第二讲桥梁震害.

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2.桥梁震害

1994年美国北岭地震（Northridge Earthquake ）
1995年日本阪神地震 (Kobe Earthquake) 1999年台湾集集地震 2008年汶川地震
2.1 1989年洛马普里埃塔地震（LOMA PRIETA EARTHQUAKE）
震级为ML7.0
由贯穿加利福尼州的圣安德烈斯断层（San Andreas Fault）断裂引起
坏基础——软弱地基上的扩大基础发生沉降或滑
移等震害现象；由于基础上部传递的剪力和弯矩过大引起桩基破坏。
1.3 支座破坏
支座倾倒、脱落、移位、螺栓拔出剪断及构造上的破坏等形式
原因：单纯按静力设计；
二、典型的桥梁震害
1989年美国洛马普里埃塔地震（Loma Prieta Earthquake）
震级为M7.2
震中位于淡路岛的东北部，距神户市中心西南大约20km，地震动持续了大约20秒钟，记录到的最大地面水平运动加速度峰值约为0.8g，竖向运动最大加速度峰值约为0.3g。
地震共造成6千人死亡和3万4千余人受伤，30 多万人无家可归，直接经济损失约为1000亿美元。
阪神高速公路神户段桥梁倒塌
工程结构抗震学
第二章桥梁震害
赵冠远
北京交通大学土木建筑工程学院
一、桥梁震害分类
上部结构破坏桥墩、桥台、基础破坏支座破坏
1.1 上部结构破坏
落梁—墩台倾倒、错位引起碰撞—相邻间距过小侧倾—Ｔ形梁横向联接较薄弱
1.2 桥墩、桥台、基础破坏
桥墩——弯曲、剪切破坏桥台——由于本身抗震能力不足或边坡滑移破
南投实时测报站记录的水平地震动峰值加速度 Байду номын сангаас989gal（约1g）。

汶川地震桥梁震害

红白中桥－拱桥，栏杆破坏，桥头落石
二、典型桥梁震害
天府大道跨线桥－连续梁桥，栏杆破损，锥坡下沉
金马河大桥－简支梁桥，栏杆破损，锥坡下沉
主要内容
一．汶川地震基本情况
二．典型桥梁震害三．桥梁间接震害（次生地质灾害）四．简支梁桥震害五．连续梁桥震害
六．连续刚构桥震害
七．小结
墩顶压溃－－湔江河大桥
四、简支梁桥震害
（4）桥墩震害
墩顶塑性铰－－湔江河大桥、南坝大桥
盖梁开裂－－湔江河大桥
盖梁开裂十分少见，但在湔江河大桥中，多个盖梁出现了此现象。
四、简支梁桥震害
（4）桥墩震害
墩顶剪切破坏－－映秀顺河桥
墩底塑性铰
盖梁悬臂开裂
四、简支梁桥震害
（4）桥墩震害
墩顶开裂
墩底开裂
四、简支梁桥震害
（2）主梁落梁－主梁移位的极端形式
4×25+27 都江堰
土路
汶川
P0
P1
支座震害
P2
P3
P4
P5
映秀岷江桥因横向位移过大而部分横向落梁
第1跨边梁落梁
20cm
主梁平面转动
40cm
43cm
180cm
150cm
75cm
45cm
15cm
四、简支梁桥震害
Basically intact
二、典型桥梁震害
庙子坪大桥主桥－连续刚构桥，主梁开裂，底板几乎压溃
二、典型桥梁震害
映秀岷江大桥－简支梁桥，主梁横向移位1.2m
寿江大桥－简支梁桥，主梁纵向移位60cm，几乎落梁
二、典型桥梁震害
3、中等震害桥梁中等震害－－承载能力基本无损失。震后经维修可以使用

桥梁抗震——精选推荐

桥梁抗震第⼀章地震概述1、地球构造地球的内部结构为⼀同⼼状圈层构造，由地⼼⾄地表依次分化为地核（3470Km）、地幔（2900Km）、地壳（30Km）。

地球平均半径6400Km，地壳与地幔的分界⾯为莫霍⾯，是⼀个地震波传播速度急剧变化的不连续⾯。

2、地震类型构造地震、⽕⼭地震、陷落地震、诱发地震、⼈⼯地震3、⾥⽒震级概念规定以震中距100km处“标准地震仪”（周期0.8s,放⼤倍数2800,阻尼系数0.8）所记录的最⼤⽔平地动位移（单振幅,以µm计）的常⽤对数为该地震的震级。

4、地震烈度概念地震烈度：指某⼀地区的地⾯和各类建筑物遭受⼀次地震影响的强弱程度。

基本烈度：指在今后⼀定时期内，在⼀般场地条件下，可能遭受的最⼤地震烈度。

（⽤于抗震设防）地震区划：指在地图上按地震情况的差异划分出的不同区域。

5、地震波分类及特点地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表⾯传播的⾯波，其中体波包括纵（P）波和横（S）波，⽽⾯波分为瑞利波和乐浦波，对建筑物和地表的破坏主要以⾯波为主。

