目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题
分析桥梁抗震设计的问题及对策
分析桥梁抗震设计的问题及对策摘要:本文根据四川玉树发生地震的实际情况,分析了项目的情况,介绍了桥梁抗震设计问题的桥梁设施抗震设计的重要基础与桥梁设施抗震设计要素,以及抗震加固对策。
关键词:桥梁;抗震设计;抗震加固Abstract: in this paper, according to yushu sichuan earthquake actual situation, has analyzed the situation of the project, this paper introduces the seismic design of bridge bridge facilities the important basis of the seismic design of bridge and facilities seismic design elements, as well as the seismic strengthening countermeasures.Keywords: bridge; Seismic design; Seismic strengthening地震造成的灾害不仅会出现人员大量的伤亡和各种地面建筑物设施的倒塌与破坏,同时也给工程生命线的公路、铁路桥梁带来了巨大的伤害,对救助的后续工作产生了很大的困难。
四川汶川发生的地震造成了玉树附近基础道路遭受了非常严重的破坏,其中破坏最严重的就是桥梁。
伴随着我国不断加快的城市化进程,作为城市设施基础之一的交通公路越来越凸显其重要性。
同时,我国地处于多发地震带,特别是最近几年连续发生的各个等级的地震。
发生地震时,不仅会出现地面建筑物大量受到破坏,各项公共设施也会出现倒塌,人员伤亡数量较多,同时会引起交通线路的中断。
假如肩负抗震救灾使命的公路交通遭遇严重的破坏,将会给救助的后续工作带来非常大的后果。
因为目前我国公路业使用的设防抗震标准较为单一,并且没有使用优良的设计思路以及充分的构造方式避免桥墩等系列构件的破坏剪切,无法更好的确保桥梁结构的总体延性。
桥梁施工中的抗震设施问题
桥梁施工中的抗震设施问题桥梁作为交通运输和城市发展中不可或缺的基础设施,在遭受地震等自然灾害时承受着巨大的压力和挑战。
为了确保桥梁的安全性和可靠性,抗震设施成为了桥梁施工中一个重要的议题。
本文将探讨桥梁施工中的抗震设施问题,分析其影响因素及解决方案。
一、抗震设施的重要性抗震设施对于桥梁的安全性至关重要。
地震造成的震动和地表位移会对桥梁结构产生巨大的冲击和影响。
如果没有相应的抗震设施,桥梁可能会发生倒塌、变形等严重问题,造成人员伤亡和财产损失。
因此,在桥梁施工中加强抗震设施的建设是必不可少的。
二、影响抗震设施的因素1. 地理条件:桥梁所处的地质环境和地震频率是影响抗震设施决策的重要因素。
地质条件复杂且地震频繁的地区需要设计更为严格的抗震设施。
2. 桥梁类型:不同类型的桥梁在抗震设施上的要求也有所不同。
悬索桥、斜拉桥等大跨度桥梁对抗震设施的要求更高,需要采取更多的抗震措施。
3. 施工材料:桥梁使用的材料对抗震设施的效果有很大影响。
高强度材料和柔性材料可以提供更好的抗震性能,减轻地震冲击。
4. 设计标准:各国和地区针对桥梁抗震设施制定了一系列的设计标准。
不同的设计标准可能会对抗震设施的要求有所不同,需要在实际施工中进行合理的调整。
三、解决方案1. 强化桥梁结构:在桥梁的设计和施工中,应考虑到地震的影响,采用加固措施和合理的结构设计,提高桥梁的整体抗震能力。
2. 设置防震装置:在桥梁的关键部位和连接节点处设置防震装置,如减振器、阻尼器等,以吸收地震冲击和降低桥梁的应力。
3. 加强施工质量控制:桥梁施工中的材料选择和施工质量对抗震设施至关重要。
加强施工质量控制,确保材料的质量和施工工艺的正确性。
4. 定期检测和维护:桥梁抗震设施的效果需要定期检测和维护,以确保其正常运行和有效性。
定期检查桥梁结构和抗震设施的状态,及时修复和替换受损部件。
四、结论在桥梁施工中,抗震设施的建设是确保桥梁安全可靠的关键。
地理条件、桥梁类型、施工材料和设计标准是影响抗震设施决策的重要因素。
桥梁抗震设计有关问题分析
桥梁抗震设计有关问题分析摘要本文介绍了桥梁的震害及特征,阐述了公路桥梁抗震设防原则及分类,提出了具体的桥梁抗震设计思路,同时,根据具体的设计实例,也对桥梁抗震设计的方法做了具体阐述。
关键词抗震设计;震害;构造设计0 引言我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间,属多震国家,在抗震救灾中,公路交通是抢救人民生命、恢复生产的生命线。
为保障公路桥梁设施的完好,发挥其在抗震救灾中的作用,需对公路桥梁设计进行深入的抗震计算和研究。
结构抗震构造设计是桥梁设计中的重要环节,涵盖内容丰富,若能把地震力效应的受力计算以及概念设计综合运用到桥梁设计上,往往会得到事半功倍的效果。
1 桥梁的震害及特征对国内外震害的调查表明,在过去的地震中,有许多桥梁遭受了不同程度的破坏,其主要震害有以下几点:1)桥台震害。
桥台的震害主要表现为桥台与路基一起向河心滑移,导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂。
重力式桥台胸墙开裂,台体移动、下沉和转动。
2)桥墩震害。
桥墩震害主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位,墩身开裂、剪断,受压缘混凝土崩溃,钢筋裸露屈曲,桥墩与基础连接处开裂、折断等。
3)支座震害。
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,并由此导致结构力传递形式的变化,进而对结构的其它部位产生不利的影响。
4)梁的震害。
桥梁最严重的震害现象是主梁坠落。
落梁主要是由于桥台、桥墩倾斜或倒塌,支座破坏,梁体碰撞,相邻桥墩间发生过大相对位移等引起的。
5)地基与基础震害。
地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌,并在震后难以修复使用的重要原因。
