桥梁结构抗震

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1、桥梁结构抗震一基本知识点地震：地球内某处因地球构造运动岩层突然破裂（构造地震），或因局部岩层塌陷（塌陷地震）、火山爆发（火山地震）等发生了振动，并以波的形式传到地表引起地面的颠簸和摇晃。震源：地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源震中：震源在地表的投影点横波;地震横波是振动方向和波的传播方向垂直的波纵波：是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱震中距：地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距震源深度：震源在地面上的垂直投影，地面上离震源最近的一点称为震中1.工程抗震设防的对象：浅源（深度<60km）、构造地震（与地质构造密切相关，往

2、往发生在地应力比较集中、构造比较脆弱的地段，即原有断层的端点或转折处、不同断层的交汇处。）2.《规范》规定：选择桥位时，应尽量避开抗震危险地段，充分利用抗震有利地段3.地震的分类：a)按地震成因分成人工地震和天然地震。天然地震主要包括构造地震、火山地震和陷落地震。b)地震工程中，研究的对象主要有三：地震动、结构、结构反应。4.地震震级：衡量一次地震大小的等级（里氏震级ML）5.地震烈度（衡量地震破坏作用大小的一个指标）：影响因素有:震级、震中距a)震源深度、地质构造和地基条件。6.基本烈度：指该地区今后一个时期内，在一般场地条件下可能遭遇到的最大地震烈度7.地震波：地震发生时由震源地方的岩石破

3、裂产生的弹性波。1.体波（纵波（P波），横波（S波））：速度快2.面波（瑞利波（R波）和乐浦波（L波））：破坏性大8.地震动（地震波引起的地表附近土层的振动）：地震和结构抗震之间的桥梁、结构抗震设防时的依据1.地震动与常用荷载的差别：1)常用荷载以力的形式出现，而地震动则以运动方式出现；2)常用荷载一般为短期内大小不变的静力，地震动则是迅速变化的随机振动；3)常用荷载大多是竖向的，而地震动则是水平、竖向甚至扭转同时作用的。4)除了这些本质区别之外，与静力荷载相比，地震动具有更大的不确定性，这使得抗震设计不能完全依靠强度安全储备。由于地震动与静力荷载的这些不同特点，使得桥梁抗震设计不能照搬常规静

4、力荷载设计思路。2.地震动三要素：地震动的振幅、频谱、持续时间3.地震动特性的影响因素：震源、传播介质与途径、局部场地条件（现行《规范》把场地土划分为四类二桥梁震害及启示A.地基失效引起的破坏（静力作用）：人为工程所难以抵御，尽量通过场地选择避开：活动断层及其邻近地段、可能发生滑坡或崩塌地段、有可能液化的软弱土层地段B：结构强烈振动引起的破坏（动力作用），外因：结构遭遇的地震动的强度远远超过设计预期的强度；内因：结构设计和细部构造以及施工方法上存在缺陷：如：构件强度和延性不足、各构件之间连接不牢、结构布置和构造不合理等1，上部结构的震害：上部结构自身的震害、上部结构的移位震害、上部结构的碰撞震

5、害2，支座的震害3，下部结构和基础的震害：钢筋混凝土墩柱的破坏形式主要有弯曲破坏和剪切破坏。还有基脚破坏。比较高柔的桥墩多为弯曲型破坏；矮粗的桥墩多为剪切破坏；介于两者之间的为混合型。l墩柱的弯曲破坏：主要是约束箍筋配置不足、纵向钢筋的搭接或焊接不牢等引起的墩柱的延性不足。l桥梁墩柱的剪切破坏非常常见：纵向箍筋过早剪断，箍筋不足l墩柱的基脚破坏4，框架墩的震害：盖梁破坏：剪切破坏，弯曲破坏，钢筋锚固长度不够引起破坏；墩柱破坏；节点破坏：剪切破坏5，桥台的震害：地基失效引起的桥台滑移；台身与上部结构的碰撞破坏；桥台向后倾斜基础的震害：基础震害的主要原因：地基失效。扩大基础：地基失效。桩基础的震害

6、：地基失效。上部结构传递的惯性力引起的桩基剪切、弯曲破坏，桩基设计不当：桩基深入稳定土层没有足够长度，桩顶与承台联结构造措施不足等。桩基震害有极大的隐蔽性。在软弱地基上，采用桩基础的结构往往比无桩基础的结构具有更好的抗震性能。1，桥梁震害的教训及启示：l支承连接部件失效：支座破坏（固定支座：强度不足；活动支座：位移能力不足）－合理设计；墩、台顶，挂梁支承牛腿处支承面太窄，又没有可靠的约束装置—落梁（高墩，相邻墩、台刚度突变处，斜弯桥，两种结构体系过渡孔处）－规范规定最小支承面，设置约束装置l碰撞引起的破坏：设置较大的间距避免；加装缓冲材料（橡胶垫）l桥梁墩、台破坏（桥台自身破坏很少）：　墩柱延

7、性不足：横向约束箍筋配置不足；墩柱抗剪强度不足：横向约束箍筋配置不足；　框架墩节点剪切强度不足：配筋不足；　构造缺陷：横向约束箍筋数量不足和间距过大，纵向钢筋焊接强度不够或搭接失效，纵筋过早切断，纵向钢筋和横向箍筋锚固长度不足；箍筋端部没有作成弯钩等。l基础破坏：桩基自身设计强度的不足或构造处理不当三：桥梁抗震设计1，抗震设计流程图：开始，抗震设防要求确定，抗震概念设计，地震反应分析，抗震性能验算