桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用

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桥梁工程设计中的隔震设计要点分析

桥梁工程设计中的隔震设计要点分析

桥梁工程设计中的隔震设计要点分析【摘要】隔震设计在桥梁工程中起着重要作用,通过植入隔震设备,可以有效减少地震对桥梁结构的破坏。

隔震设计的基本原理是利用隔震设备消耗地震能量,减少结构受力。

其主要目的是提高桥梁的抗震性能,保障人员和财产安全。

影响因素包括桥梁结构、地震威力以及建设预算。

常见方法有橡胶支座、减震层等。

隔震设计适用于高速公路桥、铁路桥等各类桥梁工程。

隔震设计的重要性在于提升桥梁的抗震性能,减少灾害损失。

未来隔震设计将成为桥梁工程设计的趋势,为建设更安全、稳固的桥梁贡献力量。

隔震设计在桥梁工程中的应用前景广阔,值得进一步深入研究和推广。

【关键词】关键词:桥梁工程设计、隔震设计、原理、目的、影响因素、方法、应用范围、重要性、应用前景1. 引言1.1 桥梁工程设计中的隔震设计要点分析桥梁工程设计中的隔震设计是一项关键的技术手段,通过对桥梁结构进行隔震设计,可以有效地减少地震对桥梁造成的破坏,提高桥梁的抗震能力和安全性。

隔震设计在桥梁工程中扮演着至关重要的角色,为桥梁结构的设计提供了新的思路和方法。

隔震设计的基本原理是利用隔震装置将桥梁结构与地基之间隔离,减少地震作用对桥梁结构的传递,从而减小结构的位移和加速度。

隔震设计的主要目的是降低地震对桥梁造成的影响,保护桥梁结构和使用者的安全。

隔震设计的影响因素包括地震烈度、桥梁结构类型、地质条件等。

隔震设计的常见方法包括隔震支座、隔震墩柱、隔震承台等,这些方法在不同的桥梁结构和地震条件下有着不同的应用。

隔震设计的应用范围涵盖了各种桥梁类型,包括高速公路桥、铁路桥、城市桥梁等。

2. 正文2.1 隔震设计的基本原理隔震设计的基本原理是通过在桥梁结构中引入一定的隔震装置,将地震产生的能量转化为其他形式,减小或消除结构的振动响应,从而降低地震对结构的破坏程度。

隔震设计的基本原理可以分为几个方面来解释:隔震设计利用隔震装置的柔度与结构的刚度差异,使地震作用下的结构产生位移差,进而减小结构的振动响应。

桥梁结构设计中减隔震技术的有效应用

桥梁结构设计中减隔震技术的有效应用

Qiao liang jie gou she ji zhongjian ge zhen ji shu de you xiao ying yong 桥梁结构设计中减隔矗技术的有效应用■喻必容随着我国社会建设进程的深入以及经济水平的提升,交通行业获得了迅猛的发展,桥梁建设工程项目的数量和规模在不断增加,也使得桥梁结构设计质量得到了社会各界的广泛关注。

而减隔震技术作为桥梁结构设计的重要组成部分,对桥梁整体质量以及功能的发挥有着重要影响。

本文简单分析了减隔震技术的原理以及应用现状,并简单阐述了桥梁结构设计中减隔震装置的类型及其应用。

减隔震技术主要是利用减震以及隔震装置消减进入桥梁结构的能量,从而确保桥梁整体结构的安全性与稳固性,随着我国公路桥梁事业的不断发展,减隔震技术在桥梁结构设计中得到了广泛的认可和应用。

一、减隔震技术原理及其运用现状1.减震技术原理桥梁减震技术的原理是利用某些减震装置将已进入桥梁结构的能量进行排除和消耗,从而降低能量对桥梁结构的损害。

桥梁减震技术主要是在桥梁结构中的重要抗震部位设置阻尼以及耗能构件,改善桥梁主要抗震结构的动力性能,吸收强力震动所产生的巨大能量并为桥梁结构提供缓冲,从而减少震动对桥梁结构带来的影响和破坏,可以有效提升桥梁结构的抗震性能,确保桥梁整体结构的安全性和稳固性。

2.隔震技术原理桥梁隔震技术属于一种隔震结构体系,主要是利用某种隔震装置而形成的特殊结构设计,其目的是利用特殊隔震结构将可能影响或破坏桥梁的运动与桥梁结构分隔。

隔震结构体系通常包括上部结构、隔震装置以及下部结构,并通过隔震装置降低桥梁结构的加速度反应以及将地基处震动隔开,从而提升桥梁的整体抗震性能。

例如,由法国著名公司主导设计及建造的Rion-Antirion大桥,其底部就是利用钢管桩进行固定并铺设砂砾层作为隔震装置(图1)。

图]Rion-Antirion大桥底部结构3.目前我国桥梁减隔震技术应用现状虽然桥梁减隔震技术在国际上已得到了广泛的应用,但是我国对这一技术的运用时间较短,对于桥梁减隔震技术的研究以及应用还存在很多不足,而且也没有形成完善的技术规范,这些都对桥梁减隔震技术的实际运用和发展带来了一定的影响。

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析减隔震技术是指通过在建筑物或桥梁等结构中加入减震装置,将地震所产生的动能通过减震装置消耗掉并转化为热能,从而减轻地震对建筑物的破坏作用,提高建筑物的抗震能力。

在桥梁结构设计中,减隔震技术是提高桥梁抗震能力、保障桥梁安全运营的一种有效技术手段。

减隔震技术的应用可以将地震所产生的冲击力和振动减少,从而降低对桥梁结构部件的损伤,保障桥梁安全稳定的运营。

具体来说,减隔震技术的应用有以下几个方面:首先,减隔震技术能够减小桥梁的地震反应,从而避免或减轻桥梁发生塌陷或损坏的情况。

尤其是在发生中小型地震时,减隔震技术能够大大减轻地震对桥梁的冲击力,保持桥梁的结构完整性,不会对桥梁的安全造成明显的影响。

其次,减隔震技术可以降低桥梁结构的振动幅度。

在地震发生时,通过减隔震技术所装置的减震装置能够消耗地震动能,从而降低桥梁结构的振动幅度,保证桥梁在地震中的相对稳定性。

另外,减隔震技术能够减少桥梁结构和周边环境的振动互动,避免桥梁结构疲劳破坏。

在桥梁运营的过程中,随着时间的推移,桥梁结构会随着使用次数增加,可能会出现疲劳破坏现象。

减隔震技术的应用能够减小结构与周边环境的振动幅度差异,从而减少桥梁结构的疲劳损伤。

最后,减隔震技术还能够提高桥梁的整体稳定性和抗震性能。

减隔震技术所采用的结构及设备都是经过专门设计及测试的。

通过不断地专业设计和优化,能够提高桥梁的整体稳定性和抗震性能,确保其在极端环境下的安全运营。

综合来看,减隔震技术的应用在桥梁结构设计中具有非常重要的意义。

其能够有效减少地震对桥梁的影响,保障桥梁的安全运营,同时还能够提高桥梁整体的稳定性和抗震性能。

随着技术的不断发展和完善,减隔震技术将更加广泛应用于桥梁、建筑物等各类工程结构中,为人们的生活和工作带来更加安全稳定的保障。

桥梁抗震设计要点和减隔震技术的应用

桥梁抗震设计要点和减隔震技术的应用

桥梁抗震设计要点和减隔震技术的应用摘要:桥梁工程是我国十分重要的基础设施,是有效连接区域交通的生命线,在发生地震灾害的情况下,容易出现桥梁结构倒塌等现象,引发一系列次生灾害,带来较大经济损失。