地基破坏主要是指因砂土液化,不均匀沉降及稳定性不够等因数导致的地层水平滑移、下沉、断裂。
6)另外桥梁结构的震害还表现在:结构构造及连接不当所造成的破坏,桥台台后填土位移过大造成的桥台沉降,或斜度过大造成墩台承受过大的扭矩引起的破坏。
2 桥梁的抗震设计桥梁的抗震设计应分两阶段进行:1)在方案设计阶段进行抗震概念设计,选择一个较理想的抗震结构体系;2)在初步或技术设计阶段进行延性抗震设计,并根据设计思想进行抗震能力验算,必要时进行减、隔震设计提高结构的抗震能力。
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
桥梁工程抗震设计问题探究
桥梁工程抗震设计问题探究摘要:我国是地震多发国家。
在发生重大灾难时,桥梁能否不被破坏而使灾难降低到最小程度都反映出了桥梁抗震设计的重要性。
因此,如何加强对桥梁抗震设计加强重视以及采用怎样的方法提高抗震设计质量就成为了当前的主要任务。
本文根据笔者工作实践,对桥梁抗震设计要求、桥梁抗震设计存在的问题、桥梁抗震设防标准及桥梁抗震设计的主要方法进行了分析和探讨。
关键词:桥梁工程抗震设计正文:地震作用下的公路桥梁的危害程度是由公路桥梁所在场地的危险性以及桥梁的结构的易损性决定的。
公路桥梁工程师通过对工程所在场地的地震危险性进行分析,然后按照桥梁结构在地震的作用下可接受的危害程度,采用合理的结构体系以及抗震构造措施抗震设防标准的确立,不仅仅是结构的安全问题,还包括设计师的设计理念、国家的经济指标等因素。
一、桥梁抗震设计要求我国目前抗震设计采用的是常说的“三水准两阶段设计”的设计方法,即为实现上述三水准的设防目标,规范采用两阶段设计的简化方法。
第一阶段是结构极限承载能力验算,第二阶段是正常使用极限状态验算。
三个水准的设防目标通俗地来讲,可以概括为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
由于中小地震的发生频率高,为了不使结构因累积损伤而影响其使用功能,故要求在常遇地震水平,结构处于弹性范围内工作,以强度破坏作准则。
地震中桥梁结构的损伤形态可以分为如下的几类,因此抗震性能也是与这几类损伤形态相对应而确定的:性能的抗震设计理论和方法的研究,并成为一种发展趋势和方向; 该法与常规方向相比,能使三水准设防要求有具体量化的性能目标、水准,设计中更强调实施性能水准的判别准则,性能目标的选用和深入仔细的分析、论证。
目前,美国、日本和欧洲已经制定出了新的规范和准则。
二、桥梁抗震设计存在的问题1.桥梁地基抗震设计问题如果桥梁地基土受到地震的影响,那么不仅会加大地震的位移,也会放大桥梁结构的振动反应,从而造成落桥。
有些桥梁在建设过程中会采用排架桩基础,这会造成桩基的承载力降低,进而导致桥梁横向或者竖向移动。
浅谈桥梁抗震及发展趋势
浅谈桥梁抗震及发展趋势【摘要】桥梁抗震在如今的社会中具有至关重要的意义,面对地震等自然灾害,桥梁抗震工程能够有效保障公共交通及人员安全。
然而当前桥梁抗震技术仍面临着一些挑战,需要不断改进和完善。
正文部分详细介绍了桥梁抗震设计原则、桥梁抗震构造、桥梁抗震技术和桥梁抗震措施,强调了在抗震工程中的重要性。
最后结论部分探讨了桥梁抗震未来的挑战、技术创新和安全意识提升,并展望了桥梁抗震的发展趋势。
通过本篇文章的分析,可以更好地了解桥梁抗震的重要性和发展方向,为提高国家的抗震能力提供有力的参考和指导。
【关键词】桥梁抗震、设计原则、构造、技术、措施、发展趋势、未来挑战、技术创新、安全意识提升1. 引言1.1 桥梁抗震意义桥梁抗震意义在于保障桥梁结构的安全性和稳定性,确保桥梁在地震发生时能够承受住地震力的影响,减少地震对桥梁结构造成的破坏和损失。
桥梁作为城市交通的重要组成部分,承担着连接城市的重要功能,一旦发生地震造成桥梁倒塌或损坏,将对城市交通系统和经济运行造成严重影响,甚至威胁人民生命财产安全。
桥梁抗震意义还体现在提高城市抗震防灾的整体水平。
地震是不可预测的自然灾害,抗震能力强的桥梁可以成为城市的安全避难场所和紧急救援通道,为城市居民提供重要的安全保障。
桥梁抗震意义还体现在促进工程技术的创新和发展。
不断提升桥梁抗震能力需要不断探索和应用新的设计理念、构造方式和技术手段,推动工程技术的进步和提高人们对抗震安全的认识和重视程度。
只有不断加强桥梁抗震工作,才能更好地保障城市的安全和稳定发展。
1.2 桥梁抗震现状桥梁抗震现状是指当前桥梁在面对地震灾害时的应对能力和状态。
随着地震频率的增加和地震破坏力的增强,桥梁抗震现状备受关注。
目前,我国大部分桥梁的抗震设计和施工水平已经得到了较大的提升,采用了更加科学合理的抗震设计原则和构造形式。
仍然存在一些问题和挑战。
部分老桥梁存在抗震能力欠缺的情况,需要进行加固改造。
一些新建桥梁的抗震设计和施工还需要进一步完善,确保其具备足够的抗震能力。
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运输的重要组成部分,承载着车辆和行人的通行,具有重要的交通功能。
由于地震的频发和破坏力,桥梁抗震问题一直备受人们关注。
本文将就桥梁抗震问题及其发展趋势进行探讨。
一、桥梁抗震的重要性地震是一种地壳运动现象,常常伴随着强烈的震动和破坏力。
由于桥梁的复杂结构和特殊功能,一旦发生地震,其受力状况往往会更加复杂,极易发生破坏。
桥梁抗震成为保证桥梁结构安全的首要任务。
一方面,桥梁抗震可以有效减少地震对桥梁的破坏,保证桥梁的正常使用;桥梁抗震也可以减少地震对周边交通、人员和建筑物的影响,有利于降低地震灾害造成的损失。
二、桥梁抗震的现状目前,随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,桥梁抗震技术得到了很大的提升,但仍然存在一些问题。
部分地区的桥梁设计和建设仍然存在抗震能力不足的情况,一旦发生地震容易造成严重的破坏。
在一些重要的交通干线上,过于偏重经济效益而忽视抗震能力,使得该地区的桥梁抗震能力明显不足。
桥梁的老化和损坏状况也会直接影响其抗震能力。
加强桥梁抗震能力,提升桥梁的安全可靠性,是当前亟待解决的问题。
三、桥梁抗震的发展趋势1. 抗震设计理念:今后的桥梁抗震设计应该更加注重结构的整体性和适应性,从而实现桥梁在地震发生时能够安全可靠地承受地震作用。
