论地震对桥梁结构的影响及破坏形式

论地震对桥梁结构的影响及破坏形式
论地震对桥梁结构的影响及破坏形式

论地震对桥梁结构的影响及破坏形式

【摘要】当前我国交通建设事业发展较快,桥梁不管是在数量上还是在延伸长度方面上都在与日俱增,特别是在城市,高架桥已经成为了主要的交通动脉。然而,在地震的强烈影响下,桥梁设施会遭受巨大破损,甚至倒塌,其所带来的影响常常超过了桥梁因改建或维修所需要的巨额财政支出,由此可见,在我国公路交通建设中,必须加强提高桥梁的抗震能力以减轻一些损失。为此本文就阐述了地震对桥梁结构的影响及破坏形式,以期对提高桥梁的抗震能力提供理论支撑。

【关键词】地震;桥梁结构;影响;破坏形式

桥梁作为城市的主要交通动脉和重要的社会基础设施,不仅仅具有投资大、公共性强的特点,而且维护管理也显得比较困难。因此在抗震防灾、危机管理系统中,桥梁成了一个重要的组成部分。因而对于提高其抗震能力是加强区域安全、减轻地震损失的一项重要举措。特别是近年来,我国交通建设事业发展较为迅速,桥梁不管是在数量方面还是延伸长度方面都增长较快,可以说城市高架桥在大中城市中已成为了主要的交通动脉,给居民日常生活活动带来了方便,为国民经济中起到了重要作用。但是在地震的强烈影响下,桥梁设施会遭受巨大破损,甚至倒塌,其所带来的影响常常超过了桥梁因改建或维修所需要的巨额财政支出,由此可见,在我国公路交通建设中,必须加强提高桥梁的抗震能力以减轻一些损失。

1.地震对桥梁结构的影响

地震对桥梁结构的破坏,其主要有以下两种方式:第一种是场地相对位移从而引起的强制变形,第二种就是场地运动发生的结构物振动。前者是由于支点强制变形引起的过大的相对变形或超静定内力致使结构的安全性受到影响,而后者则是以惯性力的方式把地震荷载施加在结构物上从而导致安全性受到影响。

1.1场地运动引起的结构振动(第一种影响)

图1.1表示地震波从震源到结构物的传播过程示意图。如图所示,地震时,桥梁结构物遭受到的地震运动主要是因为震源产生的地震波先通过地壳逐渐传至地下的深层基岩,然后由深层基岩传到表面土层的场地,因此建筑在地基上的桥梁结构物在场地运动的影响下而产生振动以及变形。对于柔性结构的地震响应来说,不仅仅取决于同场地的振动外,而且还取决于相对于地基的振动,但是刚性结构的地震响应则主要由场地的运动决定。所以,桥梁结构物受地震惯性力影响程度不仅仅取决于场地运动特性,同时还取决于结构物自身特有的动力特性(如振动周期、阻尼等)。根据图1.1的地震波传播方式来看,震源产生的地震波传播到地表面,其过程从大的方面来划分,可分为两个阶段:第一阶段是地震波先通过地壳逐渐传至地下的深层基岩,第二阶段由深层基岩传到表面土层的建筑物。在第一阶段,地震波在传播的过程中,其波形的变化主要体现为振幅逐步减弱。按照机理振幅衰减原理可知,它包括三个部分:能量辐射衰减、粘性衰减

2016年咨询工程师继续教育市政桥梁工程课程试卷及答案 80分

2016年咨询工程师继续教育市政桥梁工程课程试卷及答案80分 【试 卷总题量: 9,总分: 100.00分】用户得分:80.0分,用时546秒, 通过字 体:大中小| 打 印| 关闭| 一、单选题【本题型共4道题】 1.调治构筑物的主要作用是()。 A.加固河堤 B.保证桥梁安全 C.压缩河道 D.减小桥梁跨径 用户答案:[B] 得分:10.00 2.应用最为普遍的梁式桥是()。 A.钢筋混凝土梁桥 B.预应力混凝土梁桥 C.刚构桥 D.组合梁桥 用户答案:[D] 得分:0.00 3.预应力连续梁桥边跨与中跨跨径之比较为常见的是()。 A.0.5 B.0.5-0.6 C.0.6-0.8

D.0.9 用户答案:[C] 得分:10.00 4.基本建设程序中最初阶段的工作是()。 A.预可行性研究 B.可行性研究 C.项目建议书 D.初步设计 用户答案:[A] 得分:10.00 二、多选题【本题型共1道题】 1.单跨刚构桥的主要形式有()。 A.门式刚构桥 B.斜腿刚构桥 C.非连续刚构桥 D.连续刚构桥 用户答案:[AB] 得分:20.00 三、判断题【本题型共4道题】 1.系杆拱是拱桥中的一种,其水平力已由系杆中的水平预应力钢束承担,因此支座不再承受水平力,只承受竖向力。 Y.对 N.错 用户答案:[Y] 得分:10.00

2.中小桥梁的桥位选择应服从城市道路的走向,与线路总体布设相协调。 Y.对 N.错 用户答案:[Y] 得分:10.00 3.斜拉桥是所有桥梁结构形式中跨越能力最大的桥型。 Y.对 N.错 用户答案:[N] 得分:10.00 4.在桥梁方案的四项主要标准中,功能和美观最为重要。 Y.对 N.错 用户答案:[Y] 得分:0.00

