对当前桥梁抗震设计方法分析

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浅论桥梁抗震设计理念及设计方法

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法

浅论桥梁抗震设计理念及设计方法近些年来,我国的经济发展和城市化发展得到了飞速的发展,我过交通事业也随着得到了比较全满的发展。

众所周知,交通是我国国民经济的大动脉,也是重大自然灾害的生命线。

我国河流众多,桥梁工程是公路路程的咽喉,能够保障公路的通畅。

但是桥梁一旦受到地震的影响出现了損坏或者坍塌,将会给周边的居民和国家带来不可小觑额的经济损失。

所以,完善桥梁抗震的设计岁保障桥梁安全有着极为重要的意义。

一、在桥梁设计中应该注意的问题1.选择桥梁的位置在选择桥梁的桥址时,设计人员应该尽量避免将桥梁建设在相对松软的场地,应该选择抗震系数比较高,且较为坚硬的场地。

像人工填土地、粘土地或者根基不稳的场地都是较为危险的地区。

硬粘土、基岩以及碎石类地基是桥梁施工最理想的地方。

拱桥还要注意尽量避免建立在断层之上,若有必要,需要对其进行地震安全测评。

2.对桥型的选择桥型的选择应该考虑到施工地的地质条件、地形地势以及桥梁工程的实际规模,以此为基础选择合适的桥型、桥墩以及桥梁的基础形式。

施工单位要尽可能的选择先进的施工技术和测量技术,根据自己的实际情况将建筑成本降到最低,将建设质量提到最高。

还可以多加利用先进的混凝土建设架构。

3.对桥孔的布置对桥孔的选择,需要有利于抗震的布局,桥孔应该尽量避免与高墩或者大跨度的桥梁结合。

桥孔比较适宜自重较轻、架构相对简单、质量分布比较均匀、重心相对较低的桥梁。

二、桥梁抗震设计的原则桥梁的抗震设计,其合理性要求,设计桥梁需要使桥梁结构的强度、刚度及其延性等指标实现最佳的结合,此外,还要将设计方案设计的即经济有能够达到抗震的指标。

这就要求桥梁设计师要深入了解施工地的地质结构,以及桥梁结构对地震的反应,还需要具有科学合理的创造力,对于一些落后的规范要勇于挑战。

桥梁抗震的设计要遵循以下的原则:合适的建设场地、注重桥梁的整体性与规则性、提高桥梁结构的构件强度、设置多道抗震防线。

三、桥梁抗震设计的措施1.基础抗震措施设计师在加强基础抗震的措施是,可以采取减轻桥梁上部的自重和荷载,以防止桥梁受地震的影响出现永久性的变形。

桥梁工程的抗震设计与施工技术

桥梁工程的抗震设计与施工技术

桥梁工程的抗震设计与施工技术桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,其安全性在地震等自然灾害面前至关重要。

抗震设计与施工技术的合理应用,是确保桥梁在地震中保持稳定、减少损坏甚至不倒塌的关键。

一、桥梁抗震设计的重要性地震是一种具有强大破坏力的自然灾害,它可能导致桥梁结构的严重损坏,影响交通的正常运行,甚至威胁人们的生命财产安全。

因此,在桥梁工程的规划和设计阶段,充分考虑抗震因素是必不可少的。

良好的抗震设计可以提高桥梁的抗震能力,使其在地震发生时能够承受住地震力的作用,减少结构的破坏和变形。

这不仅有助于保障桥梁在地震后的可修复性,降低修复成本,还能尽快恢复交通,为抗震救灾工作提供有力支持。

二、桥梁抗震设计的原则1、整体性原则桥梁结构应作为一个整体进行设计,各个构件之间的连接要牢固可靠,以确保地震力能够有效地传递和分散。

2、多道防线原则设置多道抗震防线,例如在桥梁中采用延性较好的构件作为第一道防线,消耗地震能量,而强度较高的构件作为第二道防线,保证结构在极端情况下不倒塌。

3、强柱弱梁原则在设计中,要使柱子的承载能力大于梁的承载能力,这样在地震作用下,梁先于柱发生破坏,从而保护整个结构的稳定性。

4、合理选型原则根据桥梁所在地区的地震烈度、地质条件、桥梁的类型和跨度等因素,选择合适的结构形式和材料。

三、桥梁抗震设计的方法1、静力分析方法这是一种较为简单的方法,通过计算结构在等效静力作用下的内力和变形来评估抗震性能。

2、反应谱分析方法基于地震反应谱,考虑结构的自振特性,计算结构在地震作用下的响应。

3、时程分析方法输入实际的地震波,通过数值模拟计算结构在地震过程中的动态响应,能够更准确地反映结构的抗震性能。

四、桥梁抗震施工技术1、基础施工确保桥梁基础的稳定性是抗震的关键。

在施工中,要严格控制基础的埋深、尺寸和混凝土的质量。

对于软弱地基,可采用桩基础、加固地基等措施提高基础的承载能力和抗震性能。

2、桥墩施工桥墩是桥梁的主要承重构件,其施工质量直接影响桥梁的抗震性能。

城市桥梁抗震设计问题分析

城市桥梁抗震设计问题分析

城市桥梁抗震设计问题分析近年,随着市政基础设施建设力度加大,城市桥梁在我国发展迅速,主要形式为城市立交桥和城市高架桥。

但是,城市桥梁由于抗震设计的不足等因素,桥梁在地震中的抗破坏能力有限。

一旦发生地震,将会受到严重的破坏,造成严重的经济损失,甚至严重造成人员伤亡。

2008年的汶川地震,仅绵竹市内桥梁中有6.82%的完全毁坏,26.14%的桥梁严重破坏,27.27%的桥梁中等破坏,31.82%的桥梁轻微破坏,仅有7.95%的桥梁基本完好。

