汶川地震桥梁易损性分析研究

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512汶川地震公路桥梁震害初步分析及对策

512汶川地震公路桥梁震害初步分析及对策

高墩桥梁的落梁风险大。
庙子坪岷江桥,高达70m的引桥发生落梁
灾区梁式桥的桥墩几乎均为双柱式桥墩,震害调查表明:双柱式桥墩是比独 柱墩相对好的桥墩形式
矩形独柱墩
矩形独柱墩的4座简支体系 桥梁,桥墩自身均未出现破 坏。矩形墩的表现均优于圆 形墩
如寿江大桥为矩形独柱墩, 虽然梁体移位严重,但下部 桥墩仍十分完好,只需对上 部梁体进行复位即可。
砸坏、挤压横移
将简支体系桥梁、连续梁桥、连续刚构桥均按梁式桥考虑。 汶川地震桥梁震害除极少数倒塌外,其他主要震害现象有:主梁移位和 落梁、桥墩震害、支座破坏、桥台破坏。
伸缩缝的破坏基本是由梁的移位过大引起,另外,由于震区地质条件的 特殊性,极少出现砂土液化对桥梁的震害现象,在此不再阐述。
1、倒塌
2、主梁移位和落梁
穿越地表活动断裂带及断裂带附近2km范围内的桥梁容易发生毁灭性破坏
映秀附近严重破坏桥梁与断层带的相互位置关系图
百花大桥距活动断层约1.0Km,第 五联桥整体垮塌,同时残存部分90%的 桥墩出现压溃现象
映秀顺河桥穿过中央断裂带,全部倒塌
G213线百花大桥跨塌的第五联桥
小渔洞桥穿越断层,两跨 垮塌,残余的两跨已报废
②墩柱箍筋是非常重要的。通过破坏桥墩的调查分析,无论墩柱直径大小, 无论是否是潜在塑性铰区域,箍筋体积配箍率0.048%~0.067%,远不能保证足够 的横向约束能力;
③墩身刚度突变处易产生震害; ④此次桥墩震害出现了深水桥墩开裂这一全新的桥墩震害现象。
4、支座破坏
白水溪桥支座破坏
支座破坏是桥梁上部结构中最常见 的一种破坏现象,梁的纵、横向位 移过大,导致支座破坏,在汶川地 震中,支座破坏主要表现为支座撕 裂、脱空及滑移。

汶川地震桥梁破坏

汶川地震桥梁破坏

图2-3 重灾区、极重灾区桥梁破坏饼图
在重灾区、极重灾区的469座公路桥梁中,4.5%的桥梁完全损毁,4.3%的桥梁出现严重破 坏,31.3%的桥梁出现中等破坏,48.3%的桥梁出现轻微破坏,11.6%的桥梁未出现震害, 见图2-3。 受灾严重的桥梁大部分集中距发震断层——龙门山中央断裂带附近。上盘距发震断 裂20km,下盘距发震断裂7km范围,包括了60%的受灾严重桥梁;位于上盘震损桥梁占 65.7%,下盘占31.4%。可见近断层地震动和断层上盘效应对桥梁破坏有很大影响。
小鱼洞桥距离震中较近,震感一场强烈。桥梁场 地周围出现两条地表破裂带,桥梁处于断层上盘, 冲击力巨大,在地震作用和断层影响下导致了小 鱼洞桥的倒塌破坏。地震之后,龙门山镇侧两跨 完全倒塌,彭州侧两跨发生了显著竖向位移。除 此之外。主拱腿和斜撑均发生沿水平向裂缝,并 且桥台处护坡及侧墙还发生了剪切破坏。部分桥 墩发生了显著倾斜。震后垮塌的小鱼洞大桥示意 图如图2-2.
小鱼洞大桥倒塌分析
一、前言




2008年5月12日14时28分04秒[1] ,四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县发生里氏 8.0级地震,地震造成69227人遇难,374643人受伤,17923人失踪。 汶川地震,也称2008年四川大地震,发生于北京时间(UTC+8)2008年5月12 日(星期一)14时28分04秒,震中位于中国四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县 映秀镇与漩口镇交界处[2] 、四川省省会成都市西北偏西方向92千米处。根据中 国地震局的数据,此次地震的面波震级达8.0Ms、矩震级达8.3Mw(根据美国地 质调查局的数据,矩震级为7.9Mw),破坏地区超过10万平方千米。地震烈度可 能达到11度。地震波及大半个中国及亚洲多个国家和地区。北至辽宁,东至上 海,南至香港、澳门、泰国、越南,西至巴基斯坦均有震感。 截至2008年9月18日12时,汶川大地震共造成69227人死亡,374643人受伤, 17923人失踪。是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震,也是唐山大地震 后伤亡最惨重的一次。 通过统计分析,1657座公路桥梁中,有1.6%的桥梁完全损毁,6.6%的桥梁出现 严重破坏,9.0%的桥梁出现中等破坏,26.5%的桥梁出现轻微破坏,56.3%的桥 梁未出现明显震害,详见饼状图2-2。

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。

桥梁地震易损性分析的研究现状

桥梁地震易损性分析的研究现状

在 国 际 上 ,相 关 人 员根 据 Northridge的 桥 梁 震 后 损 伤 数 据 , 对 逻辑 回归 分 析 加 以 利 用 ,构 建 了 经 验 类 型 的 易 损 性 曲 线 ,根 据 桥 梁 下 部 结 构 材 料 以及 上 部 材 料 类 型 ,对 桥 梁 进 行 了 1 1中定 义 分 类 ,而 Basoz和 Mander通 过 相 同 的方 法 对 易 损 性 曲线 进 行 了 评 估 ,将 每 条 易 损 性 曲线 没备 作 为 位 置 的位 置 参 数 ,将 比例 参 数 设计 为 已 知 的 常 量 的 分 布 函 数 ,从 而把 需 求 与能 力 两 者 问 的 随 机 及认 识 当 中 的 不 确 定 性 进 行 融 合 ,而 未 知 位 置 的 参 数 则 需 要 通 过 地 质 图 、地 面 运 动 数 据 以及 相 关 的桥 梁 属 性 资 料 加 以 确 定 。
孙 振 凯 曾 对 我 闰桥 梁 地 震 易 损 性 进 行 分 析 ,主 要 以 专 家 凋 查 的方 式 为 主 ,但 南 于研 究 样本 存 在 一 定 的 数 量 限 制 ,从 而 影 响 了研 究 结 果 的 准 确 性 。徐 龙 军 曾针 对 唐 山震 后 的 272座 桥 梁 进 行 了研 究 ,并 根 据 桥 梁 的结 构特 征 将 地 震 中受 到破 坏 的 56座 桥 梁 进 行 了 分 类 ,对 不 同 结 构 特 征 桥 梁 的 易 损 性 贡 献 率 进 行 了深 入 的分 析 ,并 对 不 同 烈 度 地 震 条 件 F桥 梁 的 破 坏 概 率 曲线 进 行 了描 绘 ,提 出 了关 于铁 路 桥 梁 的 震 害 预 测 方 法 。
通 过 易 损 性 的 曲线 对 结 构 本 身 遭 遇 地 震 时 的抵 抗 能 力 进 行 研 究 ,源 于早 期 的 核 电 站 地 震 风 险 评 估 ,在 国 际 上 ,对 桥 梁 地 震 易 损 性 的分 析 和 研 究 经 过 了 二 十 几 年 的 发 展 ,特 别 是 日本 和 美 国 在 这 方 面 的研 究 较 多 ,我 国 的 地 震 易 损 性 研 究 在 房 屋 建 筑 方 面有所涉及 ,但 在桥梁方面的分析还处 于初期 阶段 ,研 究还缺 乏 一 定 的 全 面 性 和 深 人 性 。 2 当前 针 对 桥 梁 工 程 的 地 震 易 损 性 研 究 现 状

