21世纪斜张桥的抗震问题
某双索面斜拉桥的抗震性能分析
![某双索面斜拉桥的抗震性能分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ae282bf051e2524de518964bcf84b9d528ea2c30.png)
某双索面斜拉桥的抗震性能分析本文旨在通过研究双索面斜拉桥的抗震性能,分析双索面斜拉桥的抗震性能特点及其在实际结构工程中的应用价值。
研究表明,双索面斜拉桥的抗震性能满足不同结构工程的要求,具有极佳的耐久性和可靠性,可以满足在抗震设计中的要求,避免地震灾害,保证公众安全。
1论桥梁在建设中起着重要作用,抗震设计更是重中之重。
双索面斜拉桥主要是由上、下梁和拉索组成的斜拉桥,它的抗震性能比普通斜拉桥有较大提高,可以满足桥梁建设的要求,在实际工程中具有重要价值和意义。
本文旨在通过理论分析和模型试验,深入研究双索面斜拉桥的抗震性能,以期提高桥梁结构的抗震能力,提高桥梁结构的安全性,以保障人民群众安全稳定。
2索面斜拉桥结构特点双索面斜拉桥主要由上、下梁和拉索组成,上梁由梁端支点和梁顶拉索的支撑组成;下梁由梁端支点和拉索的受力组成。
拉索组成的自支撑结构,具有自支撑特性,同时解决了桥面的横向不等分等问题,拉索的绳径及拉力在设计时有一定的依据,以期满足不同桥梁的要求。
3震性能分析3.1本原理双索面斜拉桥主要是以钢索替代梁端拉杆作为支撑,并由拉索和自支撑特性解决桥面横向不等分问题,形成一种新型的斜拉桥结构,这种结构具有抗震、耐久性和可靠性等特点。
基于结构安全的考虑,采用双索面斜拉结构方案,可以有效降低桥梁的弯曲变形,延长桥梁的使用寿命,并可以有效防止桥梁垮塌等抗震灾害,是一种具有良好抗震性能的新型结构。
3.2型试验通过对双索面斜拉桥进行模型试验,在不同地震波强度下进行模拟试验,研究双索面斜拉桥的抗震性能。
模型试验表明,双索面斜拉桥具有良好的抗震性能,具有优异的耐久性和稳定性,在发生地震灾害时能有效减少桥梁的损坏,满足地震灾害的抗震要求。
4论本文研究双索面斜拉桥的抗震性能,通过试验实验和理论分析,研究双索面斜拉桥的抗震性能特点及其在实际结构工程中的应用价值。
研究表明,双索面斜拉桥可以有效提高桥梁的抗震能力,提高桥梁的耐久性和可靠性,在抗震设计中发挥了重要作用,避免地震灾害,保障人民群众安全稳定。
城市独塔斜拉桥抗震性能研究
![城市独塔斜拉桥抗震性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/5d7e812854270722192e453610661ed9ad5155eb.png)
城市独塔斜拉桥抗震性能研究城市独塔斜拉桥抗震性能研究随着城市化的不断发展和人口的增加,城市基础设施建设需求也不断增加。
作为城市交通的重要组成部分,桥梁的建设越来越受到关注。
而在抗震设计中,独塔斜拉桥成为了一个备受研究的焦点。
独塔斜拉桥是一种有着很高美观性和建造复杂性的桥梁形式。
相比于传统桥梁,独塔斜拉桥有更大的跨度和较少的支点,这使得其在地震作用下的抗力成为了研究的重点。
研究人员通过数值模拟、物理试验等手段对独塔斜拉桥的抗震性能进行了研究,得出了一些结论。
首先,独塔斜拉桥采用了斜拉索的形式,斜拉索对桥梁的抗震性能起到了重要作用。
斜拉索的预应力可以减小桥梁在地震中的变形和振动,提高了桥梁的整体刚度和稳定性。
其次,独塔斜拉桥的塔体结构也具备较好的抗震性能。
通过合理的材料选择和结构设计,可以使塔体具备较好的刚度和耐震性,从而保证桥梁在地震中不发生过大变形或倒塌。
此外,研究还发现独塔斜拉桥的地震响应还受到其他因素的影响。
例如,地基的性质和桥梁的几何形状都对桥梁的抗震性能有一定影响。
研究人员提出了一些改善措施,例如增加桥梁的抗震支撑、改善桥梁的结构形态等,以提高桥梁的抗震性能。
然而,独塔斜拉桥在抗震设计中仍然面临一些挑战。
首先,由于桥梁的建造复杂性,施工过程中需要严格控制各个部分的质量和精度,以确保其抗震性能。
其次,独塔斜拉桥的建设成本较高,需要投入大量的资金和人力资源。
为了提高桥梁的抗震性能,需要在设计和施工中进行全面考虑,以降低成本和提高效益。
综上所述,城市独塔斜拉桥的抗震性能研究对于城市交通和桥梁工程具有重要的意义。
通过科学的研究方法和实验手段,我们可以深入了解独塔斜拉桥的抗震性能,并提出一些改善措施,以确保桥梁的安全性和稳定性。
未来,我们需要进一步加大独塔斜拉桥抗震性能研究的力度,为城市交通建设提供更为可靠的保障综上所述,独塔斜拉桥在城市交通和桥梁工程中具备重要的地位和作用。
通过研究和改善独塔斜拉桥的抗震性能,可以保证桥梁在地震中不发生过大变形或倒塌,从而确保桥梁的安全性和稳定性。
斜交桥梁地震响应特点探讨
![斜交桥梁地震响应特点探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/ff123b2258f5f61fb63666db.png)
斜交桥梁地震响应特点探讨我国山区公路建设,由于其地形、地貌条件,呈现出弯多、坡陡、斜交、墩高等特点,这些桥梁大多数采用跨径20~50米不等的简支梁桥或者2~7跨一联的连续梁桥[1]。