而较多安全事故都是由于桥梁抗震设计不当造成,因此要不断改善桥梁抗震设计方案,明确抗震设计要点,推出新的减隔震技术,更好应对各类地震,从而有效保证桥梁的安全可靠性。

基于此,本文主要针对桥梁不同位置震害进行了分析,并结合实际工程案例,探讨桥梁抗震设计要点,提出减隔震技术应用措施,以期为相关人员提供有效参考。

关键词:桥梁工程;抗震设计要点;减隔震技术;应用桥梁为我国交通提供较多便利,有效改善了人们的日常出行条件,但是逐渐凸显出安全问题。

我国部分地区地震活动频繁,对桥梁安全带来较大影响,严重威胁人民的生命财产安全。

因此,人们不断加大桥梁抗震性能的研究,合理应用减隔震技术,提高桥梁结构抗震性能,最大程度降低地震对桥梁安全的影响程度,保障人们的生命安全。

1桥梁不同位置震害分析1.1上部结构震害桥梁上部结构主要包含桥面和承载结构、支座,在出现地震灾害的情况下,当桥梁结构受到的地震动超过了设防地震动,就会对桥梁产生不同程度的影响。

桥梁上部结构自身出现震撼的现象较少,主要表面形式为局部屈曲破坏、连接位置破坏等,尤其是移位震害较为常见。

大多数桥梁上、下部结构属于柔性连接,在强震影响下,上部结构经常出现横向、纵向位移。

当位移较小的情况下,在地震灾害之后能够恢复到原位,但是位移大时,超过有效支撑宽度,容易出现落梁现象,并可能产生二次伤害[1]。

当落梁时碰撞到下部结构,对灾后救援工作产生较大影响,并增加桥梁修复工作难度。

碰撞震害十分常见,如相邻跨梁碰撞、桥梁间碰撞、梁体和桥台碰撞等,甚至出现倒塌现象。

另外,桥梁上部结构在地震的作用下产生的力会借助支座传递到下部结构,当作用力较大的情况下,对支座产生一定损坏,形成支座震害,主要形式为脱落、位移、构造损坏、锚固螺栓损坏等。

大跨度桥梁的减震隔震技术应用

大跨度桥梁的减震隔震技术应用

大跨度桥梁的减震隔震技术应用随着现代交通网络的发展,大跨度桥梁的建设已成为现代城市化进程中不可或缺的一部分。

然而,由于地震等外力的作用,大跨度桥梁往往面临着巨大的挑战。

为了保证桥梁的安全性和可靠性,减震隔震技术应运而生。

减震和隔震是两种常用的技术手段,它们能够有效地减少桥梁在地震中受到的力和位移,从而保护结构的完整性。

减震技术通过提供一定的减震装置,将地震能量转化为其他形式的能量,从而减轻桥梁所受到的震动影响。

隔震技术通过设置一定的隔震层,将桥梁与周围的土地断开,从而降低地震波传递到桥梁的能量。

对于大跨度桥梁的减震隔震技术应用,我们可以从以下几个方面进行探讨。

首先,对桥梁结构进行动力响应分析和抗震评估。

这是确保桥梁在地震中能够承受力和位移要求的基础。

通过使用现代的计算方法,我们可以详细分析桥梁结构在地震荷载下的变形和力学响应,并进行全面的抗震性能评估。

这将为后续的减震隔震设计提供准确的依据。

其次,选择合适的减震隔震装置。

根据桥梁结构的特点和要求,我们可以选择合适的减震隔震装置,如摩擦阻尼器、液体阻尼器、金属弹簧等。

这些装置具有不同的工作原理和特点,可以有效地减少桥梁的响应和振动。

此外,还需考虑桥梁结构与隔震装置之间的相互作用。

在设计减震隔震系统时,需要充分考虑桥梁结构与减震隔震装置之间的力学特性和相互作用。

这将涉及到减震装置的刚度和阻尼特性,与桥梁结构的相互耦联。

在此基础上,可以通过优化设计参数,进一步提高桥梁的抗震性能。

最后,需要进行系统的建设和技术实施。

减震隔震技术的应用需要有一定的施工和操作要求。

在桥梁建设的初期,需要对减震隔震装置进行合理的布置,并确保其在整个施工过程中的完好性和稳定性。

同时,还需要考虑维护和监测体系的建立,以保证减震隔震系统的长期可靠运行。

总之,大跨度桥梁的减震隔震技术应用是保障桥梁结构在地震中安全可靠的重要手段。

通过动力响应分析、减震装置的选择、相互作用的考虑以及系统的建设和实施,我们可以有效地提高桥梁的抗震性能,保护人们的生命和财产安全。

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析1. 引言1.1 背景介绍减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析引言随着经济的发展和人们生活水平的提高,桥梁已经成为现代交通建设中不可或缺的重要组成部分。

桥梁结构在遭受地震、风灾等外力的作用时,容易发生破坏,给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

提高桥梁结构的抗震性能成为当前工程建设中亟待解决的重要问题。

本文将围绕减隔震技术在桥梁结构设计中的应用展开分析,探讨其在提高桥梁抗震性能方面的作用与价值。

结合实际案例和理论分析,对减隔震技术的影响因素、设计原则进行详细探讨,并展望未来减隔震技术在桥梁结构设计领域的研究方向。

愿通过本文的分析,为提高桥梁结构的抗震能力提供一定的参考和指导。

1.2 研究目的研究目的主要是探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的应用情况,分析其在提高桥梁结构抗震性能、延长桥梁使用寿命和减少震害方面的效果。

通过对减隔震技术在实际工程中的应用案例进行梳理和总结,深入剖析其优缺点、效果和应用范围,为今后桥梁结构的设计和施工提供技术支持和指导。

通过研究目的的明确,可以为优化桥梁设计方案、提高桥梁结构抗震性能和安全性、降低维护成本等方面提供理论基础和实践经验,为减隔震技术在桥梁结构设计中的广泛应用打下基础。

通过本研究的目的,旨在推动减隔震技术在桥梁结构设计中的应用,促进我国桥梁工程领域的发展。

1.3 意义引言-意义:减隔震技术在桥梁结构设计中的应用具有重要意义。

随着交通运输的发展和城市化进程的加快,桥梁作为城市交通重要组成部分的重要性日益突出。

而桥梁结构在遭受地震等自然灾害时容易受到破坏,给人们的生命财产安全带来极大威胁。

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用能够有效减小地震对桥梁结构的影响,提高桥梁结构的抗震性能和安全系数,有助于保障城市交通运输的畅通和人们的生命财产安全。

