大跨度pc连续刚构桥基础隔震技术分析

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1、第一章绪论第一章绪论1．1概述地震是与地球构造运动密切相关的一种自然现象。在地层构造运动中，发生较剧烈的破坏性变动时，引起地面震动，从而对地上或地下各种建筑物造成不同程度的地震破坏，常导致生命、财产和社会经济等损失。震害可分为直接震害和间接震害两类。直接震害是由地震直接引起的人身伤亡与财产损失，财产损失中包括各种工程结构物，如房屋、建筑构筑物、桥梁、隧道、道路、水利工程以及自然环境，如农田、河流、湖泊、地下水等的破坏；间接震害是指由于地震发生引起的其他灾害和损失，如火灾、水灾、流行性疾病和由于劳动力损失和交通中断等引起的一连串的经济

2、损失等n1。地震历来都是严重危害人类的自然灾害之一。尤其是最近的20余年，全球发生了许多次大地震，其中多次破坏性地震都集中在城市，造成了非常惨重的生命财产损失，如表1．1所示。这几次地震灾害的共同特点是：由于桥梁工程遭到严重破坏，切断了震区交通生命线，造成救灾工作的巨大困难，使次生灾害加重，导致了巨大的经济损失。随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展，对交通线的依赖性越来越强，而一旦地震使交通线遭到破坏，可能导致的生命财产以及间接经济损失也将会越来越巨大。据统计，1960年以来大地震所造成的平均经济损失每十几年几乎翻一番。表1

3、．1近年大地震统计‘21时间地点震级损失1976中国唐山M7．8100亿美元1989美国LomaPrietaM7．170亿美元1994美国北岭(Northridge)M6．7300亿美元1995日本阪神(兵库县南部)M7．21000亿美元1999台湾集集地震M7．692亿美元1999土耳其伊兹米特M7．8200亿美元2001印度北部古吉拉特邦M7．921亿美元2001萨瓦尔多M7．610多亿美元2004印度洋M7．6死亡20多万人2005克什米尔M7．6死亡9万多人我国是世界上地震多发国家之一，地震区域广阔而分散，并且大多属于浅源地

4、震，震级高，震害严重，仅在二十世纪内，七级以上的强震就发生了70次之多。由此可见，我国抗震事业的意义十分重大的。总之，震害的调查研究给我们的启示是：加强地震理论研究势在必行：重视城市抗震十分迫切，尤其是人口密集的第一章绪论2大中城市：重视生命线工程的建设。作为生命线工程之一的桥梁工程，更应是重中之重。从震害的调查结果显示口1：桥梁的毁坏非常严重，如我国在1975年的海城地震中618座桥梁(铁路桥182座，公路桥436座)中有193座遭到不同程度的损坏(铁路桥55座，公路桥138座)占31．2％，其中有16座桥梁严重损坏，无法继续使用

5、。在1976年唐山地震中，对京山、通沱、津蓟及南堡专用线的统计，遭受震害的铁路桥占总数的39．3％，其中严重破坏的占45％。唐山地区公路桥遭到不同程度破坏占桥梁总长数的62％，严重毁坏、倒塌的大、中桥有20座，占13％，天津地区遭到中等以上破坏的公路桥占总长数的21％，严重毁坏的大、中桥有10座，占5％。损失相当大，而且对震后救灾造成极大困难口1。由此可见，在多数情况下，由于设计原理的不完善、加上对设计细节缺乏注意造成了桥梁抗震性能差，且形象地描述——地震有识别结构薄弱点的习性，在这些位置会发生集中的破坏H1。在汲取震害经验、教训的

6、基础上，伴随对地震产生机理、地震动特性以及地震作用下各类结构动力响应特性、破坏机理、构件能力的研究及认识的加深。世界各国结构工程、地震工程等科研人员纷纷对原有的相关抗震设计规范进行反省和修订，并投入大量的人力、物力进行研究。根据我国地震实况以及抗震研究发展的现状，在抗震设计中采用“小震不坏，中震可修，大震不倒’’的多级设防标准来实现。中国是最早采用多级设防标准的国家，目前这种思想己被广泛认同。即：地震水平I：遭受到低于本地区抗震设防烈度的多遇地震(小震)影响时，桥梁一般应不受损坏或不需修理仍能继续使用；地震水平II：遭受到相当于本地

7、区抗震设防烈度的地震(中震)影响时，桥梁只发生有限损坏，经及时修理就可继续使用，而上、下部结构连接不受损伤；地震水平Ⅲ：遭受到高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震(大震)影响时，桥梁结构严重破坏，但不致倒塌，仍可在加固后恢复交通。在此基础上，针对结构的抗震设计对建筑结构进行研究改造提出一系列新的观点，使其能抵御地震灾害；同时，采用新的抗震技术，从传统的抗震方法到现在的结构隔震、减震及控制技术的应用。目前一种全新的抵御地震的设计思想一一抑制地震作用、不使地震能量传递到建筑物上部结构的“隔震’’的方法己得到普遍重视，日趋成熟，并进入结

8、构设计领域。基础隔震结构在实际工程中得到应用以来，在多次实际地震中的表现也证实了基础隔震的巨大优势，尤其是1995年日本阪神大地震中两栋隔震房屋所表现出来的良好抗震效果，使得隔震技术在日本及世界各国得到了更加迅速的发展，人们对于隔震技