当桥梁位于弯道上时,其地震响应,特别是在高烈度地震作用下的响应,有着其自身的特点,其空间作用特别突出,如果简单地对桥墩按规范里面的反应谱法進行平面计算,而不考虑空间作用,这样计算有很多问题考虑不到,其计算结果与空间地震响应有着很大的区别[2,3]。
山区桥梁大多数处于弯道上,而且很多位于高烈度地震区,对这种桥梁进行地震响应分析和研究,在此基础上提出抗震措施,是非常必要的。
1.地震中梁桥的损伤形式[3-11]地震作用下,上部结构的损坏形式可归纳为三种:自身损伤、位移损伤和碰撞损伤。
由于上部结构刚度大,结构整体性好,所以自身损伤发生的概率极小。
大多数损伤是由位移和碰撞导致。
曲线桥在地震作用下,由于受力的不均衡,桥面系有扭转的趋势,从而导致其弯扭耦合作用,造成桥梁上部结构与支座发生部分脱空,引起落梁或者上部结构的破坏[12]。
其中伸缩缝是上部结构的薄弱点,它虽然能满足预计地震下产生的位移,但是相邻梁体、梁体与桥台间位移变化从而引起碰撞,一系列因素的相互作用最终可能导致落梁。
支座的破坏形式主要表现为:支座位移、锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落、支座本身构造上的破坏[7]。
支座的震害是地震中较为普遍的现象[3-7]。
结构间的支承连接通常是结构稳定的基础,由于支承连接的破坏引起桥梁坍塌的例子不在少数。
支座损害是由于桥梁结构非同向运动,使得上、下部结构的支承连接件产生了不能承受的相对位移而失效,出现这种情况的原因是支座在设计时没有充分考虑抗震的要求,支座形式选择不当和支挡措施不足引起的。
下部结构失效是指桥墩、桥台和基础的失效,它的损坏使桥梁失去承受竖向承载力的能力,所以下部结构的失效往往是桥梁倒塌的直接原因。
2.结构的有限元模拟本文中,对桥梁进行有限元建模时,根据不同的构件属性选择不同的单元类型进行模拟:上部结构梁体和下部结构桥墩采用梁单元模拟,伸缩缝采用连接单元中的间隙元模拟,图1为间隙元示意图。
针形独塔斜拉桥的地震效应分析
![针形独塔斜拉桥的地震效应分析](https://img.taocdn.com/s3/m/20748f2bbcd126fff6050b01.png)
散 为空 间梁 单 元 , 中主 梁 采 用单 梁 式 力 学 模 型 , 其 承
台采 用集 中质量进 行模 拟 ; 桩基 础模 拟为 6×6弹簧 刚
度模 型 , 按静力 的 / 法计 算 , m 系数 考 虑 动 力影 仍 ' / z 但 响提 高 2~ 3倍 。地震 输入 方 向仍然 按照 正交 输入 , 即 地震作 用 方 向为 纵 桥 向和 横 桥 向。 主桥 动 力 分 析 的
计算模 型见 图 2 。
在 E 纵 向地 震反 应谱 作 用 下 , 墩 、 助墩 和过 1 边 辅 渡墩 纵 向采用 与不 采用 速度 锁定 装 置条 件下 , 主墩 P 5 的墩 柱及 其基 础最 不利 单桩 内力 的 比较见 表 2 。
表 2 主墩 P 5的 墩 柱 及 其 基 础 最 不 利 单 桩 内力 的 比较
表 2中 , 轴 力 , 为纵 桥 向剪 力 ; 为 绕 横 桥 P为 M 向弯 矩 。 由 于是 线 性 关 系 , 2地 震 反 应 谱 的 结 果 是 E E 1的 17倍 , 以本 文 不 再 列 出 E . 所 2下 的 主墩 内力 结
图 2 主 桥 动 力 分 析 计 算 模 型
比较 项 目 墩 底 桩 顶 自由 锁定 自由 锁定 pk N 419 8 387 3 67 6 5 46 7 9 / rN k 5 9 44 7 3 4 70 5 13 7 8 99 5 M/ N ・' k i l l 4 46 8 2 7 3 129 0 5 38_ 4 4 26 6 5
墩 柱底 截 面
墩 号
/ N ・ k m 朋 N ・m /k P 3 P 4 P 5 P 6 P 7 1 8 366 89 41 1935 4 6 1 3 913 567 3 9 5 2 86 9 2 69 98 28 9 2 105 9 P, N k 24 7 0 20 7 0 16 3 1 16 10 0 6 肘/ N ・m k 19 0 0 10 8 5 20 1 2 9 5 4 6 1 3
斜拉桥的抗震计算部分
![斜拉桥的抗震计算部分](https://img.taocdn.com/s3/m/b41f26c8b8f3f90f76c66137ee06eff9aef8496d.png)
斜拉桥的抗震计算部分1. 动力特性分析对大跨度桥梁进行地震反应分析之前,需要先了解其动力特性,即进行特征值分析。
特别是基于振型分解的动力反应分析方法,通过特征值分析选取贡献最大的主要振型,无疑可以大大减小计算量而计算结果精度仍满足工程需要。
首先将结构的自重、二期恒载(桥面铺装)和附属设施荷载转化为质量,采用集中质量模型——将质量人为集中到选定的结点上。
此时质量矩阵是一个对角矩阵。
如果单元质量分布不均匀可以考虑不均匀的将质量集中在节点上。
这种方法对于空间杆系结构的计算结果较好的,因为它比较合服空间杆系结构的计算假定,即荷载均作用在节点之上;同时,若结构在某些地方存在集中质量(重型设备等),这种方式也是比较合理的。