在设计中充分考虑地震动力学原理和工程结构的特点,采用创新的设计理念和方法,提高桥梁的抗震能力。
2. 抗震技术手段:在抗震技术方面,应积极引入新的抗震技术手段,如加固技术、减震技术、阻尼器技术等,从而提高桥梁的抗震能力。
特别是在地震多发地区,应加强桥梁抗震设计和施工管理,确保桥梁的安全与稳定。
3. 桥梁维护与管理:桥梁的维护与管理对于提高桥梁的抗震能力至关重要。
定期检测与评估桥梁的结构状况,针对桥梁的老化和破坏现象,及时采取相应的加固与修复措施,保证桥梁的良好状态和抗震可靠性。
4. 抗震标准和法规:随着桥梁抗震技术的不断发展,应加强桥梁抗震设计的标准与法规制定。
桥梁抗震设计探讨
桥梁抗震设计探讨随着现代交通运输的发展,桥梁作为重要的交通基础设施,承担着极其重要的角色。
然而,地震是威胁桥梁安全的一大因素。
因此,桥梁抗震设计成为了工程师们关注的焦点之一。
本文将探讨桥梁抗震设计中的一些重要因素以及应对策略。
首先,桥梁的结构材料是设计中的一个重要考虑因素。
传统的树木或石头建造的桥梁相对较不稳定,抗震能力较差。
现代桥梁常使用钢和混凝土等材料,这些材料在受力时能够更好地抵抗震动力。
在桥梁抗震设计中,结构材料的选择需要结合桥梁的实际情况,考虑地震的潜在威胁以及社会经济因素。
其次,桥梁的设计架构也对其抗震能力有重要影响。
传统的桥梁多为刚性结构,刚度较高,一旦发生地震可能会受到较大的冲击力。
现代桥梁设计倾向于采用可变刚度结构,即在桥梁的某些部分设置延性结构,使其在地震时能够有一定的变形能力,减轻地震对桥梁的冲击。
此外,地震时的液状化问题也是桥梁抗震设计中需要解决的难题之一。
液状化是指在地震时土壤失去原有的强度和刚性,变为流体状态。
在桥梁的基础设计中,需要考虑到液状化现象对桥梁的影响,采取相应的措施来提高桥梁的抗震能力,例如加固基础、使用抗液化材料等。
此外,桥梁抗震设计还需要考虑到不同地区的地震特点。
世界各地地震的性质各异,引起地震的地质构造、震源深度等都不尽相同。
因此,在设计中需要根据实际情况进行地震研究,确定设计参数。
不同地区的桥梁抗震设计需要有差异化的策略,不能一概而论。
此外,随着科技的不断发展,桥梁抗震设计也受到了一些新技术的影响。
例如,结构减震技术是近年来兴起的一项新技术,通过在桥梁结构中加入减震装置,可以在地震时减小桥梁的震动响应,提高桥梁的抗震能力。
此外,地震预警系统的应用也能够在地震发生前提供一定的预警时间,以减小地震对桥梁的影响。
综上所述,桥梁抗震设计是一项复杂而重要的工作。
在桥梁设计中,结构材料的选择、设计架构、地区地震特点以及新技术的应用都是需要考虑的因素。
通过合理的设计和科学的技术手段,我们能够提高桥梁的抗震能力,保障交通运输的安全和顺畅。
目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题
目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题,本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上,阐述了桥梁抗震设计原则,最后对于桥梁抗震设计方法进行分析,重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。
关键词:地震破坏桥梁结构抗震设计抗震措施引言桥梁工程又是中的重中之重,桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。
抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、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关问题,为今后桥梁设计起到借鉴作用。
桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。
在近30年的国内外大地震中,桥梁破坏均十分严重,桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。
在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害,桥梁防震越来越受到各国工程师的重视。
地震形成地震,是地球内部发生的急剧破裂产生的震波,在一定范围内引起地面振动的现象。
地震(earthquake)就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。
它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样,是地球上经常发生的一种自然灾害。
大地振动是地震最直观、最普遍的表现。
在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。
地震是极其频繁的,全球每年发生地震约550万次。
目前衡量地震规模的标准主要有震级和烈度两种。
同样大小的地震,造成的破坏不一定是相同的;同一次地震,在不同的地方造成的破坏也不一样。
为了衡量地震的破坏程度,科学家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。
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交通基础设施的重要组成部分,其抗震性能一直受到广泛关注。
随着地震发生的频率和强度增加,桥梁抗震能力的要求也越来越高。
本文将从桥梁抗震性能的现状、影响因素以及发展趋势三个方面进行讨论。
目前,桥梁的抗震性能在设计和施工过程中得到了重视,并且采用了一系列的抗震措施。
一方面,设计师会在桥梁的结构设计中考虑地震荷载的作用,确保桥梁在地震发生时的稳定性。
施工中采用了一些先进的技术手段,如使用高强度材料、抗震挡墙等,提高桥梁的抗震能力。
还建立了一套完善的监测系统,对桥梁的抗震性能进行实时监测,及时发现潜在的问题并进行修复。
桥梁的抗震能力受到多个因素的影响。
地震的震级和地震波的频谱特性会直接影响桥梁的抗震性能。
强烈的地震会产生巨大的地震荷载,对桥梁造成严重破坏。
桥梁的结构形式和材料选择也是影响抗震性能的重要因素。
不同结构形式的桥梁在地震中表现出不同的性能,而材料的选择则直接影响桥梁的强度和刚度。
