对比分析摘要公路和城市道路桥梁的抗震设计是确保桥梁在地震发生时能够安全运行的重要考虑因素。
这两种桥梁在抗震设计中有许多共同之处,例如考虑地震加速度、地震响应谱和桥梁的动力特性。
然而,由于其不同的功能和使用环境,公路桥梁和城市道路桥梁的抗震设计也存在一些差异。
对于公路桥梁而言,重点通常放在保证交通流畅和减少维修时间上,因此设计更加注重桥梁的韧性和恢复能力。
城市道路桥梁则需要考虑更多的因素,如承载能力、与城市基础设施的协调和人员疏散等。
因此,城市道路桥梁的抗震设计可能需要更高的安全系数和更复杂的分析方法。
综上所述,公路和城市道路桥梁的抗震设计在一些方面相似,但也有一些区别,需要根据其功能和使用环境进行相应的考虑和分析。
关键词:公路;城市道路;桥梁;抗震设计引言在现代社会中,公路和城市道路桥梁扮演着重要的角色,为人们提供便捷的交通和连通城市的关键通道。
然而,地震作为一种常见的自然灾害,对桥梁的安全性和可靠性提出了严峻的挑战。
为了保护人们的生命和财产安全,抗震设计成为公路和城市道路桥梁设计中至关重要的一环。
本文旨在对公路和城市道路桥梁的抗震设计进行比较分析,探讨它们在共同和差异方面的特点。
通过深入了解两者的抗震设计原则和考虑因素,我们可以更好地理解如何在地震中保证桥梁的稳定性和安全性,为未来的桥梁设计和工程提供有益的指导和启示。
1.项目概况本桥是一座混凝土大箱梁桥,其跨度为41米+50米+41米,每端边线为一单跨简支梁,其计算结果见图1。
在桥梁的断面上,使用了现浇式的大箱梁,梁高2m,墩高在32.4~34.4m之间,桥的宽度在16m左右,每一承台下都设置了8根钻孔灌注桩。
图1跨径布置图(单位:m)桥梁延性设计时,需对桥墩等延性构件和承载力构件(固定支座、桩基等)进行验算。
在此基础上,重点对公路和城市道路地震反应进行了细致的对比,并结合两种规范中的地震反应,对两种标准体系下的地震反应特性和地震反应特性进行了定量的研究,从而为常规桥梁的地震反应提供理论依据和技术支持。
桥梁结构抗震设计与设防措施谭名亮
桥梁结构抗震设计与设防措施谭名亮发布时间:2021-07-05T17:06:03.633Z 来源:《基层建设》2021年第10期作者:谭名亮[导读] 摘要:桥梁通常是作为道路交通的核心项目而建的,一旦损坏或塌陷,就会直接麻痹所在线路,其重要性不言而喻。
中交公路规划设计院摘要:桥梁通常是作为道路交通的核心项目而建的,一旦损坏或塌陷,就会直接麻痹所在线路,其重要性不言而喻。
如何使桥梁正常履行其工程职能,特别是其承受极端条件的能力,是桥梁设计者应考虑的最重要问题。
地震是常见的自然灾害之一,对工程师来说也是不利条件。
地震是突然发生的,其特征是强大的破坏力和广泛的破坏面积。
没有目标设计,桥梁将无法承受灾难的破坏,并可能失去其使用能力。
基于此,本文就桥梁结构抗震设计与设防措施进行详细探究。
关键词:桥梁结构;抗震设计;设防措施1 引言近年来,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。
为此,对桥梁结构抗震设计的探析具有重要意义。
2 概述2.1 桥梁结构分类及特点桥梁结构主要可以分为五大基本类型,及枕式桥梁结构、斜度桥梁结构、弧形桥梁结构、脊背式桥梁结构、扰流桥梁结构。
枕式桥梁结构和斜度桥梁结构在外形相类似,在坡度上有所区别,主要用于大跨度的建筑中,相对于传统设施有着更可靠的优点。
脊背式桥梁结构顾名思义其截断面类似于书本,整个外观平整光滑,在出厂时一次压膜成型,更具有整体性,对于较少震动缓解撞击更有优势,由于脊背式桥梁结构外形美观一次成型,在撤气或撤水的时候会完全扁平,减少了低流干扰,有助于提升抗震设计水平。
桥梁的设计应使其能够以足够的结构安全抵抗地震期间产生的地震力。
为实现这一目标,应考虑一些基本原则。
为了提高整个桥梁体系的延性,应保证以地震作用为主的整个结构构件的动强度和延性。
桥梁结构抗震设计与设防措施
桥梁结构抗震设计与设防措施摘要:在公路建设中,桥梁建设是一个非常重要的环节。
桥梁施工质量直接影响人们的出行安全。
由于桥梁施工环境复杂,桥梁施工需要足够的承载力和稳定性,对桥梁施工的结构规划提出了较高的要求。
这要求在设计桥梁施工时特别注意桥梁施工的抗震性能,因为地震对桥梁施工极具破坏性。
一旦桥梁施工的抗震性能不能满足相应的施工要求,地震就会导致桥梁工程倒塌,在严重情况下会造成大量人员伤亡。