地震带来的危害

地震常常造成严重人员伤亡,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。 地震所造成的直接灾害有: 建筑物与构筑物的破坏,如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等等。地面破坏,如地面裂缝、塌陷,喷水冒砂等。山体等自然物的破坏,如山崩、滑坡等。海啸、海底地震引起的巨大海浪冲上海岸,造成沿海地区的破坏。此外,在有些大地震中,还有地光烧伤人畜的现象。地震的直接灾害发生后,会引发出次生灾害。 地震引起的次生灾害主要有; 火灾,由震后火源失控引起;水灾,由水坝决口或山崩壅塞河道等引起;毒气泄漏,由建筑物或装置破坏等引起;瘟疫,由震后生存环境的严重破坏所引起。 泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失 滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。 海啸就是由海底地震、火山爆发、海底滑坡或气象变化产生的破坏性海浪,海啸的波速高达每小时700~800千米,在几小时内就能横过大洋;波长可达数百公里,可以传播几千公里而能量损失很小;在茫茫的大洋里波高不足一米,但当到达海岸浅水地带时,波长减短而波高急剧增高,可达数十米,形成含有巨大能量的“水墙”。海啸主要受海底地形、海岸线几何形状及波浪特性的控制,呼啸的海浪冰墙每隔数分钟或数十分钟就重复一次,摧毁堤岸,淹没陆地,夺走生命财产,破坏力极大。全球的海啸发生区大致与地震带一致。全球有记载的破坏性海啸大约有260次左右,平均大约六、七年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%。而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋地震海啸的60%左右,日本是全球发生地震海啸并且受害最深的国家。

5平地震作用下框架结构的位移和内力计算

第五章 横向地震作用下框架结构的位移和内力 5.1横向框架自振周期的计算 结构自震周期采用经验公式: 552.08.159.22035.022.0035.022.03 1=?+=?+=B H T s 5.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算. 本办公楼楼的高度不超过40m ,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切变形为主,故可采用底部剪力法计算用。 结构等效总重力荷载为: kN 39485) 8259482825066(85.085.0eq =+?+?==∑i G G 兰州市,抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度0.10g ,多遇地震下 08.0max =α。设计地震分组第一组,二类场地,场地特征周期为0.35s 053 .008 .01)55 .0035( )( 9 .0max 2g 1=??==αηαγT T 结构总水平地震作用标准值: kN 213839485 053.0eq 1Ek =?==G F α 因为:s 53.01=T >s 49.035.04.14.1g =?=T ,所以应考虑顶部附加水平地震作用。又因为:s 35.0g =T ≤0.35s ,故顶部附加地震作用系数为: 1142.007 .055.008.007.008.016=+?=+=T δ 顶部附加水平地震作用为: kN 24221381142.0Ek 66=?==?F F δ 各质点横向水平地震作用按下式计算:

()6Ek 6 1 1δ-= ∑=F H G H G F j j j i i i (=i 1,2, (6) 地震作用下各楼层水平地震层间剪力为: ∑==n i j j i F V (i =1,2, (6) 各质点的横向水平地震作用及楼层地震剪力计算见表12。 表5—1 楼层地震剪力计算表 图5-1水平地震作用分布图 图5-2楼层地震剪力剪力分布图

地震对建筑的影响

第九组 组员:陈耀铭、黄伟鹏、江信贤 地震与民用建筑 一、民用建筑在地震中得震害特点 (一)砌体结构房屋得震害及分析 1)震害现象 (1)墙角得破坏:房屋得四角墙面上开裂以至于局部倒塌得现象。 (2)楼梯间得破坏:楼梯间两侧承重墙出现严重得斜裂缝。 (3)内外墙连接得破坏:内外墙连接处出现竖向裂缝,严重时纵横墙拉脱。造成纵墙外闪倒塌,房屋丧失整

体性。 (4)突出屋面得屋顶间等附属结构得破坏:地震时,平面突出部位出现局部破坏现象。相邻部位得刚度差异较大时尤为严重。突出屋面得屋顶间、烟囱、女儿墙等附属结构,由于地震“鞭鞘效应” 得影响,一般较下部主体结构破坏严重,而且突出部分面积与房屋面积相差越大,震害越严重,如 图所示。 (5)墙体得破坏:墙体出现水平裂缝、斜裂缝、X形裂缝,严重得则出现歪斜以致倒塌现象,图所示。 方向平行得墙体,在水平地震作用下,墙体首先出现斜裂缝,如果墙体高宽比接近1,则墙体出现X 形交叉裂缝;如果墙体得高宽比较小,则在墙体中间部位出现水平裂缝。 (6)其她部位常见破坏:由于楼盖缺乏足够得拉结或施工中楼板搁置长度过小,会造成楼板坠落;由于伸缩缝过窄,不能起到防震缝得作用,地震时缝两侧墙体放生碰撞而造成破坏。 2)分析:历次大地震,如1963年前南斯拉夫地震,1972年美国费尔南多斯地震,1976年罗马利亚地

震,1975年营口海城地震,1976年唐山地震以及2008年汶川地震中,都证明底部框架砌体结构房屋震害就是相当严重得。 在地震作用下,底部框架—抗震墙结构房屋得底层承受着上不砖房倾覆力矩得作用,其外侧柱会出现受拉得状况;底层为内框架时,外侧得砖壁柱则会因砖柱受拉承载力低而开裂,甚至严重破坏;底层为半框架时会出现底层横墙开裂,而后由于内力重分布,加重了层半框架得破坏;底层商店住宅,由于需要大空间,横墙较少,因底层得抗震能力弱形成特别得薄弱楼层,造成破坏特别严重。 (二)钢结构房屋得震害及分析 1) 钢结构得震害主要有节点连接得破坏、构件得破坏以及结构得整体倒塌三种形式。 2)分析:历次地震表明,在同等场地、地震烈度(seismic intensity)条件下,钢结构房屋得 震害要较钢筋混凝土结构房屋得震害小得多。以1985年9月墨西哥城大地震(里氏8、1级)得震害为例,其中倒塌与严重破坏得钢结构房屋为12栋,而钢筋混凝土房屋却有127栋。 1、节点连接得破坏 (1)框架梁柱节点区得破坏 由于节点集中力、构造复杂、施工难度较大,极易造成应力集中,因此节点破 坏时发生最多得一种破坏形式。1994年美国诺斯里奇(Northridge)地震与1995 年日本阪神地震均造成了很多梁柱刚性节点得破坏。2008年汶川地震也造成钢结 构网架节点破坏。 诺斯里奇地震时,H形截面得梁柱节点得典型破坏形式。由图中可见,大多数节 点破坏发生在梁端下翼缘处得柱中,这可能就是由于混凝土楼板与钢梁共同作用,