由此可见,如果城市桥梁设计中存在问题,将会在地震中不堪一击。

1、城市桥梁地震受害的类型城市桥梁在地震中各个部分受到的破坏可能是相互独立的,也可能是相互联系的。

这些破坏往往难以修复,会造成严重的经济损失,甚至会给人身安全带来威胁。

1.1桥台的震害地震发生时,桥台的震害较为常见。

除了桩基被剪切破坏,地基丧失承载力,如沙土液化等引起的桥台滑移,台身与上部结构发生碰撞引起破坏,以及桥台向后倾斜。

2008年的汶川地震中的桥台震害,就包括台身结构破坏和护坡垮塌等。

1.2桥梁墩柱的震害大量震害资料表明,桥梁下部结构中普遍采用的钢筋混凝土桥墩,其破坏形式主要为弯曲破坏和剪切破坏。

弯曲破坏是延性的,表现多为开裂,混凝土剥落压溃、钢筋裸露和弯曲等,伴随弯曲破坏还会发生很大的塑性变形;桥墩剪切破坏则是脆性的,伴随着强度和刚度的急剧下降,往往会造成墩柱以上及下部结构的倒塌。

所以震区桥墩的设计原则为“强剪弱弯”,以保证桥梁在受到地震作用时,先反生弯曲破坏,而不发生剪切破坏。

1.3支座受到地震的破坏地震发生时,上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构,当传递荷载超过支座的设计强度时,支座就会被剪坏。

当支座变位超过活动支座容许值时,橋梁倾斜或支座落位,甚至引发落梁。

1.4主梁受到地震的破坏主梁在地震中的震害主要为主梁的纵向移位、横向移位及扭转移位,如果主梁的移位超出了墩、台的支承面,则会发生落梁震害;另外,主梁还可能发生碰撞震害。

公路桥梁抗震设计要点及计算分析

公路桥梁抗震设计要点及计算分析

公路桥梁抗震设计要点及计算分析随着交通运输的发展,公路桥梁作为交通网络的重要组成部分,对于地震力的抗震设计显得尤为重要。

公路桥梁抗震设计是为了保证桥梁结构在地震发生时能够充分发挥其承载力和变形能力,确保桥梁的安全性和稳定性。

以下是公路桥梁抗震设计要点及计算分析。

一、设计要点1.建立合理的地震动力学模型:对于公路桥梁的抗震设计,首先要进行地震动力学分析,建立桥梁结构的地震响应模型。

在进行地震动力学模型分析时,应考虑到地震动的频段特性、地震动的荷载形式以及土(场)基地效应等因素。

2.选择合适的荷载组合:在进行荷载组合时,应根据桥梁的结构形式和地震作用特点,选择合适的地震荷载组合。

地震荷载组合应包括惯性荷载、附加荷载和额外荷载等。

3.合理选取桥梁的抗震设防烈度:为了确保桥梁能够承受地震力的作用,应根据桥梁的使用功能和地震区的地震烈度等级,合理选取桥梁的抗震设防烈度。

设计时还应根据桥梁的结构形式、材料性能和施工工艺等因素,确定合理的安全等级。

4.合理选用桥梁结构形式及材料:在选择桥梁结构形式和材料时,应综合考虑桥梁的抗震性能和经济性。

一般情况下,对于长大桥、特大桥和重要桥梁等,应优先考虑采用抗震性能好的结构形式和高强度、高耐久性、高可靠性的材料。

5.合理设置桥梁的支承方式:在设计桥梁的支承方式时,应考虑地震作用对桥梁结构的影响,通过合理的支承方式来提高桥梁的抗震性能。

一般来说,采用承台-支座-桩基或橡胶支座等形式,可以有效减小桥梁结构的刚度和应力,并提高桥梁的整体稳定性。

二、计算分析1.地震荷载计算:地震荷载计算主要包括地震动力学分析和结构响应计算两个方面。

在地震动力学分析时,可以利用有限元法或有限差分法来建立桥梁结构的地震响应模型,计算得到地震荷载的频谱特性和时程特性。

在结构响应计算时,可以采用静力分析和动力分析相结合的方法,分析桥梁结构的变形、应力和位移等参数的变化情况。

2.桥梁抗震能力评估:在进行桥梁抗震设计时,应根据桥梁结构的抗震设防烈度和设计荷载等,进行桥梁的抗震能力评估。

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。

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

桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨桥梁在地震和强风等极端天气条件下的抗震和抗风设计是非常重要的,因为这些天气条件可能给桥梁结构带来巨大的破坏风险。

