浅析桥梁抗震加固技术

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和。
３１ ． 使用最大可信地震确定估算 的地面运动。
表 １ 抗震 性 能 准 则
个合 理 的分 析 ，应 考 虑 桥 台 弹簧 （ ｒ ｇ ｓ ｉ） ｐｎ 和类似于桁架 的约束装置 。 在确实重要时 ， 应考 虑土…基础 一结构 的相互作用。应使用所有 构 件的有效特 性。 通常 ， 利用 两个动力模型 ：拉伸 “ 模 ” “ 缩 模 型 ” 界定 假 定 的 桥 梁 非 线 性 和 压 来 反应 。若桥梁在其 点处张开 ， 约束装置受拉。 相反， 若桥梁在其 节点处闭合 ， 则其上部结 构构 件受压。 对 于史 重 要 的桥 梁 ，通 常 要求 进 行非 线 性 时程分析。根据桥梁 长度及 层土体条件的变 化性 ，这个分析可 以是均匀支座激励或多支座
一
激 励 ．
３ 考虑 较长再现时间概率估算 ． ２ 的地面运动。 使用概率估算 的地面运动 （ 桥梁使用寿命 常大于纵 向地震传给吊杆的力 ，～般没有必要 期内的概率不超过 ６ ％） 出功能评估 反应谱 。 加 固吊杆。吊杆形铰 比支座形铰通常具有较大 ｏ 导 通常 ， 对重要桥梁才要求单独的功能评估 。 仅 的抗力 ， 但仍可能遭受地震损伤。 吊杆是受拉构 ４上部 结 构 加 固 件， 易受铰两侧不 同横 向位移的影响。 梁之间的 上 部结 构 可 分 为 两 个 不 同类 型 ：混 凝 土 和 不 同位移 ， 使吊杆承受弯拉组合。 了使粱沿横 为 钢。 钢上部结构可能存在的其他的潜 在问题 ， 如 向与风荷载保持 同一直线 ，这些铰通常在紧靠 弱横向交叉 支撑和 ／或横隔梁。混凝土上部结 腹板背面设有钢杆或角钢或附在翼缘上的耳状 构 在纵 向地震 反应 期间有形成塑性铰 的可 能 ， 吊环 。 这些装置在结构 上通常是不适 当的 ， 而且 这在很大程度上取决于所用钢筋 的数量和对其 太短致使在中等地震下无法发挥作用。应 考虑 的 构 造 方式 。 更换它们或增加辅助横 向约束装置。或许 同横 地震时 ，桥梁相邻框 架常会 以不同相位振 向约束装置一起不得不改进 铰两侧 的横 向支撑 动 引起两类位移问题。第 一类是 由这些框架在 或横隔梁。 铰处 碰撞而引起的局部性损伤。 一般来说 ， 这种 可一般地假设 ， 即使在中等强度地震地 区， 局部性损伤不会引起桥梁倒塌，因此不是主要 钢粱的任何支座形铰都将需要附加横 向、纵 向 关注 的问题 。 第二类是铰连接发生分离 ， 如果运 和 竖 问约 束 。 动很大 ，就有可能使相邻跨发生落粱。悬臂跨 连 续 混 凝 土 箱 粱 通 常 有 跨 内 形 铰 （ ， 即 一跨 内有两个铰） 尤其容易发生落梁。 ｆ ｐ｜ ｙｅ ｉｇ） 这 些 铰 支 座 一 般 在 ｉ ａ 一ｐ ｈｎｅ。 ｎ １ ４１简支梁 ． １０ ２ ０ ｍ之 间 ， 在许多 旧桥 上 ， ５～０ｒ ａ 但 一些 铰支 简支结构最常见的问题是由纵 向反应引起 座宽度甚 至更小 。由于铰支座发生 的局部性损 的落梁 。如果构件上的地震力大得足以使 支座 伤（ 即混凝土剥落等）铰支座可用的实际长度 比 ， 破坏 ， 那么 ， 上部结构在支 座处就易于落粱。 最初设计 的长度要小得多。 因此 ， 提供较宽 的铰 加 固简支钢梁和 ／或 预制混凝土梁有几种 支座和 ／或将框架体系连在一起 的方案是必要 方式 。 因为这两类桥梁的加固原理基本相同 ， 最 的 。 常用 的、 也是最传统的方 式， 就是使用缆索约束 ４３管支座延长装置 （ ｅ ｐｐ ｅｌｅｔｎ ． ｔ ｉｅｓａ ｘ — ｈ ｅ ｅ１ 装置（ａｌ ｒｓ ａ— ｅ） 设计缆索时应注意尽可 ｄ ｒ ｃｂｅ ｅｔ ｉｈｒ。 ｒ 能少地 占用粱和桥下路面 之间的竖向净空 问。 当希望较长约束装置时，将会引起纵 向位 如果期望纵 向位移大于有效支座宽度 ， 么 ， 那 简 移增 加， 可能造成落粱。 因此 ， 如果将发生落梁 ， 支梁 的缆索加固方法可与墩帽支座的加宽相结 那 么就有必要把管支座延 长装置与较长约束装 合。 置一起使用 。一个 ２ ０ ｍ （ｉ）ｘ强管ｆ叻ｎ ０ ｒ ８ｎｘ ａ ｓ ｇ 简支钢梁的另一 可能加 固办法是 ，用拼接 ｐｐ ）￣ 支座延长装 置放置 在 ２ ０ ｍ（Ｏｎ钻 ｉｅｆ管 ｌ ５ ｒ １ｉ） ａ 板把腹板连系在一 起，使梁在墩帽支座上保持 ￣ （ ｒｄ ｈｌ） Ｌ ｏｅ ｏ （ ｅ ｅ 或模板孑 ｒ ｅ ｏｅ中。 Ｌ ｏｍ ｄ ｈ ￣ ｆ ） 如果设 连 续 。 