论地震对桥梁结构的影响及破坏形式

论地震对桥梁结构的影响及破坏形式 【摘要】当前我国交通建设事业发展较快,桥梁不管是在数量上还是在延伸长度方面上都在与日俱增,特别是在城市,高架桥已经成为了主要的交通动脉。然而,在地震的强烈影响下,桥梁设施会遭受巨大破损,甚至倒塌,其所带来的影响常常超过了桥梁因改建或维修所需要的巨额财政支出,由此可见,在我国公路交通建设中,必须加强提高桥梁的抗震能力以减轻一些损失。为此本文就阐述了地震对桥梁结构的影响及破坏形式,以期对提高桥梁的抗震能力提供理论支撑。 【关键词】地震;桥梁结构;影响;破坏形式 桥梁作为城市的主要交通动脉和重要的社会基础设施,不仅仅具有投资大、公共性强的特点,而且维护管理也显得比较困难。因此在抗震防灾、危机管理系统中,桥梁成了一个重要的组成部分。因而对于提高其抗震能力是加强区域安全、减轻地震损失的一项重要举措。特别是近年来,我国交通建设事业发展较为迅速,桥梁不管是在数量方面还是延伸长度方面都增长较快,可以说城市高架桥在大中城市中已成为了主要的交通动脉,给居民日常生活活动带来了方便,为国民经济中起到了重要作用。但是在地震的强烈影响下,桥梁设施会遭受巨大破损,甚至倒塌,其所带来的影响常常超过了桥梁因改建或维修所需要的巨额财政支出,由此可见,在我国公路交通建设中,必须加强提高桥梁的抗震能力以减轻一些损失。 1.地震对桥梁结构的影响 地震对桥梁结构的破坏,其主要有以下两种方式:第一种是场地相对位移从而引起的强制变形,第二种就是场地运动发生的结构物振动。前者是由于支点强制变形引起的过大的相对变形或超静定内力致使结构的安全性受到影响,而后者则是以惯性力的方式把地震荷载施加在结构物上从而导致安全性受到影响。 1.1场地运动引起的结构振动(第一种影响) 图1.1表示地震波从震源到结构物的传播过程示意图。如图所示,地震时,桥梁结构物遭受到的地震运动主要是因为震源产生的地震波先通过地壳逐渐传至地下的深层基岩,然后由深层基岩传到表面土层的场地,因此建筑在地基上的桥梁结构物在场地运动的影响下而产生振动以及变形。对于柔性结构的地震响应来说,不仅仅取决于同场地的振动外,而且还取决于相对于地基的振动,但是刚性结构的地震响应则主要由场地的运动决定。所以,桥梁结构物受地震惯性力影响程度不仅仅取决于场地运动特性,同时还取决于结构物自身特有的动力特性(如振动周期、阻尼等)。根据图1.1的地震波传播方式来看,震源产生的地震波传播到地表面,其过程从大的方面来划分,可分为两个阶段:第一阶段是地震波先通过地壳逐渐传至地下的深层基岩,第二阶段由深层基岩传到表面土层的建筑物。在第一阶段,地震波在传播的过程中,其波形的变化主要体现为振幅逐步减弱。按照机理振幅衰减原理可知,它包括三个部分:能量辐射衰减、粘性衰减

地震作用与结构周期之间联系思考

地震作用与结构周期之间联系思考 从地震影响系数与结构周期的关系及底部剪力法来看,结构周期越长,在结构产生的地震作用就越小;但从振型分解法可只取前面数个振型来计算地震作用及振型是按结构周期从大到小排列来看,似乎给人的感觉又是结构周期越长,在结构产生的地震作用就越大.你如何看待? 重申一下反应谱意义,反应谱是具有不同动力特性的结构对一个地震动过程的动力最大反应的结果,反应谱曲线不反映具体的结构特性,只反映地震动特性(地震动过程不同成分频率含量的相对关系),是地震动特性与结构动力反应的“桥梁”. 由地震加速度反应谱可计算单自由度体系水平地震作用:F=mSa(T),然而实际地震动无法预知,可谓千奇百怪,为了便于设计规范给出了加速度设计反应谱,该谱为地震系数(地震烈度与地面地震动加速度关系)与动力放大系数(结构最大加速度与地面最大加速度之比,正规化的反应谱)的乘积值,在特定的结构阻尼比下,依据场地、震中距将地震动分类,计算动力放大系数取平均后平滑处理即得设计反应谱. 底部剪力法是简化算法,针对地震反应可用第一振型(呈线性倒三角形)表征的结构,即地震影响系数与振型参与系数(其中的水平相对位移可用质点高度代替)假定只有一个,可对应于振型分解反应谱法中的第一振型.当两结构的基本周期不一致时,在“总质量一致”的条件下,周期大者地震影响系

数有减小的趋势(不一定减小,取决于基本周期大小),总水平地震剪力有减少的趋势,而各层处的水平地震作用不一定减小,除非结构满足“层高一致、质量分布一致”的条件.综上,底部剪力法是一种近似计算方法,两结构在总质量一致的条件下,周期大者总地震作用近似有减小的趋势(不一定减小,取决于基本周期范围),严格来讲未必,实际上规范的0.85与层质量、层高有关系. 相对于底部剪力法,振型分解反应谱法计算地震反应精度较高,将多自由度体系解耦为广义单自由度体系,实质上是按结构的振型将地震作用进行分解,求解分解地震作用下单位质量的反应,然后再依据振型规则将反应叠加为结构总反应.每一振型对应于一个振型周期,由于低振型>高振型,前振型周期所对应的地震影响系数(反应谱值)有减小的趋势,但每一振型下的各层的地震作用还与振型参与系数(反映了本振型在单位质量地震作用中所占的分量)、各层对应的振型向量值(取决于结构质量与刚度的分布)并不是所有层均是第一振型下值大)及本层质量有关.结构的总地震反应(注意是所有质点地震反应的代数和)以低阶振型反应为主,高阶振型反应对结构总地震反应的贡献较小,这一点毋庸置疑,振型各层地震作用具有方向性,总地震反应代数相加,低阶振型与0线交点要少于高阶振型,即同一结构下低阶总地震反应要大于高阶,即使反应谱值小,而各层地震作用则不一定,取决于质量与刚度的分布.