本斜拉桥所采用的动力模型就是一个简化的空间杆系结构。
表1.特征值表格运用里兹向量法求出的是与三个平动地震动输入直接相关的振型。
本例X平动、Y平动、Z平动三个方向都取30阶振型,特征值分析结果(见表1)显示三个方向的振型参与质量分布是,满足规范上振型参与质量达到90%以上的要求。
前20阶振型中在三个平动方向的任一方向上的振型参与质量达到2%以上的振型模态如下图1-(1)~1-(8)所示。
本组所设计的大跨度漂浮体系斜拉桥的第一振型为纵飘振型,周期长达14.62s,第二振型为,周期仍然很长为12.40s,第三振型的周期就快速下降到了4.92s。
控制地震反应的主要振型特征表现为主梁纵飘、桥塔侧弯、对称与反对称竖弯以及对称与反对称侧弯。
(3)第1阶振型:T=14.65s,纵飘(2)第2阶振型:T=12.40s,对称侧弯(5)第5阶振型:T=3.30s,右塔侧弯(6)第6阶振型:T=3.13s,对称侧弯(8)第14阶振型:T=2.19s,反对称竖弯图1. 振型模态2. 反应谱分析进行大跨度桥梁的地震反应分析时,一般先进行反应谱分析,并最后要同时程分析的结果校合。
本例中用反应谱法分别计算《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)规定的两种概率水准的地震作用E1和E2下的桥梁动力响应。
斜拉桥现状及抗震措施研究
![斜拉桥现状及抗震措施研究](https://img.taocdn.com/s3/m/1659189e690203d8ce2f0066f5335a8102d26684.png)
产业科技创新 Industrial Technology Innovation 60Vol.1 No.4斜拉桥现状及抗震措施研究徐明煜(成都大西南铁路监理有限公司,四川 成都 610082)摘要:斜拉桥在世界的大跨度桥梁中占有相当大的比例,由于地震不可预测,为了确保桥梁的整体结构在地震中可以安全、正常的使用,必然要对斜拉桥进行严格的地震分析。
文章介绍了国内外学者对斜拉桥抗震的研究历程,分析了四种斜拉桥体系的受力优缺点,研究了5种常见的斜拉桥抗震措施。
关键词:斜拉桥;地震分析;抗震中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:2096-6164(2019)04-0060-03地震具有突发性和毁灭性,地震对桥梁的破坏主要是地震力直接作用在桥梁结构上和地震引发的次生灾害。
我们国家处在地震带上,地震多发,每一次地震的发生都伴随着人员的伤亡和财产的损失,因此,为了确保桥梁的整体结构在地震中可以安全、正常的使用,该采取何种合理有效的方法,这将对遭遇了地震的城市或地区的地震救援和重建工作十分重要。
斜拉桥作为桥梁结构体系中重要的桥型之一,是由受压的塔、受拉的索以及受弯的主梁结合而成,由于其造型美观,材料的性能被很好的发挥出来,在世界范围内的大跨度桥梁中占有相当大的比例。
斜拉桥的构思最早出现于17世纪,意大利工程师提出了一种新的桥梁体系,它由斜向眼杆悬吊木桥面构成,但没有得到发展。
后来,欧美国家也尝试修建以木、铁丝或铸铁等材料作为拉索的斜拉桥,1824年英国架设了一座78 m 的斜拉桥,结果承载力不足,倒塌了。
斜拉桥属于高次超静定的体系,由于当时工业落后和科技水平不足,缺少合理的理论分析和计算手段,同时,施工技术的不完善使得这种桥型没能得到充分的发展。
20世纪中期以后,社会科学与工业的进步,斜拉桥又开始复兴并流行起来。
1956年世界上第一座现代斜拉桥在瑞典建成,名叫斯特伦松德桥(Stromsund Bridge),主跨径183 m,1958年,德国完成了260 m 的Theodore-Heuss 斜拉桥[1]。
大跨度斜拉桥的抗震设计方法与实践案例分析
![大跨度斜拉桥的抗震设计方法与实践案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/5f0a9b67b5daa58da0116c175f0e7cd184251823.png)
大跨度斜拉桥的抗震设计方法与实践案例分析引言:大跨度斜拉桥作为现代交通工程的重要组成部分,在提升交通运输效率和便捷性方面具有重要的作用。
然而,大跨度斜拉桥的抗震设计是一项重大挑战,因为在地震发生时,斜拉桥受到的地震力会导致其结构和组件发生变形、损坏甚至崩塌。
为了确保大跨度斜拉桥在地震中的安全性能,必须采取一系列的抗震设计方法和措施。
本文将介绍大跨度斜拉桥的抗震设计方法,并分析几个实际案例。
抗震设计方法:1. 地震参数评估:在进行大跨度斜拉桥的抗震设计时,首先需要对地震参数进行评估,包括地震烈度、地震频谱、附加振荡周期等,以确定地震力大小和震动频率范围,为后续设计提供基础。
2. 结构刚度控制:大跨度斜拉桥抗震设计的一个重要目标是使结构具备足够的刚度来抵抗地震力的作用。
通过采用适当的横向刚度措施,如设置横向独立支座、加强桥墩抗震、增加纵向连续刚度等,可以有效提高桥梁整体刚度,减小地震引起的变形和破坏。
3. 高强度材料应用:在大跨度斜拉桥的抗震设计中,采用高强度材料是一种重要的手段。