在进行桥梁抗震和抗风设计时,需要考虑桥梁材料的强度、结构的刚度以及桥梁的几何形状等多个因素。

本文将探讨桥梁抗震和抗风设计的理念和方法。

首先,桥梁抗震设计是为了使桥梁能够在地震中保持其完整性和稳定性。

在进行抗震设计时,应考虑到地震引起的地震力和动力效应。

地震力是指地震引起的作用力,而动力效应是指地震波所产生的动力荷载对桥梁结构的作用。

为了抵抗这些力量和效应,可以采取多种措施,如增加桥墩的承受能力、加固桥梁结构内部的连接部分、采用一些减震设备等。

此外,还应根据地震水平和桥梁的重要性确定设计参数,以确保桥梁在地震中能够承受相应的力量。

其次,桥梁抗风设计是为了使桥梁能够在强风条件下保持其稳定性和安全性。

强风可能产生强大的风载荷,在桥梁表面、顶部和侧面产生巨大的压力。

为了抵抗这些风载荷,可以采用一些措施,如增加桥墩的宽度和高度、采用空气动力学构件以减少风阻力、使用减压通风口等。

此外,还应考虑到桥梁在不同风向下的稳定性以及风应力对桥梁材料和连接部件的影响,以确保桥梁在强风中能够承受相应的力量。

在进行桥梁的抗震和抗风设计时,可以应用一些设计方法来评估桥梁结构的性能。

其中一个常用的方法是地震和风载荷的时间历程分析。

通过对地震波和风速的变化进行模拟计算,可以得到桥梁结构在地震和强风条件下的动态响应。

另一个常用的方法是使用有限元分析软件来建模和分析桥梁结构的行为。

通过将桥梁结构划分为多个小元素,并对每个小元素进行力学分析,可以得到桥梁结构在地震和强风作用下的应力、应变和位移等参数。

此外,还可以使用试验来评估桥梁结构的性能,例如通过对小样品进行抗震和抗风试验来研究桥梁的破坏机制和受力特点,以制定相应的设计规范。

综上所述,桥梁的抗震和抗风设计是非常重要的。

在进行抗震和抗风设计时,需要考虑地震和风载荷的作用,并采取一些措施来增加桥梁结构的稳定性。

桥梁抗震方案

桥梁抗震方案

桥梁抗震方案随着人们对交通运输的不断需求,桥梁作为连接交通的重要纽带,承载着巨大的交通压力。

然而,在地震等自然灾害发生时,桥梁的安全性成为了一个重要的考虑因素。

为了确保桥梁在地震中的抗震能力,我们需要制定一套科学合理的抗震方案。

本文将从桥梁建设的设计阶段、施工阶段以及使用和维护阶段综合考虑,提出一种综合性的桥梁抗震方案。

一、设计阶段在桥梁的设计阶段,我们需要从以下几个方面考虑桥梁的抗震性能。

1. 地震烈度评估:首先,需要对桥梁所在地区的地震烈度进行评估,了解地震的频率、震级以及地震波特征。

根据不同地区的地震烈度,可以制定相应的抗震设计参数,确保桥梁具备足够的抗震能力。

2. 结构布局优化:优化桥梁的结构布局,采用合理的桥型和桥墩布置,以增加桥梁的整体稳定性。

比如,在地震影响较大的地区,可以采用适度的曲线形式,减小主梁的跨度,提高桥梁的抗震能力。

3. 使用抗震构件:在设计桥梁的结构时,可以使用抗震减灾技术,如采用橡胶支座、隔震墩等抗震构件,提高桥梁的整体抗震性能。

二、施工阶段在桥梁的施工阶段,抗震措施同样需要得到充分关注和实施。

1. 施工质量控制:确保桥梁的施工质量符合设计要求,特别是关键构件的安装和连接部分。

通过密实土方、控制加固浆料的配制比例、加强钢筋的质量监测等方式,提高桥梁的整体抗震性能。

2. 施工过程监控:实施严格的施工监控,对桥梁的施工过程进行实时监测和记录,发现问题及时调整施工方案,确保施工过程中的抗震要求得到满足。

三、使用和维护阶段在桥梁的使用和维护阶段,我们需要采取综合性的措施,确保桥梁的持续抗震能力。

1. 定期检测和评估:定期对桥梁进行全面检测和评估,发现桥梁结构的损伤或者变形情况,进行及时维修和加固。

同时,根据检测结果,对桥梁的抗震性能进行评估和调整。

2. 维护保养工作:加强桥梁的维护保养工作,及时清理桥梁上的积水、杂物等,防止对桥梁的结构产生影响。

定期对桥梁的防腐、涂漆等工作进行维护,保障桥梁的使用寿命和抗震能力。

公路桥梁抗震设计细则分析

公路桥梁抗震设计细则分析

公路桥梁抗震设计细则分析随着全球地震活动的增多,公路桥梁的抗震设计越来越受到重视。

本文将对公路桥梁抗震设计细则进行分析,探讨抗震设计的基本原则、概念和方法。

可靠性原则:桥梁结构应具有足够的可靠性,在地震作用下应能保持稳定,不发生倒塌或损坏。

延性原则:桥梁结构应具有足够的延性,在地震作用下应能吸收地震能量,避免结构脆性破坏。

整体性原则:桥梁结构应作为一个整体,协同工作,以实现最佳的抗震效果。

针对性原则:应根据桥梁所处地区的地震危险性,针对不同的地震环境进行精细化设计。

地震动输入的确定:根据桥梁所在地的地震危险性,确定可能影响桥梁安全的地震动输入。

场地效应分析:综合考虑地质、地形、地貌等因素对桥梁场地的影响,评估其对地震作用的影响程度。

结构体系的抗震分析:采用力学模型对桥梁结构进行抗震分析,包括反应谱分析、时程分析等方法。

非线性分析:考虑材料非线性、几何非线性和边界条件非线性等因素,对桥梁结构进行非线性分析,以更准确地预测结构在地震作用下的响应。

薄弱环节识别:找出桥梁结构中的薄弱环节,如节点、支座等部位,进行重点加强设计。

减隔震设计:采用减隔震装置如隔震支座、阻尼器等,以减小地震对桥梁的破坏作用。

施工过程控制:在施工过程中,应对关键部位和环节进行严格的质量控制和技术把关,确保抗震设计效果的实现。

软土场地:在软土场地上建造公路桥梁,应加强基础工程,采用桩基、地下连续墙等技术措施提高结构的稳定性。

同时,应重视上部结构的协同工作,确保整体结构的抗震性能。

边坡场地:在边坡场地上建造公路桥梁,应注重场地稳定性的评估和加固。

在桥台和引道设计时,应考虑地形条件和岩土性质,合理选择施工方法和支挡结构,以保证在地震作用下的稳定性。

跨越断裂带:在跨越断裂带上建造公路桥梁,应特别注意场地地震危险性的评估。

根据断裂带的位置、规模和活动性,采取针对性的抗震加强措施,如采用柔性桥墩、加强连接构造等,以减小地震对桥梁的破坏作用。

桥梁设计中的抗震技术与应用研究

桥梁设计中的抗震技术与应用研究

桥梁设计中的抗震技术与应用研究桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,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,对桥梁的安全构成了严重威胁。

因此,在桥梁设计中充分考虑抗震因素,采用先进的抗震技术,对于提高桥梁在地震中的稳定性和安全性至关重要。

一、桥梁在地震中的破坏形式要有效地设计桥梁的抗震性能,首先需要了解桥梁在地震中可能出现的破坏形式。

常见的有以下几种:1、桥墩破坏桥墩是桥梁的主要支撑结构,在地震中容易受到水平力和弯矩的作用。

可能出现的破坏形式包括混凝土开裂、钢筋屈服、墩身倾斜甚至折断。

2、桥台破坏桥台与路堤的连接部位在地震中容易产生不均匀沉降和位移,导致桥台开裂、倾斜或坍塌。

3、支座破坏支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,在地震中可能会发生移位、脱落或损坏,从而影响桥梁的整体受力性能。

4、梁体破坏梁体在地震作用下可能会出现裂缝、断裂或移位,严重影响桥梁的通行能力。

二、桥梁抗震设计的基本原则为了提高桥梁的抗震性能,在设计过程中需要遵循以下基本原则:1、场地选择应尽量选择地质条件良好、地势平坦的场地建设桥梁,避免在地震断层、软弱土层等不利地段建造。