桥梁专业设计技术规定 第八章 桥梁震动及抗震

8 桥梁振动及抗震 8.1结构抗震体系 8.1.1结构应具有合理的地震作用传力途径和明确的计算简图。结构除了具有必要的承载能力以外,还应具有良好的变形能力和耗能能力,以保证结构的延性性能。 8.1.2结构的质量和刚度应均匀分布,避免因质量和刚度突变而造成地震时结构各部分相对变形过大。对于质量和刚度变化较大的部位,应采取有效措施予以加强。 8.1.3结构基础应建造在坚硬的地基上,尽可能避开活断层及地质条件不好的地基。当结构必须建造在软土地基或可能液化的地基上时,应对地基进行处理。 8.1.4上部结构应尽量采取连续的形式。当上部结构与下部结构之间的支座允许上部结构平动时,必须保证支承面宽度并采取相应的限位措施,防止落梁的发生。 8.1.5确定墩柱的截面尺寸时应避免墩柱的轴压比(墩柱所承受的轴向压力与抗压极限承载力之比)过大,以保证墩柱截面的延性性能。 8.1.6对于多跨连续结构,各中墩柱的截面尺寸和高度应使各柱的纵桥向刚度和横桥向刚度基本相同。跨径相差较大时,应考虑上部结构质量对横桥向频率的影响。对于地面高差较大的地形,可通过下挖地面来调整墩柱的高度。 8.1.7对于大跨度桥梁,应结合桥位处的地质条件和地震动特性等具体情况,对各种结构体系进行分析研究,选择抗震性能较好的结构体系。 8.2地震反应计算 8.2.1工程设计项目应按《地震安全性评价管理条例》(国务院令第323号)及各地方相应管理办法,要求业主对相应区域进行地震危险性分析,

并根据地震危险性分析进行结构的地震反应计算。在桥梁建设中尽量避开具有危险性的活动地震断层。活动性地震断层附近桥梁的地震反应计算要特别注意地面位移对结构的影响。按“条例”不需进行地震安全性评价的一般性工程,应按照《中国地震动参数区划图》(GB18306-xx)规定的设防要求进行抗震设防。 8.2.2应根据工程的重要性等级、场地的地质条件和地震烈度、结构的自振特性等情况,按照规范用反应谱方法进行结构的地震反应计算。对于大跨度桥梁,还应进行时程反应分析,并考虑地震动的空间不均匀性。 8.2.3对于地震作用的计算,应按公路桥梁相关规范执行,城市桥梁应根据道路等级和桥梁的重要性,按表8.1进行重要性系数修正。 表8.1 城市桥梁重要性修正系数Ci 考虑地震引起的位移,避免结构因位移过大而导致非强度破坏。 8.2.5对大跨度桥梁进行地震反应计算时,由于高阶振型的影响较大,必须计算足够多的振型。 8.2.6采用减震措施设计时,应结合具体桥型进行动力时程分析。 8.3构件抗震设计和抗震构造措施 8.3.1 应搜集桥位处地震基本烈度、地质构造、地震活动情况、工程地质及水文地质条件,并根据地震基本烈度及桥梁重要性等级采取相应的

地震对建筑的影响

地震对建筑的影响 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8

第九组 组员:陈耀铭、黄伟鹏、江信贤 地震与民用建筑 一、民用建筑在地震中的震害特点 (一)砌体结构房屋的震害及分析 1)震害现象 (1)墙角的破坏:房屋的四角墙面上开裂以至于局部倒塌的现象。 (2)楼梯间的破坏:楼梯间两侧承重墙出现严重的斜裂缝。

(3)内外墙连接的破坏:内外墙连接处出现竖向裂缝,严重时纵横墙拉脱。造成纵墙外闪倒 房屋丧失整体性。 (4)突出屋面的屋顶间等附属结构的破坏:地震时,平面突出部位出现局部破坏现象。相邻的刚度差异较大时尤为严重。突出屋面的屋顶间、烟囱、女儿墙等附属结构,由于地震鞘效应”的影响,一般较下部主体结构破坏严重,而且突出部分面积和房屋面积相差越 震害越严重,如图所示。 (5)墙体的破坏:墙体出现水平裂缝、斜裂缝、X形裂缝,严重的则出现歪斜以致倒塌现象,所示。方向平行的墙体,在水平地震作用下,墙体首先出现斜裂缝,如果墙体高宽比接1,则墙体出现X形交叉裂缝;如果墙体的高宽比较小,则在墙体中间部位出现水平裂缝

(6)其他部位常见破坏:由于楼盖缺乏足够的拉结或施工中楼板搁置长度过小,会造成楼板落;由于伸缩缝过窄,不能起到防震缝的作用,地震时缝两侧墙体放生碰撞而造成破坏 2)分析:历次大地震,如1963年前南斯拉夫地震,1972年美国费尔南多斯地震,1976年罗亚地震,1975年营口海城地震,1976年唐山地震以及2008年汶川地震中,都证明底部框架砌体结房屋震害是相当严重的。 在地震作用下,底部框架—抗震墙结构房屋的底层承受着上不砖房倾覆力矩的作用,其外侧柱现受拉的状况;底层为内框架时,外侧的砖壁柱则会因砖柱受拉承载力低而开裂,甚至严重破坏; 层为半框架时会出现底层横墙开裂,而后由于内力重分布,加重了层半框架的破坏;底层商店住宅由于需要大空间,横墙较少,因底层的抗震能力弱形成特别的薄弱楼层,造成破坏特别严重。 (二)钢结构房屋的震害及分析 1)钢结构的震害主要有节点连接的破坏、构件的破坏以及结构的整体倒塌三种形式。 2)分析:历次地震表明,在同等场地、地震烈度(seismic intensity)条件下,钢结房屋的震害要较钢筋混凝土结构房屋的震害小得多。以1985年9月墨西哥城大地震(里氏级的震害为例,其中倒塌和严重破坏的钢结构房屋为12栋,而钢筋混凝土房屋却有127栋。 1、节点连接的破坏 (1)框架梁柱节点区的破坏 由于节点集中力、构造复杂、施工难度较大,极易造成应力集中,因此节点破 坏时发生最多的一种破坏形式。1994年美国诺斯里奇(Northridge)地震和 1995年日本阪神地震均造成了很多梁柱刚性节点的破坏。2008年汶川地震也造成 钢结构网架节点破坏。 诺斯里奇地震时,H形截面的梁柱节点的典型破坏形式。由图中可见,大多数 节点破坏发生在梁端下翼缘处的柱中,这可能是由于混凝土楼板与钢梁共同作用,

(整理)地震作用下框架内力和侧移计算.