桥梁的设计参数、施工质量以及维护管理等方面也会对抗震性能产生影响。
未来桥梁抗震技术的发展趋势主要体现在以下几个方面。
加强抗震设计的科学性和精确性,进一步提高桥梁的抗震能力。
随着计算机技术的发展,可以进行更精细的地震动分析和结构响应分析,有助于更加准确地评估桥梁的抗震性能。
采用新材料和新技术,提高桥梁的抗震能力。
新型高强度材料、抗震隔震装置等技术的应用将有助于提高桥梁的抗震性能。
还可以考虑将新型抗震技术应用于桥梁的建设和维护中,如使用新型减振器、智能监测系统等。
加强桥梁抗震性能的监测和评估,及时发现和处理潜在的问题。
建立完善的桥梁抗震性能监测体系,对桥梁的抗震性能进行实时监测,并及时采取措施修复和维护。
桥梁的抗震能力对于交通基础设施的安全运行至关重要。
目前,桥梁抗震性能在设计和施工中得到了积极的重视,并取得了一定的成效。
未来,桥梁抗震技术的发展趋势将主要体现在加强抗震设计、采用新材料和新技术以及加强监测和评估等方面。
桥梁工程抗震设计研究现状及发展
桥梁工程抗震设计研究现状及发展提纲:1. 抗震设计的重要性2. 抗震设计的基本原理和方法3. 目前抗震设计的研究现状和成果4. 抗震设计中的关键技术和难点5. 未来抗震设计的发展方向1. 抗震设计的重要性随着世界人口的增加,城市化进程的不断推进,地震灾害对人类生命、财产和经济造成的威胁越来越大。
抗震设计是保障人民生命财产安全和社会稳定的重要基础设施之一。
抗震设计不仅需要符合现有国家标准和规范,还需要针对具体地区的地质特点和地震历史进行综合考虑,采用先进的技术和方法进行研究和应用。
抗震设计是架设一座安全、稳定、可靠的桥梁的关键。
2. 抗震设计的基本原理和方法抗震设计的基本原理是在结构设计中考虑地震时受力状态和抗震能力,采取一系列措施使得建筑物或者桥梁具备一定的抗震能力。
抗震设计的基本方法主要包括静力弹塑性法、动力弹塑性法、动力时程分析法、核心筏基础抗震设计等,以及其他一些先进的技术和方法,如隔震、防震减灾设施等。
其中,动力弹塑性法基于一些经典的结构动力学原理和细节,是目前抗震设计的主要方法之一,同时也需要结合实际情况进行多方面考虑。
3. 目前抗震设计的研究现状和成果在抗震设计领域,世界各国都投入了大量人力、物力、财力来进行研究和实践。
目前在静力弹塑性、动力弹塑性和动力时程分析等方面均取得了一定的成果。
针对不同地区的设计,推广使用了一些新的结构体系和材料,如钢筋混凝土组合结构、高强度混凝土、钢桥梁等一系列新材料和新构造体系,这些对于抗震能力的提高是非常重要的。
4. 抗震设计中的关键技术和难点抗震设计中的关键技术和难点包括相应的地震动力学理论、可靠性分析、系统可靠性分析、钢结构耐震设计以及预制装配式结构体系抗震设计等。
同时,还需要结合经验和先进的科学技术进行不断研究和探索,如利用先进的检测仪器进行现场测量和实验研究,以获得更准确、更可靠的设计数据和实验结果,以便对结构进行合理的设计和结构调整。
5. 未来抗震设计的发展方向未来抗震设计的发展方向包括针对不同地区的地震特点研发新的抗震构造模式和能够承受较大地震的结构体系,同时推进新技术和新材料的应用,如内阻尼减震器的应用、钢筋钢纤维混凝土的开发等。
中国桥梁抗震技术研究现状与展望
中国桥梁抗震技术研究现状与展望摘要:桥梁抗震技术是保障桥梁安全运行的关键技术之一,随着我国经济的不断发展以及建设工程的不断增加,桥梁抗震技术愈加受到重视。
本文主要介绍当前中国桥梁抗震技术的研究现状、分析存在的问题以及展望未来的发展方向。
一、引言桥梁是道路交通的重要组成部分,同时也是承载车流、人流、物流等交通要素的重要设施。
然而,受自然因素以及其他一系列不可控因素的影响,桥梁建筑经常面临着地震等灾害的侵袭。
因此,桥梁抗震技术的研究具有重要意义。
本文将就中国桥梁抗震技术的研究现状和问题、进一步展望其未来的发展方向进行探讨。
二、当前桥梁抗震技术研究现状1.抗震技术的应用目前,各地区桥梁抗震技术的应用具有一定的普及程度。
特别是对于重要桥梁或地质条件较为恶劣的区域,相关部门并不遗余力地对其进行加强,提高其承载能力,并保证其经受住地震的考验。
2.桥梁抗震设计规范的制定随着中国桥梁建设的不断发展完善,桥梁抗震技术日益成形。
相关机构也一直在积极制定相关的抗震设计规范,确保各地桥梁的抗震性能达标。
3.监测系统的建立为各地桥梁在地震等特殊情况下能够达到应有的防护性能,当前各地开发使用不同的桥梁抗震监测系统。
这些系统能够持续监测桥梁在地震等情况下的动态性能,及时采取应有的保护措施,减小抗震灾害的发生率。
4.材料和结构的优化对材料和结构的优化可大大提高桥梁的抗震性能。
现在,我国相关企业在生产材料和加工结构的过程中考虑了桥梁抗震等问题,大力推广使用抗震材料和结构,努力实现材料和结构的最优化设计。
三、存在的问题1.技术不同程度的落后尽管我国桥梁抗震技术在近年来不断进化,但现有技术的研究仍然存在瓶颈,不同地区的技术水平不均。
2.资金困境桥梁抗震技术的发展需要资金的支持,但实际上,各地在桥梁的维护和保养方面被束缚在了资金的问题中,使得一些地区的桥梁缺乏应有的维护保养和张弛间隙调整工作。
3.规范统一性差异各地方制定的桥梁抗震设计规范和标准都略有不同,造成了桥梁抗震设计和施工工作的困难,严重影响了桥梁抗震工作的实施效果。
对当代桥梁抗震设计的分析
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
桥梁结构抗震减灾技术研究
桥梁结构抗震减灾技术研究桥梁是现代交通运输的重要组成部分,而地震是世界各地普遍面临的自然灾害之一。
因此,研究和发展桥梁结构的抗震减灾技术变得尤为重要。
本文将探讨当前桥梁结构抗震减灾技术的研究进展,并展望未来的发展方向。
1. 研究背景地震是一种破坏性极大的自然灾害,其对桥梁结构的影响可以导致严重的财产损失和人员伤亡。
因此,在设计和建造桥梁时必须考虑地震力的作用,采取相应的抗震应对措施,以确保桥梁在地震中的安全性。
2. 抗震减灾技术的研究进展(a) 增强桥梁结构的抗震性能研究者通过使用新材料、新技术和新设计概念来提高桥梁结构的抗震性能。
例如,采用高性能混凝土和钢铁合金等材料可以提高桥梁的抗震性能。
此外,新的技术和设计概念,如高强度螺栓连接和框架控制装置等,也可以增强桥梁结构的抗震能力。