2、合理的结构体系选择具有良好抗震性能的结构形式,如连续梁桥、刚构桥等,避免采用抗震性能较差的结构。

3、强度和延性设计既要保证桥梁结构在地震作用下具有足够的强度,能够承受地震力的作用,又要具备一定的延性,能够通过塑性变形来消耗地震能量。

4、多道抗震防线通过设置多个抗震构件和体系,形成多道抗震防线,当一道防线失效时,其他防线能够继续发挥作用,保证桥梁的整体稳定性。

三、桥梁抗震技术1、基础隔震技术基础隔震是通过在桥梁基础和上部结构之间设置隔震装置,如橡胶支座、摩擦摆支座等,来延长结构的自振周期,减少地震能量的输入。

隔震装置能够有效地隔离水平地震作用,降低上部结构的地震响应。

2、耗能减震技术耗能减震技术是在桥梁结构中设置耗能装置,如金属阻尼器、粘滞阻尼器等,在地震作用下,耗能装置通过自身的变形和摩擦来消耗地震能量,从而减轻结构的破坏。

桥梁抗震设防与监测方法

桥梁抗震设防与监测方法

桥梁抗震设防与监测方法桥梁是现代交通建设中不可或缺的重要组成部分,它们在保障人民出行、促进经济发展等方面发挥着重要作用。

然而,地震是一种常见的自然灾害,也是桥梁安全面临的重大挑战之一。

因此,桥梁抗震设防与监测方法的研究与应用具有重要的意义。

首先,桥梁抗震设防是确保桥梁在地震中具备一定的抗震能力的前提。

桥梁设防是桥梁设计的基础,它需要考虑到桥梁所处地区的地震活动情况、地质条件、桥梁结构类型等多方面因素。

一般来说,桥梁设防的目标是在地震中保持桥梁的功能完好性,确保人民生命财产的安全。

因此,桥梁设计师需要充分考虑桥梁的抗震性能,通过调整桥梁的结构参数、材料选择、构造布局和荷载传递等方法来提高桥梁的整体抗震能力。

其次,桥梁的抗震设防需要进行实地监测和评估。

监测是了解桥梁的抗震性能、判定桥梁是否存在损伤或缺陷的重要手段。

目前,常用的桥梁监测技术包括振动传感器、形变传感器、应力传感器等。

这些监测设备可以记录桥梁在地震中的振动响应、形变以及内力等参数,通过对这些数据的分析,可以了解到桥梁结构在地震中的行为,并评估桥梁的抗震性能。

此外,还可以通过无损检测技术对桥梁结构进行全面的检测,发现潜在的缺陷或损伤,及时采取维修措施,确保桥梁的安全。

然后,桥梁抗震设防的方法是多样的。

常见的方法包括基础处理、加强桥墩和桥台、提高桥梁整体的抗震能力等。

基础处理是指通过改善桥基的地基条件,提高地基的抗震性能,从而减小地震对桥梁产生的影响。

加强桥墩和桥台的方法包括加固、加密桥墩和桥台的布置、提高桥墩和桥台的承载力等。

这些方法都是通过增加桥墩和桥台的抗震能力,来提高桥梁整体的抗震能力。

此外,还可以通过选用抗震性能较好的材料、采用合理的施工工艺等进一步提高桥梁的抗震能力。

此外,桥梁抗震设防还需要考虑到桥梁的使用寿命和维修保养。

桥梁的使用寿命决定了其在地震中的抗震能力是否足够,因此,桥梁设计师需要在设计过程中考虑到桥梁的使用寿命,并通过选择合适的材料和施工工艺等手段来延长桥梁的使用寿命。

桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析

桥梁抗震设计理论分析一、桥梁抗震设计的基本原理1. 地震的特点地震是由地壳运动引起的地表震动现象,其特点是瞬间发生、剧烈震动和长时间持续。

地震震级的大小可以通过地震矩表征,地震矩的大小取决于地震破裂面积、断层滑动距离和地壳岩石的弹性模量等因素。

对于桥梁结构来说,地震荷载是一个重要的设计参数,需要根据地震的概率和强度进行考虑。

2. 桥梁结构的受力机理桥梁结构在地震作用下将受到水平和垂直方向上的地震力作用,水平向地震力是最主要的,其大小取决于桥梁结构的质量、减震设备、地震波传播路径等因素。

在地震作用下,桥梁结构可能发生屈曲、剪切、扭转和弯曲等受力情况,因此需要设计合理的结构形式和受力构造,以保证桥梁在地震作用下的稳定性和安全性。

根据地震的特点和桥梁结构的受力机理,抗震设计的基本原则可以总结为:采用合理的结构形式和受力构造、提高结构的抗震性能、加强连接部件的抗震能力、减少结构的柔度和加强刚度、采用适当的减震和隔震措施、提高结构的延性和可修复性等。

1. 地震动力分析地震动力分析是桥梁抗震设计的基础,其目的是确定桥梁结构在地震作用下的动力响应,包括结构的位移、加速度、速度和应力等。

常用的地震动力分析方法包括响应谱分析、时程分析和频域分析等。

响应谱分析是一种简化的地震动力分析方法,通过地震响应谱和结构的动力特性进行结构响应的计算;时程分析是一种基于地震波时程的详细动力分析方法,可以考虑结构的非线性性和耗能能力;频域分析是一种将结构的动力响应转化为频域参数的方法,可以提供结构在不同频率下的响应情况。

2. 结构抗震评定结构抗震评定是指在地震动力分析的基础上,对桥梁结构的抗震性能进行评估和检验。

包括确定结构的抗震性能等级、评定结构的抗震能力、验证结构的受力状态和稳定性等。

结构抗震评定的方法包括弹性分析、弹塑性分析和时程分析等,其中弹塑性分析是一种考虑结构的非线性行为和耗能能力的方法,可以提供结构在地震作用下的塑性变形和破坏状态。

对当代桥梁抗震设计的分析

对当代桥梁抗震设计的分析
P = m xg + x
max
=m gΒιβλιοθήκη xgmaxxg + x xg
ma x
g
= kH
βW
max
(2 )计算多质点系统地震力公式:
Pji = C 2kH β γ iφ j iWj
214
中 国 水 运
第 11 卷 在地震有效频段内时, 方程的精度完全能满足工程要求,
其中, kH 为水平地震系数; β 为动力放大系数;γ i为 第 i 阶振型的振型参与系数。 目前一般桥梁 结构的高墩或特大跨度的桥 梁,应同时采 用时程分析法,取最不利结果。 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。由于地震加速度记录 中两个离散时刻之 间的加速度值 一般假设为线性变化,因此 采用精细时程积分 求解是非常有 利的。在时程分析中,时标 被分成一系列小的 步长 d T。假若我们说第 i 时间间隔的反应已经确定,则可用 u i ,.u i,¨u i 来表示。于是,第 i 时间间隔的体系反应将满 足运动方程:
其中,M 为结构物得质量;W 为结构重量; 运动加速度。
xg 为地面
静力法 主要使用于刚度较大的结构, 事实上只有绝对刚 性的物体 才能认为在振动过程中各个部 分与地震动具有相同 的振动, 所以只能在刚度很大的结构例 如重力桥墩、桥台等 的抗震计算中才能应用静力法近似计算。 《规范》规定:挡土 墙、桥台用静力法计算地震力。 2 .反应谱法 (1 )计算单质点地震力公式:
第 11 卷 2011 年
第9期 9月
中 国 水 运 Chi na W at er Tr a ns por t