结合汶川地震浅谈桥梁抗震设计

结合汶川地震浅谈桥梁抗震设计

结合汶川地震浅谈桥梁抗震设计工程技术王梦杰张煜(西南交通大学,四川成都611000)矿晶‘南…‘玉I量震使叠矗舞梁产量÷许多羹型磁譬不,同多对典型的桥梁震坏分祈,可以为今后舞桑巍叠鑫并基毒};;二二墓≤鼻悸南乌≤≤÷90}项,以减少在未来地震中的损失。

铰【荚篷词】,砌’l地震;桥梁抗震;设计方法地震是一种由中心向周围辐射的强烈的冲击波。

在地震时地面的水平运动和竖向运动是同时存在的,对它波及到的任何物体的作用都是这两种运动组合的结果。

每一次发生在人类居住地的大地震都对人类生存带来了巨大的影响。

2008年发生的5_12汶川地震同样印证了这一观点,其影响范围大、波及范围广历史罕见,而桥梁结构作为生命线工程的重要组成部分,在抗震中显得意义非常重大。

鉴于灾区公路桥梁中梁桥和连续刚构桥占主要部分,也是发生破坏的主要桥型,本文主要探讨梁桥和连续网9构桥的抗震设计。

1桥梁典型震害分析1.1百花大桥百花大桥地处漩口镇和映秀镇交界处,是国道213线通往阿坝州的必经之路,全长500米,为弧形梁桥20Q4年12月建成通车。

在5.12地震以后,该桥两跨桥板发生落梁,两个桥墩发生严重破坏,其余桥墩全部出现开裂和倾斜。

桥梁上部采用4x25m(钢筋混凝土连续翊+5x25m(钢筋混凝土连续梁卜50m(简支T梁¨3x25m(钢筋混凝土连续粱h5×20m(钢筋混凝土连续粱卜2X20nY钢筋混凝土连续梁),下部构造采用桩柱式桥墩,柱间设置系梁,桥台采用肋板式桥台,桥长495.55m,最大墩高3087m。

平面位于R一150m的圆曲线、L=192.601m的直线以及R一66m的圆曲线上。

第5联桥跨,即5x 20m连续梁落梁整体倾覆,完全破坏:百花大桥其他墩柱与系粱连接处租帧娃弛出现多处破坏,粱体出现较大位移、伸缩缝等也基本破坏。

12庙子坪大桥庙子坪大桥为都汶高速公路最长的一座桥梁,横跨都江堰紫坪铺库区通往漩口镇的岷江。

汶川大地震公路桥梁震害初步调查

汶川大地震公路桥梁震害初步调查

在总结汶川地震中山区公路桥梁震害及启示时,我们可以得出以下结论:首 先,地震对山区公路桥梁的影响十分严重,必须采取有效的措施加以防范和应对。 其次,通过对震害原因的分析,我们可以找到问题所在,并有针对性地加以改进。 最后,汶川地震中暴露出的问题应引起我们的高度重视,对于未来可能发生的类 似灾害,应采取适当的措施加以预防和应对。
基本内容
四川汶川大地震,发生在2008年5月12日,是新中国成立以来破坏性最强、 波及范围最广、救灾难度最大的地震之一。在这次灾难中,灾区的建筑物、道路、 桥梁、植被等均遭受了严重的破坏,给当地人民的生命财产造成了巨大的损失。 为了快速、准确地获取灾区的受灾情况,遥感技术成为了非常重要的手段之一。
2、地球物理因素:汶川大地震的震源深度较浅,仅约为10公里,使得地震 能量更易传播,影响到更大的范围。此外,地震发生时,地下水位也较高,增加 了地震的破坏力。
3、人类活动因素:虽然人类活动不能直接导致地震的发生,但人类的活动 可以对地震的破坏程度产生影响。例如,人类工程建设、采矿等活动可能改变地 下水位或地质结构,从而增加地震的破坏程度。
4、社会经济因素:汶川大地震发生地区的社会经济状况也是影响地震灾害 的重要因素。当地的基础设施较为薄弱,缺乏有效的灾害应对体系,增加了地震 灾害的影响。
四、结论
汶川大地震的震害特点及其成因具有复杂性和多样性。地震的发生与地质构 造背景、地球物理因素、人类活动以及社会经济状况密切相关。为了减少地震灾 害的影响,我们需要加强对地震活动的监测和研究,提高灾害预警能力;也需要 加强社会防灾意识,提高灾害应对能力,以更好地保护人民的生命财产安全。
反思汶川大地震中公路桥梁的震害情况,我们可以得到以下启示和建议:
1、加强桥梁的维护和检测:对于处在地震活跃地区的公路桥梁,应定期进 行维护和检测,确保桥梁结构的稳定性和安全性。在本次地震中,部分桥梁由于 日常维护不足,导致地震时受损更为严重。因此,我们需要重视桥梁的日常维护 工作,防患于未然。

从汶川地震看桥梁耐震问题与对策探讨

从汶川地震看桥梁耐震问题与对策探讨

從汶川地震看橋梁耐震問題與對策探討報告人:洪曉慧國家地震工程研究中心內容大綱汶川地震橋梁破壞情形–百花大橋–廟子坪岷江大橋–小漁洞大橋–其他國道213公路沿線橋梁–市區高架橋汶川地震橋梁破壞模式與耐震問題初步探討汶川地震橋梁破壞情形公路交通災情概要根據中國交通運輸部之統計數據顯示,截至6月6日,汶川地震已造成四川、甘肅、陜西、重慶、雲南、湖北等省市受損高速公路19條,國省幹線155條,農村公路4569條,損毁公路里程33370公里,橋梁4840座,隧道98座,損失金額達615.15億元人民幣空拍圖白花鄉百花大橋05.28爆破翻攝自成都早報震害爆破破壞上部結構橫向位移彭州市小漁洞大橋四跨鋼筋混凝土拱橋,跨越白水河 通往龍門山銀廠溝風景區的惟一通道圖片來源:中國西部知青網圖片來源:中國西部知青網第一跨第二跨第三、四跨第三跨映秀鎮附近的橋市區高架橋成都市區高架橋都江堰市區高架橋棉竹市區高架橋汶川地震橋梁破壞模式初步探討橋梁破壞模式防落長度不足,且無防落措施,造成落橋。

上部結構位移過大,造成橋梁結構間之撞擊與橋面擠壓造成落差。

橋台受擠壓坍陷變形。

橋柱撓曲強度及韌性不足,容易產生脆性破壞。

接頭鋼筋不足,且構造設計細節未盡理想,造成接頭之破壞。

不恰當之主筋鋼筋中斷與搭接,形成橋墩弱面。

曲線橋彎扭耦合效應與支承拉拔力造成之上部結構扭轉破壞,支承鬆脫並落橋。

破壞原因初步探討汶川地震規模高於其規範設計需求–根據中國國家地震局,本次地震最大烈度達11度。

–四川災區抗震設防烈度多為7度中國現行橋梁耐震設計規範老舊「公路工程抗震設計規範」(JTJ004-89)–1989正式發行(民國78年)–無地震效應之組合–耐震設計細節無具體規定如主筋搭接,箍筋配置及防落裝置等均無具體規定–未將近年來地震工學新知識的累積和世界各地強烈地震震害經驗納入考量。

重建因應對策建議上部結構–改建為重量輕之鋼結構連續橋梁,以有效降低上部結構靜載重,減少地震慣性力,降低下部結構彎矩需求。

桥梁抗震问题分析研究

桥梁抗震问题分析研究

桥梁抗震问题分析研究摘要:在过去的这些年中,地震带来的灾害不言而喻,地震中交通中断直接影响了一切工作的正常进行,更大化的扩大了灾害的损失,使得人民的财产和安全受到巨大危机。