纵波，振动⽅向与传播⽅向⼀致或平⾏的波，即媒介（质点）的运动⽅向同波的运动⽅向相同或相反，⼜称为压缩波。

周期短，振幅⼩，波速快，可在所有介质中传播。

横波，质点的振动⽅向与波的传播⽅向垂直，是剪切波。

周期长，振幅⼤，波速慢，只能在固体介质中传播。

瑞利波，质点在与地⾯垂直的平⾯内沿波的前进⽅向做椭圆反时针⽅向运动。

振幅⼤，在地表以竖向运动为主。

乐浦波，质点在地平⾯内做与波前进⽅向相垂直的运动。

⼀般来说，与体波相⽐，⾯波的周期较长，振幅较⼤，波速较慢，⾯波的衰减也较慢，能传到较远的⽅向。

6、地震动概念，三要素，影响因素地震动，也称地⾯运动，是指由震源释放出来的地震波引起的地表附近⼟层的振动。

地震动是地震和结构抗震之间的桥梁，⼜是结构抗震设防的依据。

三要素：地震动强度（振幅、峰值）、频谱特性、强震持续时间。

影响因素：震源、传播介质与途径、局部场地条件。

桥梁抗震课件

地震灾害对人类社会和经济造成巨大的损失。除了人员伤亡外，地震还会破坏基础设施、造成交通中断、通讯不畅等，影响人们的生产和生活。
地震对桥梁的影响
桥梁在地震中的反应
桥梁在地震中会受到不同程度的震动和位移，如果桥梁设计不合理或抗震能力不足，就可能发生损坏或倒塌。
桥梁抗震设计
为了减轻地震对桥梁的影响，需要进行抗震设计。抗震设计需要考虑桥梁的结构形式、材料、基础等因素，采取有效的抗震措施，如加强桥梁的支撑结构、设置减震装置等。同时，还需要进行抗震性能评估和抗震加固等工作。
以提高桥梁的整体抗震性能。
新型抗震材料的应用
高性能混凝土
采用高强度、高韧性、高耐久性的混凝土材料，提高桥梁的承载能力和延性。
复合材料
利用纤维增强复合材料（FRP）的轻质、高强和抗疲劳性能，对桥梁进行加固和修复。
阻尼器
利用阻尼器的能量吸收和耗散能力，降低地震对桥梁的冲击。
新型抗震结构的优势与挑战
பைடு நூலகம்地震的分类
根据不同的分类标准，地震可以分为不同的类型。如根据震源深度，地震可分为浅源地震、中源地震和深源地震；根据成因，地震可分为构造地震、火山地震、塌陷地震和人工地震等。
地震波的传播
地震波的传播方式
地震波主要通过三种方式传播：横波、纵波和面波。横波和纵波是地球内部传播的体波，面波则是在地表传播的波。
抗震设计的优化策略
加强关键部位
对桥梁的关键部位如桥墩、支座等采取加强措施，提高其抗震能力。
设置减震装置
在桥梁结构中设置减震支座、阻尼器等减震装置，减小地震对桥梁的冲击。
优化施工方法
采用合理的施工方法和技术，确保桥梁结构的整体性和稳定性，提高其抗震性能。

桥梁抗震ppt课件

3. 计算等效单自由度{系Fe统rr}的等c c效orr 刚度和等效粘滞阻尼比；
4. 利用反应谱方法计算结构特征力效应和特征位移效应－需求分析；
5. 进行需求/能力比计算，评估结构的抗震性能。
精品课件
32
单振型反应谱法
反应谱的概念
根据D’Alembert原理，单自由度振子的振动方程可以表示为：
上述振动方程的m 解(可g 以y 用) 杜cy 哈美k（ y0 Duhay m e2 l）积y 分公2y式来g 表示：
抗震设防标准制定原则
桥梁工程的抗震设防标准，即为如何确定“地震荷载”的标准。荷载定得越大，即抗震设防标准要求越高，桥梁在使用寿命期间为抗震设防需要投入的费用也越大。然而，桥梁在使用寿命期间遭遇抗震设防标准所期望的地震总是少数。这就是决策的矛盾点：一方面要求保证桥梁抗震安全，另一方面又要适度投入抗震设防的费用，使投入费用取得最好的效益。
精品课件
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单振型反应谱法
反应谱的概念
由于地震加速度是不规则的函数，上述积分公式难以直接求积，一般要通过数值积分的办法来求得反应的时程曲线。对不同周期和阻尼比的单自由度体系，在选定的地震加速度输入下，可以获得一系列
的相对位移y、相对速度 y 和绝对加速度 y 的反应时程曲线，并可从
中找到它们的最大值。以不同单自由度体系的周期Ti为横坐标，以不同阻尼比C为参数．就能绘出最大相对位移、最大相对速度和最大绝对加速度的谱曲线，分别称为相对位移反应谱、拟相对速度反应谱和拟加速度反应谱(分别可简称为位移反应谱、速度反应谐和加速度反应谱)，并用符号记为SD、PSV和PSA，这三条反应谱曲线合起来简称为反应谱。
称为动力放大系数，其值可以直接由标准化反应谱曲线确定。上