(b) 减震技术的应用减震技术是一种通过降低地震对桥梁结构的冲击力来减轻损坏的方法。
这些技术包括使用液压缓冲器、摩擦滑动装置和基础隔震等。
减震技术的应用可以大大减轻地震对桥梁结构的冲击力,从而保护桥梁的完整性和稳定性。
(c) 监测和预警系统的发展随着科技的不断进步,桥梁结构的监测和预警系统得到了很大的发展。
这些系统可以实时监测桥梁的结构变形和振动情况,并通过预警系统及时提醒人们采取行动。
这种监测和预警系统的发展使得桥梁在地震来临之前可以采取相应的措施,降低受损风险。
3. 未来的发展方向(a) 利用人工智能技术未来的研究可以利用人工智能技术来提高桥梁结构的抗震能力。
通过分析大量的数据和模拟地震情景,人工智能技术可以帮助研究者更好地理解桥梁结构在地震中的行为,并提供相应的建议和解决方案。
(b) 探索新型材料和结构设计随着科学技术的不断进步,研究者可以继续探索新型材料和结构设计,以提高桥梁结构的抗震能力。
例如,纳米材料和复合材料等新材料的应用可以提高桥梁的强度和稳定性。
(c) 跨学科合作未来的研究可以加强跨学科合作,将工程学、地震学、计算机科学等不同领域的知识融入到桥梁结构的抗震减灾技术研究中。
桥梁工程抗震设计相关问题论文
浅谈桥梁工程抗震设计相关问题摘要:目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题,本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上,阐述了桥梁抗震设计原则,最后对于桥梁抗震设计方法进行分析,重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。
关键词:桥梁工程抗震破坏抗震设计0 引言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要性不言而喻。
本文主要探讨了桥梁工程抗震设计相关问题,为今后桥梁设计起到借鉴作用。
1 桥梁结构地震破坏的主要形式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[1]:1.1 弯曲破坏。
结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂,结构失去承载能力。
整个过程可以用以下四个阶段来描述:①当弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,受拉侧的纵筋达到屈服强度;③随着变形量的增大,混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大;④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。
1.2 剪切破坏(弯剪破坏)。
在水平地震倚戟作用下,当结构受到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以下四个阶段来描述:①截血弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,柱内出现斜方向的剪切裂缝;③局部剪切裂缝增大,箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长;④发生脆性的剪切破坏。
1.3 落梁破坏。
当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。
落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大,支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。
发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。
1.4 支座损伤。
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设计强度时支座发生损伤、破坏。
桥梁工程抗震设计相关问题研究
桥梁工程抗震设计相关问题研究桥梁工程的抗震设计是保证桥梁质量与安全通行能力的重要措施,做好对桥梁工程的抗震设计对于提升其工程效益具有重要意义。
文章先对桥梁抗震设计原则进行阐述,之后简要分析了桥梁工程的抗震设计参数,最后提出了桥梁抗震设计的几点建议。
标签:桥梁工程;抗震设计;结构延性前言:随着我国交通事业的不断发展,越来越多的桥梁工程得以建设。
桥梁工程作为我国交通事业当中的重要表现形式,其抗震性能一直是业内所研究的重要内容。
从桥梁工程的本质用途与基本结构角度来看,做好对其的抗震设计不仅能提高桥梁工程的建设效益,同时还能够保证桥梁的通行安全性,这对于促进我国交通事业的发展具有重要意义。
一、桥梁抗震设计原则1.场地选择原则从桥梁的建设需求角度来看,部分桥梁工程的建设是相对被动的,但为了保证桥梁的抗震性能,即使桥梁工程的建设需求相对被动,也必须要做好对场地的选择。
在进行场地选择时,要依据对选址地形、地质的分析,来对选址地的地震危险性予以判断,确保桥梁工程的建设能够在一个既符合交通需求,地震出现几率又相对较小的位置,从根本上为桥梁的抗震性能提供支持。
2.整体性原则整体性是桥梁工程抗震设计的最基本要求,因为具有整体性的桥梁工程,其能够更好的发挥出空间作用,在保证自身结构状态的基础上,能够实现对结构构件与非结构构件的有效连结,以避免发生地震时出现构件掉落的情况。
在进行桥梁工程设计过程中,无论是桥梁的平面还是立面,桥梁的所有结构布置必须要使用科学的几何尺寸、刚度和规则度,从根本上保证桥梁结构的质量均匀和整体性,以确保桥梁工程能够更好的应对环境突然变化而带来的不利影响。
3.多层抗震原则多层抗震原则是桥梁工程建设过程中的最基本原则。
因为地震具有强度的不确定性和突发性,如果桥梁工程的抗震设计没有达到抗震标准,那么桥梁工程很有可能全部损毁,这不仅会造成巨大的经济损失,同时还会对驾驶员带来人身安全威胁。
在这种情况下,必须要保证桥梁工程第一道抗震防线受到地震破坏后,仍有第二道、第三道抗震防线对其予以保护。
桥梁工程抗震设计研究现状及发展论文