这对人类带来的不只是巨大的代价,更多惨痛的教训,不断警示世人对于桥梁抗震问题需高度重视。

本文叙述了桥梁抗震理论中的分析方法、当今抗震行列的现状以及对于桥梁抗震问题的一些控制措施等,并对于我国抗震前沿的展望提出了期待。

关键词:桥梁抗震研究分析1. 引言在我国过去的这些年里,发生了多次重大地震,给人民带来了不小的灾难。

例如:1966 年,河北邢台大地震;1970 年,云南省通海地震;1973 年,炉霍发生地震;1975 年海城地震以及1976 年唐山发生的大地震中交通运输受到了严重损害,唐山地震中这表现的更为严重更为明显。

76年唐山大地震震级7.8 级,震中位于唐山市区的东南部位,震源在地面下11km处。

在这次地震中,桥梁的破坏情况十分严重。

桥梁是交通的咽喉,地震发生后,交通阻塞,在去往唐山市区实施救助的道路上,交通彻底瘫痪,使得物资和救援极大受阻,以至于人员伤亡惨重。

唐山大地震是中国桥梁抗震史上的一个转折点,从此以后,我国对于桥梁的抗震提出的高度的重视,不仅于此,在以后的建设中,对于抗震问题也提出了更高的要求。

2. 国内外桥梁抗震研究现状1971年,美国San Fernando 发生大地震,此后,美国学者就地震对结构的影响进行研究和探索,研发出了一系列关于地震反应对于建筑结构设计的计算方法,其中包括:反应谱法,时程分析法、随机震动法等等地震反应的计算研究方法。

日本是多地震国家,对于地震的研究有较为前沿的作为,日本在简直梁体系上做了大量的减隔震技术,采取高阻尼支座实现对于桥梁的减震效应。

我国对于工程结构抗震研究起步较晚,但是进展的很快。

以唐山大地震为转折点,在之后历次地震震害之后,于1989 年颁布了《公路工程抗震设计规范》,2008 年在汶川地震后又颁布了《公路桥梁抗震设计细则》,并且提出“两水平设防、两阶段设计”的抗震设防标准,而且对于延性的设计、位移设计、能力保护设计以及减隔震等设计都提出了十分明确的计算方法和构造规定。

汶川地震建筑损坏的分析 (1)

汶川地震建筑损坏的分析 (1)

一、外文原文Analysis of Some Building Damage Phenomena in the WenchuanEarthquakeLi Min1) and Li Xiaojun2) Earthquake Research in China,1) China Earthquake Networks Center, Beijing 100045,China2) Institute of Geophysics, CEA, Beijing 100081, ChinaThe Ms 8.0 Wenchuan earthquake caused a great deal of damage and collapse to engineering structures. Survey of disaster and engineering damage was made in detail by the authors and other researchers in the extreme earthquake disaster area. The paper makes an overview of the earthquake disaster status and damage phenomena which include brick-concrete buildings, frame structures, brick-wood structures, and timber frame residential buildings. Furthermore, the causes of the disaster and building damage phenomena are briefly discussed. According to the phenomena mentioned above, some feasible seismic measures are suggested for the development of buildings in future.Key words: Wenchuan earthquake ;Earthquake damage survey;Rural housesINTRODUCTION:In August 2008, the authors made an investigation and analysis of the earthquake damage in Gaoyuan village, Longchi village, the urban area of Dujiangyan city, Bailu town, Xiaoyudong, Yingxiu, Hanwang and so on. Based on the house survey from the earthquake disaster area, by analyzing the degrees and patterns of the house damage, damage analysis was done to find out the causes of the damage and lessons learned, and provide reference for improving and perfecting the housing construction, especially seismic design to improve the seismic capacity of residential buildings.The Dujiangyan city, Pengzhou city, Mianzhu city and other related area, where a detailed survey of building damage was carried out in this study, were in the extreme earthquake disaster area. Viewing from the earthquake damages to urban housing,houses with frame structure of first storey and the brick-concrete of the upper stores were damaged more seriously,while the damage to houses with the reinforced concrete structure was lighter. Houses built before the late 1990s were damaged more seriously,while houses built later were damaged lightly (Ge Xueli etal., 2008). In addition,houses designed in strict accordance with the requirement of seismic design code for buildings and through the seismic reinforcement before the earthquake (such as adding structural columns,ring beams,etc.),had good seismic performance. When earthquake occurs,the dislocation of the fault often occurs in hundreds of millimeters to several meters in horizontal or vertical direction,which directly causes serious damage to foundation and structure of the buildings across or adjacent to the fault. At the same time,strong ground motion near the fault caused by a sudden dislocation of the fault can also lead to serious damage to nearby buildings. One phenomenon in this earthquake was that most severely damaged areas were near the fault,which demonstrates the seriousness of damage on the earthquake fault and the area nearby once again. Therefore the engineering site should avoid active faults as far as possible.In this paper,we use seismic damage survey data of houses from seriously damaged areas to analyze the seismic damage of ordinary residential buildings in urban area and self-built housing and public buildings in rural area,and discussed the causes of the significant differences of damage patterns and degrees on the building structures.1 ANALYSIS OF FIELD SURVEY DATA OF SEISMICALLY DAMAGED BUILDINGS1.1 Urban Commercial and Residential BuildingsMost of houses along the streets in Dujiangyan downtown were 5 〜6 storey brick-concrete buildings. Usually the first storey was with the frame structure. Prefabricated panels were widely used for floors and roofs,and the wall thickness was usually 240mm. Many of these houses were moderately or severely damaged,or even partly collapsed in the earthquake. Generally,the first and second floors were most seriously damaged,and the degrees of damage decreased with the increase of floor number. Patterns of housing destruction were:damage to the plastic hinges at the capitals or the end of columns on the first floor; X-shaped cracks,inclined cracks or horizontal cracks on spine wall of the first and second floors,serious cross-cracks on walls under windows (Sun Jingjiang,et al.,2008 ; Zhang Minzheng,2008).Most of houses in new residential areas in Dujiangyan city were 5 or 6-storey,brick-concrete or frame structures built after 2001. Most of these houses were largely intact or slightly damaged. Observed from the facade,little cracking phenomena were found on the outer vertical walls and gables. Horizontal cracks or peeling plaster layer were seen at a few entrancesof buildings. Cracks were commonly found on stairwell treads. This may be related with the retention of construction joints. Mostly slight cracks could be seen in inner longitudinal and transversal bearing walls on the first two floors while those on other floors remained largely intact.In the heavily damaged zone of Hanwang,Deyang city, brick-concrete residential building with ring beam and constructional columns near fault surface rupture zone collapsed completely . On the contrary, several 6-storey brick-concrete residential buildings located in an area of serious damage and collapse of houses suffered from significantly less damage with only X-shape cracks on walls under windows. These brick-concrete houses adopted more reasonable anti-seismic measures with proper setting of ring-beams, constructional columns and etc.1.2 Rural Residential BuildingsThe main source of income of Gaoyuan village was tourism,residential houses there were mostly built as holiday villages or rural households hotels. Some of them were built around 2006, some were renovated from old houses, and some were under the construction and remained self-finished invested. Overall, most of the houses in the village were seriously damaged by the earthquake. The structural types of the houses in the village can be divided into brick-concrete,frame, brick-wood and wood architecture. Most brick-concrete houses were two-storey ones. Most of floors were prefabricated panels. Most of houses of this type were seriously damaged, even partially or completely collapses, but there were also slightly damaged houses which were built in recent years. The frame structure houses were commonly built recently. However,compared with the semi-finished works under construction,the damage were relatively slighter,but difficult to repair and reinforce. However,a just-built frame structure tea-house in the village remained intact,even the window glass was not broken, and only the side wall was slightly damaged. Brick-wood houses were 1 〜2 storey ones, mainly hard purlin roofs, with roofs of small gray tiles or asbestos. Because of the low mortar strength, poor vertical and horizontal wall connection, usually lack of effective connection between the gable and purlin,seismic damages to this type of houses included damage to spindle tile and wall shear failure, and even the collapse of the walls (Wen Ruizhi, et al., 2008). Wood structure houses had sloping roof with small green tiles. These houses had acceptable seismic performance, and their overall structure remained intact except for the houses with shingle roofing.1.3 Public BuildingsIn the Dongqi technical school located in the seriously damaged area, Hanwang town, the single-story steel-structure workshop remained intact, but the frame structure of teaching building was completely destroyed, the brick-concrete structure of dormitory building with small column distance was slightly damaged (Fig. 10 〜Fig. 12). In the same small area, three buildings with different structures mentioned above suffered seismic damage of different forms. It was clear that the steel structure has the best anti-earthquake performance, but because its high cost, it has not been widely used in China for the general residential building.2 SEVERAL TYPICAL PHENOMENA OF EARTHQUAKE DAMAGEBased on the first-hand information collected from earthquake damaged areas, we analyzed the damage to house structures from aspects of brick-concrete, frame, brick-wood and wood structure residential buildings. Through the discussion on the characteristics of earthquake damage to houses,we summarized several typical earthquake damage phenomena of buildings.2. 1.Destruction at the Sites of Abrupt Change in StiffnessThe houses with high-low structure where the stiffness or strength changed abruptly were more susceptible to damage. The main structure (6-storey frame) of Dongqi Steam-cast Company along the street in Hanwang town was immediately adjacent to a 3-storey commercial and residential building (C&R building,with frame structure for the ground floor and brick-concrete for the upper two floors) . Observing from the side of Dongqi Company,the floors 4 〜6 of the building above the C&R building suffered significantly more serious damage than the lower three floors. This wa s due to “whiplash effect” generated by the earthquake. Locally prominent structures could be easily damaged as large ground motions occurred.2. 2 Destruction of Weak Transition LayerTourist shops along the street were mostly 2 〜3 story buildings,with brick or concrete columns on the ground floor, concrete beams and one brick thick walls above them (some load- bearing walls were only 120mm thick) . In the earthquake, often the bottom was severely damaged, spine wall presented severe cracking or even partial collapse. But in the seriously damaged area in Hanwang town, there was another situation. A single building, which had similar structure with the previous described one, but with half basements, was not damaged much on the bottom floor but its second floor was completely destroyed. In the seismic center Yingxiu town, an uncompleted six-story building with brick-concrete structure lost its entire second floor, the upperfloors 3 〜6 locating directly on the ground floor, and accompanied by reverse phenomenon . These earthquake damages showed that the first two floors of such structures were conversion floors, which were weak and could be broken as a breakthrough, while the construction with even stiffness could resist larger earthquake forces.2.3 Damage to Short ColumnIn the seriously damaged area in Hanwang town, the wall of the ground floor was not filled completely in consideration of ventilation, light and other factors, resulting in the short column effect of frame-column between two walls ( determined by whether the shear span ratio was small than or equal to 2 ) . As is known, the ductility of short columns was poor and prone to shear failure when suffered from earthquake of the seismic fortification. In this case the formation of the artificial short column inadvertently became seismic weak part of the whole structure. The short columns were crushed after the cut, causing severe structural damage.3 CONCLUSIONSBased on the field survey information in seriously damaged regions of Wenchuan earthquake,we showed typical earthquake damages to ordinary residential houses in cities,self-built houses in villages and towns, and public buildings. We also analyzed causes of various or even striking different patterns and degrees of damages to structure of buildings. For the purpose of tourism and economic development,large open rooms were needed for buildings along the urban streets for business. In some large communities,the bottom two floors were often used as gymnasium,restaurant and other public places. Therefore,such buildings usually adopted frame structure for the bottom part, while brick-concrete structure for the upper floors to meet the requirement for diversity and flexibility of room sizes. This kind of structural type change caused serious disaster in this earthquake. Thus, requirements for seismic resistance of such building structures should be emphasized, and reasonable solutions to the contradiction between the requirement for big space and the implementation of seismic measures (such as shear wall) are in need. For self-built housing by rural villagers, the main notion is that a house should not adopt the load-bearing structures of the combinational use of wooden, brick or reinforced concrete columns. In addition, integrity of houses should also be strengthened. It will have remarkable effect to set reinforced concrete ring beams and constructional columns in brick structure houses for the enhancement of anti-collapse performance.References:Ge Xueli, Huang Shimin, Xue Yantao, et al. Damage analysis and reconstruction suggestions on buildings in Dujiangyan of Wenchuan Ms8. 0 earthquake DO . Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting, 2008, 30 (4) : 2 〜11 (in Chinese with English abstract).Sun Jingjiang, Ma Qiang, Shi Hongbin, et al. Building damage in cities and towns located in higher intensity areas during Wenchuan earthquake[ J] . Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2008, 28 (3): 7 〜15 (in Chinese with English abstract).Wen Ruizhi, Wei Jingzhi, Zhao Jisheng, et al. Damage analysis for the buildings in countryside at Wenchuan Ms 8. 0 earthquake and some recovering suggestions [J] . Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2008 , 3 (4) : 391 〜397 (in Chinese with English abstract).Zhang Minzheng. Building damage in Dujiangyan during the Ms 8. 0 Wenchuan earthquake [J] . Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2008, 28 (3) : 1 〜6 (in Chinese with English abstract).二、翻译结果汶川地震建筑损坏的分析Li Min1) ,Li Xiaojun2)1) 中国地震台网中心, 北京100045,中国2) 地球物理研究所, CEA, 北京100081, 中国摘要:汶川8.0级地震造成了大量工程结构的破坏和倒塌。