桥梁结构抗震

桥梁构造抗震一根本知识点地震：地球内某处因地球构造运动岩层突然破裂〔构造地震〕，或因局部岩层塌陷〔塌陷地震〕、火山爆发〔火山地震〕等发生了振动，并以波的形式传到地表引起地面的颠簸和摇晃。

震源：地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源震中：震源在地表的投影点横波;地震横波是振动方向和波的传播方向垂直的波纵波：是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱震中距震源深度：震源在地面上的垂直投影，地面上离震源最近的一点称为震中1.工程抗震设防的对象：浅源〔深度 <60km 〕、构造地震〔与地质构造密切相关，往往发生在地应力比拟集中、构造比拟脆弱的地段，即原有断层的端点或转折处、不同断层的交汇处。

〕2.?标准?规定：选择桥位时，应尽量避开抗震危险地段，充分利用抗震有利地段3.地震的分类：a)按地震成因分成人工地震和天然地震。

天然地震主要包括构造地震、火山地震和陷落地震。

b)地震工程中，研究的对象主要有三：地震动、构造、构造反响。

4.地震震级：衡量一次地震大小的等级〔里氏震级M L〕5.地震烈度〔衡量地震破坏作用大小的一个指标〕：影响因素有:震级、震中距a)震源深度、地质构造和地基条件。

6.根本烈度：指该地区今后一个时期内，在一般场地条件下可能遭遇到的最大地震烈度7.地震波：地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。

1.体波〔纵波〔P波〕，横波〔S波〕〕：速度快2.面波〔瑞利波〔R波〕和乐浦波〔 L波〕〕：破坏性大8.地震动〔地震波引起的地表附近土层的振动〕：地震和构造抗震之间的桥梁、构造抗震设防时的依据9.地震动与常用荷载的差异：1)常用荷载以力的形式出现，而地震动那么以运动方式出现；2)常用荷载一般为短期内大小不变的静力，地震动那么是迅速变化的随机振动；3)常用荷载大多是竖向的，而地震动那么是水平、竖向甚至扭转同时作用的。

4)除了这些本质区别之外，与静力荷载相比，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平安储藏。

ch2 桥梁震害

桥梁抗震
1994年美国北岭地震震害
（ Northridge Earthquake, M6.7）
Gavin Canyon 跨线桥（斜桥， 24°）上部结构坠落：斜交和
牛腿连接处支承面过窄。纵向约束装置遭受破坏。图2.8 斜桥落梁震害
箱梁自桥台处坠落：
桥台处的支承宽度过小，仅14英寸
图2.9 桥台处落梁震害
桥梁抗震
2.3 桥梁震害的教训及启示
合理的结构型式和较强的抗震能力可以大大减轻甚至避免震害的产生
桥梁震害内因：结构设计和构造两方面的缺陷。支承连接部件失效：支座破坏（固定支座：强度不足；活动支座：位移能力不足）－合理设计；墩、台顶，挂梁支承牛腿处支承面太窄，又没有可靠的约束装置— 落梁（高墩，相邻墩、台刚度突变处，斜弯桥，两种结构体系过渡孔处）－规范规定最小支承面，设置约束装置碰撞引起的破坏：设置较大的间距避免；加装缓冲材料（橡胶垫）
桥梁抗震
明石海峡大桥桥墩桥台震后位移情况
桥梁抗震 2.3.3 基础的震害
桥梁基础破坏是国内外许多地震的重要震害现象之一。基础震害的主要原因：地基失效。扩大基础：地基失效。桩基础的震害：地基失效。上部结构传下来的惯性力所引起的桩基剪切、弯曲破坏，桩基设计不当：桩基深入稳定土层没有足够长度，桩顶与承台联结构造措施不足等。桩基震害有极大的隐蔽性。在软弱地基上，采用桩基础的结构往往比无桩基础的结构具有更好的抗震性能。避免或减轻在地震作用下因地基变形或地基失效造成的破坏《规范》规定：避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地;避免共振影响；在软弱地基上，应采用深基础，并重视基础的抗震设计
图2.7 旧金山—奥克兰海湾大桥一跨落梁
桥梁抗震