高强度混凝土、高强度钢材等材料可以提供较高的抗震性能,使斜拉桥具备更好的抗震能力。
4. 斜拉索系统设计:斜拉索是大跨度斜拉桥的重要组成部分,其设计对于抗震能力至关重要。
为了使斜拉桥具有足够的抗震能力,应采用符合抗震要求的斜拉索设计方案,如增加斜拉索的数量、增大斜拉索的直径、提高斜拉索的抗拉强度等。
5. 桥梁支座设计:支座是大跨度斜拉桥的支撑部分,其设计对于桥梁的抗震能力也具有重要影响。
在抗震设计中,应选择适当的支座类型,同时考虑支座的刚度和阻尼特性,以提高桥梁的抗震性能。
实践案例分析:1. 上海东方明珠广播电视塔斜拉桥:该斜拉桥位于上海东方明珠广播电视塔上,是中国第一座采用公路、人行双用途的斜拉桥。
在抗震设计中,采用了高强度混凝土和高强度钢材作为主要材料,通过合理的结构刚度控制和斜拉索系统设计,使得斜拉桥具备较好的抗震性能。
斜交桥震害特点与抗震设计初探
![斜交桥震害特点与抗震设计初探](https://img.taocdn.com/s3/m/2c073058bf1e650e52ea551810a6f524ccbfcb4c.png)
斜交桥震害特点与抗震设计初探罗婧文;胡建新;唐光武【摘要】基于对“5· 12”汶川地震及国外地震中部分斜交桥的震害调查,对斜交桥的震害特点、发生机理及影响因素进行分析和总结,并简要介绍国内外规范中关于斜交桥抗震设计的规定,提出斜交桥抗震设计的注意事项和需要进一步深入研究的问题.%On the basis of investigation for seismic hazards on part of skew bridges in "5 ·12" Wen-chuan earthquake and foreign earthquakes, this paper analyzes and summarizes the features, occurrence mechanisms and influencing factors of seismic hazards on skew bridges, simply introduces the provisions on seismic design of skew bridges in domestic and foreign specifications, and proposes precautions in seismic design of skew bridges and problems for further study.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】5页(P44-47,51)【关键词】斜交桥;震害;主梁转动;碰撞;支承刚度;抗震设计【作者】罗婧文;胡建新;唐光武【作者单位】重庆交通大学,重庆400074;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067【正文语种】中文【中图分类】U448.21在高等级公路、城市道路和立体枢纽建设中,斜交桥因其能更好地适应地形地物且使整个线路美观流畅,越来越多地得到采用[1]。
大跨径斜拉桥地震响应分析
![大跨径斜拉桥地震响应分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a0d2d720b4daa58da1114a05.png)
大跨径斜拉桥地震响应分析摘要:本文主要分析了大跨径斜拉桥的地震响应问题,针对大跨径斜拉桥的地震响应情况进行了分析,探讨了分析大跨径斜拉桥响应并积极应对的方法,以期可以提高大跨径斜拉桥的使用效果。
关键词:大跨径斜拉桥;地震;响应一、前言目前,针对大跨径斜拉桥地震响应的研究还不够深入,针对大跨径斜拉桥地震响应的相关数据和原理还需要进一步的明确,所以,研究大跨径斜拉桥地震响应非常有必要。
二、桥梁结构地震响应分析方法现行桥梁的抗震分析方法主要为确定性分析方法,它是以确定性的荷载作用在结构上,包括静力法、地震反应谱分析方法和时程分析方法,是目前应用广泛的地震分析方法。
1、反应谱法此法考虑了结构的动力特性,用静力的方法去解决动力问题。
动力反应谱法还是采用地震荷载的概念,从地震动出发求结构的最大地震反应,但同时考虑了地面运动和结构的动力特性,比静力法有很大的进步。
反应谱方法概念简单、计算方便,可以用较少的计算量获得结构的最大反应值。
由于反应谱适用于弹性范围内,因而当结构在一定强度的地震是,进入塑性工作阶段就不能运用,因此,它不能考虑结构的非线性。
另一方面,地震作用是一个时间过程,但反应谱方法只能得到最大反应,不能反映结构在地震动过程中的经历。
2、动态时程分析法此法是在地震时建立结构振动方程式,求解每一时刻的结构响应。
目前,大多数国家除对常用的中小跨度桥梁仍采用反应谱方法计算外,对重要、复杂、大跨的桥梁抗震分析均采用动态时程分析法。
动态时程分析法首先地震动输入,再采用有限元动力建立方程,然后采用逐步积分法求解,计算地震过程中每一瞬时结构的位移、速度和加速度响应,从而可以分析出结构在地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化以及构件逐步开裂、损坏直至倒塌的全过程。