桥梁工程抗震设计研究现状及发展论文桥梁工程抗震设计研究现状及发展论文摘要:桥梁抗震设计是目前桥梁建设过程中重点考虑的一个环节,桥梁工程抗震设计经历了漫长的发展历程。
本文从桥梁工程抗震设计研究的现状出发,详细地对目前的桥梁工程抗震设计技术进行了探究,并进一步提出了桥梁工程抗震设计的展望,希望为桥梁工程抗震设计发展提供积极借鉴和建议。
关键词:桥梁工程;抗震设计;现状;展望随着我国经济的迅猛发展以及贸易的自由化,我国兴建了大量的高等级公路及城市高架桥等工程,目前国内桥梁设计均参考90年代制定的《公路工程抗震设计规范》,但随着科学技术的发展,以往的规范中已经出现了众多不适应桥梁设计方面的条款。
因此,我国桥梁工程抗震设计研究正在积极进行并取得了重要的成果。
若桥梁抗震做的不好,那么一旦发生地震将会产生灾难性的后果,不仅对于交通发展产生严重的影响,同时也不利于我国经济社会的安定,造成的巨大损失可能会引起经济瘫痪。
因此,我们有必要进行桥梁抗震设计的研究工作。
1桥梁工程抗震设计研究的现状1995年,日本阪神发生了大规模的地震,造成了不可估量的经济损失,因此,日本有关建筑设计技术人员对结构性抗震问题进行了深入的研究。
因此,在房屋设计或桥梁设计中,日本就十分重视结构抗震这方面,并重新编写了桥梁设计规范,以防止在发生地震时,桥梁发生倒塌现象,给人们带来生命财产损失。
与此同时美国也进行了桥梁抗震设计规范的重新编写工作,新的设计规范在设计手法、设计思想、设计程序以及设计细节方面都有了重大的突破,对于增强桥梁抗震设计的规范性意义重大。
我国也认识到了桥梁抗震设计的重要性,进行了一系列的理论和实践研究,修订了桥梁工程抗震设计规范。
结构性抗震的基本思路作为桥梁设计最为重要的一个方面,有利于实现桥梁设计的科学合理,减少因地震带来的桥梁损毁现象,因此,无论是哪一个国家进行的理论研究,都是以结构性抗震为理论基础的。
桥梁的结构性抗震设计主要包括两个方面:功能设计和安全设计。
桥梁施工中的地震安全问题与对策
桥梁施工中的地震安全问题与对策地震是一种常见且具有破坏性的自然灾害,给建筑物和桥梁等工程结构带来巨大的威胁。
在桥梁的设计、施工和维护过程中,地震安全问题必须得到充分的重视,以确保桥梁在地震发生时能够安全稳定地运行。
本文将讨论桥梁施工中的地震安全问题,并提出一些相关的对策。
I. 桥梁施工中的地震安全问题1.1 桥梁结构的抗震能力桥梁结构的抗震能力是指桥梁在地震发生时能够抵抗地震力量的能力。
不同类型的桥梁结构在地震中受力情况不同,因此需要根据桥梁的类型和设计要求来评估其抗震性能。
1.2 施工过程中的地震风险桥梁施工过程中存在一定的地震风险。
例如,在桥墩和桥面梁的施工过程中,振动和震动可能会对结构的稳定性产生影响。
此外,地下施工活动(如基坑开掘)可能会引起周围土壤的变动,增加地震风险。
II. 桥梁施工中的地震安全对策2.1 强化桥梁结构抗震设计在桥梁设计阶段,应该充分考虑地震荷载,采取合适的抗震设计措施。
这包括增加桥墩和桥梁的刚性,使用适当的支座和连接件,以及考虑地震时结构的位移和变形情况。
2.2 桥梁施工过程中的地震监测在桥梁施工过程中,应该进行地震监测工作,以及时发现和评估地震风险。
监测设备可以用于监测桩基施工过程中的振动情况,同时也能够检测到地震发生时的震动情况。
这样可以及时采取相应的措施来保证桥梁结构的稳定性。
2.3 施工方案的优化和改进针对桥梁施工过程中的地震风险,可以通过优化和改进施工方案来降低地震灾害的可能性。
例如,可以选择较低震动频率的施工设备,减少地震对桥墩和桥梁的振动影响。
2.4 建立紧急救援预案为了应对桥梁地震事故,应该建立一套完善的紧急救援预案。
这包括事故报警机制、紧急疏散方案以及桥梁损坏后的维修和恢复工作安排。
有效的紧急救援预案将帮助降低事故损失,并加快恢复桥梁使用的时间。
综上所述,桥梁施工中的地震安全问题是一个需要重视的方面。
通过加强桥梁结构的抗震设计、进行地震监测、优化施工方案以及建立紧急救援预案,可以有效降低桥梁地震灾害的风险。
关于桥梁工程抗震设计的科学研究
关于桥梁工程抗震设计的科学研究内容摘要桥梁工程是交通网络的一个重要环节,因此加大对桥梁工程抗震的研究就显得尤为重要,也成为了当前的热点问题。
抗震设计就是抗震设计以及工程经验来获得基本设计原则和设计思想,从而能正确的解决结构总体方案、材料的使用,最终达到合理抗震的目的。
文章将从桥梁抗震概念设计、等几个方面进行分析,为今后桥梁设计起到科学的借鉴作用。
关键词桥梁工程抗震设计结构一、对桥梁震害的概述近几十年来,在全球发生了多次大地震,这就说明桥梁工程作为抗震防灾、危机管理系统的重要组成部分,在地震中必将受到严重的破坏。
一旦桥梁在地震中受到破坏,就会使地震产生的次生灾害进一步加重,也给灾后重建工作带来极大的困难。
桥梁是重要的社会基础设施,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。
二、桥梁工程抗震设计原则抗震设计要求的是设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,并最终达到经济的实现抗震设防的目标。
因此,就需要桥梁设计工程师们具有丰富的经验和创造力,并深入的了解对结构地震反应有重要影响的基本要素,而不仅仅是按规范的规定执行。
抗震设计在遵循的一些基本原则的基础上,还要结合着历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。
(一)体系的整体性和规则性桥梁的整体设计性要好,上部结构应尽可能是连续的。
较好的整体性是结构发挥空间作用的基本条件,同时也能防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落。
总之,无论是在平面还是在立面上,结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称,以免突然出现变化。
(二)场地选择桥梁工程抗震设计所选择的场地应该考虑一个地区内的场地选择,可以根据地震危险性来具体选择一个比较安全的厂址。
此外,为了避免地震时可能发生地基失效的松软场地,必须选择坚硬场地。
(三)能力设计原则能力设计思想所强调的是强度安全度差异,也就是在不同构件和不同破坏模式之间确立不同的强度安全度。
强度及安全度之间存在着差异,因此要确保结构在大地震下以延性形式反应,不发生脆性的破坏模式。