桥梁震害和抗震措施分析

梁体脱离、错位，还会导致梁体顶撞和损坏挡块。当地震作用使梁体发生很大位移时，会使梁体超出墩台支撑面，造成落梁。在落梁震害中主要是顺桥向落梁经
常发生，主要是因为有岸坡移动、地基失效，以及桥墩的折断和倾斜倒塌。落梁不仅破坏桥梁结构本身，还会使交通中断，阻碍救援速度和恢复工作，从而引起更大损失。
１桥梁震害
地震对桥梁的危害与很多因素有关，有桥梁的结构型式、体系布置、抗震构造、桥梁选址以及地基条件。地震对桥梁上部结构的破坏包括梁移位、落梁、梁端撞击、桥面伸缩缝损坏、支座损坏等。地震对桥梁下部结构的破坏包括桥墩折断、钢筋混凝土剥落、系梁开裂、挡块失效、倾斜等。
１．３伸缩缝及挡块破损
桥梁结构体系中抗震性能比较薄弱的部位包括伸缩缝和剪力键等支承连接件。在地震发生时，这些支承连接件往往发生破坏。另外，经常发生的破坏还有桥梁附属支座移位与变形，以及护栏开裂和伸缩缝张开或挤压等。
１．４墩台破坏
与梁之间，以及梁与桥台胸墙之间。２．３桥台和桥墩当主河槽与河滩分界处的地形发生突变时，不适合把桥墩设置在这些地方；位于软弱地基和容易液化失效地基上的桥墩基础，应该采用深基础；桥墩不宜承
地震发生时，巨大的地震作用使上部结构在纵向、横向发生移动，进而引起
绍了一些桥梁震害，并分析了发生震害的原因，以及针对具体震害提出一些抗震措施。关键词：桥梁结构；地震震害；抗震措施
水平移动，进而破坏桥梁结构。在选择桥位时应该尽量避开不良地质区，这些不良地质区包阔活动断层及其临近地段和有可能滑坡或崩塌地段，还有可能液化的软弱土层地段。因为一些原因无法避免时，可以采用深基础，或者对地基进行处理，而且桥梁中线应与河流正交。

桥梁地震震害与抗震设计精品PPT课件

4
桥梁震害启示
1 桥梁震害分析
桥梁震害
直接震害间接震害
垮塌、移位、落梁、墩身破坏、桥台破坏、地基破坏、支座破坏、伸缩缝破坏
砸坏、挤压横移
➢ 桥位选择应充分考虑地形和地质条件，尽量远离滑坡、崩塌地段，对于必须通过不良地质病害的桥位应进行处治。
➢ 桥位要尽量远离断裂带，尤其应避免与断裂带小角度交叉。同时选择易于修复的桥梁方案，并制定相应的应急预案。
1 桥梁震害分析
桥梁震害——支座失效
支座滑移变形
1 桥梁震害分析
桥梁震害——支座失效
支座脱空
1 桥梁震害分析
桥梁震害——支座失效
支座与钢板错位
桥梁震害分析
桥梁震害——支座失效
支座纵向滑移
1 桥梁震害分析
桥梁震害——支座失效
支座横向移位
1 桥梁震害分析
桥梁震害——支座失效
盆式支座限位块破坏
1 桥梁震害分析
联号墩编号墩高(m)
13 30.3
14 29.9
第5联
15 16（固定）
29.7
26.9
17 22.2
18 18.1
第6联
19（固定）
20
7.1
桥台
1 桥梁震害分析
倾斜 19号墩
典型的桥墩底部破坏
1 桥梁震害分析
桥墩节点破坏
墩底剪切破坏
桥梁震害分析
1
地震宏观震害
2
典型桥梁震害
1 桥梁震害分析
桥梁震害——支座失效
盆式支座限位块破坏
1 桥梁震害分析
锚固螺栓剪断
支座位移过大
1 桥梁震害分析
桥梁震害——挡块损坏

第二章桥梁震害

2）剪切破坏（弯剪破坏）
开裂、水平弯曲裂缝服、剪切裂缝增长
斜向剪切裂缝脆性裂切破坏
箍筋屈
② 设计抗剪强度不足—过去设计的桥墩，其横向钢筋直径通常较小，间距也往往在30~50cm 之间，显然不足于抵抗强烈地震动引起的横向剪力作用。 ③ 构造缺陷—构造缺陷主要包括：横向约束箍筋数量不足和间距过大，因而不足于约束混凝土和防止纵向受压钢筋屈曲；纵向钢筋在墩底搭接或焊接；纵筋在桥墩中过早切断；纵向钢筋和横向箍筋锚固长度不足；箍筋端部没有作成弯钩等。
Pb Ps
2
弯剪破坏
变形能力有弯曲损伤剪切铰下降限剪切破坏
3
剪切破坏
Pb Ps
变形能力更有限
脆性破坏斜方向剪切裂缝
注：Pb ：结构弯曲承载能力
Ps ：结构剪切承载能力
弯剪破坏、剪切破坏由于结构变性能力、延性差，失去承载力后易倒塌，难以恢复，不希望出现。
1）弯曲破坏开裂、水平弯曲裂缝受拉钢筋屈服混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大钢筋压屈（或拉断）,内部混凝土压碎、崩裂
净矢高：拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂
直距离
计算矢高：拱顶截面形心至相邻拱脚截面形心连线的垂直距离
矢跨比（拱矢度）：拱圈/肋的计算矢高与计算跨径之比
桥梁的分类 1）按受力体系划分