桥梁抗震设计方法

桥梁抗震设计方法

桥梁抗震设计方法
桥梁抗震设计方法可以通过以下几个方面来保证结构的抗震性能:
1. 抗震设计参数:根据地震烈度和地质条件确定合适的抗震设计参数,如地震作用峰值加速度、地震作用时间历时等。

2. 结构抗震设计:通过合理选择桥梁的结构形式、配置合适的支座和抗震构件,以及优化结构刚度和强度分布,提高结构的抗震能力。

3. 材料选用:选择具有良好抗震性能的材料,如高强度钢、高性能混凝土等,在不同部位使用不同材料,并确保材料的合理配比和质量控制。

4. 设计荷载:根据地震荷载特点,考虑地震作用对桥梁结构的影响,合理确定设计荷载。

5. 地基基础设计:根据地震特点和桥梁结构的要求,进行地基基础设计,包括地基承载力和抗震稳定性的计算、地基处理等。

6. 抗震设计规范:按照国家相关抗震设计规范进行设计,如《桥梁抗震设计规范》等,确保设计符合规范要求。

7. 抗震监测和维护:及时进行桥梁的抗震监测和维护,对损坏部位进行修复和
加固,确保桥梁的长期稳定性和抗震性能。

通过以上方法,可以有效提高桥梁的抗震性能,减少地震对桥梁结构的破坏,确保桥梁的安全运行。

现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析

现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析

现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析1. 引言1.1 背景介绍现代桥梁在城市化进程中扮演着至关重要的角色,承担着交通运输和经济发展的重要使命。

由于自然灾害和人为因素的影响,桥梁结构的破坏情况时有发生,给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。

为了提高桥梁结构的抗震能力和安全性,减隔震技术得到了广泛的应用和研究。

随着科学技术的发展和经验的积累,减隔震技术在现代桥梁结构设计中已经得到了广泛的应用。

通过引入减隔震技术,可以有效减少地震带来的损害,保护桥梁结构的完整性和稳定性。

研究现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用,对提高桥梁结构的抗震能力具有重要的意义。

本文将就减隔震技术的基本原理、在现代桥梁结构设计中的应用、具体案例分析、技术发展趋势以及影响因素进行深入探讨。

通过对减隔震技术的研究分析,可以为现代桥梁结构设计提供更科学的指导和方法,促进桥梁结构抗震能力的进一步提升。

1.2 研究目的研究目的是深入分析减隔震技术在现代桥梁结构设计中的应用现状,探讨其在提高桥梁结构抗震性能、减少地震灾害损失方面的作用和意义。

通过研究现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用,旨在为工程师和设计师提供更加科学、有效的设计方案,从而实现构筑物在地震作用下的安全可靠性,为城市交通运输系统提供更好的安全保障和服务。

通过深入研究减隔震技术在现代桥梁结构设计中的应用情况,可以为相关领域的研究工作者提供参考和借鉴,推动减隔震技术的发展和应用,促进桥梁结构设计领域的技术进步和创新。