接 板 应 根据 发 生落 粱 时 的 恒 载剪 力 （ 拼 乘 置弹性橡胶垫并且在垫 片破坏 后要求更换 ， 那 系 数 的 恒 载 剪 力 ） 计 。用槽 型孔 或 大 尺 寸孔 把 么 ２ ０ ｍ的钻孔使得 有可能进行竖向提升。 设 ５ｒ ａ 纵 拼 接 板 用 螺 栓 连 接 到腹 板 上 ，以 考虑 温度 引起 向约束装置（ 即缆 索和圆杆） 必须 与施加 在铰结 的 移 动 。这 种 加 固 方 法通 常 对 于 大 多 数规 则 的 点上的地震位移相容。 换言之 ， 如果纵 向约束装 直线桥有效 ，但对 于大多数不规则的桥梁作用 置太短，它就会在管支座延长装置起作用之前 不大 。对于不在 一条直线 上的任何相邻的两跨 屈服 ， 而使其无用。为限制横隔梁上的钻孔数 粱 ， 法 不 起 作用 。例 如 ， 桥 梁 的 铰 两侧 可能 量 ，已研发 了将约束 缆索放置在管 中的构造详 此 在 具有不同数量的粱 ， 且是变宽度的或 分叉 的； 图。 而 此管不仅用 于竖 向承载力 ， 也成功地用作横 曲桥在铰处也许有 粱， 但是彼此间是 弯曲的 。 另 向 剪切 键 外 ，为使该 方案能起作用 ，许多结构 的实 际限 制， 如公 用设 施 、 座、 隔梁 、 支 横 加劲肋等 ， 都需 要重新移位。
关 键 词 ： 梁 ； 震 ； 固 ； 析技 术 桥 抗 加 分
ｌ 混凝土桥梁有两个基本加 固原理 第一个原理就是强迫 塑性铰 出现在柱上 ， 并使上部结构保持弹性 ，因为柱 比上部结 构容 易检查 、 固和修复 ， 加 应优先考虑第 一原理 。第 二个 原理是倘若延性水准相对较低 ，且塑性铰 在保持竖向抗剪承载力时 ，允许在 上部结构发 生塑 性 铰 。 如 果 防 止 上部 结 构 的 塑性 铰 费用 很 高或 根 本 不 可 能 ， 么第 二个 原 理是 最 理 想 的 。 那 换 言之 。 上 部 结 构 中 的 塑性 铰 不会 引起 倒 塌 ， 若 则允许此加固方案。 为保守起见 ， 如果允 许塑性 铰发生在上部结构 ， 那么 ， 可以忽略混凝 土的贡 献 ，且要求箍筋 足以承受 １ 倍恒载所引起 的 ． ５ 剪力 。 ２钢 梁 桥 有 两个 基本 加 固原 理 第一 个原理就是 ， 支座破 坏 ， 让 采取 加 固 措施确保各跨 不致 于从支座 落梁而倒塌 。这个 方案 中， 支座在较小地 震力作 用下发生破坏 ， 从 而起 到“ 保险丝 ” 的作 用 ， 这就使下部结 构免受 任何可能的较大地震力。 如果 “ 险丝” 熔断 保 的“ 力” 很低 ， 以致于下部结构稍 经加 固或勿需加 固 仍能继续使用 ， 么， 可能是一个优 选方案 。 那 这 第二个原理就是保证 支座不破坏 。 它意味着 ， 支 座把全部地震力传给下部结 构，这就可能需要 加 Ｆ部结 构。 下部结 构的加固包括墩 帽、 柱或 墩墙及基础ｆ Ｄ 阿。 ￣ ｒ 在两个 原理 中， ｊｌ 一般都要求 加固上部结 构 ， 管固定支座方案工程量大。 尽 ３ 桥 梁 加 固分 析 技 术 对于普通桥梁 ，通常在输入地震荷载下进 行动力模态反应谱分析 。模态反应用完全平方 组 合（Ｑ ） ｃ ｃ方法进行组合。然后 ， 把正交反应结 果用 ３ ％原则组合 。在组合正交地震 力时 ， ０ 将 考虑两种情形。情形 １ 是横 向荷载引起的力加 纵向荷载引起 的力 的 ３ ％之和。 ０ 情形 ２ 是纵向 荷载 引起的力加 横 向荷 载引起 的力 的 ３ ％之 ０
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浅析 桥 梁抗震 加 固技术
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（ 山兴达交通工程有 限公 司， 唐 河北 唐 山 ０ ３ ０ ） ６ ３０
摘 要： 在对现有桥梁完成了抗震分析和 易 损性研究后 ， 工程师必须随 即确定加 固方案以实现所要 求的准则。根据结构的重要性， 有两个加固水 准。对于普通结构 ， 可以执行较低的加 固水准， 这个水准 旨在防止倒塌 。结构在该水准加固后， 中小震后一般可能发生可修复的损伤， 在大地震后 ， 可能 发生显著损伤 ， 或许需要重建。对于重要结构， 则需要造价 昂贵的高加固水准。这个水准的 目的不仅仅是防止倒塌， 而且也提供大震后的使 用能力。
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对于连续钢桥梁来说 ，铰通常放在零 弯矩
责 任 编辑 ： 依 凡 袁
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