梁桥拱桥刚构桥（刚架桥）
悬索桥（吊桥）
组合体系桥
梁桥
南京长江大桥
一孔128m，三联九孔各160m

桥梁震害原因：

场地运动引起的结构物振动（地震荷载以惯性力形式施加于结构）。场地相对位移产生的强制变形（支点强制变形的超静内力或过大的相对变位）。

浅谈地震对桥梁的危害及防治

浅谈地震对桥梁的危害及防治摘要强烈地震时，公路桥梁将遭受严重的破坏，为了减轻地震造成的损失，要求地震区的桥梁在抗震、防震方面贯彻预防为主的方针。

本文针对地震对桥梁的危害及防治进行详细阐述。

关键词地震；桥梁危害；防治对现有的桥梁要做好防震加固工作，新建的桥梁要从设计上采取措施，并应进行抗震强度和稳定性的验算，以适应抗震的要求。

1 地震引起的桥梁病害地震对桥梁的破坏常指由于地震波传播到地基引起桥梁震动，对桥梁结构及附属设施造成的损坏。

地震引起常见损坏如下。

1.1 墩台下沉和位移在砂性土和软黏土地区，地震使土的抗剪力大幅度降低，从而降低了土的承载力，导致墩台大幅度下沉。

构造地裂缝使墩台产生水平、竖直、倾斜变形。

1.2 砂土液化、地基和岸坡滑移砂土液化、地基失效和岸坡滑移也将导致桥梁大幅度破坏乃至倒塌，如裂缝、落梁等。

2 桥梁震害的基本规律2.1 高烈度震害比低烈度震害严重时桥梁产生位移的动土压力都是随烈度增加而增加的，一般来说，在稳定地基上地震烈度大于一定的地震动峰值加速系数才使桥梁遭受震害。

2.2 岸坡滑移和地基失效桥梁比稳定地基上的桥梁震害严重建桥场地处较广范围的地面以下10m~20m深度内的土层称为场地土，我国将场地土分为三类。

一般说来，一类土抗震性较好，二类土次之，三类土在强震的作用下导致地基失效，故震害较重。

2.3 顺桥向震害比横桥向震害严重由于顺桥向刚度比横桥向小。

顺桥向搭接长度比墩台横桥向富裕宽度小，各梁在顺桥向为串联结构，而横桥向为并联结构，因此地震荷载和相对位移在顺桥上出现较大的传递和不均匀分配。

3 梁式桥的震害3.1 刚性地基上梁式桥的震害洪水具有突发性、水量集中、破坏力大等特点，洪峰到来时，桥梁墩台等部位有明显的阻水流作用，直接承受水流的冲击，容易发生损坏，造成桥梁坍塌、道路断行。

凡在地震中基础不出现位移、倾斜主岸坡不出现滑移地基，称为刚性地基，其主要震害表现在以下几个方面：1）顺桥向的震害（1）活动支座的震害活动支座是梁式桥抗震中的一个最薄弱的环节，一般当地震烈度大于地震动峰值加速系数时，都有可能造成活动支座的失稳、倾倒、脱落。

桥梁震害与抗震措施

桥梁震害与抗震措施摘要：地震，是地球内部发生急剧破裂产生的地震波，在一定范围内引起地面振动的现象；是与地球构造运动密切相关的一种自然现象。

地震发生时，由于地面震动，从而对地上或地下各种建筑物造成不同程度的破坏，常导致生命、财产和经济损失。

并且导致救灾工作非常困难，从而加重了次生灾害，导致巨大的经济损失。

因此为了减少与防御悲剧的发生，在桥梁抗震研究领域，分析桥梁震害、寻求有效的抗震手段来抵抗地震对结构的破坏，提高桥梁的抗震能力，进而提高耐久性是非常有必要的。

关键词：地震波；抗震能力；耐久性引言近年来，全球各地地震频发，2004年12月，印度尼西亚苏门答腊岛发生里氏9.0级大地震，地震引发的海啸席卷斯里兰卡、泰国、印度尼西亚及印度等国，导致约30万人失踪或死亡；2008年5月，汶川发生里氏8.0级地震，多达50万人伤亡，造成的直接经济损失高达8451亿元人民币；2010年2月，智利发生里氏8.8级地震，造成700多人遇难，百万人流离失所，无家可归；2010年4月，玉树发生里氏7.1级地震，多达1.5万户民房倒塌，10万户灾民需转移安置；2011年3月，日本发生里氏9.0级特大地震。

这几次地震的共同特点就是：由于桥梁遭到严重破坏，切断了震区的交通生命线，影响人们的正常生活和经济运行，因此，研究桥梁的抗震、提高桥梁的抗震能力非常必要。

1 桥梁震害对国内外震害的调查与研究表明，在过去的地震中，有许多桥梁遭受到不同程度的破坏，其主要震害有以下方面：1.1上部结构的震害当地震发生时，主梁与桥台以及相邻跨间的主梁可能会发生碰撞，碰撞容易导致主梁破坏。