通过本研究的深入探讨和分析,旨在为提高桥梁结构的抗震性能、减少地震灾害损失提供理论和实践支持,促进减隔震技术在现代桥梁结构设计中的广泛应用和推广。

1.3 意义利用减隔震技术可以有效减小桥梁结构在地震作用下的位移和加速度响应,降低结构与地基之间的杆件受力,减小结构应力,提高结构的抗震性能。

这将有助于减轻地震灾害对桥梁造成的损失,保障人们生命财产的安全。

通过在现代桥梁结构设计中应用减隔震技术,可以提高桥梁结构的整体性能和抗震性能,延长其使用寿命,减少维护成本,提高经济效益。

桥梁抗震设计案例分析

桥梁抗震设计案例分析

桥梁抗震设计案例分析桥梁作为交通建设中不可或缺的一部分,其安全性和抗震能力显得尤为重要。

本文将通过分析一个桥梁抗震设计案例,探讨如何在设计中提高桥梁的抗震能力以确保其在地震中的安全性。

1. 桥梁抗震设计的背景与重要性随着交通的发展和城市的扩张,桥梁作为城市重要的交通纽带,其抗震性能日益受到关注。

地震作为一种具有瞬时性和破坏性的自然灾害,常常给桥梁结构带来极大的冲击和破坏。

因此,提高桥梁抗震设计的能力迫在眉睫。

2. 抗震设计案例分析本案例选取了某城市的一座桥梁项目,进行了详细的抗震设计和分析。

设计团队根据地震烈度、地质条件、桥梁结构形式等因素,采取了以下措施提高抗震能力。

2.1 结构形式的选择基于地震力的分析,设计团队选择了合适的桥梁结构形式。

在本案例中,采用了钢筋混凝土箱梁桥结构,该结构在抗震性能方面具有较强的优势。

其稳定性好、刚度大、抗震能力强等特点,能够有效减轻地震对桥梁的破坏。

2.2 桥梁基础的设计在设计过程中,对桥梁的基础进行了合理的设计。

通过对地质勘察数据的分析,确定了地基的承载力和稳定性。

设计团队选用了深基坑开挖技术,采用了加固措施,提高了桥梁的稳定性和抗震性能。

2.3 结构材料的选择与加固在本案例中,设计团队选用了高强度混凝土和高强度钢材作为桥梁的主要结构材料。

这些材料具有良好的抗震能力和耐久性,能够在地震中有效地保护桥梁的安全。

同时,对于既有桥梁,针对其结构进行了加固处理,提高了其抗震能力。

2.4 抗震隔震与减震设计设计团队在本案例中还考虑了抗震隔震与减震设计。

采用了隔震支座及阻尼器等装置,将地震所产生的能量有效地分散和减震,从而保护了桥梁的安全。

3. 案例分析结果通过抗震设计措施的选择和实施,本案例中的桥梁在地震中表现出良好的抗震能力和稳定性。

在地震发生后,桥梁结构基本完好,没有发生严重的损坏和破坏,确保了通行安全。

4. 结论通过本案例的分析可以看出,桥梁抗震设计是确保桥梁安全和稳定的关键要素之一。

桥梁抗震设计分析与对策措施

桥梁抗震设计分析与对策措施
行抗震验算, 并按“ 震 设 防 烈度 ” 求采 取 相 应 的抗 震 措 施 。 抗 要
21 桥 梁延 性设 计 .
在 桥 梁 设 计 时要 充 分 考 虑 到 结构 抗 震 要求 ,提 高桥 梁 抗 震 能 力 , 争 做 到 大 震 时 结 构 不 倒 塌 , 量 减 小对 道 路 交通 的 不 利 力 尽
建材 发展 导向 2 1 年 O 01 5月
路桥 ・ 航运・ 交通
桥 梁 抗震 设计 分 析 与对 策措施
金 洪 山
摘 要: 本文针对 汶川地震区对桥梁震害 、 坏原因调查分析 , 抗震设计基本的要求 、 破 从 设计过程 中注 意事项及提 出相应对策措 施, 以大 大提 高桥梁 的抗震 能力, 供于业 内人 士参考 。 关键词 : 桥梁 ; 震害 ; 抗震 设计 ; 对策措施
剪裂现象最为普遍 , 从而导致上部结构发生落梁 。因此 , 抗震挡 块 的合理设计和施工非常重要 , 如果挡块设计得非常强大 , 地震 力可 能直接传递到桥和基础 , 引起桥梁下部结构 的严重损伤 , 当
然 挡 块 设 计 得 太 弱 , 不 到 防 落 梁 作 用 也 是 不 可 取 的 , 于 挡 块 起 对 的合 理 设 计 值 得 进 一 步 研 究 。
该区划图全面 提升了震 区大 部分 地区的地 震动峰值,原有桥梁 抗震设 防等级 已不适应 新规 划 图要求 , 有专家提 出“ 旧如 旧” 修 的原则, 即对于既有桥梁 , 不提高其设 防等 级, 对于新建桥梁 , 按 新 地 震 动 峰值 进 行 抗 震 设 计 , 区 划 图的 调 整 是 合 理 的 , 对 于 该 但 山区桥梁 , 地理环境复杂 , 若桥梁 发生垮塌 后临时新建桥梁相当 不易 , 故提高部分 既有重要性桥梁抗震设 防等级 , 这部分桥梁 对 采取加固措施, 防止梁体垮塌是有必要的。

现行桥梁抗震设计的反应谱分析方法概要

现行桥梁抗震设计的反应谱分析方法概要

我国是世界上多地震的国家之一,地震常常给社会造成巨大损失。

近年来随着我国经济建设的快速发展,出现了各种形式的桥梁(如大跨度、超大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥及各种复杂的城市立交工程。

桥梁抗震设计中也涌现了众多问题。

桥梁结构地震反应分析的发展过程可以大致分为:静力法、反应谱法、动力时程分析法。

目前桥梁设计工作者的一个重要工作内容就是采取正确的抗震计算方法以及有效的构造措施。

反应谱法在桥梁抗震设计中是有一定应用价值的,虽然目前大多数抗震设计规程都指出对大跨度桥梁进行抗震设计应采用动态时程分析法,但是有必要研究反应谱法的优点及不足,以确保桥梁工程在地震过程中有足够的抗震能力和合理的结构安全度。

1桥梁抗震设计的基本思路当前主要地震国家桥梁抗震设计规范的基本思路和设计准则是:设计地震作用基本上分为功能和安全设计两个等级。

虽然各规范使用的名词不同,但其思路是基本一致的。

比较起来我国公路工程抗震设计规范仍在使用烈度概念,关于抗震设计的指导思想方面比较笼统。

主要地震国家抗震设计基本思路见表1。

2反应谱法基本概念人类在与地震的斗争中发展了各种抗震分析方法,分为确定性方法和概率性方法两大类。

静力法、反应谱法和时程分析法均属于确定性方法,随机振动、虚拟激励法属于概率性方法。

通常所说的结构地震反应分析,就是建立结构地震振动方程,然后通过求解振动方程得到结构地震反应(位移、内力等的过程。

2.1反应谱的定义在结构抗震理论发展中,静力法、反应谱法和动力时程分析法三个阶段的形成和发展是人类对自然规律认识的不断深入与完善的过程。

反应谱理论考虑了结构物的动力特性,而且简单正确地反映了地震动的特性,因此得到了广泛认可和应用。

广义线性单自由度体系现行桥梁抗震设计的反应谱分析方法张春霞,李昌铸,卢铁瑞,白红英(交通部公路科学研究院北京新桥技术发展有限公司,北京100101摘要:文章重点论述了桥梁抗震设计反应谱法的基本概念以及在大跨度桥梁设计应用中存在的一些问题,为进行桥梁抗震分析提供参考,以确保桥梁工程在地震过程中有足够的抗震能力和合理的安全度。