桥梁结构的地震易损性分析与改进

桥梁结构的地震易损性分析与改进

桥梁结构的地震易损性分析与改进地震是一种具有破坏性的自然灾害,造成了大量人员伤亡和财产损失。

对于桥梁结构来说,地震易损性是一个至关重要的问题。

因此,对桥梁结构的地震易损性进行分析和改进是非常必要的。

桥梁结构在地震中遭受破坏的原因主要包括以下几点:首先,地震产生的震动会使桥梁产生共振,从而增大桥梁受力;其次,地震会引起桥梁结构的变形,从而导致桥梁的屈曲和断裂;最后,地震可能引起桥梁基础的沉降和移动,导致桥梁整体的失稳。

为了减少桥梁结构在地震中的损伤,可以从以下几个方面进行改进:1. 结构设计的改进:在桥梁结构的设计阶段,应运用先进的分析方法和工程软件,对结构进行合理的布局和优化的设计。

通过提高结构的刚度和抗震能力,可以有效地减少地震对桥梁的影响。

2. 材料选择的改进:桥梁结构的材料选择也是减少地震损伤的关键。

使用具有较高抗震性能的钢材和混凝土可以提高桥梁的抗震性能。

同时,还可以采用新型的抗震材料,如纤维增强复合材料等,来增强桥梁的抗震能力。

3. 桥梁维护的改进:桥梁的维护工作也是保证桥梁在地震中不受损坏的重要环节。

定期对桥梁进行检查和维修,防止因老化和磨损等原因导致桥梁在地震中失稳。

此外,还可以在桥梁上设置抗震装置,如阻尼器和增稳支座,来减少地震的影响。

4. 可行性研究的改进:在设计桥梁结构时,应对其所在区域的地震条件进行详细研究,并进行地震承载力和地震易损性的分析。

通过合理的地震设计计算,可以精确地评估桥梁的地震易损性,并采取相应的改进措施。

总结起来,桥梁结构的地震易损性分析与改进是保障桥梁安全的重要环节。

通过改进结构设计、优化材料选择、加强桥梁维护和进行详细的可行性研究,可以有效地减少桥梁在地震中的损坏。

这些改进措施不仅能够提高桥梁的抗震能力,还能够保护人民的生命财产安全,为社会的发展做出贡献。

虽然桥梁结构的地震易损性分析与改进是一项复杂的工作,但是随着科技的发展和工程经验的积累,我们相信,在专家学者和工程师们的努力下,桥梁结构的抗震能力一定会不断提高,为人们的出行和交流提供更加安全可靠的保障。