6 地震作用下框架内力和侧移计算 6.1刚度比计算 刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值。为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第3.4.2条规定:抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.5.2条规定:对框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比计的比值不宜小于0.7,且与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。计算刚度比时,要假设楼板在平面内刚度无限大,即刚性楼板假定。 7.0939.0/1136076/10669082 11 >== = ∑∑mm N mm N D D γ,满足规范要求; ()8.0939.0/113607611360761136076/1066908334 321 2>=++?=++=∑∑∑∑mm N mm N D D D D γ,满 足规范要求。 依据上述计算结果可知:刚度比满足要求,所以无竖向突变,无薄弱层,结构竖向规则,故可不考虑竖向地震作用。将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,框架各层层间侧移刚度∑i D ,见表6-4。 表5-4框架各层层间侧移刚度 楼层 1层 2层 3层 4层 5层 6层 突出屋面层 ∑i D 1066908 1136076 1136076 1136076 1136076 1136076 258396 6.2水平地震作用下的侧移计算 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)附录C 中第C.0.2条可知:对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构,其基本周期可按公式6-1计算。 T T T μψ7.11= (6-1) 式中:1T ——框架的基本自振周期; T μ——计算结构基本自振周期的结构顶点假想位移,单位为m ; T ψ——基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。

桥梁抗风与抗震

桥梁抗风与抗震 1.桥梁抗震 1.1桥梁的震害及破坏机理 调查与分析桥梁的震害及其破坏机理是建立正确的抗震设计方法,采取有效抗震措施的科学依据。 国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明,桥梁震害主要表现为: (1)上部结构的破坏:桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形不多,一般都是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而引起的。如落梁,一种是由于弹性设计理论采用毛截面刚度,这样就会低估横向地震作用和位移。导致活动节点处所设置的支座长度明显不足以及相邻梁体之间因横向距离不足而引起的相互冲击,造成落梁及相邻结构的撞击破坏;另外一种是由于地基土的作用造成大的地震位移,这种桥梁震害主要发生在建在软土或者可能液化的地基土上的桥梁上。软土通常会使结构的振动反应放大,使得落梁的可能性增加。 (2)支座连接部位的破坏:这中破坏比较常见,由于连接部位的破坏会引起力传递方式的变化,从而对结构其他部位的抗震产生影响,进一步加重震害。这种破坏是抗震设计中最关注的问题之一。 (3)下部结构和基础的破坏:下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌,并在震后难以修复使用的主要原因。除了地基毁坏的情况,桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力,瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的,从大量震害实例来看,比较高柔的桥墩多为弯曲破坏,矮粗的桥墩多为剪切型破坏,介于两者之间的为混合型。地基破坏主要表现为砂土液化,地基失效,基础沉降和不均匀沉降破坏及由于其上承载力和稳定性不够,导致地面产生大变形,地层发生水平滑移,下沉,断裂。 (4)桥台沉陷,当地震加速度作用时,由于桥台填土与桥台是不完全固结的,桥台填土的纵向土压力增大,桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力,造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。由于桥面的支撑作用,桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转,导致基础破坏。如果桥台基础在液化土上,又将引起桥台垂直沉陷,最终导致桥梁破坏。 以上所介绍桥梁的几种破坏形式是相互影响的,不同的地质条件和不同的抗震措施所造成的破坏程度和类型往往是不同的。这就要求我们在桥梁设计中尤其是不规则桥梁和大跨度桥梁,必须从整体分析桥梁的抗震性能。 1.2抗震分析理论

桥梁抗风抗震复习资料

第一讲 1、《中华人民共和国防震减灾法》的主要内容是什么? 答:主要内容包括:1.《防震减灾法》的立法目的2.《防震减灾法》的调整对象及适用范围3.防震减灾工作方针4.对各级人民政府的基本要求。5.政府各部门在防震减灾工作中的职责6.单位和个人的义务7.群测群防工作8.依靠科学进步提高防震减灾工作水平9.提高政府领导防震减灾工作能力10.提升地震监测能力和社会服务职能11.提高建设工程的抗震设防水平12.提高社会的非工程性地震预防能力13.及时完善地震应急救援等相关规定。 2、地震引起的地表破坏现象有哪几种? 答:1.地表断裂 2.滑坡 3.砂土液化 4.软土震陷 3、工程结构主要有哪些震害现象? 答:建筑结构软弱层机制破坏、钢筋混凝土柱压弯破坏和剪切破坏、梁柱节点破坏、框架填充墙剪切破坏、桥梁结构落梁、整体或部分倒塌、钢筋混凝土桥墩压弯破坏和剪切破坏、桥梁碰撞、节点破坏、现代斜拉桥震害现象等。 4、近年来结构震害的主要经验教训是什么? 答:⑴结构抗震设防应采用性能设计原则。即在综合考虑工程造价、结构遭遇地震作用水平、结构的重要性、耐久性和修复费用等因素下,定义结构允许的损坏程度(性能)。 ⑵结构抗震设计应同时考虑强度和延性,尤其注重提高结构整体及延性构件的延性能力。 ⑶重视采用减隔震的设计技术,以提高结构的抗震性能。 ⑷对体系复杂的结构,强调进行空间非线性动力时程分析的必要性。 ⑸对桥梁结构,应重视支座的作用及其设计,同时开发更有效的防落梁装置。 ⑹充分认识到按早期规范设计的旧结构的地震易损性,认识到对重要的旧结构进行抗震加固的紧迫性和必要性。 ⑺充分认识到城市生命线工程遭受地震破坏可能导致的严重社会后果,认识到保证城市生命线工程抗震安全性的意义。 ⑻充分认识到,地震区的一切新建工程都都必须严格按照国家颁布的抗震设计规范进行设防,为此而增加一些基建投资是值得的和必要的。 第二讲 1、构造地震的成因是什么? 答:构造地震主要是由于断层的错动而造成的。自板块构造学说提出后,人们已广泛接受这样的观点:断层错动是由全球性的大规模板块构造运动所造成的。可以说,板块构造运动是构造地震发生的宏观背景,而断层错动则是构造地震发生的局部机制。 2、什么是地震动的特性及其三要素? 答:特性:地震动是以运动方式出现。地震动是迅速变化的随机振动,地震动的这一特点,导致了抗震设计对地震作用峰值的关注。地震动对结构的作用效应与结构的动力特性和变形反应有关。地震动具有更大的不确定性,这使得抗震设计不能完全依靠强度安全储备。 三要素:地震动的幅值(最大振幅或叫峰值)、频谱(波形)和持续时间(简称持时), 3、什么是地震安全性评价? 答:地震安全性评价是指对具体建设工程场址及其周围地区的地震地质条件、地

