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1、探討橋梁工程抗震設計問題當下的熱點研究問題是橋梁工程的抗震能力研究。橋梁在交通運輸方面存著特殊的意義,它是連接江河海湖上,讓行人車輛能夠順利通行的重要建筑。近年來的地震讓國內外都受到不少損失,并且公路和橋梁都遭受了破損,不同程度的震撼使重建家園的進度受到影響,它造成了道路中斷,造成抗震救災和運輸工作的很大阻礙。因此,橋梁工程也被稱為生命線工程,如今橋梁抗震問題也開始引起越來越多的關注。本文在分析橋梁結構地震破壞的主要形式基礎上,闡述了橋梁抗震設計原則,最后對于橋梁抗震設計方法進行分析,重點探討了橋梁抗震概念設計原創(chuàng)、介紹了抗震設計的參數(shù)等內容。匕關鍵詞橋梁工程;抗震破壞
2、;抗震設計U442A1674-6708(2011)43-0017-020引言地震是一種毀滅性很強的自然災害,具有突發(fā)性,雖然它持續(xù)的時間只有短短的幾十秒,但會造成非常巨大的損失,歷來是嚴重危害人類的大災害。與其他自然災害不能相比的是,它帶來的損失不僅僅是財產,還有無數(shù)生命。在最近的20年里,全球發(fā)生了許多次地震,震級大,極具破壞性,尤其是發(fā)生在城市中,造成的生命財產損失是慘重的。每個城市的都有個共同特點是:每個橋梁工程都受到Y不同程度的損壞,切斷了地震區(qū)域的交通生命線,給救災的行動也帶來了很大的網難,加重了災區(qū)的次生災害。而對交通線的依賴性也越來越強。交通線被地震破壞,
3、直接導致生命財產和間接造成經濟損失的程度變大。地震里的橋梁工程受到破壞的后果影響著國家對其的關注性。因此,橋梁工程的抗震研究也彰顯Y重要性。1橋梁結構地震破壞的主要形式滑坡、地表斷裂、軟土震陷、沙土液化等都是地震所造成的主要地表破壞現(xiàn)象。軟弱粘性土的土坡,有著軟弱夾層不穩(wěn)定的邊坡,層里傾斜且會在地震時受到附加水平力或土層的強度降低發(fā)生滑動等意外。導致了在這些附近或邊坡修筑的建筑物損壞。在山區(qū)或丘陵地區(qū),由地震引起的滑坡是震害特點。滑坡大都出現(xiàn)在人工邊坡開挖面還存平原地區(qū)的河岸不穩(wěn)定地區(qū)。在地震作用下,飽和沙土的結構遭到破壞,土地的顆粒發(fā)生了相對位移,體積也收縮了,孔隙水
4、壓力也暫時明顯增大,當沙土顆粒形同呈懸浮狀態(tài)的“液體”時,就是孔隙水的壓力上升到Y與外部壓力相等的時候,土體的抗剪強度就喪失Y;而另一方面,“噴水冒沙”現(xiàn)象的形成,是高壓力孔隙水將沙土顆粒同時帶了出來,噴出了地面。在強震作用下,土體結構的強度降低,孔隙水從邊界因為壓力增大而排出,軟黏土因為擠壓的狀況而產生的不均勻沉陷,土體結構也被擾動。而會導致橋梁的結構尤其是超靜定結構的破壞甚至倒塌的原因,就是不均勻沉陷所引起的內力重分布。而在橋梁的組成部位上,就是橋梁震害發(fā)生破壞的重點部位。橋梁通常都是由支撐連接構件、上部結構、墩臺等結構和基礎組成的。2橋梁抗震設計原則1)場地的選擇
5、。第一步我們要依據(jù)地震危險性的分析來判斷選擇比較安全的地方,然后我們需要考慮這個地區(qū)內部的場地選擇,例如,選擇較為堅硬的地方,以免地震的時候因為地基松軟導致抗震失效;2)體系整體性和規(guī)則性的重視。不管是在平面上還是在立面上,結果的布置均需要使用科學的幾何尺寸,剛度以及質量均勻,規(guī)則對策,從而來避免突然的變化。橋梁的上部結構應盡可能是連續(xù)的,從而保證橋梁良好的整體性。較好的整體性是結構發(fā)揮空間作用的基本條件,同時它也可以有效地防止結構構件及非結構構件在地震時被震散掉落;3)增強結構與構件的延性和強度。橋梁的抗震設計主要是控制從地基傳入到結構內部的能量為最小值。同時提高結構
6、自身的剛強度以及延性。巾于橋梁地震破壞的原因主要是橋梁結構的震動。因此,在不改變橋梁的剛度以及重量的前提條件下,提高總體的延性以及強度是橋梁抗震的兩個比較有效的途徑。剛度能夠有效的控制結構變形,延性以及強度是兩個抗震的關鍵指標。只秉視強度而忽視延性絕對不是良好的抗震設計,因為地震動可造成結構和構件周期反復變形,使其剛度與強度逐漸退化;4)嚴格遵循能力設計原則。在我國以前的建筑抗震設計中,普遍采用“強柱弱梁,強剪弱彎,強節(jié)點弱構件”的設計思想。強度安全度差異是能力設計思想特別強調的,即在不同破壞模式(延性破壞和脆性破壞模式)和不同構件(能力保護構件一一不適宜發(fā)生非彈性變形
7、構件的統(tǒng)稱和延性構件)之間確立不同的強度安全度。通過強度安全度差異,確保在大地震下,結構不發(fā)生脆性的破壞模式,而是以延性形式反應;5)建立多道抗震防線。在強地震過程中,應該保證一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結構,從而避免結構倒塌。因此要盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側向力的體系。從這點上看,超靜定結構要明顯優(yōu)于同種類型的靜定結構。3抗震設計的參數(shù)橋梁抗震設計的主要參數(shù)有3個:橋梁結構的強度、剛度和延性。3.1強度結構只存具存足夠的強度,以抵抗結構在其彈性地震反應時所產生的內力,才能保證橋梁結構在預期的地震作用下免遭破壞。對于發(fā)生概率