浅谈桥梁抗震及发展趋势

浅谈桥梁抗震及发展趋势

浅谈桥梁抗震及发展趋势桥梁作为城市交通的重要组成部分,其抗震性能一直备受关注。

随着城市化进程的加快和交通网络的日益完善,桥梁的抗震性能对城市安全和人民生命财产安全具有重要意义。

本文将从桥梁抗震的意义、影响因素、抗震设计方法和发展趋势等方面进行分析。

桥梁抗震的意义主要体现在以下几个方面。

抗震能力强的桥梁能够在地震发生时保持稳定,保证交通运输的连续性,减少灾害后果。

桥梁抗震能力的提高也可以提高城市的抗灾能力,降低地震灾害对城市的破坏程度,减少维修和重建的成本。

桥梁的抗震性能与城市的综合防灾能力息息相关,对城市的安全和可持续发展具有重要意义。

桥梁的抗震性能主要由抗震能力和地震烈度两部分组成。

抗震能力是指桥梁在地震作用下保持结构稳定的能力,主要受到结构形式、材料性能和施工工艺等因素的影响。

地震烈度是指地震在一定区域内的强度,直接反映了地震对桥梁的作用力大小。

桥梁的抗震能力与地震烈度之间存在着一定的关系,即地震烈度越大,桥梁需要具备更强的抗震能力。

在桥梁抗震设计中,一般采用的方法有响应谱法、时间历程分析法和模态叠加法等。

响应谱法是指根据地震波的频率谱来分析结构的动力响应,通过确定结构的动力特性和地震波的频率特性来估算结构在地震作用下的响应。

时间历程分析法是指通过对结构在时间域上的动力学方程求解,得到结构的动态响应,从而了解结构在地震作用下的性能。

模态叠加法是指将结构的动力响应分解为几个独立的模态,并将每个模态的响应按照一定比例进行相加,得到结构在地震作用下的总体响应。

桥梁抗震技术的发展趋势主要表现在以下几个方面。

随着材料科学和结构工程的快速发展,新型的结构材料和结构形式将被广泛应用于桥梁抗震设计中。

如高性能混凝土、高性能钢材以及复合材料等,可以大大提高桥梁的抗震性能。

桥梁抗震设计将更加注重整体性能和耐久性。

传统的桥梁抗震设计主要关注局部细节的抗震性能,而忽视了整体结构的整体性能和耐久性。

未来的桥梁抗震设计将更加注重结构的整体性能和耐久性,使之能够在地震作用下保持长期的稳定。

桥梁抗震调研报告范文

桥梁抗震调研报告范文

桥梁抗震调研报告范文一、引言近年来,地震频发,给各行各业带来了巨大的灾害和损失。

桥梁作为交通运输的重要组成部分,其抗震性能的研究和提升显得尤为重要。

本报告通过对桥梁抗震性能的调研,旨在了解桥梁抗震性能的现状与存在的问题,并提出相应的改进建议。

二、调研内容2.1 调研目的本次调研旨在了解目前桥梁抗震性能的现状,分析抗震性能存在的问题,并为提高桥梁抗震性能提供改进建议。

2.2 调研方法本次调研采用了以下的方法进行:1. 案例研究:选择了多个地区的不同类型的桥梁作为研究对象,观察其在地震中的表现,分析桥梁设计、施工和维护中存在的问题。

2. 实地调查:走访了多个桥梁施工现场,了解桥梁的建设工艺和施工流程,收集施工过程中遇到的抗震问题。

3. 文献研究:查阅了相关的学术期刊、建筑规范和历史工程记录,了解桥梁抗震设计的理论基础和实践经验。

2.3 调研结果经过调研,我们得出了以下主要结论:1. 目前大部分桥梁设计仍然以静力分析为主,对于桥梁的动力响应及地震作用的考虑较少,抗震性能不足。

2. 一些老旧桥梁的抗震性能欠佳,存在较大的安全隐患,需要加强维护和改造措施。

3. 桥梁施工过程中抗震措施的实施不够严格,存在质量问题,影响了桥梁的抗震性能。

4. 对于地震作用的考虑,目前主要关注桥梁的水平抗震性能,而对于垂直向的地震作用考虑较少,有待进一步加强。

三、存在的问题与建议3.1 桥梁设计问题1. 建议在桥梁设计中加入动力分析,重点关注桥梁的动力响应以及抗震性能。

2. 提倡使用新型的构造材料和技术,提高桥梁的抗震能力和韧性。

3. 加强桥梁设计规范的完善,确保桥梁在地震中的安全性能。

3.2 桥梁建设问题1. 建议加强桥梁施工过程中的质量管理,确保施工质量和抗震性能。

2. 提倡使用抗震设备和工艺,增强桥梁的抗震能力。

3. 增加施工中的监测手段,实时监测桥梁的抗震性能。

3.3 老旧桥梁改造问题1. 将抗震设防要求纳入到老旧桥梁的改造计划中。

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对当前桥梁抗震设计方法分析
摘要:针对桥梁工程的地震破坏,从震害形式、抗震设计方法和减隔震技术的发展等方面对桥梁抗震技术作了论述,表明伴随桥梁抗震设计方法和减隔震技术的发展,桥梁震害将大大减轻。

关键词:桥梁震害,抗震设计,减隔震
1﹑桥梁震害概述
随着城市现代化进程不断加快、城市人口的大量聚集和经济的高速发展,交通网络在整个城市生命线抗震防灾系统中的重要性不断提高,对桥梁的依赖性越发增强。

而近几十年全球发生的多次破坏性大地震表明,作为抗震防灾、危机管理系统重要组成部分的桥梁工程在地震中受到破坏,将严重阻断震区的交通生命线,使地震产生的次生灾害进一步加重,给救灾和灾后重建工作带来极大困难。

同时,桥梁作为重要的社会基础设施,投资大、公共性强、维护管理困难。

提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。

根据以往地震中桥梁的震害情况,钢筋混凝土桥梁常见的破坏形式主要分为上部结构破坏、支座破坏、下部结构破坏和基础破坏等。

2﹑桥梁抗震设计方法的发展
2.1 基于强度的设计方法
早期的抗震设计基本采用基于强度的抗震设计方法,将地震力当作静荷载进行结构分析,以结构构件的强度或刚度是否达到特定
的极限状态作为结构失效的准则。

且该方法是目前许多抗震设计规范仍采用的设计方法。

2.2 基于延性的设计方法
结合桥梁结构弹塑性破坏的特点,一些学者提出了基于反应谱的延性抗震设计方法。

该方法采用地震力修正系数调整反应谱加速度或弹性分析的地震内力,来反映不同结构的延性需求。

如美国aashto桥梁设计规范就针对桥墩、基础、支座等构件,采用不同的地震反应修正系数r对弹性地震力进行折减,得到设计地震力。

2.3 基于性能的抗震设计
基于性能的抗震设计实际上是一总体设计思想,主要指结构在受到不同水平地震(不同概率地震)作用下的性能达到一组预期的性能目标。

基于性能的抗震设计是使设计出的结构在指定强度地震下的破损状态及其造成的经济损失、人员伤亡等控制在预期的目标范围内,使结构震后的功能得以延续和维持。

基于性能的抗震设计的特点是使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡,将抗震设计由以保障人们生命安全为基本目标转化为不同风险水平地震作用下满足不同的性能目标,从而通过多目标、多层次的抗震安全设计来最大限度保障人民生命财产安全,满足业主所需的结构性能目标。