2020年一建市政精讲第29讲- 城市桥梁结构组成与类型

2020年一建市政课程 1K412010 城市桥梁结构形式及通用施工技术 1K412011 城市桥梁结构组成与类型 本节知识框架 一、桥梁基本组成与常用术语 (二)桥梁的基本组成 桥梁由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基本部分组成。 (1)上部结构:在线路遇到障碍而中断时,跨越这类障碍的主要承载结构。 桥跨结构:线路跨越障碍(如江河、山谷或其他线路等)的结构物。 (2)下部结构:包括桥墩、桥台和墩台基础,是支承桥跨结构的结构物。 1)桥墩:是在河中或岸上支承桥跨结构的结构物。 2)桥台:设在桥的两端;一边与路堤相接,以防止路堤滑塌;另一边则支承桥跨结构的端部。为保护桥台和路堤填土,桥台两侧常做锥形护坡、挡土墙等防护工程。 3)墩台基础:是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。 (3)支座系统:在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。它不仅要传递很大的荷载,并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位。 (4)附属设施:包括桥面系(桥面铺装、防水排水系统、栏杆或防撞栏杆以及灯光照明等)、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等。 1)桥面铺装(或称行车道铺装):铺装的平整性、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时,其技术要求甚严。

2)排水防水系统:应能迅速排除桥面积水,并使渗水的可能性降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。 3)栏杆(或防撞栏杆):既是保证安全的构造措施,又是有利于观赏的最佳装饰件。 4)伸缩缝:桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙,以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不颠簸,桥面上要设置伸缩缝构造。 5)灯光照明:现代城市中,大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑,大多装置了灯光照明系统,构成了城市夜景的重要组成部分。 (三)相关常用术语 (1)净跨径:相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距。对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 (2)计算跨径:对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。 (3)总跨径:多孔桥梁中各孔净跨径的总和,也称桥梁孔径,反映桥下泄洪的能力。 (4)桥梁高度:指桥面与低水位之间的高差,或指桥面与桥下线路路面之间的距离,简称桥高。 (5)桥梁全长:两岸桥台翼墙(侧翼或八字墙)尾端间的距离 (6)桥下净空高度:设计洪水位、计算通航水位或桥下线路路面至桥跨结构最下缘之间的距离。 (7)拱轴线:拱圈各截面形心点的连线。 (8)建筑高度:桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离。 (11)矢跨比:计算矢高与计算跨径之比,也称拱矢度,它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。 (12)涵洞:用来宣泄路堤下水流的构造物。通常在建造涵洞处路堤不中断。凡是多孔跨径全长不到8m 和单孔跨径不到5m的泄水结构物,均称为涵洞。 二、桥梁的主要类型 桥梁分类的方式很多,通常从受力特点、建桥材料、适用跨度、施工条件等方面来划分。 (一)按受力特点分 结构工程上的受力构件,总离不开拉、压、弯三种基本受力方式,由基本构件组成的各种结构物,在力学上也可归结为梁式、拱式、悬吊式三种基本体系以及它们之间的各种组合。

