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摘要:时代在不断的进步,人们的生活水平也随之不断提高,人们对交通的安全性和可靠性有了新的要求。桥梁工程是交通事业的重要组成部分和关键枢纽,其安全性和稳定性直接关系到整个道路系统的运行。地震对道路桥梁的破坏会严重的影响对灾区的救援,因此对地震震害进行研究,进行桥梁震害的抗震设计及实用方法具有非常重要的现实意义。笔者结合多年的从业经验,对桥梁震害的抗震设计及其实用方法进行阐述,希望能够对相关的从业人员能够有所帮助。
关键词:地震灾害;桥梁震害;抗震设计;实用方法
正文:
1.地震灾害引起桥梁震害的原因分析
大量的地震资料和震害分析表明、地震队桥梁产生震害主要表现在如下几个方面:地震作用导致沙土呈现液化,桥墩台的地基失效和地基的变形导致桥墩台基础的不均匀下沉和大量下沉,桥墩台的下沉会致使桥梁的结构发生破坏;地地震导致桥梁周边的地形地貌发生巨大的改变,地裂和断层等地质作用会导致桥梁结构的破坏;在地震的作用下,桥梁某一部分由于变形产生的内力超过的材料和构造所能承受的最大限度导致桥梁的盖梁、墩柱和节点等部位受到破坏。桥梁震害往往由以三种原因的联合作用和各种复杂外界条件的综合作用产生的。
2.桥梁震害类型的分析
2.1下部结构的破坏
地震灾害对桥梁的震害主要分为下部结构的破坏和上部结构的破坏两种类型。地震队桥梁下部结构的震害主要是系梁开裂、挡块普遍失效、钢筋混凝土剥落、桥台翼墙开裂、桥墩折断等灾害。上述震害发生的同时,往往还伴随着地基液化或坍塌,这样就导致震后损坏的桥梁难以修复。
2.1.1墩台的破坏
桥墩是桥梁的主要支撑部分,在地震的过程中其非常容易发生破坏,其破坏的主要包括桥墩所受剪力过大大致桥墩墩身的剪断、横系梁的开裂、压溃和开裂、横向位移及倾斜。在混凝土钢筋桥结构中,桥墩台的破坏会导致桥梁严重破坏甚至倒塌。在发生振动的过程中,由于桥墩台的刚度和地基土的刚度不同,容易发生破坏。
2.1.2地基破坏
在地震的过程中,桥梁地基沙土易呈现液化,这样会导致桥梁在地震的作用下产生水平位移和不均匀沉降,进而使桥墩台发生破坏。
2.2桥梁上部结构的破坏
上部震害主要包括橋梁的落梁、支座损坏、梁移位、桥面伸缩缝和梁端撞击,桥梁的上部结构在发生落梁和梁体偏移等地震灾害时会导致桥梁结构的损害,导致墩柱、挡块和盖梁的破坏。
2.2.1桥梁支座破坏
在地震的过程中红,桥梁支座的损坏是因为在地震荷载的作用下导致桥梁结构在瞬间产生巨大的地震惯性力对桥梁支座产生巨大的冲击,造成支座的损坏和失效。支座的破坏会导致桥梁的上下部之间产生比较大的位移,严重时可以导致上下部结构之间的脱落。在地震的作用下,桥梁支座破坏的表现形式主要为锚固螺栓拔出、剪断、支座移位和活动支座的脱落。
2.2.2桥梁梁体的移位和落梁
桥梁的结构中,桥梁的上部结构的刚度和强度比较大,地震中难以直接受到破坏。但是地震过程的中,由于梁体有非常大的自重,在地震的过程中回产生巨大的地震惯性力,这样会导致梁体的偏移,偏移的过程中梁体会发生碰撞而发生损坏。从现有的地震资料分析发现,地震过程中梁体发生的偏移的现象比较普遍,但是发生的损坏的现象比较少见。当梁体的偏移到达极端是发生的落梁现象,这是最严重的梁体破坏情况之一。
2.2.3梁体伸缩缝的破坏
在桥梁的设计和施工的过程中,设置有剪力键和伸缩缝等结构连接部件。这些结构的抗震性能比较弱,在地震发生时容易被破坏。
3.桥梁的抗震设计