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用也有利于提高桥梁结构的使用寿命和维护性,减少对桥梁的修复和维护费用,降低维护成本,延长桥梁的使用寿命,符合可持续发展的理念。

桥梁结构设计中减隔震技术的应用

桥梁结构设计中减隔震技术的应用

桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着我国经济与社会的全面发展,交通基础设施大量的建设和应用,使得人们出行更加的便利,而桥梁建设规模增大、数量增多,人们也更加重视桥梁运行的安全性,所以减隔震技术是极为重要的。

减隔震技术的应用可以有效的预防地震造成重大的伤害,还能够保障人们的生命财产安全,所以在桥梁规划设计阶段,通过减隔震技术有效的促进交通运行安全性的提升,达到桥梁运行可靠性与稳定性的标准。

关键词:桥梁结构设计;减震隔震;应用1减隔震技术的要求1.1 设计原理我国的桥梁在减隔震技术中,主要是通过如下原理进行:(1)小型地震不会发生损坏事故,或者轻微损坏,地震发生后桥梁的性能不会发生根本性的变化,各个结构处于弹性状态中;(2)中等地震后会产生一定程度的损坏,但是必要维修处理依然可以投入使用,总体结构是非弹性态势;(3)大型地震后出现严重的损坏,但是没有坍塌,经过修补处理后依然可以正常的使用,桥梁处于弹塑性的状态中。

1.2 适用要求减隔震技术原则分析可以了解到,桥梁顶部架构震动时间相对较短,桥梁基础结构性能比较高的情况下可以选择该技术。

因此,结合国家标准的要求,减隔震技术应用的高度不能超过40 m, 桥梁架构和硬度要达到平衡性的要求,不能形成减隔震的条件下可以达到1 s以下,根据实际情况进行数据的计算确定,然后是建设相应的模型,以做出合理的推算和设计。

各项因素都要综合性分析,包含风力影响的压力,不能超过桥梁重力的十分之一。

1.3 减隔震设施的设计(1)减隔震座在进行设计中,桥梁的减隔震技术可以根据需要选择使用橡胶底座的结构形式,在设计中,要确保各个结构尽量的趋同性设计,从而可以防止发生严重的扭转力的影响。

从具体的操作中,可以保证减隔震座中的各个间隔距离控制在2 m以下,且减隔震体系的硬度要和顶部架构保持同一中心,以减弱扭转力的影响。

(2)减隔震底座直径在设计中,需要保证其在规划的范围内,确保纵向力达到规定的要求,以使得底座的规模符合实际需要,能够提升一定的结构性能水平,不会产生扭曲损坏的问题。

基于减隔震技术在桥梁结构中的应用

基于减隔震技术在桥梁结构中的应用

技术成熟度
虽然减隔震技术在理论和实践上 取得了一定的成果,但仍需要进
一步完善和成熟。
高成本
减隔震技术的应用通常需要额外 的设备和材料,导致建设成本增
加。
维护与管理
减隔震结构的维护和管理需要专 业的技术和知识,对运营管理提
出了更高的要求。
减隔震技术的发展趋势
新材料与新技术的应用
01
随着新材料和新技术的发展,减隔震技术将不断得到改进和完
减隔震技术在桥梁施工中的应用
01
02
03
施工质量控制
在施工过程中,应严格控 制减隔震装置的质量和安 装精度,确保其性能得到 充分发挥。
施工监控与检测
采用先进的施工监控和检 测技术,对减隔震装置的 工作状态进行实时监测, 及时发现并处理问题。
施工与设计的协同
加强施工与设计的协同工 作,确保减隔震装置的安 装与设计要求一致,提高 桥梁结构的抗震性能。
减隔震技术在桥梁设计中的应用
减隔震设计理念
在桥梁设计中,采用减隔震技术可以 降低地震对桥梁结构的破坏,提高桥 梁的抗震性能。
减隔震设计参数优化
通过优化设计参数,如支座刚度、阻 尼器性能等,可以提高减隔震装置的 有效性和桥梁的安全性。
减隔震装置选择
根据桥梁的特点和地震环境,选择适 合的减隔震装置,如橡胶支座、阻尼 器等,以实现减隔震效果。
减隔震技术在桥梁维护与加固中的应用
定期维护与检查
对已投入使用的桥梁,应定期进 行减隔震装置的维护与检查,确
保其正常工作。
加固与修复
对于受损的减隔震装置,应及时进 行加固或修复,以提高其抗震性能 和桥梁的安全性。
监测与评估
采用先进的监测和评估技术,对桥 梁的抗震性能进行实时监测和评估 ,为减隔震装置的维护与加固提供 科学依据。

桥梁结构设计中减隔震技术的应用

桥梁结构设计中减隔震技术的应用

桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着科技的不断进步,减振和隔离技术被越来越多地运用于桥梁的设计之中,并为其注入了更多的内涵。

减振降噪是指将可能引起地表震动的地震从桥梁中隔离出来。

为此,必须通过增加其固有频率,避免其在强震下产生较大的耗能,从而降低其抗震性能。

所以,为了提高桥梁结构的安全和可靠度,必须在桥梁结构的设计中采用减振技术。

关键词:桥梁结构;结构设计;减隔震技术1减隔震技术的原理以及适用要求1.1减隔震技术相关原理在国内,使用减隔震技术时,应遵守如下原则:①若发生小的地震,桥梁不会受到损害,或发生轻微的损害,在地震停止后,桥梁的性能不会发生根本的改变,所有的结构都处于一种弹性的状态;②若发生中等规模的地震,则会对桥梁造成某种程度的破坏,但经过修补后,桥梁仍能正常工作,整体结构处于不稳定状态;③当发生较大的地震时,大桥有显著破坏,但整体不会倒塌,修补后仍能正常运行,大桥整体处于弹性塑性区。

1.2减隔震技术相关适用要求通过对减隔震技术原理的研究,不难发现,对于桥顶框架的振动时间比较短,而对于桥梁的基础结构来说,减隔震技术是可以选择的。

在对我国有关标准的规定进行了明确以后,在进行减隔震技术的设计时,其高度不能大于40 m,桥梁的结构和硬度,都要满足平衡的要求,若难以形成减隔震,则要在1 s以内,结合实际,对其进行了全面的分析和判断,建立了相应的模型。

