结构加固改造之抗震加固培训课件

目录1.加固原因2.加固发展3.加固方法第5节结构抗震加固第八章结构加固改造理论与技术目录1.加固原因2.加固发展3.加固方法第5节第八章1结构为什么抗震加固？>>>1结构为什么抗震加固？>>>12抗震加固原因规范要求地震经验宗旨鉴定？《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009加固？《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009未采取抗震设防措施的已建成的建筑物、构筑物抗震设防标准提高的地区已建成的建筑物、构筑物在地震中遭到破坏的建筑物、构筑物，震后经鉴定后认为有必要进行抗震加固以恢复其使用功能抗震加固原因规范要求地震经验宗旨鉴定？《建筑3抗震加固原因规范要求地震经验宗旨地震经验天津发电设备厂天津重型机械厂唐山地震丽江大礼堂中间部位舞台和前厅丽江地震达到新的使用功能保证生命财产安全增加安全度、抵抗意外美国橄榄景医院抗震加固原因规范要求地震经验宗旨地震经验天津发电设备厂天津重42抗震加固发展>>>2抗震加固发展>>>51966-1976鉴定加固基本技术《工业与民用建筑抗震鉴定标准》TJ23-771976-19891989--《建筑抗震设计规范》GBI11-89抗震加固时间轴通海地震后要求预防7度以上地区鉴定加固1966年邢台大地震1970通海大地震6度以上地区设防

1966-1976鉴定加固基本技术《工业与民用建筑抗震鉴定标63抗震加固方法>>>3抗震加固方法>>>7抗震加固总述加固原理加固方法减小地震作用增加结构抗力抗震加固增加承载力优化结构体系增大结构周期增大阻尼附加子结构增强整体性抗震加固总述加固原理加固方法减小地震作用增加结构抗力抗震加固8抗震加固总述加固原理加固方法加速度反应谱位移反应谱增加抗力增加阻尼延长周期抗震加固总述加固原理加固方法加速度反应谱位移反应谱增加抗力增9加速度反应谱位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期抗震加固总述加固原理加固方法加速度反应谱位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期10位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期抗震加固总述加固原理加固方法位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期抗震加固总述11承载力工作系统内部建设活动[构件加固]提高承载力提高延性[增加抗侧力构件]增加墙体增加支撑增加结构抗力增加承载力增强整体性优化结构体系承载力工作系统内部建设活动[构件加固]提高承载力[增加12承载力工作系统内部建设活动[结构整体]整体性稳定性[防止局部倒塌]构件承载力、稳定性与主体结构连接增加结构抗力增加承载力增强整体性优化结构体系承载力工作系统内部建设活动[结构整体]整体性[防止局部13优化结构体系扭转不规则单元拆分增加薄弱部位刚度增支撑/抗震墙/翼墙砌体超高拆矮改变受力体系增混凝土墙体增加结构抗力增加承载力增强整体性优化结构体系优化结构体系扭转不规则单元拆分增加薄弱部位刚度增支撑/抗震墙14减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构增加隔震支座图2洪俊青等，隔震技术在建筑抗震加固中的应用研究《工程抗震与加固改造》2007.10（29）5图3郭健等隔震技术在砌体结构抗震加固中的应用研究《工程抗震与加固改造》2008.2(30)1图1

建成于2007年的工力所燕郊园区办公楼是一座地下1层地上5层的钢筋混凝土框架结构建筑（新建建筑）减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构增加隔震支座图2洪15阻尼器归纳油阻尼器黏滞阻尼器黏弹性阻尼器软钢、摩擦阻尼器阻尼器归纳油阻尼器黏滞阻尼器黏弹性阻尼器软钢、摩擦阻尼器16减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构布置阻尼器阻尼器平面布置图图佟建国等消能减震加固技术应用四川建筑科学研究2009.12（35）6人字形支撑单斜支撑减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构布置阻尼器阻尼器平面布17减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构利用水箱作为TMD附加质量广东某国际大酒店于1986年完成设计，1988年2月28日竣工投入使用1)部分房间或区域使用功能发生变化，导致部分分隔墙位置发生改变;2)在主楼屋面(标高72.05m)上增加一层3)在建筑屋顶(25层屋面)增加600t水箱;图王磊等屋顶水箱TMD对加固结构的减震控制研究《四川建筑科学研究》2013.06（39）3减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构利用水箱作为TMD附加18三、地震造成的桥梁破坏1.上部结构的破坏；2.支承连接部位的破坏；3.下部结构的破坏；4.基础的破坏。三、地震造成的桥梁破坏1.上部结构的破坏；193.1上部结构的破坏