桥梁易损性分析

桥梁易损性分析

硕士研究生答辩,张 铎,天津城建大学
7
5.本文主要研究内容 直线桥
采用IDA方法对干海子大桥第二联进行易损性研究,分析得到的 易损性曲线,获得该类桥梁抗震特点。
曲线桥
采用IDA方法对干海子大桥第一联进行易损性研究,并在此基础 上改变设计参数,建立多个对比模型,研究上部桁架梁曲率半径与墩跨 比二设计因素改变对该类曲线桥梁易损性影响。
增量动力分析(IDA)方法符合当今抗震设计与评估发 展思路,作为抗震性能及风险评估方法之一,无论在研究 上还是应用上已经在国内外得到很大发展。
硕士研究生答辩,张 铎,天津城建大学 16
03
PART THREE
工程背景与及损伤指标
Engineering background and damage indexes
抗震性能:
经济效益:
钢管混凝土空间组合桁架 梁桥是一种新型桥梁结构,优
点众多。

开展该类结构抗震易损性 研究对了解其受力特点、推广 其应用于实际、降低该类桥梁
破坏导致的损失等意义重大。
硕士研究生答辩,张 铎,天津城建大学
5
2.桥梁易损性研究意义
结构易损性( seismic fragility )通 常指在不同地震动强度作用下结构可 能出现各种损伤状态的概率。 地震带来的灾难严重,我国多 次发生大地震。512汶川大地 震让我们重新认识到桥梁对灾 后抢险救援的意义。抢险就是 抢时间。对重要桥梁开展抗震 易损性研究意义重大。 分析得到的桥梁易损性曲线对 于桥梁结构安全评估加固和抗 震设计都有实际参考意义,能 避免地震引起桥梁结构破坏可 能导致的巨大人员伤亡和经济 损失。
DM参数
材料应变难以准确反映结构进入非线性阶段损伤状态,地震作用 下变形能力不足是结构出现不同程度损伤及破坏的原因。此外,我国现 阶段桥梁结构在设计时往往采用基于位移的设计理论。综上所述选择截 面曲率和梁端支座位移作为DM参数更合理。

地震破坏下桥梁结构损伤评估与修复技术研究

地震破坏下桥梁结构损伤评估与修复技术研究

地震破坏下桥梁结构损伤评估与修复技术研究引言:随着地震频发的频率,桥梁常常成为地震灾害中的重点防护对象。

地震引发的强烈震动对桥梁结构造成巨大的冲击,导致桥梁结构出现各种程度的损伤。

为了保障桥梁的安全运行,研究地震破坏下桥梁结构损伤评估与修复技术具有重要意义。

1. 地震破坏下的桥梁结构损伤评估地震引发的震动会导致桥梁结构的各种类型的损伤,包括桥墩的破坏、桥面的断裂、桥梁连接部位的松动等。

损伤的类型和程度对于评估桥梁的安全状况至关重要。

1.1 损伤类型的分类地震破坏下,桥梁的损伤类型可以分为三类:可修复性损伤、局部修复限制损伤和无法修复损伤。

可修复性损伤指的是损伤程度较轻,仅需简单修复,不会影响桥梁的整体结构;局部修复限制损伤是指损伤较为严重,涉及桥梁的关键结构部位,需要有针对性的修复方案;无法修复损伤则是指损伤过重,无法恢复桥梁原有的结构和功能。

1.2 损伤评估的方法桥梁损伤评估是一项复杂而关键的任务,常用的方法包括现场勘察、结构监测和数值模拟等。

现场勘察是最基本和直观的评估方法,通过对损伤结构的实地观察和测量来获取损伤特征和程度。

结构监测则是通过在桥梁上布设各种传感器,实时监测桥梁的震动响应、位移等数据,用于评估结构的健康状况。

数值模拟在桥梁损伤评估中发挥了重要作用。

通过建立桥梁的有限元模型,分析震动荷载对桥梁结构的影响,进而预测损伤的发生位置和程度。

2. 地震破坏下的桥梁结构修复技术当桥梁结构发生损伤后,及时有效地进行修复至关重要,以确保桥梁的安全运行。

2.1 临时抢修技术地震发生后,将桥梁的损伤状况进行初步评估后,通常需要采取临时抢修措施以保障交通的畅通和人员的安全。

临时抢修技术包括临时加固、紧急修复和临时通道的构建等,旨在让桥梁能够暂时恢复使用。

2.2 桥梁结构的终身修复方案除了临时抢修技术外,还需要制定长期的桥梁结构终身修复方案,以保障桥梁的持久安全运行。

终身修复方案的制定需要考虑桥梁的使用年限、修复工艺和材料的选择等。

-汶川8_0级地震几座近断层桥梁失效模式的探讨

-汶川8_0级地震几座近断层桥梁失效模式的探讨

-----------------------------------Docin Choose -----------------------------------豆 丁 推 荐↓精 品 文 档The Best Literature----------------------------------The Best Literature汶川8.0级地震几座近断层桥梁失效模式的探讨∗周国良1) 李小军1,2)1)中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨 1500802)中国地震局地球物理研究所,北京 100081汶川8.0级地震主要有以下几个特点:震级大、震源浅、强震动持续时间长、波及范围面广、破坏惨重、次生灾害剧烈。