地震灾害对桥梁的震害严重危害的人们的生命和财产安全,对桥梁抗震设计的研究极具现实意义。在面对桥梁震害作用时我们要采取科学、合理的对策,将地震对桥梁的危害降到最低。在进行抗震设计之时,我们首先要确定桥梁的抗震设防标准。
3.1根据的设防标准确定桥梁的结构体系
整体性较好的桥梁结构、直线桥梁和连续结构具有良好的抗震性能。进行的合理结构的桥梁的概念设计在抗震设计中的作用比较明显。在地震的发生的频率和烈度比较高的地区,在满足抗震设防标准的前提下,我们可以选用整体性规则比较好的桥梁结构。在结构的布置中,我们要使质量和刚度均匀、几何尺寸对称规则,以增加桥梁的抗震性能。
3.2科学合理的选用桥址
桥梁的选址对桥梁的安全性和可靠性有着重要的影响,在进行桥梁选址的过程中,我们要综合考虑地貌、地形和地址条件条件对桥梁震害的影响。在进行选址的过程中,我们应该避开断裂地段、发震地段和临近地段。桥梁的选址不应选在崩塌、滑坡等不良地址作用可能发生的地方。若不可避免时,在地基的处理上应该采用深基。
3.3加强桥梁抗震构造措施
加强桥梁的抗震构造措施是为了有效防止和减轻桥梁震害,提高的桥梁结构的抗震能力。在满足桥梁抗震设防的基础对桥梁的结构构造加强处理和改善。桥梁的抗震措施的加强主要体现在一下几个方面。对抗震性能薄弱的环节进行加强、对结构加强整体联结、墩台上设置防
止落梁的纵横向挡、确保挡块和连接件的有效性、加强墩台及基础结构的整体性和!增强配筋,提高结构的延性。
3.4选用桥梁隔震、减震技术
在进行桥梁的抗震设计的过程中,我们可以使用减震和隔震装置,增大构主要振型的周期,是能量作用在桥梁结构的范围比较下或增大桥梁结构的能量耗散来提高桥梁的抗震行性能。在进行抗震设计之时,我们要考虑场地地震波的频率特性和结构特点,进行减震和隔震装置的选取,确定设置方案和相应的参数。在抗震设计之时,我们应该重视提高桥梁能量的吸收以增大增大阻尼和分散地震力。
3.5提高施工质量
在桥梁的抗震设计中,桥梁的施工质量直接关系到桥梁的抗震性能。施工质量不仅在桥梁震害的作用中才白哦先出来,施工质量往往出现在施工不良的环节。提高施工质量,确保瞧来那个工程的作用也是桥梁抗震设计工作的一个重要组成部分。
3.6 加强地震的预测
地震灾害的发生会给人民的生命和财产安全带来巨大威胁,造成巨大的国民经济损失。加强地震的预测,对地震及时的预警,并采取相应的措施,最大限度减小地震带来的经济损失,我们要认真的从地震的震害进行分析,从地震中吸取教训,进一步的提高我国地震的抗震水品。
结语:地震的发生会给人们的生命财产安全带来巨大的损失,对桥梁的抗震设计的研究具有重要的现实意义,在进行抗震设计的工程中,应该首先考虑桥梁抗震的设防需求,在满足桥梁抗震设防需求的基础上进行的结构的规划、减震和抗震的设计。应该重视桥梁的施工质量,因为桥梁的施工质量直接关系到桥梁的抗震性能。我相信通过相关从业人员的不断努力,我国的桥梁事业一定可以迈上一个新的台阶。
参考文献:
[1] 孙广俊,李鸿晶,赵鹏飞. 简支梁桥地震落梁失效控制模式研究[J]. 南京工业大学学报(自然科学版). 2014
[2] 仇清良,仇步云. 强震作用下大跨度连续梁桥的倒塌破坏研究[J]. 工程抗震与加固改造. 2014
[3] 肖旭红. 汶川地震简支梁桥桥墩及主梁震害机理分析[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014
[4] 李英勇,江辉,赵秋宇,厉呈伟,慎丹. 近断层强震下高速公路RC连续梁桥的变形性能[J]. 公路交通科技. 2013
