探討橋梁工程抗震設(shè)計(jì)問題.doc

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1、探討橋梁工程抗震設(shè)計(jì)問題摘要：為保障公路橋梁設(shè)施的完好，發(fā)揮其在抗震救災(zāi)中的作用，需對公路橋梁結(jié)構(gòu)、支座、下部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)的震害形式進(jìn)行了分析，探討了一些增加橋梁抗震結(jié)構(gòu)的其他方法，以提高公路的抗震害能力。分析了震害原因。供大家參考。關(guān)鍵詞：橋梁震害分析抗震設(shè)計(jì).、八■?a刖§地震災(zāi)害瞬間造成山崩地裂，房倒屋塌，對人們的生產(chǎn)生活造成極大的破壞和影響，甚至威脅人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，是世界性的自然災(zāi)害之一。我國處于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶的交匯部位，地震頻發(fā)，是世界上遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。如2013年4月，四川雅安大地震，震中蘆山縣龍門鄉(xiāng)99%以上房屋垮塌，停水停電，衛(wèi)生院、

2、住院部停止工作。山西省地處汾渭地震帶上，歷史上關(guān)于大型的地震災(zāi)害也有記載,防震減災(zāi)同樣不容忽視。地震對道路橋梁的破壞相當(dāng)大。汶川地震后，由于路堤破壞，道路毀損，造成交通中斷，對災(zāi)害救援工作造成了極大的困難，本文通過對汶川震后公路橋梁的震害分析，并說明了公路橋梁抗震設(shè)計(jì)的建議。1、橋梁震害及分析在汶川地震中，橋梁震害主要有以下幾種類型：1）橋梁上部結(jié)構(gòu)震害，在地震中，橋梁上部結(jié)構(gòu)的震害主要有以下兒種類型：a.口身震害，主要是橋梁口身的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生的局部屈曲破壞。b.移位震害（見圖1）,是一種破壞性地震中極為常見的震害形式，多發(fā)生在伸縮縫設(shè)置的位置，一般表現(xiàn)為橋梁的上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縱（橫）向

3、移位或扭轉(zhuǎn)移位。c?碰撞震害，包括相鄰跨上部結(jié)構(gòu)的碰撞、上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)的碰撞以及鄰梁間的碰撞等。2）橋梁支座震害在橋梁結(jié)構(gòu)中，橋梁支座本身就是抗震性能比較薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)國內(nèi)外發(fā)牛的破壞性地震橋梁震害統(tǒng)計(jì)表明，支座的破壞比較普遍，主要表現(xiàn)為：支座發(fā)生位移、錨固螺栓拔出、剪斷、脫落等。其主要原因有:支座設(shè)計(jì)中，沒有充分考慮到抗震的性能要求；在施工中，支座連接與支擋等措施不足；使用的支座類型選擇或是支座材料本身的缺陷等。3）橋梁下部結(jié)構(gòu)震害在地震屮，橋梁下部結(jié)構(gòu)的震害主要有以下幾種類型：乩墩柱的彎曲破壞，是一種常見的橋梁震害形式，主要表現(xiàn)為墩柱混凝土開裂、剝落壓潰、鋼筋裸露和彎曲等

4、，同時(shí)產(chǎn)生很大的塑性變形。其主要原因是在墩柱的施工中，由于約束箍筋配置不足、縱向鋼筋的搭接或焊接不牢等導(dǎo)致的延性能力不足而產(chǎn)生的。b?框架墩的震害，包括剪切強(qiáng)度不足導(dǎo)致的剪切破壞、彎曲破壞以及鋼筋錨固長度不足導(dǎo)致的破壞，主要表現(xiàn)為蓋梁破壞、墩柱破壞以及節(jié)點(diǎn)破壞等。節(jié)點(diǎn)破壞主要表現(xiàn)為剪切破壞。C?橋臺(tái)震害，是一種常見的橋梁震害形式，包括地基喪失承載力導(dǎo)致的橋臺(tái)滑移、臺(tái)身與上部結(jié)構(gòu)的碰撞破壞和橋臺(tái)傾斜籌。4）皋礎(chǔ)農(nóng)害在國內(nèi)外的許多地震中，橋梁基礎(chǔ)震害是一種比較常見的震害形式，包括地基失效、樁基剪切彎曲破壞、樁基設(shè)計(jì)不當(dāng)所引起的震害等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在汶川1657座公路橋梁中，1.6%的橋梁完

5、全損毀，6.6%的橋梁嚴(yán)重破壞，9.0%的橋梁中等破壞，26.5%的橋梁輕微破壞，56.3%的橋梁未出現(xiàn)明顯震害。在汶川地震后，震區(qū)的道路橋梁遭到了全面破壞，極大的影響了救援的展開，給國家、社會(huì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失?？梢钥闯?，公路鐵路梁的抗震抗災(zāi)能力，對人民的生命財(cái)產(chǎn)安全有著直接的影響。如何降低和減少橋梁震害，是我國公路建設(shè)者需要面對的一個(gè)難題。2008年8月，在鐵道學(xué)會(huì)召開的“地震災(zāi)害對鐵路的影響及對策學(xué)術(shù)研討會(huì)”上，與會(huì)的專家普遍認(rèn)為：加強(qiáng)“減隔震技術(shù)”的應(yīng)用，對于降低橋梁震害具有重要意義，應(yīng)大力推廣使用“減隔震”的設(shè)計(jì)理念，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“抗震”設(shè)計(jì)理念。3、增加橋

6、梁抗震結(jié)構(gòu)的其他設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)就是在橋梁強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及延性和吸收耗能等方面有一種最住的選擇，實(shí)現(xiàn)橋梁“小震不壞、中震可修、人震不倒”的耳的，應(yīng)結(jié)合橋梁的抗震類別、地質(zhì)條件、土壤條件等因素，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和使用條件綜合比較后確定。還可以通過增加橋墩箍筋設(shè)置、增加橋臺(tái)強(qiáng)度、橋墩強(qiáng)度、橋墩的延性、增設(shè)連梁裝置等多種途徑來提高橋梁的抗震結(jié)構(gòu)。4、對我國橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的建議我國現(xiàn)行的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》在設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法、構(gòu)造措施和條文可執(zhí)行性等方面顯得落后許多。近十兒年發(fā)生在世界各地的人地震給橋梁結(jié)構(gòu)造成了重大破壞，同時(shí)也促進(jìn)了橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂工作。規(guī)范的修訂

7、主要參考了近十幾年來的地震震害經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)借鑒了結(jié)構(gòu)抗震研究領(lǐng)域的最新研究成果。新規(guī)范的發(fā)展動(dòng)向有以下幾個(gè)方面：（1）抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。這是橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的最基本問題。過去的兒十年的時(shí)間里，研究者和工程師都提出分級(jí)抗震設(shè)防的原則：即小震不壞；中震發(fā)生有限的結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞；大震發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，但不產(chǎn)生嚴(yán)重的人員傷亡；而在可能襲擊工程場地最嚴(yán)重的地震作用下，結(jié)構(gòu)不倒塌。這些基本的結(jié)構(gòu)性能冃標(biāo)今天被大多數(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)程所采用。但傳統(tǒng)的作法是，只針對單一的地