动态时程分析方法使得桥梁结构的抗震设计从以往的强度单一保证转入结构构件强度和延性的双重保证;同时使得桥梁设计师对设计结构的地震力破坏机理更加明了,进而釆取有效的措施提高结构的抗震能力。
大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化
![大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化](https://img.taocdn.com/s3/m/ce6bee02326c1eb91a37f111f18583d049640f09.png)
大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化地震是一种常见的自然灾害,经常给人们的生命和财产安全带来极大威胁。
而桥梁作为城市交通的重要组成部分之一,其地震响应分析和参数优化对于确保桥梁的安全性具有重要意义。
本文以大跨宽幅矮塔斜拉桥为研究对象,对其地震响应进行分析,并结合FPB(Fuzzy Pattern Based)算法进行参数优化。
首先,我们需要了解大跨宽幅矮塔斜拉桥的结构特点。
大跨宽幅矮塔斜拉桥具有跨度大、结构轻型化的特点,通过悬索索和塔体之间的角度控制桥梁的支撑,有效减小桥墩和引桥的影响。
然而,在地震中,由于桥梁结构的特殊性,其地震反应较为复杂。
因此,对大跨宽幅矮塔斜拉桥的地震响应进行分析是非常必要的。
地震响应分析是指通过数值模拟和计算,得到地震作用下结构响应的过程。
一般来说,地震响应分析包括以下几个方面:地震动输入、结构赋形、结构动力性能等。
地震动输入是指地震的强度、时间和频率等信息。
结构赋形是指结构在地震作用下的形变。
结构动力性能则是指结构在地震作用下的位移、加速度、速度等指标。
对于大跨宽幅矮塔斜拉桥的地震响应分析,我们可以采用有限元方法进行模拟计算。
有限元方法是一种求解结构问题的常用方法,通过将结构划分为一系列小的有限元,将结构的总体行为分解为各个局部行为,最终求解出结构的响应情况。
具体而言,可以建立大跨宽幅矮塔斜拉桥的有限元模型,根据地震动输入条件进行计算,得到结构的响应。
在地震响应分析的基础上,我们可以采用FPB算法对大跨宽幅矮塔斜拉桥的参数进行优化。
FPB算法是一种基于模糊模式的优化算法,通过分析结构的响应模式,寻找最佳的参数组合,以提高结构的抗震能力。
具体而言,可以通过调整大跨宽幅矮塔斜拉桥的悬索索和塔体之间的角度、材料的物理性质等参数,以改善结构的地震响应特性。
在进行FPB参数优化时,需要考虑多种因素。
首先,需要确定优化的目标函数,即要优化的性能指标。
斜交桥抗震设计综述
![斜交桥抗震设计综述](https://img.taocdn.com/s3/m/85ce4ddf0408763231126edb6f1aff00bed570db.png)
斜交桥抗震设计综述摘要:本文主要介绍了有关斜交桥抗震设计的内容,包括斜交桥的主要震害特点、各国抗震规范中有关斜交桥的内容和对于斜交桥震害发生机理的试验研究和数值模拟。
也给出了一些关于提高斜交桥抗震性能的措施,总结了斜交桥抗震设计方面的不足之处。
关键词:斜交桥;震害特点;震害机理;数值模拟;防震措施1.研究背景随着我国经济社会现代化程度愈来愈高,城市市政立交桥梁和城际高速公路的建设需求也急剧增加。
而过去路线走向服从桥梁的思维方式已经不符合社会发展的需求,所以斜梁桥梁大量出现。
斜梁桥可以改善城市道路线形和提高道路通行能力,并且造价省,耗材少,社会经济效益高。
因此斜梁桥在道路选线决定桥梁走向的公路上应用很广,例如高速公路,斜梁桥占了道路总桥数的一半左右。
斜梁桥与正交桥最大的区别就是支承边与桥梁纵向轴线并非成直角,这个角与直角的度数差就是斜交角。
而斜度与斜交角互余。
可以按两端的斜度是否相同将斜梁桥分为规则斜梁桥和非规则斜梁桥。
斜梁桥是一种空间非对称结构,地震作用下桥面系会绕竖轴转动。
因此,研究斜梁桥在地震作用下的表现并且针对其缺点作出抗震设计就变得很有意义。
1.桥梁震害特点地震是由地球内部活动引起的无法避免的自然灾害,一直以来都对自然界有着巨大的损害,随着人类社会的城市化和集群化,人口居住密度大幅增加,因此减少地震的危害就成了人们亟待解决的问题。
对处在不同地震烈度区的以及不同抗震需求的建筑物进行工程结构抗震设计就是很有必要的了。
各种不同的交通设施是一个国家的骨骼,而桥梁结构则是骨骼中的关节,桥梁建设对于一个国家的交通能力至关重要。
对以往的地震灾情信息进行分析,可以看出震区桥梁是通往灾区的重要枢纽,桥梁的破坏会使国家的救灾行动严重受阻,也影响的灾区的重建工作。
以往的地震灾害数据统计结果显示,桥梁类型,细部构造和所处地质条件,对震害类型和程度有重要影响。
虽然地震是随机性的,每个桥梁所处地质条件也各不相同,但是其震害类型和机理存在一定的共性,其中的共同之处可以作为抗震设计的参考。
用设置链板的方法改善多跨斜桥的地震反应
![用设置链板的方法改善多跨斜桥的地震反应](https://img.taocdn.com/s3/m/3feb67b7f121dd36a32d82dd.png)
