桥梁抗震加固技术桥梁结构抗震加固

第十章 桥梁抗震加固技术
➢ 地震灾害及其对桥梁的危害 ➢ 桥梁抗震加固方法 ➢ 地震防落梁方法 ➢ 地震防地基液化方法 ➢ 桥梁减隔震方法 ➢ 梁体复位方法
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
强烈的地震，对公路桥梁构成了严重威胁；震后阻碍援救工作 的开展，加大了地震造成损失。因此，桥梁抗震加固具有重要的现 实意义。桥梁抗震，应做到预防为主、兼顾治理；对现有的桥梁， 应做好全面调查，建立档案，做好抗震加固工作。
山崩和地震断裂出现 ；基岩上拱桥破坏；大 多数独立砖烟囱从根部
破坏或倒毁
10.00
(7.08 —4.14)
1.00
(0.72 —1.41)
Ⅺ
普遍倒塌
0.91 地震断裂延续很长；
—1.00
大量山崩滑坡
Ⅻ
地面剧烈变化，山河 改观
注：表中的数量词：“个别”为10%以下；“少数”为10%－50%；“多数”为50%－70%；“大多数”为 70%－90%；“普遍”为90%以上。
按震源深度分类
名称
浅源 地震
震源深 度（㎞）
0～70
名称
中源 地震
震源深度 （㎞）
70～300
名称
深源 地震
震源深度 （㎞）
＞300
按震级大小分类
名称 大地震 中地震 小地震
震级（M） M≥7
7＞M≥5 5＞M≥3
名称 微小地震 极微小地震
震级（M） 3＞M≥1
1＞M
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
按原因分类 ➢构造地震：主要是地壳断裂构造与动引起的地震，普遍影
响强烈而范围广。 ➢火山地震：火山喷发时岩浆或气体对岩层的冲击引起的地
震，范围小而为数少。 ➢陷落地震：有地壳陷落引起，其数量少、影响小。 ➢人工诱发地震：水库储水或向地下灌水造成的；地下爆炸
引起的
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
近震远震
当某地区受地震影响来自震中烈度与该地区设防烈度相等或 比它大一度的地震时，按近震考虑；当某地区受地震影响可能来 自震中烈度比该地区设防烈度大二度或二度以上的地震时，按远 震考虑。
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
10.1.2地震分类
其他震害现象
水平向地面运动
峰值加 峰值速 速度m/s2 度m/s
悬挂物微动
悬挂物明显摆动，器 皿作响
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
续表10-1
门窗、屋顶、屋
Ⅴ
室内普遍、室外多数 人有感觉，多数人梦中
惊醒
架颤动作响，灰 土掉落，抹灰出 现微细烈缝，有 檐瓦掉落，个别
屋顶烟囱掉砖
不稳定器物摇动或翻 倒
➢ 重庆市抗震设防烈度：7度，平均加速度125cm/s2
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
表10-1 中国地震烈度表
烈度 在地面上人的感觉
Ⅰ
无感
Ⅱ
室内个别静止中人有 感觉
Ⅲ
室内少数静止中人有 感觉
室内多数人、室外少 Ⅳ 数人有感觉，少数人梦
中惊醒
房屋震害程度
震害现象
平均 震害指
数
门、窗轻微作响 门、窗作响
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
美国Cypress高架桥在1989 Loma Prieta在大地震中损毁
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
10.1.1 术语：
震源：地球内部发生地震的地方称为震源。 震中：震源在地而仁的投影位置称为震中。 震中距：地而上任何地方或观测站到震中的直线距离，称为震
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大多数人惊逃户外， 骑自行车的人有感觉， 行驶中的汽车驾乘人员
有感觉
轻度破坏－局 部破坏，开裂， 小修或不需要修 理可继续使用
0.11 —0.30
河岸出现坍方；饱和 砂层常见喷砂冒水，松 软土地上地裂缝较多； 大多数独立砖烟囱中等
破坏
1.25 (0.90 —1.77)
0.13 (0.10 —0.18)
地形特征可能对局部地面运动有很大影响，对 于陡峭山脊的桥梁，会产生共振作用，对基岩加速 度起放大作用，特别是地震波型(组合波谱)构成桥 跨的1/4的跨径时，即以产生破坏。
0.31 (0.220.44)
0.03 (0.02 —0.04)
Ⅵ
多数人站立不稳，少 数人惊逃户外
损坏－墙体出 现裂缝，檐瓦掉 落，少数屋顶烟 囱裂缝、掉落
0— 0.10
河岸和松软土出现裂 缝，饱和砂层出现喷砂 冒水；有的独立砖烟囱
轻度裂缝
0.63 (0.45 —0.89)
0.06 (0.05 —0.09)
Ⅷ
多数人摇晃颠簸，行 走困难
中等破坏－结 构破坏，需要修
复才能使用
0.31 —0.50
干硬土上亦出现裂缝 ；大多数独立砖烟囱严 重破坏；树稍折断；房
屋破坏导致人畜伤亡
2.50 (1.78 —3.53)
0.25 (0.19 —0.35)
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
续表10-1
Ⅸ
行动的人摔倒
中距。 震源深度：从震中到震源的距离称为震源深度。 震中区：震中附近地区称为震中区，地震破坏最严重的地区，
称为极震区。
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
地震波：地震释放的能量以波的形式向外传播
➢ A. 体波：在地球内部传播 1. 纵波：压缩波、P波，传播快，破坏力较小。 2. 横波：剪切波，S波，传播慢，破坏力较大。
➢ B. 面波：沿地表面传播，传播最慢，但振幅大，对地面破坏力 最大
1. Rayleigh波：地面的椭圆运动－－体波在地表面上的反映。 2. Love波：地面水平运动或S形运动－－体波在地层中的反射与 折射。
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10.1 地震灾害及其对桥梁的危害
地震震级：用地面运动的振幅来度量地震的强弱。 起因
严重破坏－结 构严重破坏，局 部倒塌，修复困
难
0.51 —0.70
干硬土上出现地方有 裂缝；基岩可能出现裂 缝、错动；滑坡坍方常
见；独立砖烟囱倒塌
5.00 (3.54 —7.07)
0.50 (0.36 —0.71)
骑自行车的人会摔倒 Ⅹ ，处不稳状态的人会摔
离原地，有抛起感
大多数倒塌
0.71 —0.90
➢ 据震中100km处标准地震仪实测最大水平位移的对数
➢ 世界上记录到的最大地震8.9级，1960年智利
地震烈度：地震对地表建筑物的破坏程度见。 表10-1。
➢ 地震烈度表：地震烈度－房屋震害－地震加速度
后果
➢ 基本烈度：该地区一定时期内一般场地条件下可能遭遇的最大地 震烈度
➢ 抗震设防烈度：国家批准审定该地区作为抗震设防依据的地震烈 度，一般取基本烈度或高一级。