基于性能的桥梁抗震设计

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1、基于性能的桥梁抗震设计重庆交通大学土木建筑学院桥梁系主要内容桥梁地震灾害概述桥梁抗震设计理论的发展基于性能抗震设计思想的提出规则梁桥基于位移的抗震设计小结桥梁地震灾害概述位移引发的震害：落梁1971年美国的SanFernando地震梁体脱座整孔落梁桥梁地震灾害概述位移引发的震害：落梁1995年日本的阪神地震西宫港大桥，主跨252米的钢系杆拱桥第一跨由于支承面搭接长度小于主桥和引桥间的相对位移而引发落梁震害。桥梁地震灾害概述位移引发的震害：落梁2008年我国的汶川地震庙子坪大桥桥梁地震灾害概述位移引发的震害：桥台坍塌1990年哥斯达黎加地震破坏之前的桥台破坏之后的桥台RioBan

2、anoBridge桥梁地震灾害概述位移引发的震害：桥台坍塌1990年哥斯达黎加地震RioViscayaBridge在上部主梁强大的水平惯性力冲撞和台后被动土压力的双重作用下，桥台发生大角度的倾覆，背墙断裂，桩基断折。桥梁地震灾害概述位移引发的震害：碰撞主梁与桥台间的碰撞主梁与桥墩间的碰撞相邻主梁间的碰撞桥梁地震灾害概述位移引发的震害：支座失效/破坏2008年我国的汶川地震映秀岷江桥寿江大桥桥梁地震灾害概述位移引发的震害：挡块破坏2008年我国的汶川地震映秀岷江桥庙子坪大桥桥梁地震灾害概述墩柱震害：弯曲破坏1994年美国NorthridgeEarthquakeBullCreekC

3、anyonChannelbridge1995年日本阪神地震墩柱纵筋搭接失效破坏桥梁地震灾害概述墩柱震害：弯曲破坏1989年美国LomaPrietaEarthquake2008年汶川地震百华大桥墩柱弯曲破坏桥梁地震灾害概述墩柱震害：弯曲破坏1995年日本阪神地震中，Hanshin高速公路高架桥墩柱由于纵筋长度不够、箍筋数量不足而导致全桥侧倾桥梁地震灾害概述墩柱震害：剪切破坏1971年美国SanFernandoEarthquake墩柱塑性铰区内发生剪切破坏1995年日本阪神地震墩柱在半高处发生剪弯破坏桥梁地震灾害概述墩柱震害：剪切破坏1987年美国WhittierEarthquak

4、eI-5/I-605Separator桥墩柱的脆性剪切破坏1994年美国NorthridgeEarthquakeI-10高速公路下线桥墩柱的剪切破坏1994年美国NorthridgeEarthquakeI-118高速公路下线桥墩柱的剪切破坏桥梁地震灾害概述墩柱震害：剪切破坏横梁处节点破坏2008年汶川地震百华大桥墩柱震害墩柱底部剪切破坏桥梁地震灾害概述墩柱震害：基脚破坏1971年美国SanFernandoEarthquake墩柱的22根螺纹钢筋被全部从基脚中拔出，墩柱发生倒塌桥梁地震灾害概述节点震害1989年美国LomaPrietaEarthquake墩柱内侧面正弯矩裂缝198

5、9年美国LomaPrietaEarthquakeI-280ChinaBasinviaduct盖梁节点的弯曲剪切破坏桥梁地震灾害概述节点震害1989年美国LomaPrietaEarthquakeCypressviaduct上层高价桥的立柱节点钢筋锚固失效，上层桥面结构坍塌桥梁地震灾害概述节点震害1989年美国LomaPrietaEarthquakeI-880高架立柱节点破坏1989年美国LomaPrietaEarthquakeEmbarcadero高架立柱节点破坏1989年美国LomaPrietaEarthquakeI-980高架立柱节点破坏桥梁地震灾害概述桥梁种种震害带来思考桥

6、梁应如何有效地进行抗震设计？桥梁抗震设计理论的发展一阶段抗震设计思想以结构强度作为破坏准则静力法：1899年日本的大房森吉反应谱法：1943年美国的M.A.Biot提出，1948年G.W.Housner提出基于反应谱理论的抗震计算的动力法线弹性单自由度反应谱综合影响系数多自由度反应谱桥梁抗震设计理论的发展一阶段抗震设计思想反应谱概念：桥梁抗震设计理论的发展一阶段抗震设计思想设计反应谱概念：不同自振周期的单自由度系统在不同地震时程波作用下的峰值加速度反应按照场地和概率水平进行光滑化包络处理，即设计反应谱。桥梁抗震设计理论的发展一阶段抗震设计思想静力法：忽略了地面运动特性和结构的动

7、力特性。反应谱法：综合影响系数取值过于笼统，无法考虑地震波输入的相位差、非线性二次效应、结构-基础-土共同作用等。桥梁抗震设计理论的发展两/三阶段抗震设计思想破坏准则兼顾结构强度和变形二阶段设计：保证结构的强度；验算结构的变形（延性）三阶段设计：小震不坏；中震可修；大震不倒设计地震超设计地震中等地震动态时程分析法桥梁抗震设计理论的发展我国现行的桥梁抗震设计规范《公路桥梁抗震设计细则》(JTG-TB02-01-2008)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)采用了“小震不坏、中震可