侧模依据底板边线直接 坐在 底模上 , 5×5e 用 m方木条 钉在底模 与侧 模下 口相交 处外 侧底 模 上 , 防止侧 模 下 口涨
模; 侧模外侧用 4c 木板 作为 横肋 , m 净距 <1 m, 0 c 木板外 侧 用 1 m方 木作为竖肋 , 0X1 c 0 间距 <5 m;0X1 m方 木 0c 1 e 0
预压 时 , 用砂袋按上部混 凝土重 量分 布情况进 行 布载 , 加载 重量不低 于梁体 自重 的 1 。在加 载前 , 倍 先在地基 和底模 上
布设 观测 点 , 以便测 量沉 降量 。加 载分 三次进 行 , 每次 的重 量 为总重 的 13 每次加载完成后 , 观测 下沉量 直至稳定 , /, 均 在最 后一次 加载 完成后 至少 观测 1 , 2h 直至 支架 和地基 稳 定 。当支架稳定后 , 测量 底模 的标 高 , 模板 调整 到需要 的 将 标高 。在预压结束 、 板调整 完成 后 , 次检 查支架 和支 撑 模 再
架拆 除由两端 向中间拆 除 , 除时先 将顶托全 部松一遍 , 拆 拆 除支架按 与安装 时相 反的顺序进行 , 意不得直接从高空抛 注 支架预压完成后 , 、 对底 侧模在平面位置、 高程方面进行详 掷 向地 面。 细检查 , 底模标高 , 预抬值及横向曲线根据预压数据通过底托和 3 结 束 语 顶托调整, 底模边线通过细致测量划线来调整 , 特别对底侧模接 缝进行详细检查 , 避免边角混凝土表面出现蜂窝 、 麻面及表面漏 纬九路 引桥 的施 工实践证明 , 上述现浇箱梁 的施工工艺 和施工控制措施是科 学 的、 合理 的 , 模后整个 梁体经验 收 拆
 ̄ N用 8X . ' I - 35mm钢管沿 竖 向水 平 布置三 层 , 用斜撑 钢 管撑在支架上 , 钢管之间用扣件连接或斜撑钢管上用顶 托撑 在水平钢管上 。 ( ) 、 模调 整 3底 侧
公铁两用斜拉桥地震作用下的破坏模式、地震易损性及风险评估
![公铁两用斜拉桥地震作用下的破坏模式、地震易损性及风险评估](https://img.taocdn.com/s3/m/29cd2a143069a45177232f60ddccda38376be180.png)
破坏模式
2、桥梁变形:由于地震作用的影响,公铁两用斜拉桥可能会发生整体或局部 的变形。例如,主塔可能因地基液化而倾斜,桥梁跨度可能因地震作用而发生变 化。
破坏模式
3、交通事故:地震发生时,可能引发桥面晃动、伸缩缝功能障碍等问题,从 而可能导致交通事故的发生。此外,地震还可能引发桥下河流的水位变化,影响 航行安全。
结论
2、对公铁两用斜拉桥进行定期检测和维护,确保其结构和材料性能的稳定。 同时,应注重对桥梁的周边环境进行监测,及时发现并解决潜在的安全隐患。
结论
3、建立健全的地震预警体系,实现对公铁两用斜拉桥的地震实时监测和预警。 同时,应积极开展地震应急救援演练,提高应对地震灾害的能力和水平。
结论
4、加大对公铁两用斜拉桥科研和技术的投入,推动其抗灾性能的提升。例如, 可以利用先进的技术手段对桥梁进行优化设计,提高其抵抗各种自然灾害的能力。
公铁两用斜拉桥地震作用下的 破坏模式、地震易损性及风险
评估
01 引言
03 破坏模式 05 风险评估
目录
02 概述 04 地震易损性 06 结论
引言
引言
公铁两用斜拉桥作为一种重要的交通基础设施,在现代交通运输中具有举足 轻重的地位。这类桥梁具有较高的承载能力和跨越能力,对于提升区域交通运输 能力、促进经济发展具有显著作用。然而,地震作为一种常见的自然灾害,对公 铁两用斜拉桥的安全性和稳定性构成了严重威胁。因此,本次演示将重点探讨公 铁两用斜拉桥在地震作用下的破坏模式、地震易损性及风险评估。
概述
概述
公铁两用斜拉桥是一种兼具公路和铁路功能的桥梁,其结构特点主要包括斜 拉索、主塔和桥面。斜拉索负责将桥面支撑在主塔上,并提供抗风、抗震等附加 承载能力。地震发生时,公铁两用斜拉桥可能受到的地震作用包括地面震动、地 面运动以及桥梁结构的内力变化等。
斜交桥震害浅析
![斜交桥震害浅析](https://img.taocdn.com/s3/m/0562246dcaaedd3383c4d3f1.png)
斜交桥震害浅析【摘要】斜交桥在地震中由于自身的构造特点,表现出了与直桥不同的震害现象。
文章基于汶川地震中斜交桥的破坏情况,总结了斜交桥的震害特点并列举实例加以阐述。