但是根据大量震害调查发现，上部结构自身因直接的地震动力效应而毁坏的现象比较少见，而因支承连接件失效或下部结构失效等引起的落梁、主梁的移动、扭曲、裂缝等现象，在破坏性地震中常有发生，其中落梁现象最为严重。

另外，上部结构发生的梁体偏移、落梁等震害还会引起桥梁结构其他部位的毁坏，如挡块、墩柱以及盖梁的破坏。

第二讲桥梁震害

第三章桥梁抗震概论
第三章桥梁抗震概论
第三章桥梁抗震概论
桥梁工程抗震设计流程
① 目的：保证桥梁工程在设防地震下的安全性，满足抗震设防标准。 ② 任务： A. 正确选择能有效抵抗地震作用的结构形式 B. 合理分配结构的刚度、质量和阻尼等动力参数，最大限度地利用构建和材料的承载能力和变形能力； C. 正确估计地震可能对结构造成的破坏，通过结构设计和其他抗震措施，使损失控制在限定的范围内。
设防目标
① E1：各类桥梁一般不受损坏或不需修复可继续使用； ② E2：A类桥梁可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用；B类、C类桥梁应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经加固修复后仍可继续使用。
第三章桥梁抗震概论
设防水准（地震超越概率或地震重现期）
① 地震超越概率P：未来一定时间内遭到大于或等于给定地震概率（50年10%超越概率-基本烈度7度） ② 地震重现期T ：一定场地出现大于或等于给定地震的平均时间间隔 T=-T0/ln[1-P] 475=-50/ln[1-0.1] 式中：T0为设计基准期
第三章桥梁抗震概论
多级设防的抗震设计思想 “小震不坏、中震可修、大震不倒”
① ② ③ ④ 单一水准设防，一阶段设计双水准设防、三水准设防、两阶段设计三水准设防、三阶段设计多水准设防、多性能目标的基于性能的抗震设计
第三章桥梁抗震概论
一般工程抗震设防标准的决策
第三章桥梁抗震概论
桥梁工程抗震设防标准决策
第二章桥梁震害
汶川地震断层附近的桥梁损坏
G213线百花大桥垮塌（距活动断层约1.0km）
映秀顺河桥倒塌（穿过中央断裂带）
第二章桥梁震害
汶川地震地质灾害导致桥梁损毁

桥梁工程中的震害及防治

桥梁工程中的震害及防治1摘要：地震作为自然灾害的一种，它的发生将带来毁灭性的破坏。

震害是桥梁工程中最严重的灾害之一，地震会导致桥梁不同程度的破坏，损害桥梁的使用性能。

本文简述了地震对桥梁的破坏形式，提出了防震减灾方法，综述了几种常见的减、隔震设置。

对汶川地震下典型的桥梁破坏进行了分析，并给出了相应的抗震设防建议。

关键词：桥梁；地震；减、隔震；防震减灾.0引言地震对桥梁的破坏主要是由于地表破坏和桥梁受震破坏引起的。

其中地表破坏有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等现象。

地震会使桥梁发生竖向和横向的位移，造成桥梁跨度的缩短、伸长或墩台下沉。

在陡峻山区或砂性土和软黏土河岸处，强烈地震引起的塌方、岸坡滑动以及山石滚落，可使桥梁遭到破坏。

在浅层的饱和或疏松砂土处，地震作用易引起砂土液化，致使桥梁突然下沉或不均匀下沉，甚至使桥梁倾倒。

在坡边土岸或古河道处，地震则往往引起岸坡滑移、开裂和崩坍等现象，造成桥梁破坏。

桥梁受震破坏的表现梁桥受震破坏的表现形式1.墩台开裂、倾斜、折断或下沉；2.支座弯扭、断裂、倾倒或脱落；3.桥梁上部结构和下部结构间相对位移；4.落梁。

拱桥受震破坏的表现形式1.拱圈开裂；2.墩台下沉；3.多孔时墩身开裂、折断；4.落拱。

1、桥梁减震、隔震技术减隔震技术是减震、隔震技术的总称。

减震技术是指在结构中安装具有特殊性能的特制装置，发生强震时该特制装置能率先进入塑性，产生比较大的阻尼，消耗输入到结构中的大量地震能量;而隔震技术是指利用隔震装置，将结构与地面运动隔离开，从而大幅减小进入到结构的地震能量。