基于性能的抗震设计内容主要包括:1)科学的定义和确定地震危险性;2)确定结构在不同水平地震作用下损伤状态、性能水平和
性能指标;3)设计方法,主要包括承载力设计方法、位移设计方法和能量设计方法等。

3﹑桥梁减隔震技术
3.1 减隔震技术的概念和发展
减震是人为在结构的某些部位设置阻尼器或耗能构件,改变结构的动力性能,耗散结构吸收的地震能量,从而降低结构的地震反应。

隔震则是指通过延长结构的自振周期避开地震卓越周期或减小地震能量输入,以此降低结构地震反应。

对桥梁结构采用隔震技术的思想产生由来已久,减隔震技术自诞生以来,受到了广泛的重视。

第一座采用减隔震技术的桥梁是新西兰的motu桥,建于1973年,上部结构采用滑动支承隔震,阻尼由u形钢弯曲梁提供。

该桥建成后,减隔震技术在桥梁抗震中得到了迅速推广。

美国第一次将减隔震技术用于桥梁是在1984年,用于对sierra point bridge进行抗震加固。

1990年,美国新建了第一座采用减隔震技术的桥梁sexton桥。

在日本,第一座建成的减隔震桥梁是静岗县横跨keta 河的宫川大桥,完成于1990年,是一座3跨连续钢桁架梁桥,采用铅芯橡胶支座作为减震构件。

3.2 常用减隔震装置
a)分层橡胶支座。

分层橡胶支座,国内常称为板式橡胶支座。

其基本构造如图1所示,由薄橡胶片与薄钢板相互交替结合而成,支座平面形状多采用圆形或矩形。

在抗震设计中主要考虑分层橡胶
支座的水平刚度和阻尼作用等因素。

橡胶支座的水平剪切刚度。

指上、下板面产生单位位移时所需施加的水平剪力。

橡胶支座通过在变形过程中消耗能量提供阻尼,这种阻尼主要取决于橡胶层变形的速度。

以天然橡胶为主要材料制作的支座,典型的阻尼比为5%~10%。

分层橡胶支座的力一位移滞回曲线呈狭长形,所提供的阻尼较小,因而在减隔震桥梁设计中,常与阻尼器一起使用。

图1 分层橡胶支座的基本构造
b)铅芯橡胶支座。

铅芯橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上,在支座的中部或中心周围部位竖直地压入高纯度铅芯以改善支座
阻尼性能的一种减震支座。

铅芯具有良好的力学特性,具有较低的屈服剪力(约10 mpa),具有足够高的初始剪切刚度(约130 mpa),具有理想弹塑性性能且对于塑性循环具有很好的耐疲劳性能,能够提供地震下的耗能能力和静力荷载下所必需的刚度。

因此,由铅芯和分层橡胶支座结合的铅芯橡胶支座能够满足一个良好减隔震装
置所应具备的要求:在较低水平力作用下,具有较高的初始刚度,变形很小;在地震作用下,铅芯屈服,刚度降低,延长了结构周期,并消耗地震能量。

c)滑动摩擦型减隔震支座。

滑动摩擦型支座利用不锈钢与聚四氟乙烯材料之间相当低的滑动摩擦系数制成。

也称为聚四氟乙烯滑板支座。

这种支座具有摩擦系数小,水平伸缩位移大的优点,作为桥梁活动支座十分适宜。

在地震作用下,滑动摩擦型支座允许上部
结构在摩擦面上发生滑动,从而将上部结构能够传递到下部结构的最大地震力限制为支座的最大摩擦,同时通过摩擦消耗大量的地震能量。

这类支座的缺点是没有自复位能力,用作隔震支座时,支座响应的可预测性和可靠性都不尽如人意,所以常与阻尼器和橡胶支座等其他装置一起使用。

d)钢阻尼器。

钢阻尼器利用钢材的塑性变形来耗能。

如图2所示为三种典型的钢阻尼器:a.有横向加载臂的均匀弯矩弯曲梁阻尼器,加载臂有一倾斜角度;b.锥形悬臂弯曲梁阻尼器;c.有横向加载臂的扭梁阻尼器。

钢阻尼器的优点是制造不需要特殊设备,费用比较合适,坚实耐用,又具有较大的耗能能力。

试验研究表明,大多数钢阻尼器的滞回曲线可用双线性来近似模拟。

不同类型钢阻尼器的选择取决于阻尼器放置的位置、可利用的空间、连接的结构以及力和位移的大小。

图2典型的钢阻尼器
钢阻尼器通常和橡胶隔震支座一起使用,如聚四氟乙烯滑板支座与悬臂钢阻尼器就是一种合理组合。

3.3 减隔震装置的选择
桥梁的减隔震系统应满足如下三个基本功能:1)具备一定的柔度,用来延长结构周期,降低地震力;2)通过阻尼、耗能装置等对地震力进行耗散,并将支承面处的相对变形控制在设计允许的范围内;3)具备一定的刚度和屈服力,在正常使用荷载下结构不发生屈
服和有害振动。

进行减隔震设计时,廊将重点放在提高耗能能力和分散地震力上,不可过分追求加长周期。

而且应选用作用机构简单的减隔震装置,并在其力学性能明确的范围内使用。

另外,减隔震装置不仅要能减震耗能,还应满足正常运营荷载的承载要求,因此选择减隔震装置时,还应注意以下一些要求:1)在不同水准地震作用下,减隔震支座都应保持良好的竖向荷载支承能力;2)减隔震装置应具有较高的初始水平刚度,使得桥梁在风荷载、制动力等作用下不发生过大的变形和有害的振动;3)当温度、徐变等引起上部结构缓慢的伸缩变形时,减隔震支座产生的抗力应比较低;4)减隔震装置应具有较好的自复位能力,使震后桥梁上部结构能够基本恢复到原来位置。

4﹑结束语
随着人类对地震灾害特性和桥梁工程震害特点的深化认识和深入研究,桥梁抗震设计方法经历了从强度、延性设计到基于性能发展的过程,伴随桥梁减隔震技术的发展和应用,将大大提高地震作用下桥梁的安全性,减轻地震损失,并为震区的震后交通生命线畅通和救灾工作的顺利提供有力保障。

注:文章内的图表及公式请以pdf格式查看。

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