还需对其它种类的元素作进一步的研究,比如,由于风的作用而引起的应力,这个应力不能超过大桥所受的地心引力的十分之一。

2减隔震技术的优势与不足2.1减隔震技术的优势在相同的地震作用下,采用延性结构和减隔震结构的抗震性能有很大区别。

基于延性的桥梁结构在震后必须做出合理的评估和加强,而采用减隔震技术的桥梁结构在震后仍能正常工作,且不损伤承力件。

减隔震技术的优点是:①在桥梁中使用减隔震技术,可以对桥梁进行有目的的调整,确保其合理的布置,最大限度地提高桥墩、桥头的地震效应,提高桥梁的整体抗震性能。

公路桥梁设计中抗震与减隔震技术的应用

公路桥梁设计中抗震与减隔震技术的应用

公路桥梁设计中抗震与减隔震技术的应用摘要:本文对公路桥梁减震系统进行了综合阐述,并从公路桥梁遭遇的主要震害形式入手进行分析,对公路桥梁的抗震设计具有指导意义。

关键词:公路桥梁;抗震;减隔震;设计公路桥梁工程的设计,安全是第一要素。

因此,抗震技术成为公路桥梁结构设计的核心原则。

在设计中,要一方面运用“抗震”技术,保证公路桥梁结构的安全,但因为地震的发生,公路桥梁结构构件不可避免的会受到损坏,因此,还要补充减隔震技术的应用。

如果说公路桥梁“抗震”技术是比较被动的去抵抗地震影响力,那么减隔震技术则是主动的去减弱、化解地震作用力。

1 公路桥梁的主要震害形势1.1上部结构破坏对于梁式结构由于地震效应造成结构本身的破坏在报道中见的不多。

梁式结构破坏多是在地震作用下支撑连接构件破坏或下部结构失效导致的落梁。

而落梁对墩台侧壁的撞击又对下部结构造成破坏。

拱式结构主要表现为拱上建筑和腹拱破坏,拱圈在拱脚和拱顶出现裂缝,拱圈隆起变形甚至倒塌。

1.2支撑连接构件破坏桥梁的支座、伸缩缝和剪力键等薄弱的构件在外力作用下总是最易受损的。

1.3下部结构破坏圬工下部一般出现倾斜、倒塌、开裂破坏。

钢筋混凝土结构会出现轻微开裂、保护层混凝土剥落、纵向受力主筋压曲,截面变化处核心混凝土压碎等。

1.4基础破坏扩大基础和桩基的承台因本身刚度比较大,自身震害极少见。

多是地基发生沉降、滑移造成基础变位。

柱基础却有发生剪断、倾斜的破坏。

2公路桥梁抗震的主要设计方法由于地震发生的不确定性和复杂性,再加上结构计算模型的假定与实际情况的差异,使“计算设计”很难控制结构的抗震性能,因而不能完全依赖计算。

结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”。

因此,在桥梁的方案设计阶段,不能仅仅根据功能要求和静力分析就决定方案的取舍,还应考虑桥梁的抗震性能,尽可能选择良好的抗震结构体系。

在抗震概念设计时,要特别重视上、下部结构连接部位的设计,桥墩形式的选取,过渡孔处连接部位的设计以及塑性铰预期部位的选择。

桥梁结构设计中减隔震技术应用分析

桥梁结构设计中减隔震技术应用分析

桥梁结构设计中减隔震技术应用分析随着社会的不断进步,我国的交通事业得到了迅猛的发展,桥梁在其中就发挥着十分重要的作用。

在桥梁的设计中,减隔震技术发挥着不容小觑的作用。

该技术是桥梁抗震的重要条件,在地震发生时,其可以减少桥梁受到的损害,甚至可以避免桥梁受到损害。

为此,就针对减隔震设计的原理、配备的设置以及在实际工程中的应用进行了相关的探讨。

标签:桥梁结构设计;减隔震技术;应用TB1减隔震技术的基本原理减隔震技术是通过结构的基础位置隔离地震能量、阻断地震波的传播。

在减隔震设计中,通过附加阻尼的方法进一步降低了地震地响应,阻尼并不是自然装置,而是施工人员人为的将其设置在桥梁结构的某些位置,同时,耗能构件在地震发生的时候,通过自身的结构可以将地震的能量进行吸收,从而让桥梁的结构在受到地震冲力的时候得到缓冲,使桥梁结构的稳定性与完整性得到更好的保持。

减隔震技术包括两大方面:减震技术和隔震技术。

减震技术是指人为的将阻尼及耗能构件设置在桥梁的结构中,让耗能构件吸收地震波的能量;隔震技术是特殊的结构类型,其具有振动周期的特殊结构,与减震技术有很大的不同。

在地震发生的时候,可以输出地震能量。

两种技术相互配合,能够共同应对强大的地震波,保护桥梁免受伤害。

2减隔震装置技术的分类2.1铅芯橡胶支座铅芯橡胶支座是把一个或多个铅芯插入到分层的橡胶中,形成紧凑的减隔震装置,其在延长结构周期的同时把地震的能量消耗掉。

铅芯具有良好的力学特性,能够与分层橡胶支座进行紧密的结合,同时良好的耐疲劳性与弹塑性使得其适合做减隔震材料。

铅芯橡胶支座的诸多特性能够提供地震中所需要的耗能,同时能够很好的满足使用过程中的屈服强度和刚度,在桥梁结构的抗震设计中被广泛的应用。

2.2粘滞阻尼器粘滞阻尼器是利用活塞运动前后的压力差异,使黏滞流体通过节流孔,在这一过程中会产生阻尼力和耗能。

粘滞阻尼器有着以下几个特征:第一,粘滞阻尼器没有显著的增加桥墩的受力。

桥梁抗震设计方法与减隔震技术分析

桥梁抗震设计方法与减隔震技术分析

桥梁抗震设计方法与减隔震技术分析摘要:随着社会经济的高速发展以及城市化建设的持续深入,社会已经进入到了全新的发展进程中,这也为建筑领域的发展起到了良好的促进作用,而桥梁工程作为各大城市交通网络中至关重要的构成部分,已经受到了社会各界的重点关注。

为了进一步提升桥梁的抗震能力,降低桥梁震害产生的影响,就必须要针对桥梁展开针对性的抗震设计。

因此,文章首先对桥梁抗震设计方式的主要内容展开深入分析;在此基础上,提出桥梁减隔震技术的应用措施。

关键词:桥梁抗震设计方式;减隔震技术;应用分析引言:在城市现代化发展速度逐步提升的背景下,城市内部的人口已经实现了大规模聚集,这也使得交通网络在城市的整体抗震系统当中起到了至关重要的作用,对于桥梁的依赖程度也越来越高。

而在近年来的社会发展进程中,桥梁作为各大城市中至关重要的基础设施,不仅投资力度比较高,还有着极强的公共性特征,后续的维护与管理也比较困难。

所以,为了减少地震等灾害所产生的损失,就必须要重点强化桥梁自身所具备的抗震性能,以此为基础来强化区域安全性与稳定性,同时,还要结合以往桥梁的具体震害情况进行优化,采取更加合理的抗震设计方式以及减隔震技术,保证桥梁的综合质量能够实现全面提升。