关键词:桥梁结构;抗震设计;设防措施引言当前的桥梁结构抗震设计存在诸多的问题影响了桥梁结构的稳定性和安全性,因此在实际工作中需要适当的借鉴其他地区在桥梁结构抗震设计方面的经验,根据本地区的桥梁结构特点设置相对应的抗震设计方案,从而使得桥梁本身的抗震系数能够得到全面提高。
在实际工作中需要了解桥梁抗震设计的要点以及设防的措施,从而使得桥梁设计效果能够得到全面提高。
1概念抗震设计又称隔震设计,主要包括隔震技术和减震技术。
与冲击阻尼技术相比,隔震技术具有特殊的振动周期。
地震发生时,隔震技术可以缓冲地震能量,进一步降低钢桥的地震能量,从而保护桥梁。
在地震设计的实施中,能量密集型构件和关键部门的阻尼起着重要作用。
2桥梁结构的震害原因地震对于桥梁结构的影响是比较大的,很容易导致桥梁结构出现损坏的问题,使得桥梁安全性和质量无法满足相关的标准,在实际工作中需要加强对桥梁结构抗震设计和设防的重视程度,并且还需要了解桥梁结构出现震害的原因。
桥梁结构震害包括桥梁振动和场地相对位移变化,产生了强制性的变形,在场地运动的引力下,惯性会将地震作用于加载强硬结构中,而出现桥梁结构振动问题。
其次还会由于场地的位移而引起,在场地位移下不通过强制性变形,形成了超静定内力使得桥梁结构出现变形情况,在地震作用下,桥梁结构会受到不同程度的破坏问题,使得安全性很难得到有效保障,比如桥墩的开裂和倾斜等等,由于地震对于桥梁结构的破坏程度存在一定差异性,所以其中的表现形式也存在着一定差异性,在地震发生后会使桥梁出现位移,对各个节点造成严重影响,节点的承载力和角度发生一定变化,那么会使桥梁本身出现相互碰撞问题,一部分桥梁会出现整体隆起。
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道路桥梁的抗震设计
作者:林星
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第36期
【摘要】在道路工程中,桥梁是不可或缺的重要组成部分,其抗震性能的优劣直接关系到结构的稳定性。
基于此点,本文首先简要分析了地震作用下道路桥梁结构的主要破坏形式,并在此基础上提出道路桥梁的抗震设计方法。
期望通过本文的研究能够对提高道路桥梁的整体抗震性能有所帮助。
【关键词】地震;桥梁;抗震设计
一、地震作用下道路桥梁结构的主要破坏形式
在地震作用的影响下,大体可将桥梁结构的破坏形式分为以下几类:
(一)桥梁上部结构破坏
通过对大量在地震中遭受破坏的桥梁结构进行调查分析后发现,桥梁上部结构在地震作用下被破坏的情况非常少见,但由于支撑表面积过小、支撑连接件失效而引起的落梁现象在地震中比较常见,其中顺桥向的落梁现象居多,当梁体顺桥向坠落时,梁端会对桥梁下部结构产生出一定的撞击力,这样容易引起墩台破坏,从而丧失对上部结构的支撑力,由此会造成上部结构坍塌。
(二)桥梁下部结构破坏
在地震作用下,桥梁的下部结构多数都是由于水平地震力产生的振动效应而损坏的,破坏程度比较轻微时,会导致混凝土保护层脱落、墩身开裂、纵筋屈曲,程度严重时,则会造成墩台倾斜甚至倒塌。
目前,国内绝大多数公路桥梁采用的都是钢混柱式墩,这种墩台形式在地震中的破坏均发生在柱身与基础的连接部位。
(三)桥梁支座破坏
在桥梁结构中,支座是不可或缺的重要组成部分之一,一旦支座破坏,将会直接影响到桥墩和梁体。
地震发生时,强度较大的地震力会造成支座连接件损坏,严重时甚至会导致桥梁的上部与下部结构失联,进而引起落梁。
通过对一些地震中的桥梁结构进行研究后发现,几乎所有的桥梁支座在地震中均会出现不同程度的损坏,可见,支座是整个桥梁结构中作为薄弱的环节之一。
(四)桥梁基础破坏
采用扩大基础的桥梁结构在地震作用下,基础一般不会出现严重的损坏,仅会出现不同程度的沉降或是滑移,而采用桩基础的桥梁结构在地震作用下,基础破坏现象较多,并且不容易发现。
由于地震本身具有一定的随机性,公路桥梁可能遭遇到不同等级的地震,所以在对桥梁结构进行抗震设计时,必须综合考虑,只有这样,才能确保桥梁结构的稳定性。
二、道路桥梁的抗震设计方法
(一)道路桥梁的主要设计方法
1.在公路桥梁抗震设计中,桥梁位置的选择十分重要,实际工程中应当按照具体需要,了解并掌握工程所在地的地震活动详情、地震地质资料,并以此为依据进行综合分析,避开地震灾害发生时,容易引起地基失效的松软场地,尽可能将桥址选择在土质坚硬的场地上。