桥梁抗震论文

桥梁抗震的研究进展 摘要:路线是一种线状工程构造物,所经过的自然地理环境复杂多变,经常遭受自然灾害的破坏。其中地震对公路工程具有极大的破坏作用,常常造成严重的交通中断。国内外的地震灾害表明,交通网络在整个社会生命线抗震防灾系统中越来越重要。震区桥梁的损坏坍塌,不仅阻碍当时的救援工作,而且影响灾后的救援工作。所以对桥梁抗震应给予充分的重视。 关键词:桥梁抗震;历史;现状;展望;减震;动力响应分析;设计理论 近几年来,世界各地强震不断,汶川等地震给人民的生命财产带来巨大危害。地震使交通系统严重毁坏,地震造成的交通中断直接影响着救灾工作的进行,扩大了次生灾害损失,使生命财产遭受巨大损失。近30 多年来,地震灾害的沉痛教训不断地警示着世人,使人们对桥梁的抗震研究工作逐渐受到重视,桥梁抗震理论及技术水平日渐提高。简要叙述了桥梁抗震研究中概念、分析方法、设计方法、抗震设计规范、减震加固技术的历史概况和现状,并展望了今后桥梁抗震研究的发展趋势。 1 桥梁抗震研究的重要转折点 尽管在1926 年,就有了第一部涉及桥梁抗震设计条款的规范——《关于公路桥梁细则草案》 [1],与建筑结构的抗震研究相比,桥梁抗震研究相对滞后,但是在近30 多年来,每次惨痛的地震灾害发生后,桥梁抗震理论和技术水平都会迈上一个新的台阶。 1906 年4 月18 日San Francisco 发生7.9 级地震,这次地震是美国加州历史上破坏最严重的一次地震,对于地震工程来讲也是最有意义的地震之一,也是历史上第一次有桥梁震害记录的地震,但是,这次地震并未引起人们对桥梁抗震的关注。1971 年2 月9 日美国发生San Fernando 地震,震源深度12.8km,仅6.7 级就显示出生命线工程破坏的严重后果,由于桥梁抗震能力不足,地震造成5 座桥梁塌落,42 座桥梁损坏。在地震发生之前,美国一直套用建筑结构抗震设计规范,这次地震对美国桥梁抗震设计的发展是一个非常重要的转折点,十年后,也就是1981 年美国联邦公路局出版了《桥梁抗震设计指南》,经过不断的应用与修改,于1992 年纳入了美国《公路桥梁标准规范》,也就是常说的AASHTO 规范。在1971 年San Fernando 地震后,提出了生命线工程的概念,延性抗震设计也开始被各国重视[2]。美国Loma Prieta地震发生在1989年10月17日,太平洋夏令时间17 时04 分,震级为M7.0,此次地震的震源深度为16.5km。地震中高速公路880 号线双层的Cypress 高架桥在地震中倒塌,SanFrancisco-Okaland 海湾大桥发生落梁,震后用于修复桥梁的费用估计约为20 亿美元。美国学者Bertero 在总结这次地震后提出了基于性能的抗震设计理论,基于性能的抗震设计理论是抗震设计理论的一次重大变革。1994 年1 月17 日,当地时间凌晨 4 时31 分,美国加州发生Northridge 地震,震级为M6.7,震源深度为16km。这次地震是美国有史以来造成经济损失最为惨重的一次自然灾害,地震造成Los Angeles 市高速公路上多座桥梁严重破坏,交通运输网络被切断,也再一次警示人们交通网络中断的危害性。 1923 年9 月1 日在日本发生8.2 级的关东地震,震源深度10km。由于地震强度大,震源浅,再加上当时东京都地区经济发达、人口密度大等因素,地震造成巨大的经济损失,这次地震也使人们意识到桥梁抗震安全的重要性。关东地震的第二年,日本建立了最早的桥梁下部结构工程的抗震方法,1926 年日本制定并颁布了第一部与公路桥梁抗震设计有关的

浅谈地震对砖混结构的破坏和影响

浅谈地震对砖混结构的破坏和影响 摘要 砖混砌体房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式。总结多层砖混砌体房屋的震害经验,房屋结构体系不合理或存在缺陷是多层砌体房屋产生震害的主要原因之一。因此多层砌体房屋合理的抗震结构体系,对于提高房屋的抗震能力是非常必要的,也是房屋抗震设计中应考虑的关键问题。 关键词:结构体系结构设计砖混结构

目录 中文摘要……………………………………………………………………………I 一、优先采用横墙承重或纵横共同承重 (4) 二、纵横墙的布置应均匀对称 (4) 三、纵横墙竖向的结构 (5) 四、抗震地区的抗震考虑 (5) 五、防震缝的设置 (6) 六、楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处 (6) 七、关于墙体问题 (7) 八、钢筋混凝土预制挑檐应加强锚固 (7) 九、总结 (8) 参考文献 (8)

一、优先采用横墙承重或纵横共同承重 多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝,严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵、横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。墙体布置时,应尽量采用纵墙贯通的平面布置,当纵墙不能贯通布置时,可在纵横墙交接处采取加强措施,也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋;防止纵、横墙交接处被拉开。纵墙承重的砌体结构,由于楼板的侧边一般不嵌入横墙内,横向地震作用有很少部分通过板的侧边直接传至横墙,而大部分通过纵墙经由纵横墙交接面传至横墙。因而,地震时外纵墙因板与墙体的拉结不良而成片向外倒塌,楼板也随之坠落。横墙由于为非承重墙,受剪承载能力降低,其破坏程度也比较重。而横墙开洞较少,又有纵墙作为侧向支承,所以横墙承重的多层砌体结构具有较好的传递地震作用的能力。 二、纵横墙的布置应均匀对称,沿平面内宜对齐,同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀,同时应尽量减少复杂装立面所造成的附加震害 多层砌体房屋的平、立面布置应规则对称,最好为矩形,这样可避免水平地雳作用下的扭转影响。然而对于避免水平地震作用下的扭转仅房屋平面布置规则还是不够的,还应做到纵横墙的布置均匀对称。砖墙沿平面内对齐、贯通,能减少砖墙、楼板等受力构件的中间环节,使震害部位减少,使震害程度减轻;同时,由于地震作用传力路线简单,中间不间断,构件受力明确,其简化的地震作用分析能较好地符合地震作用的实际。房屋的纵向地震作用分至各纵轴后,

地震作用下结构相应自学报告

地震作用下结构相应自学报告运动方程 反应量 反应时程 反应谱 位移,伪速度与伪加速度反应谱 联合反应谱 反应谱应用-确定结构峰值反应 反应谱与设计反应谱

1.运动方程 图1 地面运动时结构响应示意 如图单自由度结构,在地面运动时质点处于动平衡状态,根据达朗贝尔原理,质点动平衡方程可以表示为: f I+f D+f S=0(1-1) 其中,f I为惯性力,f D为阻尼力,f S为结构给质点的弹性回复力。 在平衡关系的三项中,惯性力取决于质点的绝对加速度,而弹性回复力和阻尼力则分别取决于结构变形和变形速度,即相对变形和相对速度。因此,式(1-1)可表达为: mu t+cu+ku=0(1-2) 其中,上标t的量为绝对坐标系下的量,无上标的量为地面参考系下的量。对于加速度而言,由于地面参考系与绝对加速度没有相对转动,因此有 u t=u+u g(1-3) 其中u g为地面运动的加速度。将式(1-3)代入(1-2)并进行整理,得到一般单自由度线弹性结构在地震激励下的运动方程: u+2ζωn u+ωn2u=?u g(1-4) 2.反应量 对于工程结构在地震中的响应,我们一般关心结构在地震中的内力和变形,而对于一些振动敏感的仪器设备,还会关注该处的绝对加速度。对于给定结构,结构内力和变形取决于相对位移,同时相对速度对结构的阻尼力也起到了绝对作用。因此地震中我们应关注结构的相对量u,u和u以及绝对量u t,u t和u t。