我国公路桥梁抗震设计规范存在的问题及改进建议
我国公路桥梁抗震设计规范存在的问题及改进建议摘要:在我国公路桥梁抗震规范设计规范的修订中,是借鉴了国外的成功方法和经验,在分析我国桥梁抗震设计后,找出我国公路桥梁设计规范的中的突出问题,并提出相关的解决建议,以期能够加快我国桥梁抗震设计水平的提升。
关键词:公路桥梁;抗震设计;问题;建议工程的安全性是工程结构设计中的重要环节,尤其是保证偶然荷载下工程的安全,地震属于主要的偶然荷载,因为人们难以预测地震发生,而且地震造成后果极其严重。
这就要求科学设计工程结构的抗震设计,制定科学的设计指标与方法,以保证桥梁结构设计的经济性与安全性。
我国已经出现较多起地震,地震的发生会对桥梁结构造成那个严重损坏,以至于耽误抗震救灾的最佳时机,导致灾害的损失继续扩大,所以需要保证地震作用下桥梁机构的安全性就是桥梁研究人员和设计人员值得思考的问题。
一、我国桥梁设计特点和震害特点我国的桥梁大多是中小跨径的混凝土桥梁,主要是使用简支或者连续梁桥的结构型式,桥梁的上部结构主要是使用多肋式界面,而且板式橡胶支座的应用是最普遍的,但在地震作用下,最容易受损的就是支座,在支座受到损坏后,就切断上部结构和下部结构之间的传力,使上部结构的保持较好,下部结构受到的惯性力也能控制,可以保证整体结构的安全性。
从零八年汶川地震的调研中得出:中小跨径桥梁受到的震害主要是支座和挡块被破坏、主梁移位、桥墩局部的混凝土开裂等一些情况,在调查中的两千多座简支梁桥中出现桥墩受损的只有几十个,约占百分之五,远远小于主梁、支座以及挡块的受害比例,这主要原因就是因为我国使用的是多肋式桥梁配合板式橡胶支座,可以将地震作用从底部桥墩传送到支座,因为板式橡胶支座所具备的耗能特性以及变形特性,就会使上部和下部的结构变形,以导致板式橡胶支座出现位移以及病害,从而致使挡块破损,但因为上下部结构的联系被切断,地震作用就不会传送到上部结构,但下部结构的桥墩主要表现出根部局部受损的情况[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目前桥梁工程抗震的研究问题是当今热点问题,本文在分析桥梁结构地震破坏的主要形式基础上,阐述了桥梁抗震设计原则,最后对于桥梁抗震设计方法进行分析,重点探讨了桥梁抗震概念设计、桥梁延性抗震设计、地震响应分析及设计方法的改变以及多阶段设计方法等内容。
关键词:地震破坏桥梁结构抗震设计抗震措施引言桥梁工程又是中的重中之重,桥梁工程抗震研究的重要性不言而喻。
抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、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关问题,为今后桥梁设计起到借鉴作用。
桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。
在近30年的国内外大地震中,桥梁破坏均十分严重,桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。
在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害,桥梁防震越来越受到各国工程师的重视。
地震形成地震,是地球内部发生的急剧破裂产生的震波,在一定范围内引起地面振动的现象。
地震(earthquake)就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。
它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样,是地球上经常发生的一种自然灾害。
大地振动是地震最直观、最普遍的表现。
在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。
地震是极其频繁的,全球每年发生地震约550万次。
目前衡量地震规模的标准主要有震级和烈度两种。
同样大小的地震,造成的破坏不一定是相同的;同一次地震,在不同的地方造成的破坏也不一样。
为了衡量地震的破坏程度,科学家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。
在中国地震烈度表上,对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本依据。
影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。
地震发生时,最基本的现象是地面的连续振动,主要特征是明显的晃动。
地震分为天然地震和人工地震两大类。
此外,某些特殊情况下也会产生地震,如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:1、构造地震由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。
这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。
2、火山地震由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。
只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
3、塌陷地震由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。
这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
4、诱发地震由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。
这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。
5、人工地震地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。
人工地震是由人为活动引起的地震。
如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