一、桥梁抗震设计方式的主要内容首先是性能基础抗震设计方式,在这种性能基础抗震设计当中,其主要目标就在于确保桥梁在不同的振动状态中,整体抗震结构仍旧可以达到预期目标的设计方式,在结合实际情况过后可以明显看出,这种方式在实际应用阶段中具备着较为显著的优点。

第一点是性能基础抗震设计方式,能够将原本的宏观定性设计内容合理转变为具体量化模式,这样就可以保证抗震设计的具体内容,能够进一步满足各类地震等级中桥梁的主要安全目标。

第二点则是通过量化抗震设计,不仅可以确保桥梁在地震过后仍旧可以正常使用,还能够通过内部所采用的多层次设计模式,进一步降低地震所产生的损失;其次则是延性基础抗震设计方法,这种设计方式能够有效满足桥梁在不同结构上所产生的延性需求,通过地震力来针对地震内力展开必要的参数修正,在经过弹性分析过后进行调整。

桥梁设计中的抗震技术与应用

桥梁设计中的抗震技术与应用

桥梁设计中的抗震技术与应用桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,在保障人员和物资的运输方面发挥着关键作用。

然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对桥梁的安全性构成了严重威胁。

因此,在桥梁设计中充分考虑抗震技术的应用至关重要。

地震对桥梁的破坏主要表现为结构的变形、开裂甚至倒塌。

为了减轻地震对桥梁的影响,工程师们采取了多种抗震技术。

基础隔震技术是一种常见且有效的方法。

它通过在桥梁基础和上部结构之间设置隔震装置,如橡胶支座、滑动支座等,延长结构的自振周期,减少地震能量向上部结构的传递。

这样一来,上部结构在地震作用下的响应就会显著降低,从而保护桥梁的主体结构。

延性设计也是桥梁抗震设计中的重要策略。

通过合理设计桥梁构件的截面尺寸、配筋等,使构件在地震作用下能够发生塑性变形,吸收和耗散地震能量。

例如,在桥墩设计中,采用适当的箍筋配置,增加混凝土的约束,提高桥墩的延性能力,使其在地震时能够承受较大的变形而不发生脆性破坏。

减隔震支座的应用为桥梁抗震提供了有力支持。

铅芯橡胶支座具有良好的竖向承载能力和水平变形能力,在地震时能够通过铅芯的塑性变形消耗能量。

高阻尼橡胶支座则依靠橡胶材料本身的高阻尼特性来减小地震响应。

这些支座能够有效地隔离地震波的传播,降低桥梁结构的地震力。

桥梁的结构形式对抗震性能也有着重要影响。

连续梁桥和连续刚构桥在地震作用下的整体性较好,能够有效地分配地震力;而简支梁桥由于梁体之间的连接较弱,在地震中容易出现落梁等破坏。

因此,在地震多发地区,应优先选择抗震性能较好的结构形式。

在桥梁抗震设计中,准确的地震动参数确定是关键的一步。

工程师需要根据桥梁所在地区的地震地质情况、历史地震记录等,合理确定地震动的加速度、频谱特性等参数。

这需要借助地震学、地质学等多学科的知识和方法,以确保设计输入的准确性。

同时,数值模拟技术在桥梁抗震分析中得到了广泛应用。

通过建立桥梁结构的有限元模型,输入地震动参数,能够模拟桥梁在地震作用下的动力响应,从而评估结构的抗震性能。

现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析

现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析

现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析随着城市化进程的不断加速和经济的发展,桥梁作为城市交通的重要组成部分,其安全性和稳定性愈发受到人们的关注。

而在桥梁的设计和建设中,减隔震技术的应用成为了一个备受关注的话题。

减隔震技术是利用柔性或半柔性支座减小桥梁结构所受地震力的一种方法,通过将地震能量转化为桥梁的动力响应,从而减小其对桥梁结构的影响,提高桥梁的地震抗性。

本文将对现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用进行分析,探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的意义和作用。

一、减隔震技术的意义和作用1.提高桥梁结构的地震抗性地震是造成桥梁结构破坏的重要原因之一,尤其是对于地震多发地区的桥梁来说,其地震抗性显得尤为重要。

减隔震技术通过采用柔性或半柔性支座,可以将地震能量有效地转移和吸收,从而减小桥梁结构所受地震力,提高桥梁的地震抗性,降低地震破坏风险。

2.保护桥梁结构和使用寿命在桥梁结构受到地震作用时,如果没有采取相应的减隔震措施,其结构很容易遭受损坏或破坏,从而影响桥梁的使用寿命。

而减隔震技术的应用可以有效地保护桥梁结构,延长其使用寿命,减少维修和修复的成本。

3.提高桥梁的安全性和稳定性采用减隔震技术的桥梁对地震的响应更加柔韧和稳定,能够降低桥梁在地震作用下的振动幅值,减小结构受力,提高桥梁的安全性和稳定性,保障桥梁的正常运行。

1.常见的减隔震技术(1)橡胶支座橡胶支座是一种常见的减隔震技术,在桥梁结构中起到缓冲和分散地震能量的作用,能够有效减小桥梁结构的地震响应,提高桥梁的地震抗性。

(2)摩擦减隔震支座摩擦减隔震支座是通过摩擦力的作用来减小桥梁结构所受地震力的一种支座技术,其具有调节性能好、造价低廉等特点,适用于一些中小跨径的桥梁结构。

2.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用案例(1)日本神户港大桥1995年日本神户港大桥在一场大地震中受到了严重破坏,随后经过重新设计和加固,采用了液体减隔震支座技术。

在2005年发生的一场地震中,神户港大桥的减隔震支座发挥了重要作用,有效吸收了地震能量,保护了大桥的结构和安全。

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用魏顺波

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用魏顺波

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用魏顺波发布时间:2021-07-28T11:05:30.200Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:魏顺波[导读] 摘要:桥梁在设计当中必须考虑的重点问题之一就是抗震性能,尤其是针对那些地质灾害较为活跃的地区。

林同棪国际工程咨询(中国)有限公司武汉分公司湖北省武汉市 430020摘要:桥梁在设计当中必须考虑的重点问题之一就是抗震性能,尤其是针对那些地质灾害较为活跃的地区。

如果桥梁所处地区发生了严重地震灾害,就会对桥梁通行带来严重威胁,甚至阻断交通。

所以,必须高度重视抗震设计的合理性,同时,运用减隔震技术,使桥梁结构具有良好的抗震性能。

关键词:桥梁抗震;抗震设计;减隔震技术引言:减隔震技术是提高桥梁结构抗震能力的有效手段,自20世纪70年代减隔震技术开始应用于桥梁工程,目前已经大范围的应用于各地的桥梁设计与桥梁加固工作中,选择合理减隔震装置极其重要,可以有效提升桥梁的使用寿命,提高桥梁本身的抗震性能,很好地保证桥梁结构的安全与稳定。

