文档介绍：梁式桥震害分析
土木0812 孙宝龙 0820104217
摘要:为了研究梁式桥的震害影响因素,通过国内几次大地震中梁式桥震害调查资料,对梁式桥震害现象进行分类分析其原因,从地震烈度、建设年代、结构体系、地震次生地质灾害等4个方面对桥梁震害的影响分别进行分析,得到了关于梁式桥地震破坏的影响因素、破坏机理等方面的认识。
关键字:梁式桥;震害;影响因素
国内外很多从事桥梁工作者对桥梁震害模式及机理进行了总结,并每次大地震发生之后都会对桥梁震害资料进行整理,深入研究桥梁震害机理进行了总结,并且每次大地震发生之后桥梁震害资料都会更加丰富,为深入研究桥梁结构震害机理及抗震措施等奠定了基础。如2008 年5 月12 日四川汶川发生的8 级大地震,极震区烈度高达Ⅺ度,地震造成24 条高速公路、161 条国省干线、8 618 条乡村公路、6 140 座桥梁、156 条隧道受损,这次地震同样为桥梁抗震研究留下了宝贵的震害资料。
本文对国内外几次大地震中的梁式桥震害现象进行了研究,结合汶川8. 0 级大地震中梁式桥的震害,从震害特点和影响因素两方面进行了总结分析。
一、梁式桥震害特点
本文收集了海城7. 3 级地震( 1975 年) 、唐山7. 8 级大地震( 1976 年) 、洛马·普里埃塔7. 1 级地震( 1989 年) 、美国北岭6. 6 级地震( NorthridgeEarthquake) ( 1994 年) 、云南丽江7. 0 级地震( 1996年) 、土耳其伊兹米特7. 8 级地震( 1999 年) 、我国台湾集集7. 3 级大地震( 1999 年) 、汶川8. 0 级大地震( 2008 年) 等地震中的梁式桥震害资料,共包含112 座梁式桥梁的震害,并进行了分类统计( 表1) 。由表1 可知,梁式桥梁可能出现的8 类震害,在震害调查中均有发现,出现前4 类震害的桥梁占多数,显然,这4 类震害是最为常见的震害。
1. 1 支座破坏
在调查的112 座桥梁中有53 座桥梁约占65. 2%发生了支座破坏,综合国内外几次大地震的调查结果,在中、美、日等国的多个地震中,支座的破坏现象均较为普遍。支座的震害表现为支座倾斜、剪断、锚固螺栓拔出、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等。支座破坏的同时也伴随着支座下垫石板破碎。落梁震害与支承破坏密切相关,因振动导致的落梁多因支承破坏所致。当支座破坏后,墩-梁间的位移失去控制,当墩梁间的相对位移大于主梁搁置长度后,主梁将从桥墩脱落从而导致落梁。统计的53 座支座破坏桥梁中,有26 座落梁。另外统计的53 座支座破坏桥梁中,有29 座桥梁的桥墩没有破坏,说明对于下部结构而言,支座破坏可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩,从而起到保护桥墩的作用。
1. 2 墩台损坏
桥墩是桥梁结构中最重要的承重构件,在地震中,桥墩一旦破坏将会导致桥梁不能再使用甚至落梁或整体倒塌,本文调查的26 座落梁的桥梁中有16 座墩台破坏,表明墩台破坏是落梁的主要原因。由表1 可知,调查的112 座桥梁震害中就有51 座桥墩破坏和48 座桥台破坏,分别占总体的46. 4%和42. 9%,表明在地震中墩台破坏现象比较普遍。墩台的震害形式有发生严重倾斜移位、墩台沉降、墩身破坏。较高的柔性墩柱大多是弯曲破坏,在地震中,此类破坏不是太多,主要发生