沿发震断层附近的一些大型桥梁,如庙子坪大桥、百花大桥、小渔洞大桥、石蓑衣大桥等破坏尤其严重。

图1 桥址分布与所处地区烈度情况通过对上述几座桥梁震害现场实地考察,得出如下初步结论:(1)地震动强度超出桥梁原设防水平及近断层影响造成上述几座桥梁严重毁坏。

本次地震地震级大(8.0级)、震源浅(10~20 km)、地震动峰值加速度大、强震持续时间过长。

这几座桥梁所在区烈度为Ⅸ~Ⅺ度分布,大大超出原抗震设防水平。

断层错动及近断层地震动方向性效应、长周期速度脉冲效应,使结构产生较大位移和变形,引起桥梁破坏,甚至倒塌。

(2)对于简支梁桥或桥面简易连续梁桥,梁间撞击破坏和落梁是常见的震害现象。

落梁主要是由于上部结构位移过大、邻梁撞击、支座档块约束失效引起。

设置有效的防落梁装置和防撞、减撞装置并增大搭接长度是防止落梁发生的必要措施之一。

对于桥面简易连续梁桥,增大相邻梁的连接刚度可避免落梁或减小可能性。

(3)高烈度区近断层处的不规则高墩曲线桥受力复杂,地震作用下弯、扭耦合效应明显,支座因受拉产生破坏的可能性加大。

采用抗弯扭效应较好的上部主梁结构形式并设置有效的防落梁装置可减轻曲线桥梁震害。

(4)震区地形复杂多变,河谷、群山交错分布,场地土分布复杂,场地效应尤其是场地地形效应明显,桥墩各场点处地震动激励并不一致。

桥梁结构地震易损性分析研究

桥梁结构地震易损性分析研究

桥梁结构地震易损性分析研究摘要:本文旨在探讨桥梁结构地震易损性分析的研究现状和发展趋势。

通过对文献的综述和实际研究方法的阐述,文章总结了当前桥梁地震易损性分析的成果与不足,并提出了今后研究方向的建议。

研究表明,地震易损性分析在桥梁工程中具有重要意义,提高桥梁的抗震性能和安全性是关键。

引言:地震是一种常见的自然灾害,对人类社会具有极大的破坏力。

桥梁作为交通基础设施,在地震事件中受到的破坏往往会影响到灾区重建和交通恢复。

因此,如何提高桥梁结构的抗震性能和安全性已成为工程界的焦点。

地震易损性分析是一种评估结构在地震作用下可能受到的损伤程度的方法,对于桥梁结构的抗震设计具有重要意义。

文献综述:地震易损性分析方法的发展经历了多个阶段,从最初的基于经验的方法到现代的基于概率论和性能设计的方法。

现有的地震易损性分析方法主要分为三类:基于震害历史的经验方法、基于地震动参数的物理方法、基于结构响应的数值方法。

这些方法各具特点,但在准确性、可靠性和应用范围方面也存在一定的局限性。

研究方法:本文采用了文献综述和案例分析相结合的方法,对桥梁结构地震易损性进行分析。

通过对前人研究的文献进行梳理和评价,总结出各种地震易损性分析方法的优缺点和应用前景。

然后,结合具体案例,对不同方法在实践中的应用进行深入分析,比较其效果和差异。

结果与讨论:通过对文献的综述和案例分析,本文总结了以下三点关于桥梁结构地震易损性分析的研究结果。

现有的地震易损性分析方法在预测桥梁结构在地震作用下的损伤程度方面具有一定准确性,但还需要改进和完善。

不同方法的应用范围和局限性也有所不同,选用何种方法应根据具体情况进行选择。

桥梁的地震易损性与地震动参数、桥型、材料等因素有关,应针对不同情况进行专门研究。

本文通过对桥梁结构地震易损性分析的研究,总结了当前方法的优缺点和应用前景,并提出了今后研究方向的建议。

研究表明,地震易损性分析在桥梁工程中具有重要意义,提高桥梁的抗震性能和安全性是关键。

汶川地震桥梁破坏

汶川地震桥梁破坏
截至2008年9月18日12时,汶川大地震共造成69227人死亡,374643人受伤, 17923人失踪。是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震,也是唐山大地震 后伤亡最惨重的一次。
通过统计分析,1657座公路桥梁中,有1.6%的桥梁完全损毁,6.6%的桥梁出现 严重破坏,9.0%的桥梁出现中等破坏,26.5%的桥梁出现轻微破坏,56.3%的桥 梁未出现明显震害,详见饼状图2-2。
三、推测桥梁的倒塌过程
根据对桥梁震害、地表断层的调查和分析,可大致推测桥梁破坏 过程:
主断层导致地表破裂带,桥台后侧出现较大的隆起和路面,同时1# 桥台受到桥跨撞击发生断裂,进而使得第一跨片与1#桥台之间 出现较大纵向和竖向相对变位,结构滑落,主拱腿和斜撑发生 破坏。导致第一跨桥梁垮塌。
第一跨桥梁垮塌后,由于水平力的不平衡,2#桥墩出现倾角,此时 场地的液化效应加剧了桥墩的变形,从而导致第二跨桥梁的倒 塌。
二、小渔洞大桥
原小鱼洞大桥始建于1998年,1999年竣工通车,是彭州市国家级旅游风景名胜区 银厂沟、小鱼洞镇、龙门山镇与外界的唯一通道。在去年的特大地震中,由于地 处断裂带,小鱼洞大桥垮塌成“W”形,成为彭州市三大地震遗址之一。
小鱼洞大桥是彭(彭 州)白(白水河)公 路上跨越湔江的一座 重要的桥梁,是连接 银厂沟、小鱼洞镇、 龙门山镇与外界的唯 一通道。全桥总长 187m,其中主桥采用 4x40m钢架拱,桥宽 12m,由5片拱肋组成, 计算矢高5m。该桥于 1998年开工检修, 1999年竣工通车。桥 梁结构总体布置如图 2-1。
因为3#墩较为强健,且基础牢固,第二跨的倒塌对其影响不大,未 出现连锁倒塌效应。但由于断层巨大的纵向冲击作用,第三跨 上出现了明显的竖向位移,结构上裂缝主要为受弯裂缝,少量 为剪切裂缝。

地震引发公路桥梁破损成因分析

地震引发公路桥梁破损成因分析

地震引发公路桥梁破损成因分析地震是由地球内部的地壳运动引起的自然灾害,它可能造成公路桥梁的破损或倒塌。

下面是地震引发公路桥梁破损的成因分析。

首先,地震引发了地壳的剧烈震动和地面的振动。

地震波从震源处向外传播,当地震波经过桥梁时,桥梁会受到震动的影响,导致桥梁结构产生应力。

如果桥梁的结构设计不合理,抗震能力不足,或者桥梁存在一些结构缺陷,比如裂缝、锈蚀等,地震波的震动力很容易导致桥梁的损坏。

其次,地震会引发地质灾害,如地裂缝、滑坡和地面液化等。

地震破坏了地层的稳定性,导致土体发生变形和破坏,进而影响到公路桥梁的稳定性。

例如,地裂缝的出现会导致公路桥梁的支座移位或失稳;滑坡会使桥梁的基础土体移动或被冲刷掉,导致桥梁倾斜或倒塌;地面液化则会使基础土体失去支撑力,导致桥梁沉降或塌陷。

此外,地震会引发桥梁自身结构的动力响应。

地震波的震动力会使桥梁结构进行振动,如果桥梁的振动频率与地震波的频率相近或者相互共振,就会导致桥梁受到更大的力的作用,从而产生破坏。

因此,抗震设计中需要注意桥梁的固有频率和地震波的频率的匹配,以减小桥梁的动态响应。

最后,地震引发的人为因素也可能导致公路桥梁的破损。

地震发生后,人们可能恐慌逃生,导致桥梁承受超过设计荷载的重量,从而引发桥梁破坏。

此外,地震后,救援人员和重型机械设备可能会在桥梁上操作,超重或不合理的操作方法会加剧桥梁的破坏。

综上所述,地震引发的公路桥梁破损的成因主要包括:地震波的震动力作用、地质灾害引发的土体破坏、桥梁自身结构的动力响应以及地震后的人为因素。

为了减小地震对公路桥梁的破坏,需要在桥梁的设计和维修中考虑抗震能力、地质条件和人为因素等多个因素,以提高桥梁的抗震性能。

桥梁震害分析及抗震措施研究

桥梁震害分析及抗震措施研究

桥梁震害分析及抗震措施研究张海君【摘要】20世纪我国进入了新的大陆活跃阶段,相比过去地震频率明显增大,其中桥梁作为生命线工程中的关键部分,对地震的作用更为敏感。

为此,对震后桥梁的破坏特征分析研究尤为重要。

结合08年汶川地震,对地震引发的上、下部结构及震后次生灾害引起的桥梁损坏进行了分析,得出了相应的抗震措施的建议,为桥梁抗震设计提供了参考依据。

%In twentieth Century China has entered a new stage,active,compared to the past earthquake fre-quency increased significantly,the bridge as a key part of lifeline engineering,the seismic action more sen-sitive. Therefore, analysis and Research on earthquake damage characteristics of bridge is very important. Combined with 08 years of Wenchuan earthquake, bridge damage to the earthquake that triggered the sub-structure, and post earthquake secondary disasters caused by earthquake are analyzed, the corresponding measure suggestions,provide the reference basis for the seismic design of bridges.【期刊名称】《交通节能与环保》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P64-67,73)【关键词】地震作用;汶川地震;桥梁损伤;抗震措施【作者】张海君【作者单位】山西省交通规划勘察设计院,山西太原 030012【正文语种】中文【中图分类】U442.5+51 概述地震是一种自然现象,全世界每年都会发生很多次地震,其中会造成生命安全和对工程建设产生重大危害的,并且形成灾难的次数达到十几次之多。

汶川8级地震中几座近断层桥梁失效模式的初步探讨

汶川8级地震中几座近断层桥梁失效模式的初步探讨

汶川8.0级地震中几座近断层桥梁失效模式的初步探讨1周国良 崔成臣 刘必灯 李小军(中国地震局工程力学研究所,哈尔滨 150080)摘要 “5.12”汶川地震造成了多座大型桥梁严重破坏甚至完全垮塌。

