公路桥梁抗震设计及加固技术研究

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1、公路桥梁抗震设计及加固技术研究摘要：桥梁是公路工程的重要一环，是我国主T线公路交通网上的关键节点，当发生地震时，桥梁比鮫容易发牛破坏，一旦道路受阻将会严重阻碍抗震救灾工作，造成牛命及财产的更大损失，也造成了公路和铁路桥梁的严重毁坏。因此，研究公路桥梁抗震技术很具有必要性和工程意义。关键词：公路桥梁抗震设计前5近些年來，在我国乃至世界地震灾害频频发生，公路桥梁等交通工程在地震中遭到严重的破坏，为了在灾害中减轻公路桥梁的损害程度，我们都觉得有必要增强桥梁的抗震能力，加强桥梁工程抗震的研究。在桥梁的设计与施工当中对桥梁的

2、抗震能力有着特殊的要求，要做到预防为主兼顾治理，对现有的桥梁做好全而的调查，建立档案，做好抗震设计工作，开展桥梁的抗震设计理论研究利试验，做好抗震强度利稳定的设计工作，满足抗震要求。一、桥梁的震害原因分析现结合国内外以往的地震，大部分桥梁都会受到不同程度的破坏，分析其震害原凶，主要有以下儿点：1•桥台震害其主要表现为桥台与路基一起滑动并移向河心，以致桥头、重力式桥台的胸腔及桩柱式桥台的桩柱不同程度沉降、开裂、倾斜和折断等。另外，桥头的沉降会导致翼墙损坏并开裂，而重力式桥台胸腔开裂会引起整个台体被移动并下沉。2.桥墩

3、震害在地震力作用下桥墩会不同程度的倾斜、沉降、滑移、开裂、剪断和钢筋裸露扭曲。3.支座震害根据以往工作经验，会发现某些桥梁的支座设计并未充分考虑抗震的需求,如某些支座形式和材料上存在缺陷、在构造上连接与支挡等构造措施不足等，以致支座在地震力作用下会发生较大的变形和位移。4.地基与基础震害在地震力作用下地基中的砂土会被液化，以致地基失效，基础沉降或不均匀沉降，从而导致地而较人变形，地层发生水平滑移、下层、断裂等。地基与基础震害会使桥梁发生坍塌，给震后修复工作带來困难。5.梁的震筈梁的農害主要是有桥台震害、桥墩農害、支

4、座震害等引起的，其主要表现为主梁坠落，这也是最严亜的震害现象。二、关于桥梁的抗震设计1.体系的整体性和规则性桥梁的整体结构要协调，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性结构可有效防止构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基木条件。不管是在平血述是在立体上，结构的设计都耍力求使桥梁在质量、刚度、几何尺寸等方血协调匀称,避免突然变化。2.提高结构和构件的强度和延性桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，

5、以防止不能容忍的破坏。在不增加重童、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助丁•控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个車要参数。市丁地震动可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，］大I此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。1.强度安全度差异适中能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件与不同破坏模式之间建立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑工程抗震设计中，普遍采用"强柱

6、弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。2.设置多道防线尽量使桥梁设计成具有多道抵抗地震侧向力的体系，在高强度的地震中，一•道防线遭到破坏后，则冇另一道防线可以支撑着桥梁，不至于使桥梁出现倒塌的现象。因此，超静定结构优于同种类型的静定结构。3.多阶段设计方法随着对地震产生机理、地震动特性以及地震作用下各类结构动力特性、破坏机理、构件能力研究认识的加深以及对结构在不同发生概率地震作用下预期性能目标的不同，促使结构设计在设计原则、设防水准等各个方而述行不断改进。由原來的单一设防水准一阶段设计逐渐改进为双水准或三水准两

7、阶段设计、三阶段设计，以及多水准设防、多性能日标准则的基于结构性能的设计等。三、桥梁抗震加固技术地震波传到地棊，使桥梁因受地震的影响而引起垂直和水平运动，导致桥梁桥体也会因此产生垂直和水平运动。桥体结构同吋增加地震的荷载惯性力，加人他的变形和受力。竖直的惯性力只对不对称的、双悬臂结构的桥产生较大的地震力。1・1伸缩缝加固设置拉杆是针对桥梁结构出现位移时的一种有效方式。其在限制结构位移的同时，也町在相邻框架间传递纵向地震力。他们之间的相互作用是复杂的，并不能用简单的弹•性分析方法就能获得结果，基于仲缩缝相对复杂的模型

8、进行的非弹性动力分析，表明他们的最人纵向位移可以通过一定的公式计算出来。另外，可使川的方式还令拓宽支撑面，螺旋连接等方式进行加固。1.2落梁抗震加固落梁抗震加固可以从两方而入手，一•方而是纵向落梁的抗震加固，一•方而是横向落梁的抗震加固。横向落梁加固方而通常采用钢丝细横向连接加固，另外可川横向挡板方式进行加固。1.3结构抗弯能力加固加固效果问题，■桥梁上部结