1桥梁抗震设计要点1.1做好刚度设计在进行桥梁减震设计中需要对其结构刚度进行设计,做好其刚度设计能够提升桥梁的抗震能力。

对于多跨结构,墩身高度之间存在的差别比较大的情况时,会造成较矮的桥墩的地震水平力较大。

对于跨径不同的情况,则对于跨径较大的桥墩的地震水平力也是有所不同的。

1.2加强结构抗震设计桥梁上部结构由于受到墩台、支座的隔离作用,在地震中直接受地震力作用而破坏的实例相对较少,而由于下部结构破坏而导致上部结构破坏,则是桥梁结构在地震中破坏的主要形式,所以在抗震设计中选择能够有效抵抗地震作用的结构形式,合理的分配结构刚度质量和阻尼等动力参数,以便最大限度的利用构件和材料的承载变形能力抵抗地震作用。

1.3对桥梁墩柱设计要点桥梁建造中墩柱是主要的核心结构。

在地震作用下,高墩与矮墩的结合使得桥梁受力更为复杂,而当高墩与矮墩不耦合时,则可能会导致高墩的地震位移过大,从而导致上部结构的落梁或支座脱落,高墩的选型和设计对全桥在地震作用下的安全有着重要意义,高墩桥梁抗震计算需要将动力非线性的影响因素考虑进去,高墩桥梁无论是在动荷载还是静荷载下都会产生比较明显的非线性变形,尤其是以轴力为主的大跨度刚构桥对变形影响非常敏感。

桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用探究

桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用探究

桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用探究1. 桥梁抗震设计概述桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,承担着繁重的运输任务,在地震发生时,其结构易受到破坏,从而导致严重的生命财产损失。

对桥梁进行合理的抗震设计至关重要。

抗震设计的核心目标是确保桥梁在地震作用下能够保持稳定,避免发生脆性破坏,从而减少地震对人类生活和经济的影响。

桥梁抗震设计涉及多个关键方面:需要充分考虑桥梁的地质条件、结构形式、材料特性以及地震动特性等因素,这些都是影响桥梁抗震性能的关键因素。

抗震设计需要采用有效的抗震措施,如设置隔震支座、采用弹性支撑、设置缓冲装置等,以提高桥梁的抗震能力。

抗震设计还需要进行动力分析,以评估桥梁在地震作用下的响应和安全性。

这包括使用计算机模拟技术进行非线性分析,以预测桥梁在不同地震强度下的性能表现。

桥梁抗震设计是一项复杂而重要的工作,需要综合考虑多种因素并采取有效的抗震措施来确保桥梁的安全性和稳定性。

1.1 桥梁抗震设计的重要性随着全球经济的快速发展,交通运输业在国家经济中的地位日益重要。

桥梁作为交通运输的重要组成部分,其安全性和稳定性对于保障人民生命财产安全以及社会经济的稳定发展具有至关重要的意义。

桥梁抗震设计成为了桥梁工程领域的关键环节。

提高桥梁的抗震能力:通过合理的抗震设计,可以提高桥梁在地震等自然灾害发生时的抗震性能,降低因地震等灾害导致的人员伤亡和财产损失。

保证桥梁正常使用功能:良好的抗震设计可以确保桥梁在地震等自然灾害发生时,不会因为结构破坏而导致桥梁无法正常使用,从而影响交通运输和人民生活。

促进桥梁技术的发展:抗震设计是桥梁工程技术的重要组成部分,通过对抗震设计的不断研究和完善,可以推动桥梁工程技术的进步和发展。

提高国家综合防灾减灾能力:桥梁抗震设计对于提高国家综合防灾减灾能力具有重要意义。

通过加强桥梁抗震设计,可以提高国家在面对自然灾害时的应对能力,减少灾害带来的损失。

桥梁抗震设计在桥梁工程领域具有重要的地位和作用,对于保障人民生命财产安全、促进交通运输业发展以及提高国家综合防灾减灾能力具有重要意义。

桥梁结构地震响应与减振隔震控制优化设计

桥梁结构地震响应与减振隔震控制优化设计

桥梁结构地震响应与减振隔震控制优化设计地震是一种自然灾害,常常给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。

桥梁作为交通运输的重要组成部分,其抗震性能至关重要。

本文将介绍桥梁结构在地震中的响应特点,并探讨减振隔震控制在桥梁抗震优化设计中的应用。

1.桥梁结构地震响应特点桥梁结构在地震中的响应主要包括以下几个方面。

1.1 基底地震动输入地震动是指地震能量以波动形式传递的现象,它对桥梁结构的抗震反应起着重要作用。

基底地震动输入可以通过地震动记录进行模拟或计算。

1.2 结构动力响应桥梁结构地震响应的一个重要特点是结构的振动。

地震作用下,桥梁结构会发生从静力平衡转变为动力平衡的过程,产生位移、速度和加速度等动力响应。

1.3 桥梁结构应力与变形地震作用下,桥梁结构产生的应力和变形也是重要的响应特点。

应力过大可能导致构件破坏,变形过大可能导致桥梁失效。

2.减振隔震控制在桥梁抗震优化设计中的应用减振隔震控制是桥梁抗震设计的重要手段之一,通过降低桥梁结构的地震响应,提高其抗震性能。

2.1 减振控制减振控制是通过减小桥梁结构自身的振动能量,来降低地震作用下的动力响应。

常见的减振控制方法包括质量减振、摩擦减振和液体阻尼减振等。

2.2 隔震控制隔震控制是通过设置隔震系统,将桥梁结构与地面隔离,减小地震动对桥梁的传递,从而达到降低动力响应的目的。

常见的隔震技术包括橡胶隔震、液体隔震和摩擦隔震等。

2.3 控制优化设计通过对减振隔震控制的组合应用,可以进一步优化桥梁的抗震性能。

通过对桥梁结构的动力响应进行仿真分析和优化设计,可以选择合适的减振隔震控制方案,提高桥梁的抗震性能。

3.桥梁抗震优化设计实例以下是一个桥梁抗震优化设计的实例。

在地震动输入模拟中,采用某地某方向的地震动记录进行模拟,得到基底地震动输入。

通过有限元软件对桥梁结构进行动力分析,得到桥梁结构在地震中的动力响应。

在减振控制方面,结合桥梁结构的特点和施工条件,选择了某种减振器件进行应用。

桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用

桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用

桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用摘要:城市化发展过程中,桥梁成为社会交通体系中的关键组成部分。

但在桥梁运营过程中,常见的地质灾害会直接影响桥梁结构的稳固性,继而诱发桥台滑移、桥墩开裂等安全问题,使桥梁使用期间的安全风险增加。

为此,相关人员应优化桥梁结构抗震设计,并通过采取科学、有效的减隔震技术措施增强桥梁工程的抗震性能,完善其安全性能。

关键词:桥梁;抗震设计;减隔震1桥梁震害形式根据桥梁历史震害情况,除断层和液化等由于地基失效造成的破坏外,对混凝土桥梁而言,还包括以下几种常见破坏形式:1.1弯曲破坏桥梁结构受水平方向地震荷载持续作用后因产生明显变形使混凝土保护层发生脱落,或钢筋压屈,或内部混凝土发生崩裂或被压碎,导致结构丧失应有的承载力。