3.反应时程 反应时程是指在一次地震中某个结构的特定物理量随时间变化的情况。在单自由度体系中,由结构的质量、刚度性质和地震动的具体输入,可以通过动力学方法计算出位移随时间的变化规律。另一方面,为了简化计算过程并且不失真实的表达结构的振动情况,使用等效静力法来计算结构的内力,这里引入了伪加速度A的概念,其量纲与加速度u相同,数值上为ωn2u,作用在质点上以为静外力对结构内力进行计算。 A=ωn2u(3-1) 4.反应谱 对于一给定地震动,我们在考察结构在该地震动下的响应时,最关心结构的最大响应,包括最大位移、最大速度和最大加速度,此时结构的最大响应只与结构的固有周期和结构的阻尼比有关。将同一阻尼比的不同周期的结构在该地震动作用下的最大位移、速度和加速度分别画在图表中,即得到该地震动的位移、速度和加速度的反应谱。反应谱的横轴为结构的固有周期,纵轴为地震动引起的结构的最大响应,即最大位移、最大速度或最大加速度,对于一特定阻尼比,一个地震动对应一组反应谱,因此,反应谱反映的是地震动的固有特性。图2直观的表现出了反应谱的含义。 图2 反应谱的直观含义 5.位移,伪速度和伪加速度反应谱

桥梁抗震构造措施

桥梁抗震的构造要求有哪些? 1.对简支梁,连续梁等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,阻止梁的横向位移。 2.对悬臂梁和T型刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横向相对位移的构造措施。 3.对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。 4.对简支梁应采取措施防止地震中落梁,如采用螺栓连接,钢夹板连接,以及将基础置于可液化层一定深度等措施。 5.对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁,承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。 6.对于砖石混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础连接处,截面突变处的抗剪强度。 7.桥台胸墙应予加强。在胸墙与梁端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青、油毛毡等。 8.砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级使用。 9.不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建,并应合理布置桥孔,避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡上的突变处。 10.大跨径拱桥的主拱圈,宜采用抗扭刚度较大整体性较好的断面型式,如箱形拱,板拱等。当主拱圈采用组合断面时,应加强组合截面的连接强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。 11.大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防止落拱构造措施。 12.砖石、混凝土腹拱的拱上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余铰拱宜采用连续结构。 13.拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。 14.刚性地基烈度为9度时,或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连拱桥与端腹孔,均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面,设置防落牛腿以及将主拱钢筋伸入墩台帽内。 桥梁结构抗震措施 【提要:措施,抗震,结构,桥梁,】 桥梁结构抗震措施 为防止或减轻震害,提高结构抗震能力,对结构构造所作的改善和加强处理,通常称为抗震措施。各国的工程结构抗震规范对此都有明确的规定。对于桥梁结构,这些措施可归纳为:①对结构抗震的薄弱环节在构造上予以加强;②对结构各部加强整体联结;③对梁式桥,要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块,以及上部结构之间的连接件;④加强桥梁支座的锚固;⑤加强墩台及基础结构的整体性,增强配筋,提高结构的延性;⑥对桥位处的不良土质应采取必要的土层加固措施;⑦须特别重视施工质量,如施工接缝处的强度保证等;⑧在重要的大桥上,必要时需采用减震消能装置,如橡胶垫块,特制的消能支座等。

地震灾害对铁路桥梁的影响及其抗震设计方案与减隔震控制研究

地震灾害对铁路桥梁的影响 及其抗震设计与减隔震控制研究 李龙安 <中铁大桥勘测设计院有限公司教授级高工,湖北武汉 430050) 摘要:通过汶川大地震的多座典型桥梁的震害,分析了此次大地震对公路桥梁破坏重而对铁路桥梁破坏较轻的机理,根据铁路桥梁的结构特点,从铁路桥梁的抗震概念设计、抗震计算设计、抗震构造设计等三个方面着手,提出了铁路桥梁各设计阶段应有主辅之分的抗震设计思想,指出了减轻铁路桥梁震害的有效途径之一是采用减隔震控制技术。 关键词:铁路桥梁震害;抗震设计;减震控制技术;隔震控制技术;研究 1 概述 2008年5月12日四川汶川发生8级强烈地震,作为灾后救援的生命线工程——道路桥梁工程遭到全面破坏,使救援部队不能按时到达灾区第一线,给国家、社会和人民的生命财产带来了巨大损失。 此次大地震虽过去了将近两年,但反思这次特大地震,再一次给我们铁路工程建设者敲响了警钟,铁路桥梁工程的安全及抗灾能力,直接关系到人民生命和财产的安全,建设者必须重视,作为建设工程的重要参与者——广大的设计人员更应高度重视。 通过汶川大地震的多座典型桥梁的震害,分析了此次大地震对公路桥梁破坏重而对铁路桥梁破坏较轻的机理,根据铁路桥梁的特点,从铁路桥梁的抗震概念设计、抗震计算设计、抗震构造设计等三个方面出发,提出了铁路桥梁在不同设计阶段的设想:工可研究阶段的抗震设计应以概念设计为主,计算和构造设计为辅;初设阶段的抗震设计应以计算设计为主,构造设计为辅;施工图设计阶段的抗震设计则主要以构造设计为主,计算设计为辅。指出了减轻铁路桥梁震害的有效途径之一是采用减隔震技术。 2汶川大地震的桥梁震害 2.1 公路桥梁的震害 汶川大地震中,作为灾后救援的生命线工程——道路桥梁工程遭到全面破坏。但公路桥梁和铁路桥梁的破坏程度有所不同,破坏部位也有差别。公路桥梁的震害主要是:<1)落梁:连续梁和简支梁落梁 桥例:都汶高速庙子坪大桥落梁的一孔是在伸缩缝的位置,其他几孔50m简支T梁破坏主要是挡块被剪切破坏,见图2-1。 <2)拱桥破坏:从破坏现象看,因落梁或者拱腿断裂所致

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