桥梁破坏形式桥梁上部结构由于受到墩台、支座等的隔离作用,在地震中直接受惯性力作用而破坏的实例较少,由于下部结构破坏而导致上部结构破坏则是桥梁结构破坏的主要形式,下部结构常见的破坏形式有以下几种:1 落梁破坏震害原因1) 支承连接部件失败:固定支座强度不足、活动支座位移量不够、橡胶支座梁底与支座底发生滑动,在地震力作用下支座破坏,致使梁体发生位移导致落梁。
2) 墩台支承宽度不满足防震要求,防落梁措施设计不合理,在地震力作用下,梁、墩台间出现较大相对位移,导致落梁现象的发生。
3) 伸缩缝、挡块强度不足,在地震力作用下伸缩缝碰撞破坏挤压破坏、挡块剪切破坏,都起不到应有作用,导致落梁。
抗震设计有效措施1) 采用板式橡胶支座的桥梁,盖梁挡块在地震中破坏,可以有效减少下部结构所受地震力,但对于这种类型的桥梁抗震设计的关键是怎样采用合理的梁体限位装置、设置足够的梁敦合理搭接长度使梁体位移控制在不发生落梁的范围内同时又不增加墩柱地震力。
2) 在高烈度地震区尽可能采用整体性和规则性较好的桥梁结构体系,结构的布置力求几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规则,避免突变的出现;从几何线性上看,尽量选用直线桥梁。
3) 选择合理的连接形式对桥梁抗震性能十分重要。
对于高墩桥梁,建议采用上部结构与下部结构有选择性的刚性连接(固结方式);对于矮墩桥梁,上部结构和下部结构连接建议采用支座连接方式,并合理设置梁墩的搭接长度。
2 墩柱、节点及桥台破坏破坏形式:此类破坏多发生在墩柱塑性铰处、墩柱与盖梁连接处,墩柱与系梁连接处,地震力作用下桥墩纵向受力筋被剪断,直接导致桥梁的倾覆.震害原因1) 墩柱延性不足(抗弯破坏),横向约束箍筋配置不足;构造缺陷:横向约束箍筋间距过大,搭接失效,纵筋过早切断,锚固长度不足;箍筋端部没有弯钩等2) 抗剪强度不足(剪切破坏):横向箍筋配置不足抗震设计有效措施:延性抗震设计1) 结构延性定义:表示结构从屈服到破坏的后期变形能力,是结构能量耗散能力的主要度量。
2) 延性抗震设计的分类:a)上部、基础弹性,墩柱延性设计;b)墩柱、基础弹性,上部结构延性(钢桥);c)墩柱、基础、上部结构弹性,支座弹缩性——减隔震设3/12页计3)墩柱结构构造措施墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的配置:a) 加密区的长度:弯曲方向截面宽度的1.0倍,超过最大弯矩80%的范围;b) 加密箍筋的最大间距:10cm或6ds或b/4;c) 箍筋的直径不应小于:10mm;d) 螺旋式箍筋的接头必须采用对接,矩形箍筋应有135度的弯钩,并深入核心混凝土之内6cm以上;e) 加密区箍筋肢距:25cm;f) 墩柱的纵筋应尽可能延伸至盖梁或承台的另一侧面,塑性铰加密区域的箍筋应该延续到盖梁和承台内,延伸到盖梁和承台的距离不应小于墩柱长边尺寸的1/2,并不小于50cm。
3 基础破坏、桩身破坏3.1 破坏形式及震害原因桥位通过地震断裂破碎带,地震力作用下基础出现移位、沉降;桥位位于液化砂土地质中,基础出现不均匀沉降。
3.2 抗震设计有效措施基础尽可能建在岩石或坚硬冲积土上,软土和砂土易于放大结构的位移影响,且软土有震陷、饱和砂土有液化等地质地震灾害。
减隔震设计1.地震力的作用是巨大的,我们在桥梁抗震设计中一般会采用两种途径去减轻桥梁震害:传统抗震设计和减隔震设计。
传统抗震设计是增大构件断面及配筋致使结构刚度增大,达到减轻震害目的;而减隔震设计是采用柔性支承延长结构周期,减小结构地震反应;采用阻尼器装置耗散能量,限制结构位移;保证结构在正常使用荷载作用下具有足够的刚度,即俗称的以柔克刚。
2.减隔震技术随着科技的发展以及新材料的应用,越来越多的被应用在桥梁抗震设计中,但是只适用于以下条件:上部结构连续,下部结构刚度较大,结构基本振动周期比较短;桥梁下部结构高度变化不规则,刚度分配不均匀;场地条件比较好,预期地面运动特性具有较高的卓越频率。
支座中出现负反力的情况下则不宜采用减隔震设4/12页计。
3.减隔震装置经常采用如下几种:整体型减隔震装置:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆隔震支座;分离型减隔震装置:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+粘性材。
桥梁节点抗震解析在桥梁结构中,节点构造形式与房屋框架结构中的节点相差较大,而且桥梁结构在横向地震作用下主要依靠墩柱的延性发生变形,而不是依靠盖梁的延性,因而不能套用房屋框架结构节点抗震设计。
但是毫无疑问的是,桥梁节点部位属于能力保护构件,在地震作用下需要保持较高的强度和刚度。
结合我国公路桥梁的特点,对影响极限强度的因素做了以下研究。
一、我国桥梁节点受力特点:节点的受力机理受到多种因素的影响,包括:混凝土强度,钢筋屈服强度,核心区内箍筋的构造以及梁柱主筋的锚固状况等。
在正常配筋的情况下,节点核心的受力过程,一般经历以下四个阶段:(一)初裂;当加载使核心区出现第一条斜裂缝时,称为核心区初裂阶段。
此时箍筋应力水平很低,节点可认为处于弹性工作阶段,节点剪力主要由混凝土承担。
(二)通裂;初裂后继续增加荷载,节点核心区中部陆续出现第二条、第三条斜裂缝,将核心区分割成若干小块,然后逐渐形成贯通节点核心对角线的主斜裂缝。
通裂时节点内箍筋应力很快增加至屈服应力,节点进入弹塑性阶段,刚度明显降低。
试验显示,通裂时的承载能力约为极限承载能力的80%左右。
(三)极限;通裂后外荷载还可以继续增加,核心区裂缝宽度越来越宽,结构变形明显加大,核心区剪切变形成倍增长。
混凝土保护层开始起壳、剥落。
此时承载能力达到最大值,称为极限阶段。
极限时节点内箍筋几乎全部屈服。
(四)破损;虽然变形持续加大,但是节点承载能力开始降低,核心区混凝土大块剥落。
破损时节点的承载能力约为极限时的80%一90%。
二、加强节点强度:在地震作用下,希望塑性铰出现在梁端,这样就不会引起高层结构太大的侧向变形,避免了倒塌的后果。
但是在桥梁结构中,如果梁端出现较大的转角,就会引起桥面系极大的破坏,甚至使桥梁结构完全丧失使用功能,这是人们所不愿看到的。
因此在桥梁抗震设计中,一般选择塑性铰出现在桥墩中。
由于桥梁结构都是单层或者双层,即使。