该过程包含下列四个阶段:第一阶段为在弯矩水平达到开裂强度后,在截面产生沿水平方向分布的弯曲裂缝;第二阶段为伴随裂缝不断发展与荷载强度不断提高,布置在受拉侧的纵向钢筋受到的强度达到屈服强度;第三阶段为伴随变形量不断增大,保护层发生脱落,且塑性铰范围也明显增大;第四阶段为钢筋压屈或被直接拉断,导致内部混凝土发生崩裂或被压碎。

1.2剪切破坏受水平方向地震荷载持续作用后,结构所受剪切力在达到截面剪切强度后就会出现剪切破坏,该破坏过程包含下列四个阶段:第一阶段为截面弯矩强度达到开裂或,在截面上会出现沿水平方向分布的弯曲裂缝;第二阶段为伴随裂缝不断发展以及荷载强度不断提高,将在柱内产生沿斜向分布的剪切裂缝;第三阶段为局部产生的剪切裂缝不断增大,由于箍筋屈服使剪切裂缝显著增大;第四阶段为出现脆性剪切破坏。

1.3落梁破坏如果梁体沿水平方向发生的位移超出梁端有效支撑长度,就有可能发生这种破坏。

该破坏的产生原因为梁和桥墩之间产生了很大相对位移,导致支座失去应有的约束能力。

1.4支座损伤上部结构受到的地震惯性力会在支座作用下不断传递至下部结构,如果传递的荷载超出支座自身设计强度,则会使支座产生损伤与破坏。

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用 邢建贻

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用 邢建贻

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用邢建贻摘要:抗震是桥梁在设计当中必须考虑的重点,尤其是针对那些地质灾害较为活跃的地区。

如果桥梁所处地区发生了严重地震灾害,就会对桥梁同行带来严重威胁,甚至阻断交通。

所以,在抛开其它因素的条件下,抗震设计的合理性是要求高度重视的,同时,运用减隔震技术,才能使桥梁运营的安全有所保障。

关键词:桥梁抗震;抗震设计;减隔震技术引言:地震灾害的发生,在给社会造成巨大经济损失的同时,还会严重影响各类工程结构的稳定性,桥梁工程也不例外。

作为人们日常生活中重要的交通枢纽,桥梁的重要性不言而喻。

在桥梁设计中,科学合理地使用减隔震技术,可以有效提高桥梁的使用寿命,避免桥梁受到地震的损害。

为了提高桥梁本身的抗震性能,很多设计师在进行桥梁结构设计时都采用了减隔震技术,很好地保证了桥梁结构的安全与稳定。

1桥梁抗震设计分析1.1结构与构件从桥梁整体上来看,桥梁的承受力度和抵御结构性振动的能力都是有限的,设计者必须考虑桥梁的刚度,强度和延性。

提高桥梁结构的强度可以提高桥梁对震动力度的抵御作用;提高桥梁的刚度可以维持桥梁的结构保持不形变;加强桥梁的延性能够在具有多发性和反复性的地震过程中较好地适应结构的形变冲击,更稳固地适应多变的环境。

桥梁受损由于也常常在次生地质灾害中受到损害,故提高的刚度、强度和延性对于保护桥梁,适应多种变化灾害的方面起着重要的作用。

1.2桥梁设计安全度差异适中桥梁是一个结构整体,要考虑结构中各部分的联结性和统一性。

在桥梁结构的薄弱环节应注重加强工作,提高桥梁的结构整体性,增配钢筋以发展结构的延性。

在进行桥梁抗震试验的过程中,应对不同的地震情况反复加以模拟,并统计数据,从而使抗震能力得到大幅度增强。

在不同的结构构件之间的安全度应有适当的差异性,保证及时阻隔地震带来的冲击力,以保证桥梁不会因为地震的高度冲击而将受力连续延展以全部坍塌。

1.3桥梁体系设计与规则桥梁抗震模型确实能够给设计者提供比较方便且全面的对桥梁抗震情况的大体估计,并提供基本的抗震效果数据,但是地震本身具有高强度性和不可控性,任何一种机器模拟都无法准确地模仿地震带来的实际影响力。

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用分析

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用分析

桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用分析摘要:桥梁工程是重要的基础设施,是连接区域交通的生命线,一旦发生地震灾害,桥梁结构受到破坏或倒塌,会引起一系列的次生灾害,造成巨大的经济损失。

所以需要科学选择桥梁抗震设计方法,特别是桥梁减隔震技术,全面系统的提高桥梁结构的抗震性能,从而有效提高整个城市抗震救灾的能力。

鉴于此,文章就对桥梁抗震设计要点及减隔震技术的运用进行了简单的探究与解析,希望可以为相关人员提供一定参考。

关键词:桥梁;抗震;减隔震技术引言在评价桥梁稳定性的过程中抗震性能属于重要指标,为了保证桥梁结构在规定使用年限内可以满足安全性要求,需要将减隔震设计合理融入桥梁规划设计环节,在充分了解桥梁减隔震设计相关规范的基础上,合理借助多种减隔震设计手段,同时配置与桥梁结构相适宜的减隔震装置,使减隔震技术和装置形成合力,在最大程度上提升桥梁结构的抗震性能。

1桥梁减隔震的优势桥梁工程减隔震设计,可有效防止因地震导致的桥面系坍塌问题。

在震害发生过程中,主要是因为受到了较大的外力作用。

因此,通过减隔震设计,便能够在减隔震结构的作用下,将地震产生的外力,通过减隔震装置中的耗散性能,将地震能量充分释放,并均匀分布到桥梁结构中,以此来使桥梁工程保证结构安全性,避免因震害引发的坍塌。

其次,通过开展高质量减隔震设计,也能够针对桥梁结构的横向刚度结构进行调节,然后在减隔震构件的作用,同时提升桥梁工程结构的平衡性。

其中,从抗震设计与减隔震设计来看,二者虽然具有一定的相似性,但仍然伴随着很大的差异。

从缓解地震对桥梁工程的影响角度出发,减隔震设计所能够达到的效果要远远大于抗震设计。

而从成本支出的角度来看,减隔震设计与抗震设计基本处于同一水平面上的。

由此可见,对比抗震设计,减隔震设计能够在较低的提升桥梁工程造价的基础上,显著提高桥梁工程的安全性和稳定性。

另外,因为减隔震设计能够有效避免桥梁工程受到过多的地震影响。

因此,在发生地震灾害后,经过减隔震设计的桥梁工程,修复难度也要更小。

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桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用
桥梁是现代人类生活中极为重要的生命线之一,也是不可或缺的重要设施,作为生命线工程,其抗震安全的重要性不言而喻,因此,桥梁抗震设计、减隔震技术是桥梁抗震研究的重要内容。