实际应用中，常将两种技术合二为一。

1.1、减、隔震技术原理减隔震技术利用隔震和阻尼耗能双重作用来达到减隔震目的。

当结构周期超过一定值以后，结构的地震响应是随着周期的增加而减小的。

同时，结构阻尼在运动中能大量吸收耗散地震能量。

阻尼力与位移之间存在一定的关系，结构的阻尼越大，结构耗散的能量越多，结构的地震响应值在周期不变的情况下是随着阻尼的增加而降低。

桥梁抗震与加固ppt课件

反应谱法基本原理
2.25
Ⅰ：β=2.25(0.2/T) Ⅱ：β=2.25(0.3/T)0.9 Ⅲ：β=2.25(0.45/T)0.95 Ⅳ：β=2.25(0.7/T) 0.9
0.3
1 2 3 4 5T
图1 场地类别与动力放大系数关系曲线
反应谱法基本原理
2、多质点反应谱
➢（1）振型分解法简介 ➢以无阻尼受迫振动为例，简要介绍振型分解法思想。
反应谱法基本原理
反应谱法基本原理
➢（2）多质点体系的地震力计算公式
➢ 用振型分解法求解，即利用振型分的正交特性，将联立微分方程组一个个地分解为相互独立的振动方程，将多质点的复杂振动，分解为按各个振型的独立振动的叠加，在求解过程中，引入第i振型的振型参与系数：
反应谱法基本原理
➢ 由振型分解法可将多自由度现行震动体系分解为多个独立的广义单自由度振子。广义单自由度振子的最大反应可由谱曲线查出。但一般情况下，广义单自由度振子的最大反应不同时发生，因此需要以适当的方式将它们组合起来。
反应谱法基本原理
➢ 不同的地震输入，得到不同的反应谱曲线。
➢ 在大量的地震加速度记录输入后绘制的众多反应谱曲线的基础上，经过平均光滑化后，最终得到得到平均地震反应谱。
反应谱法基本原理
➢ 不同的体系阻尼比得到相应的反应谱曲线。
反应谱法基本原理
➢★单质点反应谱的地震力计算
➢应根据结构抗震设防的烈度水准选用。根据我国铁路工程抗震规范规定：设计烈度Ⅶ度以上才进行抗震设防，相应于Ⅶ，Ⅷ 和Ⅸ度，k分别为0.1、0.2 和0.4。
桥梁震害
2、桥台沦陷
桥梁震害
2、桥台沦陷产生的原因
➢当地震加速度作用时，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。

桥梁抗风抗震复习讲义课件

第1振型
第2振型
第3振型
桥墩的水平挠曲固有振型
时间函数 f (t ) 的幅值按照 Aet 逐渐衰减，如图
Aet
t
桥梁结构的自振周期和地震动卓越（主要）周期越接近，它的振型接受到地震力的影响越大；而结构的阻尼比越小，结构所受的震害也越大。分析和认识桥梁结构的自振周期、振型和阻尼比这些动力特性的重要意义就在于此。
桥梁抗风抗震复习讲义
第二章桥梁震害
地震强度
场地情况
桥梁震害
桥梁震害
人为错误
结构地震易损性
桥梁震害的四大原因
地基失效结构强振引起的破坏引起的破坏
桥梁抗风抗震复习讲义
第二章桥梁震害
2.3 下部结构和基础的震害
2.3.1 桥梁墩柱的震害桥梁墩柱的震害
墩柱的弯曲破坏
墩柱的剪切破坏
墩柱的基脚破坏
桥梁抗风抗震复习讲义
第四章桥梁工程抗震设计
桥梁抗震设计的任务，是选择合理的结构形式，并为结构提供较强的抗震能力，具体包括以下三个方面：
正确选择能够有效地抵抗地震作用的结构形式；合理地分配结构的刚度、质量和阻尼等动力参数，以便最大限度
地利用构件和材料的承载和变形能力；正确估计地震可能对结构造成的破坏，以便通过结构、构造和其
桥梁抗风抗震复习讲义
1.2.2 烈度
人的感觉物体反应结构破坏自然现象
–侧重点差异
–地震学：地震破坏后果 –抗震：地震作用强弱
–烈度与地震动参数关系
¡ 定义 ¡ 评价指标 ¡ 地震烈度表 ¡ 性质 ¡ 理解分歧 ¡ 影响因素及规律 ¡ 关于取消烈度
地震对地表及工程结构影响的强弱程度

公路桥梁震害现象

公路桥梁震害现象公路桥梁震害现象1.1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；桥头引道沉降，翼墙损坏、开裂，施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。

桥台的滑移与倾斜会进一步使主梁受压破坏，甚至使主梁坍毁。

1.2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，1.3支座震害在地震力的作用下，由于支座设计没有充分考虑抗震的要求，构造上连接与支挡等构造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，导致了支座发生过大的位移和变形，从而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，进而对结构的其他部位产生不利的影响。

1.4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、倒塌，支座破坏，梁体碰撞，相邻墩间发生过大相对位移等引起的。

1.5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素导致的地层水平滑移、下沉、断裂。

基础的破坏与地基的破坏紧密相关，地基破坏一般都会导致基础的破坏，主要表现为移位、倾斜、下沉、折断和屈曲失稳。

1.6桥梁结构的其他震害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而造成墩台承受过大的扭矩引起的破坏。