工程实践表明,基岩、坚硬的碎石地基是最为理想的桥址场地,若是在饱和松散细砂、软弱粘土等不稳定的地质上建设桥梁,则必须做好地基处理工作。
此外,在地基稳定的前提下,还应当充分考虑桥梁结构本身与地基的振动特性,避免共振效应的影响。
2.在公路桥梁抗震设计中,要确保桥梁结构具有良好的整体性,上部结构要尽量连续。
结构的整体性好,能够有效防止各类构件在地震作用时被振散掉落,并且这也是桥梁结构发挥空间作用的前提条件。
为了满足整体性的要求,在桥梁结构抗震设计中,无论是在平面还是里面上,结构的布置都要做到几何尺寸及刚度均匀、规整。
3.相关研究结果显示,桥梁的地震破坏源于地震动能引起的结构振动,基于这一前提,在对桥梁结构进行抗震时,必须要使从地基传入结构的振动能尽可能的小,同时还要确保结构本身具有足够的刚度、强度及延性,以此来防止不能容忍的破坏。
在不增加桥梁结构自重和不改变结构刚度的情况下,提高桥梁结构的整体强度和延性是最为简单且有效的抗震途径。
在桥梁结构设计中,刚度的选择可以对结构变形进行控制,而强度与延性则与结构的抗震性能密切相关。
鉴于地震动本身属于一种周期反复作用的运动,所以在结构设计时,必须充分考虑构件强度和刚度的退化效应。
4.在桥梁结构抗震设计中,可以采用多道抗震设防,即在一个抗震结构体系当中,某一部分延性较好的构件在地震作用下会先达到屈服,并充分发挥出其吸收和消耗地震能的作用,此时该部分便可作为抗震的首道防线,而其它的结构构件则会在该道防线完全屈服后才依次屈服,进而形成第二、第三或更多道防线,这样能够极大程度地提高桥梁结构的整体抗震性。
5.对位于地震区域内的桥梁结构,在进行抗震设计时,桥墩要尽可能选用等截面的形式,这是因为此种类型的墩台纵波应力相对较小,有利于减少波应力;在桥墩较粗且能够承受较大的拉力时,为避免桥面在地震作用下出现上抛的情况,可以采用高强度螺栓将桥梁与墩台可靠
连接在一起;应对桥台的胸墙进行强化处理,并在梁间设置弹性较好的衬垫,以此来缓和冲击作用,限制梁的纵向位移,或是采用防震锚栓。
6.桥梁的结点区域一旦受到地震力作用而损坏,修复起来非常困难,所以在桥梁结构抗震设计中,不仅要确保墩、梁具备足够的承载力,而且还要保证桥梁结点具有足够的承载力,防止结点过早破坏的情况发生。
7.在墩台的顶帽上,应当设置防落梁措施,如加设纵向或是横向挡块,以此来限制支座位移和滑动。
(二)道路桥梁结构抗震设计中的注意事项
1.因为地震灾害本身具有不确定性和随机性,所以很容易造成桥梁结构抗震计算失真。
在对桥梁结构进行抗震计算的过程中,一般采用的都是近似仿真的计算方法,所得的计算结果与实际震害存在一定的差异,如果完全按照抗震计算结果对桥梁结构进行抗震设计,则会导致桥梁的抗震性能不足。
为了避免此类问题的发生,应当以抗震计算结果为主要参考依据,并以结构体系的选择则和抗震构造设计为重点,这样能够进一步提高结构的抗震性能。
2.应当尽可能选用连续的桥跨代替简支梁跨,以此来减少伸缩缝的数量,这样不但能够有效降低落梁的可能性,而且还能进一步提升桥面行车的舒适性。
需要特别注意的是,在地震区域内的桥梁结构,桥跨不宜过长,如果跨度过大,那么墩柱需要承受的轴向力也会随之增大,这样一来会使墩柱本身的延性降低,一旦发生地震,极有可能造成墩柱破坏。
3.采用橡胶支座且无固定支座的桥跨,必须设置防位移角钢,以此来作为支座的抗震措施。
同时,震区内拱桥墩台的基础必须设置在岩性较好的场地上。
4.在设计墩柱时,为更好地提供约束,可以考虑采用螺纹型箍筋。
同时,墩身与基础的纵向筋伸入盖梁和承台必须有一定的锚固长度,以此来增强连接点的延性。
5.对于高度较高的排架式桥墩,墩与墩之间应当设置横系梁,这样能够有效降低地震作用下墩柱的横向位移幅度。
此外,要对桥梁结构的减隔震设计予以足够的重视,并在抗震设计中,积极采用各种新技术、新材料,借此来提高桥梁结构的抗震性能,这是非常重要的一点。
结论:
总而言之,道路桥梁结构的抗震设计是较为复杂且系统的工作,由于地震本身所具有的不确定性,从而进一步增大了抗震设计难度。
为此,在桥梁抗震设计中,必须选择采取科学合理、切实可行的方法,并对一些容易出现问题的事项加以注意,只有这样,才能使设计出来的桥梁结构符合抗震要求。
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