本文在总结了以往地震中橋梁震害,提出了桥梁抗震设计要点,阐明了减隔震原理、分类及适用情况,为桥梁工程师提供一个有利的依据。

标签:桥梁震害;抗震设计;减隔震
引言
目前中国新建和在建的桥梁工程,大都没有经历过强震的考验,震害资料缺乏,其抗震设计理论和方法研究存在不足,我国现阶段的抗震思想是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,这一抗震思想要求结构遭遇设防烈度的地震后主体结构不应有大的破坏并可以修复,遭遇罕遇地震后允许结构有大的破坏,但不能倒塌造成人员伤亡。

但由于地震作用的不确定性和复杂性,结构有可能遭受比设防烈度更大的地震作用,这样会使结构构件严重受损。

综上,在地震来临时,如何保证桥梁结构的安全性以及震后修复工作,给桥梁建造者带来了巨大的挑战,桥梁抗震设计显得尤为突出,桥梁的减震措施的应用显得尤为迫切。

一、桥梁震害及分析
调查与分析桥梁的震害及其产生的原因是建立正确的抗震设计方法、采取有效的抗震措施的科学依据[1-2]。

桥梁主要由上部结构、下部结构、支座及附属结构组成,纵观历史上发生的大地震,由地震引起的损害也多集中正在上部结构、下部结构及支座,主要有以下现象:
1)上部结构的震害
上部结构的震害分为自身震害、位移震害和碰撞震害。

在历次的地震中,混凝土梁体自身在地震中的破坏并不多,主要是钢结构的局部屈曲破坏。

桥梁上部结构的移位震害在主要表现为桥梁上部结构的纵向移位、横向移位以及扭转移位,如伸缩缝的移位震害,落梁震害。

上部结构的碰撞震害多为相邻梁体粱端之间的碰撞、梁端部与桥台胸墙之间的碰撞。

地震中,如果相邻结构之间的间距过小,可能会发生碰撞,产生极大的撞击力,从而使结构受到破坏。

2)支座的震害
桥梁支座是连接上部结构与下部结构的重要部分,是桥梁结构体系中抗震性能较薄弱的一个环节,在强地震作用下,支座非常容易发生破坏。

支座的破坏形式主要有支座移位、锚固螺栓被剪断、拔出,支座脱空等。

3)下部结构及基础的震害
桥梁下部结构普遍采用钢筋混凝土墩柱,其破坏形式主要有弯曲破坏和剪切破坏。

弯曲破坏多表现为开裂、混凝土剥落压溃、钢筋裸露和弯曲等,会产生很大的塑性变形。

而剪切破坏则是脆性的,伴随着强度和刚度的急剧下降,比较高柔的桥墩多为弯曲型破坏;而矮粗的桥墩多为剪切破坏;介于两者之间的,为混合型。

地基的失效是桥梁基础产生震害的主要原因,主要表现有基础的倾斜、下沉、滑移、裂缝、倾覆等等。

二、桥梁抗震设计要点
总结以往桥梁震害教训,在桥梁抗震设计中,我们可以得出以下设计要点:
①重视桥梁结构的总体设计,选择比较理想的结构抗震体系;
②桥梁抗震设防应采用性能设计原则。

即在考虑工程造价、结构遭遇的地震作用水平、紧急情况下维持交通能力的必要性和结构的耐久性、修复费用等因素下,定义桥梁的重要性及其允许的损坏程度;
③重视桥梁的延性抗震,尤其注重提高桥梁结构的整体性和钢筋混凝土桥墩的延性能力,必须避免出现脆性破坏;
④重视桥梁结构的局部构造设计,避免出现构造上的缺陷;
⑤重视桥梁支承连接部位的抗震设计,采用有效的防止落梁装置等新技术、新材料;
⑥对复杂桥梁(斜弯桥、高墩桥梁或刚度变化很大的桥梁),应该进行空间动力时程分析,以求尽可能地掌握其地震响应;
⑦重视采用减隔震技术以提高结构的抗震能力,如隔震支座可参照《摩擦摆球型支座选型指南》[3]。

三、桥梁减震技术的应用
所谓的减隔震技术是指通过采用减隔震装置来尽可能的将结构或构件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动分离开来,大大减少传递到结构中的地震力和能量。

1)减隔震原理
隔震的本质和目的是将结构与可能引起结构破坏的地面运动尽可能的分离开来。

为了达到这个目的可以通过延长结构的周期,避开地震的卓越周期,从而降低传入到结构中的地震能量。

减隔震的原理可以认为减隔震装置比结构率先
进入塑性阶段,利用自身消耗大量的能量,从而减小结构自身的耗能与塑性耗能,减轻结构的损伤破坏。

2)减隔震分类
减隔震技术包括地基隔震、基础隔震以及上部结构的隔震[4]。

①地基隔震方法在建筑物周围挖深沟或埋入屏蔽板等,将长周期为卓越的那部分表面波隔断,但这种方法不能屏蔽直下型输入波。

(2)基础的隔震是在基础与上部结构之间设置隔震装置,采用某种装置将整个结构体系周期加长;采用减震装置以控制地震时结构物不产生过大变形;采用磁悬浮、滑动支承、滚动轴承等装置将地震动断开。

(3)上部结构的隔震是指在桥墩与上部结构之间设置隔震装置,设置各种摩擦摆、阻尼器以延长周期吸收能量。

3)减隔震技术适用条件
减隔震技术并不是适合应用于各种情况。

场地比较软弱、不稳定、或延长桥梁结构周期后容易发生共振等情况,不宜使用隔震技术。

因此,在进行桥梁结构的抗震设计之前需要判断该桥是否适合采用隔震技术。

经研究表明,只要满足下面任何一条条件,就可以尝试采用隔震技术进行桥梁结构的抗震设计。

(1)地震波的角度:适用于能量集中于高频的波。

(2)结构的角度:桥梁是高度不规则的,例如相邻桥墩的高度显著不同,因而可能存在对某个墩延性要求很高的情况。

(3)场地的角度:对于给定的场地,预期地面运动特性比较明确,具有较高的卓越频率和在长周期范围内所含能量较低。

四结论与展望
1)通过分析桥梁的震害及其产生的原因,为桥梁建设者建立正确的抗震设计方法、采取有效的抗震措施提供了有力的依据,但限于本文篇幅及研究深度,对抗震设计理论和方法研究存在不足。

2)减隔震技术已经广泛的应用于各类桥梁结构中,在进行地震分析时,应该根据具体情况,经过具体分析确定采用合适的减隔震装置,来达到减隔震目的。

参考文献:
[1]范立础.桥梁抗震[M].上海:同济大学出版社,1997
[2] 黄勇,张良,乐威杰,车泽鑫.桥梁抗震研究的近期进展[J].地震工程与工程振动,2017,37(3):166-174
[3]中交第二公路勘察设计研究院有限公司.FPQZ系列摩擦摆球型支座选型指南.2013.
[4]刘延芳,叶爱君.减隔震技术在桥梁结构中的应用[J].世界地震工程,2008,24(2):131-136。

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