【关键词】斜交桥;直桥;震害Analysis of skew bridges'earthquake hazardsHuang Jin-cui(Department of Civil Engineering,Chongqing Jiaotong University Nanan Chongqing 400074)【Abstract】Due to skew bridges’ structural characteristics of their own, they show different damage phenomenas with the straight bridge in the earthquake.Based on the skew bridges’ destruction in the Wen Chuan earthquake, this article not only summarized the earthquake hazards characteristics of the skew bridge ,but also provided some examples to elaborate the damage phenomena.【Key words】Skew bridge;Straight bridge;Earthquake hazard1. 引言随着经济建设的发展,为适应地形、环境的需求,对线型要求较高的高速公路及城市立体交通中出现了较多的斜交桥。
在高等级公路上斜交桥的数量可以达到整条线路桥梁总座数的40%~50%。
在梁式桥中,几何形状较为复杂的斜交桥较直线桥更易出现震害。
2. 斜交桥的震害特点2.1 主梁位移。
斜拉桥地震响应分析及减震措施
![斜拉桥地震响应分析及减震措施](https://img.taocdn.com/s3/m/55f9a1712f3f5727a5e9856a561252d381eb205c.png)
斜拉桥地震响应分析及减震措施摘要:针对斜拉桥这种桥型在我国桥梁建设中得到大量应用的现状,以及近年来频繁发生的地震灾害,分析比较了斜拉桥的地震响应特点,总结了斜拉桥的主要震害形式以及特点,根据斜拉桥抗震设计的基本原则和标准,提出斜拉桥的三种减震措施,分别是基础隔震、耗能减震、被动调谐减振。
关键词:斜拉桥;地震;减震措施0 引言我国是一个地震频发的国家,目前的科技手段无法准确预测地震的发生,能感觉到轻微震动的强震波一般只到达十秒钟,人们很难在如此短的时间内撤离,地震给人类带来了毁灭性的灾难。
桥梁工程是地震灾区的交通生命线,桥梁的倒塌使救援队伍和救援物资无法及时到达灾区,给救援工作带来很大困难。
因此,提高桥梁的抗震能力是桥梁工程抗震设计的目标和重要研究课题之一。
1 斜拉桥地震响应分析1.1 斜拉桥的地震响应特点地震发生后,桥址基础的振动会刺激桥梁各构件的振动。
地基与地基土共同作用,形成多自由度的强迫振动。
振动过程中每个构件都会产生加速度并产生惯性力。
桥梁在惯性力的作用下产生内力和变形。
当振动进一步加剧时,结构将发生屈服,进而倒塌。
地震作用下斜拉桥的自振特性和动力响应特性可归纳为:(1)自振频率小,周期长。
半浮式和全浮式体系斜拉桥的一阶纵向振型自振周期可长达数十秒,但大多数梁桥的自振周期小于2秒,其自振频率小,周期长,因此斜拉桥可以吸收更多的地震能量,因此斜拉桥在地震中不易破坏。
(2)低阻尼。
斜拉桥的阻尼一般在0.01 ~ 0.03之间,而梁桥的阻尼一般在0.05 ~ 0.3之间。
阻尼越小,振动衰减越慢。
(3)塔、梁、索、基础的振动特性差异较大。
斜拉桥主梁的振动模式会随着斜拉索的数量和索力的大小而变化。
而斜拉桥的塔架刚度较大,主梁刚度相对较小,两者的振动特性差异较大。
斜拉桥是一种自锚定结构,可建在基础薄弱的地方。
在地震作用下,基础的振动特性也与桥塔有很大的不同。
(4)大跨径斜拉桥的地震动力激励与一般小跨径斜拉桥不同。
双塔斜拉桥地震反应分析
![双塔斜拉桥地震反应分析](https://img.taocdn.com/s3/m/beb5cbd69ec3d5bbfd0a74c5.png)
双塔斜拉桥地震反应分析摘要:本文分析了地震反应谱的基本原理,并结合马岭河特大桥所处的桥位,进行了地震反向谱分析,分别输入纵向地震波、横向地震波、竖向地震波和组合地震波,得出了主梁和主塔在各向地震波作用下的振动方向和大小,为同类桥梁的设计提供参考。
关键词:双塔;斜拉桥;地震反应;反应谱0引言近年来,我国发生了几次较大的地震,许多桥梁由于没有充分考虑到抗震或没有到达抗震等级而被破坏。
由于大桥严重受损,切断了交通生命线,致使灾害造成了巨大的困难,增加次生灾害,也导致巨大的经济损失。
而且随着建设场地地形、地貌复杂,山岭重丘区为了跨越深沟峡谷,特别是由于对公路线形要求的不断提高,对路线指标、造价与环境的配合的要求日益提高,经常会采用大跨高桥墩,因而对大桥抗震等级要求就越来越高。
为了确保“小震不坏,中震可修,大震不倒”,这就要求在设计中进行充分的地质条件调研和抗震分析。
1桥梁概况马岭河特大桥全桥桥跨布置:3×50+4×50+(155+360+155)+(40+3×50)+3*50m,其中主桥155+360+150m为预应力混凝土双塔斜拉桥。
为了避开F3断层,将第11跨50米T梁改为40米T梁,40m、50m跨径的引桥为预应力混凝土T梁,先简支后连续结构。
8、9号桥墩为主塔墩,每个塔墩基础由24根φ2.8m 的钻孔桩组成群桩基础,桩基均为嵌岩桩,群桩按4排6列的矩形布排,桩的间距为5.8m。
为保证桩尖嵌入弱风化白云岩8m,各桩设计桩长采用不同的桩长。
8号塔墩处主梁与主塔通过下横梁实行临时固结,9号塔墩处主梁与主塔通过桥塔下横梁实行永久固结,施工完成后形成半漂浮体系。
塔柱的形式是“宝石”型,属于空间索塔。
