淺談簡支梁橋的抗震加固設(shè)計

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1、淺談簡支梁橋的抗震加固設(shè)計摘要：我國是地震多發(fā)國家，為保障人民群眾生命財產(chǎn)的安全及公路設(shè)施的完好，更好地發(fā)揮公路運輸在抗震救災(zāi)中的作用，必須對公路橋梁進行抗震設(shè)計。本文通過分析簡支梁橋震害成因詳細闡述了簡支梁橋的抗農(nóng)及加固設(shè)計措施。關(guān)鍵詞：簡支梁橋；抗震加固；震害；支座；減隔震屮圖分類號：U448.21+7文獻標(biāo)識碼：A簡支梁橋震害的破壞形式及震害原因分析（一）簡支梁橋震害的破壞形式1、上部結(jié)構(gòu)破壞對于梁式結(jié)構(gòu)由于地震效應(yīng)造成結(jié)構(gòu)本身的破壞在報道屮見的不多。梁式結(jié)構(gòu)破壞多是在地震作用下支撐連接構(gòu)件破壞或下部結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致的落梁。而落梁對墩臺側(cè)壁的撞擊又對下部結(jié)構(gòu)造成破壞。2、下部

2、結(jié)構(gòu)破壞垢工下部一般出現(xiàn)傾斜、倒塌、開裂破壞。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)輕微開裂、保護層混凝土剝落、縱向受力主筋壓曲，截面變化處核心混凝上壓碎3、基礎(chǔ)破壞擴大基礎(chǔ)和樁基的承臺因本身剛度比較大，自身震害極少見。多是地基發(fā)生沉降、滑移造成基礎(chǔ)變位。樁基礎(chǔ)卻有發(fā)生剪斷、傾斜的破壞。（二）震害原因1、地基土的影響由于地基土（如飽和粉細紗和飽和粘沙土）的地震液化影響，同樣加大了地震位移的影響，進而放大了結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng)，使落梁的可能性增人。當(dāng)采用排架樁基礎(chǔ)時，則使樁基的承載力降低，從而造成與地震反應(yīng)無關(guān)的過大的豎向和橫向位移，而簡支梁橋?qū)Υ擞葹槊黠@。另外，由于地基軟弱，地震時當(dāng)部分地基液化失效后

3、引起了結(jié)構(gòu)物的整體傾斜，下沉等嚴重變形，進而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的破壞，震害較重。2、支座破壞在地震力的作用下，山于支座設(shè)計沒有充分考慮抗震要求，構(gòu)造上連接與支擋等構(gòu)造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，導(dǎo)致了支座發(fā)生過大的位移和變形，從而造成如支座錨固螺栓拔出、剪斷、活動支座脫落及支座本身構(gòu)造上的破壞等，并由此導(dǎo)致結(jié)構(gòu)力的傳遞形式的變化，進而對結(jié)構(gòu)的其他部位產(chǎn)生不利的影響。下部結(jié)構(gòu)缺陷由于橋梁下部結(jié)構(gòu)不足以抵抗其自身的慣性力和支座傳遞的主梁的地震力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)下部的開裂、變形和失效，甚至傾覆，并由此引起全橋的嚴重破壞。簡支梁橋抗震設(shè)計的思想（一）抗震概念設(shè)計由于地震的發(fā)生存

4、在不確定因素和復(fù)雜因素，同時結(jié)構(gòu)計算模型需要假定結(jié)果且與實際情況存在較大差異，以致“計算設(shè)計”在一定程度上較難控制結(jié)構(gòu)的抗震性能，因此，對于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計來說，不能完全依賴計算，“概念設(shè)計”其實比“計算設(shè)計”更加重要。而良好的“概念設(shè)計”將直接影響著結(jié)構(gòu)抗農(nóng)性能。良好的“概念設(shè)計”必須是，在設(shè)計橋梁方案階段應(yīng)根據(jù)功能要求、靜力分析和橋梁的抗震性能等取舍抗震結(jié)構(gòu)體系。在抗震概念設(shè)計時，應(yīng)重視上、下部結(jié)構(gòu)連接部位和過渡孔處連接部位的設(shè)計及塑性較預(yù)期部位和橋墩形式的選取；應(yīng)對動力特性進行簡單的分析、對地震反應(yīng)進行評佔，接著結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計對結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位、構(gòu)造設(shè)計及是否能通過配筋等進行

5、進一步地分析。以分別保證橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性、抗震安全性和在橋址處的場地條件下所選擇的結(jié)構(gòu)體系是良好的結(jié)構(gòu)體系。最后，應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果對抗震性能的優(yōu)劣進行綜合性評判，再決定是否對設(shè)計方案進行修改。（二）延性抗震設(shè)計簡支梁橋的抗震延性設(shè)計主耍是反復(fù)進行以下兩項工作：仔細地對預(yù)期會出現(xiàn)的塑性較部位進行配筋設(shè)計；為保證抗震安全性應(yīng)分析并驗算整個橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力這兩個階段，直到通過抗震能力驗算。（三）橋梁減、隔震設(shè)計此設(shè)計可以較好地提高橋梁抗震能力，并且具有簡便、先進、經(jīng)濟等優(yōu)點。此種設(shè)計的裝置主要是通過對結(jié)構(gòu)的能量耗散能力的增大或者增大結(jié)構(gòu)主要振型周期使其落在能量較少的范圍內(nèi)兩種措施使結(jié)

6、構(gòu)地震反應(yīng)減少。在進行減、隔震設(shè)計時應(yīng)充分結(jié)合結(jié)構(gòu)特點和場地地震波頻率特性,選用適合的設(shè)置方案、相應(yīng)參數(shù)、及減隔震裝置，并對結(jié)構(gòu)的受力和變形進行合理地分配。簡支梁橋抗震設(shè)計及加固的要點（一）抗震設(shè)計要點1、利用橋墩延性減震利用橋墩的延性減憲是當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計中常用的方法。橋墩延性減震是將橋墩某些部位設(shè)計得具有足夠的延性，以便在強震作用下使這些部位形成穩(wěn)定的延性塑性較產(chǎn)生彈塑性變形來延長結(jié)構(gòu)周期、耗散地震能量。在進行延性抗震設(shè)計時，按彈性反應(yīng)譜計算塑性反應(yīng)的地震荷載需要修止。橋梁抗震設(shè)計規(guī)范采用了綜合影響系數(shù)來反映塑性變形的影響，其理論依據(jù)是，當(dāng)結(jié)構(gòu)進入塑性階段時，地震荷載可以比

7、彈性結(jié)構(gòu)的地震荷載折。結(jié)構(gòu)綜合影響系數(shù)主要考慮了這一因素。對常規(guī)的簡支橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)加強橋面的連續(xù)構(gòu)造，以及需提供足夠的加固寬度以防止主梁發(fā)生位移落梁，另外還應(yīng)適當(dāng)?shù)募訉挾张_頂蓋梁及支座的寬度，并增設(shè)防止位移的隔擋裝置。在地震區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)以采用跨度相等、每聯(lián)連續(xù)跨內(nèi)下部墩身剛度相等為宜?？缍炔痪丈韯偠炔坏葮O易發(fā)生震害，這已經(jīng)為國內(nèi)外許多震害所證實。對各墩高度相差較人的情況可釆用調(diào)整墩頂支座尺寸和樁頂設(shè)允許墩身位移的套筒來調(diào)整各墩的剛度，以便使Z剛度盡量保持一致。對高烈度區(qū)的橋梁設(shè)計應(yīng)在縱向設(shè)