本文以庙子坪特大桥、百花大桥、小渔洞大桥、石蓑衣大桥、回澜立交桥为例,介绍了结构形式不同的这几座桥梁的破坏模式,初步分析了震害机理。

地震动强度过大、强震持续时间过长、近断层特性以及地质灾害等是造成这些桥梁破坏的客观原因;桥梁结构的某些初始缺陷和特殊结构形式导致的受力复杂性是造成地震破坏的主观因素。

针对震害特点和破坏机理,本文还探讨了强震区防御桥梁地震破坏应关注的问题。

关键词:近断层 桥梁 震害特征 防御对策前言“5.12”汶川8.0级地震是我国建国以来,发生在人口稠密区震级最大的一次地震。

这次地震主要有以下几个特点:震级大、震源浅、波及范围广、工程震害及次生灾害严重。

同时,由于桥梁毁坏、山体滑坡和坠石造成了道路阻断,大大增加了地震应急救援的难度。

汶川地震及引发的滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害,使阿坝、绵阳、广元、成都、德阳、雅安等市(州)交通基础设施严重损毁,汶川、茂县、北川、青川、平武、卧龙等县(区)和震中地区多数乡镇对外交通一度完全中断,部分路段遭到了根本和永久性的破坏。

地震造成G108、G212、G213、G317、G318线5条国道和S105、S106、S205、S210、S211、S301、S302、S303、S305、S306线10条省道等干线公路严重受损和断道,桥梁损坏1177座,共计61353延米。

沿发震断层附近的庙子坪大桥、百花大桥、小渔洞大桥、石蓑衣大桥和回澜立交桥等破坏、损毁尤其严重。

这几座桥梁距离主发震断层或前山断裂均在20km 范围内,如图1所示。

本文通过对上述几座大桥震害现场的考察,初步分析了大桥的震害特征和机理,以期为1 基金项目 国家自然科学基金项目(50708100)、中国地震局工程力学研究所基本科研业务基金专项(2007B02)和地震科学联合基金项目(C07026)资助[收稿日期] 2008-11-15[作者简介] 周国良,男,生于1978年。

地震对桥梁损毁分析

地震对桥梁损毁分析

(1)常用荷载以力的形式出现,而地震动以运动 方式出现;
(2)常用荷载一般为短期内大小不变的静力,而 地震动则是迅速变化的随机振动;
(3)常用荷载大多是竖向的,而地震动则是水平 竖向甚至扭转同时作用;
1、断层力作用 断层力巨大,断层经过之处地貌改观,致使地面隆起
或下陷,即便6~7级的地震也能瞬间错断地表上部 结构。
4、桥梁结构问题造成破坏。从结构选型到桥面、 桥墩配筋,桥梁的结构性问题多种多样, 如结构选择
不合理、桥梁单跨跨度较大、配筋不足、桥面连接 不充分等。
公路桥梁震害以及产生的原因
(1) 上部结构坠毁 落梁原因:
①是由于边坡失稳,带动桥台桥墩向河心方向滑移,当 滑动量过大时,使桥墩折断,从而导致相邻两跨的落梁; 再者就是由于梁支座的破坏,被邻梁堆出墩顶,导致梁 的坠落
承台缘配筋要足,应注意顺桥向桥面连接。 不同桥型在地震中的表现有一定的差别,在地震
高烈地区进行桥梁抗震设计时,应从宏观考虑不同 桥型的抗震能力及其结构自身的抗震弱点加以设防。
3、梁体移位的启示与对策
纵桥向梁体移位极易带来地震中最严重的震害:落 梁。主梁限位装置和适当的主梁搁置长度对梁式桥 的抗震是十分重要的。横桥向梁体移位极易带来挡 块破坏。汶川地震中挡块破坏非常普遍,由于挡块 紧邻盖梁端部,许多挡块是撕裂性破坏。事实上, 在水平地震力作用下,挡块是受力构件,仅对其进 行构造设计是不恰当的,应加强挡块强度,重视挡 块的设计和优化其构造,适当增加挡块与梁体间的 距离,同时在两者间设置缓冲装置。
一、地震的定义及成因 二、地震动与桥梁外部荷载的区别 三、桥梁震害的原因分析 四、由地震导致桥梁震害的分类 五、桥梁震害结果分析 六、启示与对策
地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程 中造成振动,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,是引起地面震动 (即地震)的主要原因