桥面宽度:主桥24.5+2×1.3(布索区)=27.1m。
主要设计标准:高速公路设计荷载,公路I级,设计速度为80km/h,地震动峰值加速度:0.05g,按0.1g设防。
斜拉桥抗震结构体系研究
![斜拉桥抗震结构体系研究](https://img.taocdn.com/s3/m/be3d5bcab7360b4c2f3f649b.png)
斜拉桥抗震结构体系研究1、概述斜拉桥由桥塔、桥面系、斜拉索、边墩(锚固墩、辅助墩) 和支撑连接装置组成(支座等)。
斜拉桥的大部分质量集中在桥面系,因而,地震惯性力也主要集中在桥面系。
桥面系的地震惯性力通过斜拉索和支座传递给桥塔、边墩,再由桥塔、边墩传递给基础,进而传递给地基承受。
在工程界, 斜拉桥的结构体系一般是根据梁、塔、索的结合方式来划分的。
梁、塔、索的结合方式不同,则桥面系的地震惯性力的传递方式不同,因此地震反应也将大不相同。
从抗震设计的角度来看, 双塔三跨斜拉桥的结构体系大致可分成四类: ①全漂浮体系或半漂浮体系:塔、梁分离,塔与梁之间设0号索或滑动铰支承;②塔、梁固结体系或塔、梁固定铰支承体系;③塔、梁不对称约束体系:塔、梁分离,一个塔与梁之间采用固定铰支承,另一个塔与梁之间采用滑动铰支承;④塔、梁弹性约束体系:塔、梁分离,塔与梁之间除设滑动铰支承外,还增设纵向弹性约束装置或构件。
斜拉桥的整体抗震性能主要取决于所选用的结构体系。
因此,对各种结构体系进行分析研究,从中选用抗震性能较好的结构体系,在斜拉桥的抗震设计中是非常关键的一步。
2、各种结构体系斜拉桥的抗震性能比较斜拉桥的整体抗震性能一般从两个方面进行评价,即内力和位移。
在地震作用下,斜拉桥的内力和位移都是越小越好。
但这两个方面往往是相互矛盾的。
要使得内力反应小,往往要付出较大位移的代价,反之也一样。
结构的周期越长,则加速度越小,因而内力也越小。
不同的结构体系,梁、塔、索的结合方式不同,则体系的刚度也不同。
体系的刚度越小,则周期越长,加速度越小,而位移却越大。
(1) 全漂浮体系或半漂浮体系全漂浮体系或半漂浮体系的塔、梁分离,全漂浮体系的塔与梁之间仅通过0 号索支承,而半漂浮体系的塔与梁之间设滑动铰支承。
与其它体系相比,全漂浮体系或半漂浮体系的纵桥向刚度最小,周期最长,因此在地震作用下的位移反应最大,但塔柱的内力反应最小。
当斜拉桥的跨度不大时,桥梁的整体刚度相对较大,位移还不成问题,主要是内力控制设计,这时,采用全漂浮体系或半漂浮体系显然是明智的选择,特别是在烈度较高的地区。
21世纪斜张桥的抗震问题
![21世纪斜张桥的抗震问题](https://img.taocdn.com/s3/m/cc26d3cf900ef12d2af90242a8956bec0975a587.png)
21世纪斜张桥的抗震问题
周念先;胡世德
【期刊名称】《江苏交通科技》
【年(卷),期】1998(000)004
【摘要】斜张桥的抗震设计,是世界各国桥梁工程师都非常关心的重大技术难点问题。
本文较详细地介绍了世界各国的桥梁抗震,桥梁抗震设计思想和桥梁抗震设计方法。
【总页数】5页(P2-5,25)
【作者】周念先;胡世德
【作者单位】上海同济大学;上海同济大学
【正文语种】中文
【中图分类】U448.272.5
【相关文献】
1.走向21世纪的斜张桥(一)
2.走向21世纪的斜张桥(二):斜张桥的计算理论
3.21世纪斜张桥的展望
4.自锚式双撑杆梁下斜张桥梁的结构效率研究
5.大跨度斜张桥的非线性分析——天津永和斜张桥几何非线性研究
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21世纪斜张桥的抗震问题
现代斜张桥的抗震问题早在70年代就已受到关注,美国1978年建成的帕斯卡-开讷维克(Pasco-Kenewick)预应力混凝土斜张桥位于强震区,它是典型的三跨斜张桥。
主梁在塔柱位置,无竖向支承,仅有侧向约束,锚固墩上,一端为固定支座,另一端设置伸缩缝。
当遭遇超过抗震设计要求的纵向地面加速度的强烈地震时,设在固定支座上的钢杆就被剪断,此时主梁仅由拉索悬挂于塔上,在地震荷载作用下,主梁呈纵向悬浮状,在悬浮过程中消耗了能量,加大了振动周期,减小了结构的反应,这就是现在应用十分广泛的悬浮体系。
它的减震作用是明显的,但结构的纵向位移也是相当可观的。
这种设计构思很快被世界各国桥梁工程师接受,在我国地震地区大部分斜张桥都设计为悬浮体系。
由于现代斜张桥的历史还不长,遇到强震的情况很少,因此对斜张桥的震害报道,除了在1995年阪神地震中一座主跨485m钢斜张桥,边墩上的钢摇轴栓钉脱落外,尚未见到其他报导和调查资料,这座斜张桥它的主桥结构在地震后还是完好无损。
其原因可归结为二方面,一方面斜张桥是一种长周期的柔性结构,地震荷载作用下内力反应一般不起控制作用而由位移控制;另一方面是随着大跨度桥梁的发展,人们对结构的抗震越来越重视,对大型结构的抗震性能要求作专题研究,以确保结构的安全性。
而且近年来经历了多次强震后,如1906年美国旧金山大地震(M8.3)、1923年关东大地震(M8.2)等等,从这些大地震中的结构震害,使人们对以前的抗震设计方法进行了反思,对以前的抗震设计规。