探討橋梁工程抗震設(shè)計(jì)問題

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1、探討橋梁工程抗震設(shè)計(jì)問題當(dāng)下的熱點(diǎn)研究問題是橋梁工程的抗震能力研究。橋梁在交通運(yùn)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(nèi)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(jìn)度受到影響，它造成了道路中斷，造成抗震救災(zāi)和運(yùn)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(guān)注。本文在分析橋梁結(jié)構(gòu)地震破壞的主要形式基礎(chǔ)上，闡述了橋梁抗震設(shè)計(jì)原則，最后對(duì)于橋梁抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，重點(diǎn)探討了橋梁抗震概念設(shè)計(jì)原創(chuàng)、介紹了抗震設(shè)計(jì)的參數(shù)等內(nèi)容。匕關(guān)鍵詞橋梁工程；抗震破壞

2、；抗震設(shè)計(jì)U442A1674-6708(2011)43-0017-020引言地震是一種毀滅性很強(qiáng)的自然災(zāi)害，具有突發(fā)性，雖然它持續(xù)的時(shí)間只有短短的幾十秒，但會(huì)造成非常巨大的損失，歷來是嚴(yán)重危害人類的大災(zāi)害。與其他自然災(zāi)害不能相比的是，它帶來的損失不僅僅是財(cái)產(chǎn)，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(jí)大，極具破壞性，尤其是發(fā)生在城市中，造成的生命財(cái)產(chǎn)損失是慘重的。每個(gè)城市的都有個(gè)共同特點(diǎn)是：每個(gè)橋梁工程都受到Y(jié)不同程度的損壞，切斷了地震區(qū)域的交通生命線，給救災(zāi)的行動(dòng)也帶來了很大的網(wǎng)難，加重了災(zāi)區(qū)的次生災(zāi)害。而對(duì)交通線的依賴性也越來越強(qiáng)。交通線被地震破壞，

3、直接導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)和間接造成經(jīng)濟(jì)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(duì)其的關(guān)注性。因此，橋梁工程的抗震研究也彰顯Y重要性。1橋梁結(jié)構(gòu)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(huì)在地震時(shí)受到附加水平力或土層的強(qiáng)度降低發(fā)生滑動(dòng)等意外。導(dǎo)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(diǎn)?；麓蠖汲霈F(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(jié)構(gòu)遭到破壞，土地的顆粒發(fā)生了相對(duì)位移，體積也收縮了，孔隙水

4、壓力也暫時(shí)明顯增大，當(dāng)沙土顆粒形同呈懸浮狀態(tài)的“液體”時(shí)，就是孔隙水的壓力上升到Y(jié)與外部壓力相等的時(shí)候，土體的抗剪強(qiáng)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(shí)帶了出來，噴出了地面。在強(qiáng)震作用下，土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低，孔隙水從邊界因?yàn)閴毫υ龃蠖懦觯涴ね烈驗(yàn)閿D壓的狀況而產(chǎn)生的不均勻沉陷，土體結(jié)構(gòu)也被擾動(dòng)。而會(huì)導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)尤其是超靜定結(jié)構(gòu)的破壞甚至倒塌的原因，就是不均勻沉陷所引起的內(nèi)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(diǎn)部位。橋梁通常都是由支撐連接構(gòu)件、上部結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)等結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)組成的。2橋梁抗震設(shè)計(jì)原則1）場地的選擇

5、。第一步我們要依據(jù)地震危險(xiǎn)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(gè)地區(qū)內(nèi)部的場地選擇，例如，選擇較為堅(jiān)硬的地方，以免地震的時(shí)候因?yàn)榈鼗绍泴?dǎo)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(jié)果的布置均需要使用科學(xué)的幾何尺寸，剛度以及質(zhì)量均勻，規(guī)則對(duì)策，從而來避免突然的變化。橋梁的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)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(jié)構(gòu)發(fā)揮空間作用的基本條件，同時(shí)它也可以有效地防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)被震散掉落；3）增強(qiáng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的延性和強(qiáng)度。橋梁的抗震設(shè)計(jì)主要是控制從地基傳入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部的能量為最小值。同時(shí)提高結(jié)構(gòu)

6、自身的剛強(qiáng)度以及延性。巾于橋梁地震破壞的原因主要是橋梁結(jié)構(gòu)的震動(dòng)。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(qiáng)度是橋梁抗震的兩個(gè)比較有效的途徑。剛度能夠有效的控制結(jié)構(gòu)變形，延性以及強(qiáng)度是兩個(gè)抗震的關(guān)鍵指標(biāo)。只秉視強(qiáng)度而忽視延性絕對(duì)不是良好的抗震設(shè)計(jì)，因?yàn)榈卣饎?dòng)可造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件周期反復(fù)變形，使其剛度與強(qiáng)度逐漸退化;4）嚴(yán)格遵循能力設(shè)計(jì)原則。在我國以前的建筑抗震設(shè)計(jì)中，普遍采用“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)思想。強(qiáng)度安全度差異是能力設(shè)計(jì)思想特別強(qiáng)調(diào)的，即在不同破壞模式（延性破壞和脆性破壞模式）和不同構(gòu)件（能力保護(hù)構(gòu)件一一不適宜發(fā)生非彈性變形

7、構(gòu)件的統(tǒng)稱和延性構(gòu)件）之間確立不同的強(qiáng)度安全度。通過強(qiáng)度安全度差異，確保在大地震下，結(jié)構(gòu)不發(fā)生脆性的破壞模式，而是以延性形式反應(yīng)；5）建立多道抗震防線。在強(qiáng)地震過程中，應(yīng)該保證一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結(jié)構(gòu)，從而避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此要盡量使橋梁成為具有多道抵抗地震側(cè)向力的體系。從這點(diǎn)上看，超靜定結(jié)構(gòu)要明顯優(yōu)于同種類型的靜定結(jié)構(gòu)。3抗震設(shè)計(jì)的參數(shù)橋梁抗震設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有3個(gè)：橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和延性。3.1強(qiáng)度結(jié)構(gòu)只存具存足夠的強(qiáng)度，以抵抗結(jié)構(gòu)在其彈性地震反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)力，才能保證橋梁結(jié)構(gòu)在預(yù)期的地震作用下免遭破壞。對(duì)于發(fā)生概率