汶川桥梁震害分析与抗震设计对策

汶川桥梁震害分析与抗震设计对策

汶川桥梁震害分析与抗震设计对策2008年5月12日,四川汶川发生了震惊世界的里氏0级地震。

这次地震给当地人民带来了巨大的灾难,也给当地的交通基础设施造成了严重的损失。

本文旨在分析汶川地震中桥梁的震害情况,并探讨相应的抗震设计对策,以期为未来桥梁的抗震设计提供参考。

在汶川地震中,大量的桥梁受到了严重的破坏。

根据相关调查报告,共计有74座桥梁垮塌,另有117座桥梁出现不同程度的受损。

这些桥梁的震害特点主要包括:桥墩断裂、上部结构坠落、桥面扭曲等。

造成这些破坏的主要原因在于地震的强烈震动和桥梁本身的结构缺陷。

在损失情况方面,由于桥梁的破坏,使得当地交通受到了严重影响,进而对灾后救援和恢复生产造成了巨大的阻碍。

桥梁的震害还可能引发次生灾害,如山体滑坡、泥石流等,进一步加剧了灾害的影响。

针对汶川地震中桥梁的震害情况,本文提出以下抗震设计对策:场地选择:在选址阶段,应尽量避免地质条件不良的地段,如活动断层、山沟等。

同时,对于重要桥梁,应采取场地加固措施,如桩基加固、坡面治理等。

结构选型:在桥梁结构设计时,应选择具有优良抗震性能的桥型,如拱桥、悬索桥等。

还应注重结构体系的整体性,以提高桥梁的抗震能力。

抗震措施:在施工过程中,应采取有效的抗震措施,如加强钢筋连接、设置隔震支座等。

在桥面铺装时,应采用具有防滑性能的材料,以防止地震时桥面滑动。

老桥评估与加固:对于已有桥梁,应进行全面的震害评估,并对存在安全隐患的桥梁采取加固措施。

新桥设计:在今后的桥梁设计中,应注重抗震设计,将抗震要求作为一项重要指标。

同时,应加强桥梁结构健康监测,以便及时发现和处理潜在的安全隐患。

建立健全的抗震设计规范:相关部门应加强桥梁抗震设计规范的制定和更新,以满足日益增长的抗震需求。

加强培训与教育:提高桥梁设计、施工及管理人员的抗震意识,使其掌握有效的抗震设计和施工方法。

本文对汶川桥梁震害情况进行了深入分析,并提出了相应的抗震设计对策。

通过总结可得,汶川桥梁的震害主要表现为桥墩断裂、上部结构坠落及桥面扭曲等,其主要原因在于地震强烈震动和桥梁本身的结构缺陷。

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Bridge Vulnerability Analytical Investigation Based on
Wenchuan Earthquake Damage
CHEN Libo1, ZHENG Kaifeng1, ZHUANG Weilin2, MA Hongsheng2, ZHANG Jianjing1
汶川地震桥梁易损性分析研究
经验型桥梁易损性模型通常基于历史上具体发生地震中的桥梁损伤数据而建立,一般首先由震后调查 报告获知实际桥梁的损伤,同时由实测记录或衰减关系获得地震动参数的空间分布信息,由此通过统计分 析获得某一区域内某种桥型的易损性。1985 年,美国应用技术协会(ATC)在联邦紧急事务管理局(FEMA) 的资助下基于 80 年代中期美国加州地区统计得到的大量震害数据,研究并发布了具有里程碑意义的技术报 告 ATC-13[2]。报告中依据不同的结构种类对统计数据进行分类处理,这其中包涵桥梁工程在内的生命线工 程。在结合 71 位专家的咨询调研意见后,对不同结构在不同强度的地震作用下结构达到特定损伤状态的概 率作出评估。Basöz 和 Kiremidjian 基于 1989 年 Loma Prieta 地震和 1994 年 Northridge 地震的桥梁震害调查 资料,按照不同的材料及结构类型定义了 11 种桥梁分类,并对桥梁损伤等级和地表峰值加速度区段划分, 统计获得了不同桥型的损伤概率矩阵,同时采用逻辑回归方法生成了易损性曲线[3]。Shinozuka 等基于 1994 年 Northridge 地震和 1995 年 Hyogo-ken Nanbu(Kobe)地震资料和桥梁损伤数据,假设易损性函数为双参数 的对数正态分布,采用极大似然方法并结合假设检验方法对参数进行估计,从而获得易损性曲线[4]。 Yamazaki 等基于 Kobe 地震高速公路桥梁损伤数据提出经验型易损性模型,采用最小二乘法回归获得对数 正态分布参数[5];Tanaka 等采用双参数正态分布形式易损性函数,基于 1995 年 Kobe 地震桥梁损伤数据估 计未知参数[6]。2008 年 5 月 12 日,四川发生了汶川大地震,地震对四川及其邻近省份造成了巨大的灾害。 如何系统全面地对桥梁震害资料进行整理评定,并建构适用于汶川地震的桥梁易损性分析模型,是本文的 主要研究内容。
2 汶川地震桥梁震害[7]
20汶川县映秀附近发生了里氏 8.0 级的特大地震。中国地震 台网测定的震中位置位于北纬 30.95 东经 103.40。地震震源深度介于 10-20km 之间,矩震级 Mw 为 7.9。破 裂过程反演揭示出沿北东方向的龙门山断裂带破裂长度达 300km 以上,其中沿北川映秀断裂的地表破裂带 长度约 240km。断层向西北倾斜,断层走向为 229°。 2.1 汶川地震桥梁震害统计
以往文献中,多数学者均采用实测 PGA 等震云图(Shake Map)插值求取桥址处的 PGA[3, 4],进一步加以 分析。本文对四川省境内 131 地震台站记录进行了归纳和统计,研究发现对于汶川地震桥梁如采用 PGA 等震云图插值求取桥址处 PGA 数值将产生较大误差。具体对比分析如下:首先基于原始的 131 个台站记录 可以生成一个 PGA 等震云图,如图 1 所示;其次删除其中的 1 个地震台站记录,依据剩余的 130 个台站记 录插值求取删除台站处的 PGA 数值(具体采用 MATLAB 平台中的 TriScatteredInterp 命令进行插值计算); 对每一个台站重复此流程共计 131 次,从而获得 131 个台站的 PGA 预测值,再由这 131 个预测值生成一个 PGA 等震云图,如图 2 所示。对比两幅 PGA 等震云图,作者发现两者的 PGA 峰值及分布差异均较大,其 主要原因在于地震台站数目较少且间距较为稀疏。综合上述分析,本文采用衰减模型方法对桥址处 PGA 数值进行估计。
基金项目:地震行业科研专项项目“大震生命线工程灾害损失评估新技术研究”(201008005) 课题负责人:庄卫林(1966―),男,教授级高级工程师,从事桥梁勘察设计与桥梁抗震研究。E-mail:wlzhuang@ 作者简介:陈力波(1984―),男,博士研究生,主要从事桥梁地震易损性与损失风险评估研究。电话:13550281983 E-mail:lbchen@
1引言
我国是一个多地震的国家,桥梁结构作为生命线工程重要组成部分,在地震灾害发生时往往是最易损 坏的一个部分。当我们对交通系统进行地震风险评估(Seismic Risk Assessment)时,桥梁地震易损性分析成 为非常重要的一个环节。广义上说,易损性(Vulnerability)是指结构在受到特定灾害作用下发生损伤的可能 性,当结构的损伤以均值的形式定义出来后,即可与灾害建立起某种关联,通常采用损伤概率矩阵(Damage Probability Matrix)或易损性函数(Fragility Functions)表征[1]。对于桥梁工程而言,地震易损性函数即为在给 定地震动水平作用下桥梁结构达到或者超越某一特定损伤状态的条件概率。通常情况下,地震易损性函数 可以采用经验统计或数值分析这两种途径获得。
纬度 纬度
33 32 31 30 29
102
103
104
105
经度
图 1 PGA 实测等震云图(gal)
1000 950.0 900.0 850.0 800.0 750.0 700.0 650.0 600.0 550.0 500.0 450.0 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.00 0.000
汶川地震桥梁易损性分析研究
汶川地震桥梁易损性分析研究
陈力波 1,郑凯锋 1,庄卫林 2,马洪生 1,2,张建经 1
(1. 西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031;2. 四川省交通厅 公路规划勘察设计研究院,四川 成都 610041)
摘要:为了评估汶川地区公路桥梁系统地震损失风险,基于汶川地震桥梁震害调查建立了桥梁地震易损性统计模型。采用修正后的汶川 地震衰减模型,对桥址处地震动参数 PGA 进行估计。假设易损性函数为双参数对数正态分布函数,采用两种不同的统计方法并结合震 害调查,依据极大似然法对参数进行估计,得到不同损伤状态对应的桥梁地震易损性曲线。依据桥梁类型和桥梁线形对全体桥梁样本进 行分类,针对分类后的桥梁样本子集建立各自独立的地震易损性模型,最后对统计结果进行拟合优度检验。 关键词:汶川地震;衰减模型;易损性;极大似然法;拟合优度检验 中图分类号:U442.5+5 文献标识码:A
根据文献[7]按照桥梁承载力损失程度将破坏等级分为 A、B、C、D,共 4 级:A 级(轻微破坏或无震害): 抢通保通阶段正常通行,震后不需维修或经少量维修即可满足正常使用要求。震害表现为桥梁承重构件未 出现震害,仅有少量附属设施受损,承载能力无任何损失;B 级(中等破坏):抢通保通阶段无需处置可满 足应急交通的要求,灾后经修复可满足正常使用要求。震害表现为桥梁主要承重构件受损,但承载能力无 明显损失;C 级(严重破坏):抢通保通阶段须经过处置方可满足通行需求,震后须对其进行加固后才能满 足正常使用要求。主要震害表现为桥梁主要承重构件严重受损,承载能力损失严重;D 级(完全损毁或失效): 抢通保通阶段丧失通行功能,震后需对主要构件进行更换,甚至已无修复必要,需进行重建。震害表现为 全桥或部分桥跨完全垮塌,或部分主要构件缺失,桥梁承载能力已损失殆尽。为表达地震对桥梁的影响区 域,对于震害等级为 A 级的桥梁,再细分为 A 轻微破坏以及 A0 无明显震害两个次级。
Abstract:In order to evaluate seismic loss risk of highway bridge system in Wenchuan area, statistical seismic vulnerability models of bridges were established based on the collected bridge damage data from the Wenchuan Earthquake. A modified Wenchuan Earthquake attenuation model was developed for estimating ground motion parameter PGA at various bridge sites. Two-parameter lognormal distribution functions were assumed to be suitable for developing fragility functions. Combined with the surveyed earthquake damage data, two different statistical models were used to estimate the parameters based on maximum likelihood method. According to the type and line style of bridges, the surveyed bridge samples were categorized and distinct vulnerability models of the sub-sample bridges were established. Goodness of fit test of the statistical results was introduced. Keyword:Wenchuan Earthquake;attenuation model;vulnerability;maximum likelihood method;goodness of fit test
汶川地震桥梁易损性分析研究
3 地震动参数选取与估计
地震动参数的选取与确定对于易损性分析至关重要。以往的易损性分析研究中,一些学者选择谱加速 度(Sa)作为地震动参数[8-10];对于经验型易损性模型而言,由于无法全面获得大量桥梁样本的基频,因此选 择谱加速度作为地震动参数并不现实。相较而言,地表峰值加速度(PGA)的获得较为直接,本文选取 PGA 作为汶川地震桥梁易损性分析的地震动参数。
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