文档介绍：网络高等教育
专科生毕业大作业
题目:从汶川地震桥梁震害谈桥梁抗震设计
学****中心:
层次: 高中起点专科
专业: 土木工程(道桥方向)
年级:
学号: 2
学生:
指导教师:
完成日期: 2012 年 2 月 25 日
内容摘要
近几十年全球发生的多次破坏性大地震表明,作为抗震防灾、危机管理系统重要组成部分的桥梁工程在地震中受到破坏,将严重阻断震区的交通生命线,使地震产生的次生灾害进一步加重,给救灾和灾后重建工作带来极大困难。提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。笔者以汶川地震受破坏的桥梁为例,主要对简支梁桥和连续梁桥震害类型及抗震设计做简要分析,并指出了桥梁抗震设计的注意事项。
关键词:桥梁抗震;简支梁桥;连续梁桥;设计
目录
内容摘要 I
引言 1
1 落梁破坏 2
桥梁结构特点 2
震害原因 2
抗震设计有效措施 2
2 墩柱的破坏 3
破坏形式 3
震害原因 3
延性抗震设计 3
3 基础和桩身破坏 4
破坏形式及震害原因 4
抗震设计有效措施 4
4 减隔震设计 5
5 桥梁抗震设计注意事项 6
6 桥梁抗震设计的建议 7
7 结语 8
参考文献 9
引言
根据有关资料显示,汶川地震所造成的损失巨大,位于震中的县城附近的道路基础设施受到严重破坏,桥梁破坏尤为严重,其桥梁结构主要为简支梁桥(含先简支后桥面连续)、连续梁桥和拱桥。
1 落梁破坏
桥梁结构特点
桥梁采用板式橡胶支座,梁体直接搁置在支座上。在汶川地震中,百花大桥第5 联即5 m~20 m 连续梁整体倾覆、落梁,完全破坏。
震害原因
(1)支承连接部件失效,固定支座强度不足,活动支座位移量不够,橡胶支座梁底与支座底发生滑动,在地震力作用下支座破坏,致使梁体发生位移导致落梁。
(2)墩台支承宽度不能满足防震要求,防落梁措施设计不合理,在地震力作用下,梁、墩台间出现较大相对位移,导致落梁。
(3)伸缩缝和挡块强度不足,在地震力作用下,伸缩缝遭到碰撞破坏和挤压破坏,挡块剪切也遭到破坏,使其起不到应有的作用,导致落梁。
抗震设计有效措施
(1)采用板式橡胶支座的桥梁,如果盖梁挡块在地震中遭破坏,其可以有效减少下部结构所受地震力,但对于这种类型的桥梁,抗震设计的关键是怎样采用合理的梁体限位装置,设置足够的梁墩合理搭接长度,使梁体位移控制在不发生落梁的范围内,同时又不增加墩柱地震力。
(2)在高烈度地震区,尽可能地采用整体性和规则性较好的桥梁结构体系,结构的几何尺寸、质量和刚度力求均匀、对称、规则,避免突变的出现;从几何线性上看,尽量选用直线桥梁。
(3)选择合理的连接形式对桥梁抗震性能十分重要。对于高墩桥梁,建议采用上部结构与下部结构有选择性的刚性连接(固结方式);对于矮墩桥梁,上部结构和下部结构连接建议采用支座连接方式,并合理设置梁墩的搭接长度。
2 墩柱的破坏
破坏形式
此类破坏多发生在墩柱塑性铰处、墩柱与盖梁连接处及墩柱与系梁连接处,在地震力作用下桥墩纵向受力筋被剪断,直接导致桥梁倾覆。
震害原因
(1)墩柱延性不足(抗弯破坏),横向约束箍筋配置不足;构造缺陷:横向约束箍筋间距过大,搭接失效纵筋过早切断,锚固长度不足,箍筋端部没有弯钩等。
(2)抗剪强度不足(剪切破坏),即横向箍筋配置不足。
延性抗震设计
(1)结构延性定义,即结构从屈服到破坏的后期变形能力,
是结构能量耗散能力的主要度量。
(2)延性抗震设计的分类:上部、基础弹性,墩柱延性设计;
墩柱、基础弹性,上部结构延性(钢桥);墩柱、基础、下部结构弹
性,支座弹缩性—减隔震设计。
(3)墩柱结构构造措施。墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的配置:其一,加密区的长度为弯曲方向截面宽度的1倍,超过最大弯矩80%的范围;其二,加密箍筋的最大间距为10 cm;其三,箍筋的直径不应小于10mm;其四,螺旋式箍筋的接头必须采用对接,矩形箍筋应有135°的弯钩,并深入核心混凝土之内6cm以上;其五,加密区箍筋肢距为25 cm;其六,墩柱的纵筋应尽可能延伸至盖梁或承台的另一侧面,塑性铰加密区域的箍筋应该延续到盖梁和承台内,延伸到盖梁和承台的距离不应小于墩柱长边尺寸的1/2,并且不小于50 cm。
3 基础和桩身破坏
破坏形式及震害原因
桥位通过地震断裂破碎带,地震力作用下基础出现移位、沉降;桥位位于液化砂土地质中,基础出现不均匀沉降。
抗震设计有效措施
基础应尽可能建在岩石或坚硬冲积土上,软土和砂土易于放大结构的