[5] 郑玉国,袁万城. 基于CDR的典型大跨梁桥施工全过程抗震安全评价[J]. 中国安全科学学报. 2013
作者简介:
高晶(1983/06-),女(汉族),山东省日照市人,本科生,主要研究方向:市政工程。
关键词:地震灾害;桥梁震害;抗震设计;实用方法
正文:
1.地震灾害引起桥梁震害的原因分析
大量的地震资料和震害分析表明、地震队桥梁产生震害主要表现在如下几个方面:地震作用导致沙土呈现液化,桥墩台的地基失效和地基的变形导致桥墩台基础的不均匀下沉和大量下沉,桥墩台的下沉会致使桥梁的结构发生破坏;地地震导致桥梁周边的地形地貌发生巨大的改变,地裂和断层等地质作用会导致桥梁结构的破坏;在地震的作用下,桥梁某一部分由于变形产生的内力超过的材料和构造所能承受的最大限度导致桥梁的盖梁、墩柱和节点等部位受到破坏。桥梁震害往往由以三种原因的联合作用和各种复杂外界条件的综合作用产生的。
2.桥梁震害类型的分析
2.1下部结构的破坏
地震灾害对桥梁的震害主要分为下部结构的破坏和上部结构的破坏两种类型。地震队桥梁下部结构的震害主要是系梁开裂、挡块普遍失效、钢筋混凝土剥落、桥台翼墙开裂、桥墩折断等灾害。上述震害发生的同时,往往还伴随着地基液化或坍塌,这样就导致震后损坏的桥梁难以修复。
2.1.1墩台的破坏
桥墩是桥梁的主要支撑部分,在地震的过程中其非常容易发生破坏,其破坏的主要包括桥墩所受剪力过大大致桥墩墩身的剪断、横系梁的开裂、压溃和开裂、横向位移及倾斜。在混凝土钢筋桥结构中,桥墩台的破坏会导致桥梁严重破坏甚至倒塌。在发生振动的过程中,由于桥墩台的刚度和地基土的刚度不同,容易发生破坏。
2.1.2地基破坏
在地震的过程中,桥梁地基沙土易呈现液化,这样会导致桥梁在地震的作用下产生水平位移和不均匀沉降,进而使桥墩台发生破坏。
2.2桥梁上部结构的破坏
上部震害主要包括橋梁的落梁、支座损坏、梁移位、桥面伸缩缝和梁端撞击,桥梁的上部结构在发生落梁和梁体偏移等地震灾害时会导致桥梁结构的损害,导致墩柱、挡块和盖梁的破坏。
2.2.1桥梁支座破坏
在地震的过程中红,桥梁支座的损坏是因为在地震荷载的作用下导致桥梁结构在瞬间产生巨大的地震惯性力对桥梁支座产生巨大的冲击,造成支座的损坏和失效。支座的破坏会导致桥梁的上下部之间产生比较大的位移,严重时可以导致上下部结构之间的脱落。在地震的作用下,桥梁支座破坏的表现形式主要为锚固螺栓拔出、剪断、支座移位和活动支座的脱落。
2.2.2桥梁梁体的移位和落梁
桥梁的结构中,桥梁的上部结构的刚度和强度比较大,地震中难以直接受到破坏。但是地震过程的中,由于梁体有非常大的自重,在地震的过程中回产生巨大的地震惯性力,这样会导致梁体的偏移,偏移的过程中梁体会发生碰撞而发生损坏。从现有的地震资料分析发现,地震过程中梁体发生的偏移的现象比较普遍,但是发生的损坏的现象比较少见。当梁体的偏移到达极端是发生的落梁现象,这是最严重的梁体破坏情况之一。
2.2.3梁体伸缩缝的破坏
在桥梁的设计和施工的过程中,设置有剪力键和伸缩缝等结构连接部件。这些结构的抗震性能比较弱,在地震发生时容易被破坏。
3.桥梁的抗震设计
地震灾害对桥梁的震害严重危害的人们的生命和财产安全,对桥梁抗震设计的研究极具现实意义。在面对桥梁震害作用时我们要采取科学、合理的对策,将地震对桥梁的危害降到最低。在进行抗震设计之时,我们首先要确定桥梁的抗震设防标准。
3.1根据的设防标准确定桥梁的结构体系