参考文献：[1]崔巍．桥梁结构抗震设计[J]．2010.2．[2]哈学平浅议公路桥梁抗震设计[J]，2010.6。

简析桥梁震害成因与抗震设计

简析桥梁震害成因与抗震设计桥梁设计时需保证其可靠安全性，防止桥梁受到地震的影响而遭到破坏，出现严重破坏。

所以，在地震多发区域架设桥梁时，须保证其具备一定的抗震性。

力求保证桥梁在经历地震之后，还能保持其基本功能，尽量减少地震所带来的危害，以便日后修复。

本文主要对桥梁结构震害成因与抗震设计措施进行分析研究。

标签：桥梁工程；结构；抗震；设计1、桥梁震害分析根据大量研究与调查我国震例以及桥梁结构抗震性能可发现，我国桥梁震害主要有如下几种：（1）地基基础破坏。

导致地基破坏原因通常是因为稳定性差、不均匀沉降等，而这都有可能会导致出现地层下沉、断裂以及水平滑移等现象进而对结构物造成破坏。

地基破坏以及基础破坏息息相关，如若地震影响到结构周围地基，则会降低结构强度，极易导致基础滑移或沉降情况发生，还可能致使倾斜或是剪断等情况出现，严重的还会导致墩台折断、倾斜或是倒塌。

（2）桥台沉陷。

地震出现时，如无完全固结桥台及其后填土，则纵向压力及被动土压力会变大，并逐步由桥台移动至桥跨方向。

（3）墩柱破坏。

该现象往往是因为弯曲强度小、剪切强度小以及弯曲延性差等原因导致，而其往往会引发连锁反应。

（4）支座破坏。

受到地震作用力影响，支座锚固螺栓可能会出现剪断、拔出等情况，从而改变了结构力传递方式。

2、地震对桥梁的破坏性分析地震所引起的地面振动是一种复杂的运动，它是由纵波和横波共同作用的结果。

在震中区，纵波使地面上下颠动，横波使地面水平晃动。

地震是自然界中一种突发性的严重灾害，具有典型的偶然性和短暂性。

（1）场地和地基的破坏作用当地震发生时，首先是场地和地基破坏，从而产生桥梁破损并引起其他灾害。

地震发生后，桥梁的破坏形式一般表现为：桥台锥体、墩周铺护开裂，甚至滑移；墩台身位移，支座锚栓剪断，严重时产生落梁现象；砂土液化，桥墩下沉；墩台身开裂，严重时桥梁倒塌。

（2）场地的振动作用场地的振动作用是指由于强烈的地面运动引起桥梁的振动而产生的破坏作用。

桥梁抗震

桥梁震害分析桥梁的地震损伤具有严重的后果。

显然，桥梁的倒塌使处于其上或其下的人遭受危险，地震后除了确定选择其他交通线路外，必须重新建造桥梁。

轻微的损伤，虽然它的后果不明显，而且也不易引起人们的注意，但仍然是严重的。

因为，在交通系统中，桥梁常常提供了至关重要的连接，一个桥梁的关闭，即使是临时的，也可能引起巨大的后果。

在一个地震刚刚发生后，关闭桥梁会削弱对突发事件应急反应的能力。

其次，桥梁关闭对经济的影响随着桥梁关闭时间、交通线路的经济重要性、替代线路引起的交通延期和重建新桥费用的增加而增加。

地震中，当地震波传播到地基时，桥基受到水平和竖直振动，这种振动将导致桥梁本身也产生水平和竖直振动，从而产生水平和竖直惯性荷载(或称地震荷载)，使桥梁各部受力并发生变形。

在惯性荷载中，以水平惯性荷载对桥梁的影响较大，而且顺桥向的水平惯性荷载在结构中产生的地震应力远比横桥向的水平惯性荷载产生的地震应力要大。

与建筑结构相比，桥梁对于结构．土共同作用的影响更为敏感，对地面震动的动力反应更加难以预料，地震对工程结构的破坏情况，随结构类型的不同、抗震措施的多少而有所差别，即便是在等烈度区内的同类结构，其破坏程度也不尽相同。

地震因素的危险性是用计算和构造措施无法避免的，因此本文根据不同类型的桥梁的构造和受力的不同，分析其可能发生的震害。

一．连续梁桥的震害连续梁桥的主要承重构件是梁，其在竖向荷载下只产生竖向反力。

连续梁桥的震害类型主要有：支座破坏、桥墩损坏、梁体移位、桥台损坏、地基及基础震害、落梁、上部结构本身损坏和碰撞损伤等。

1. 1 支座破坏综合国内外几次大地震的调查结果，在中、美、日等国的多个地震中，支座的破坏现象均较为普遍。

支座的震害表现为支座倾斜、剪断、锚固螺栓拔出、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等。

支座破坏的同时也伴随着支座下垫石板破碎。

落梁震害与支承破坏密切相关，因振动导致的落梁多因支承破坏所致。

当支座破坏后，墩－梁间的位移失去控制，当墩梁间的相对位移大于主梁搁置长度后，主梁将从桥墩脱落从而导致落梁。