整体性较好的桥梁结构、直线桥梁和连续结构具有良好的抗震性能。进行的合理结构的桥梁的概念设计在抗震设计中的作用比较明显。在地震的发生的频率和烈度比较高的地区,在满足抗震设防标准的前提下,我们可以选用整体性规则比较好的桥梁结构。在结构的布置中,我们要使质量和刚度均匀、几何尺寸对称规则,以增加桥梁的抗震性能。
3.2科学合理的选用桥址
桥梁的选址对桥梁的安全性和可靠性有着重要的影响,在进行桥梁选址的过程中,我们要综合考虑地貌、地形和地址条件条件对桥梁震害的影响。在进行选址的过程中,我们应该避开断裂地段、发震地段和临近地段。桥梁的选址不应选在崩塌、滑坡等不良地址作用可能发生的地方。若不可避免时,在地基的处理上应该采用深基。
3.3加强桥梁抗震构造措施
加强桥梁的抗震构造措施是为了有效防止和减轻桥梁震害,提高的桥梁结构的抗震能力。在满足桥梁抗震设防的基础对桥梁的结构构造加强处理和改善。桥梁的抗震措施的加强主要体现在一下几个方面。对抗震性能薄弱的环节进行加强、对结构加强整体联结、墩台上设置防
止落梁的纵横向挡、确保挡块和连接件的有效性、加强墩台及基础结构的整体性和!增强配筋,提高结构的延性。
3.4选用桥梁隔震、减震技术
在进行桥梁的抗震设计的过程中,我们可以使用减震和隔震装置,增大构主要振型的周期,是能量作用在桥梁结构的范围比较下或增大桥梁结构的能量耗散来提高桥梁的抗震行性能。在进行抗震设计之时,我们要考虑场地地震波的频率特性和结构特点,进行减震和隔震装置的选取,确定设置方案和相应的参数。在抗震设计之时,我们应该重视提高桥梁能量的吸收以增大增大阻尼和分散地震力。
3.5提高施工质量
在桥梁的抗震设计中,桥梁的施工质量直接关系到桥梁的抗震性能。施工质量不仅在桥梁震害的作用中才白哦先出来,施工质量往往出现在施工不良的环节。提高施工质量,确保瞧来那个工程的作用也是桥梁抗震设计工作的一个重要组成部分。
3.6 加强地震的预测
地震灾害的发生会给人民的生命和财产安全带来巨大威胁,造成巨大的国民经济损失。加强地震的预测,对地震及时的预警,并采取相应的措施,最大限度减小地震带来的经济损失,我们要认真的从地震的震害进行分析,从地震中吸取教训,进一步的提高我国地震的抗震水品。
结语:地震的发生会给人们的生命财产安全带来巨大的损失,对桥梁的抗震设计的研究具有重要的现实意义,在进行抗震设计的工程中,应该首先考虑桥梁抗震的设防需求,在满足桥梁抗震设防需求的基础上进行的结构的规划、减震和抗震的设计。应该重视桥梁的施工质量,因为桥梁的施工质量直接关系到桥梁的抗震性能。我相信通过相关从业人员的不断努力,我国的桥梁事业一定可以迈上一个新的台阶。
参考文献:
[1] 孙广俊,李鸿晶,赵鹏飞. 简支梁桥地震落梁失效控制模式研究[J]. 南京工业大学学报(自然科学版). 2014
[2] 仇清良,仇步云. 强震作用下大跨度连续梁桥的倒塌破坏研究[J]. 工程抗震与加固改造. 2014
[3] 肖旭红. 汶川地震简支梁桥桥墩及主梁震害机理分析[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014
[4] 李英勇,江辉,赵秋宇,厉呈伟,慎丹. 近断层强震下高速公路RC连续梁桥的变形性能[J]. 公路交通科技. 2013
[5] 郑玉国,袁万城. 基于CDR的典型大跨梁桥施工全过程抗震安全评价[J]. 中国安全科学学报. 2013
作者简介:
高晶(1983/06-),女(汉族),山东省日照市人,本科生,主要研究方向:市政工程。