上部结构自身因直接受地震力而破坏的现象极为少见，但因支承连接件失效或下部结构失效等引起的落梁现象在破坏性地震中常有发生。在落梁破坏中，顺桥向的落梁占绝大多数。梁在顺桥向发生坠落时，梁端撞击下部结构常常使桥墩受到很大的破坏。3.1上部结构的破坏上部结构自身因直接受地震20唐山滦河桥震害唐山滦河桥震害211989年美国洛马.普里埃塔地震旧金山-奥克兰海湾桥1989年美国洛马.普里埃塔地震旧金山-奥克兰海湾桥221989年美国旧金山大地震造成桥梁坍塌1989年美国旧金山大地震造成桥梁坍塌231994年美国

洛杉矶北岭

大地震

GavinCanyon

跨线桥1994年美国

洛杉矶北岭

大地震

GavinCanyon241994年美国洛杉矶北岭大地震（I514号立交）1994年美国洛杉矶北岭大地震（I514号立交）25连续梁桥主梁破坏连续梁桥主梁破坏261995年日本阪神大地震西宫港大桥1995年日本阪神大地震西宫港大桥271995年日本阪神地震某跨线桥落梁1995年日本阪神地震某跨线桥落梁28斜拉桥断拉索斜拉桥断拉索29刚架拱桥破坏刚架拱桥破坏30板拱桥拱顶破坏板拱桥拱顶破坏31汶川地震后的北川吊桥汶川地震后的北川吊桥32汶川地震一跨50mT型PC简支梁掉进岷江汶川地震一跨50mT型PC简支梁掉进岷江33震毁的大桥－1震毁的大桥－134震毁的大桥－2震毁的大桥－2353.2支承连接部位的破坏

桥梁支座、伸缩缝、锚栓和防震挡块等在地震中破坏较为普遍。支承连接件是桥梁结构中的薄弱环节。3.2支承连接部位的破坏桥梁支座、伸缩缝、锚36支座损坏－1支座损坏－137支座损坏－2支座损坏－238灾后的红白段铁路桥灾后的红白段铁路桥39支座脱落损坏－1支座脱落损坏－140支座脱落损坏－2支座脱落损坏－241上部结构横移破坏上部结构横移破坏42支座、挡块破坏支座、挡块破坏43防震挡块破环防震挡块破环443.3桥梁墩台的破坏

对于钢筋混凝土桥台或桥墩，破坏现象包括混凝土保护层剥落、墩台身开裂和纵向钢筋屈曲等。严重的破坏现象还包括墩台的严重倾斜、剪断或折断、倒塌等。钢结构的桥墩会发生严重的屈曲，从而丧失承载能力。3.3桥梁墩台的破坏对于钢筋混凝土桥台451989年美国洛马.普里埃塔地震（Cypress桥）1989年美国洛马.普里埃塔地震（Cypress桥）46StruveSlough桥StruveSlough桥47剪切引起的桥墩破坏剪切引起的桥墩破坏481995年日本阪神大地震桥墩破坏－11995年日本阪神大地震桥墩破坏－1491999年台湾集集地震桥墩破坏1999年台湾集集地震桥墩破坏501995年日本阪神大地震桥墩破坏－21995年日本阪神大地震桥墩破坏－2511995年日本阪神大地震桥墩破坏－31995年日本阪神大地震桥墩破坏－3521995年日本阪神大地震（神户段内高架桥）

1995年日本阪神大地震（神户段内高架桥）53汶川地震桥墩破坏－1汶川地震桥墩破坏－154汶川地震桥墩破坏－2汶川地震桥墩破坏－255桥台破坏桥台破坏56斜拉桥桥塔破坏斜拉桥桥塔破坏57悬索桥桥塔倾斜悬索桥桥塔倾斜583.4基础的破坏

扩大基础自身的震害很少发生，主要由于地质条件不良，而出现沉降、滑移和倾斜等；桩基础的破坏现象则时有发生，而且不易及早发现。3.4基础的破坏扩大基础自身的震害很少发生，59地基液化

地基液化601964年的新瀉地震中因为砂土液化倒塌1964年的新瀉地震中因为砂土液化倒塌61台湾集集地震断层使桥墩基础破坏台湾集集地震断层使桥墩基础破坏62明石海峡大桥桥墩桥台震后位移情况明石海峡大桥桥墩桥台震后位移情况63RC桩基的破坏：头部开裂RC桩基的破坏：头部开裂64四、余震破坏的防止

每当大地震发生后，余震活动还会持续一段时间，仍有发生较大级别地震的可能。汶川地震发生后，据四川地震台测定截止7月9日12时，汶川震区共发生余震16599次。其中4级以上195次、5级以上25次、6级以上5次，最大余震6.4级。在地震中有些桥梁可能还没有倒塌，但不同程度地受到损伤，极有可能在随后的余震中破坏，因而需要紧急加固，以免造成交通中断。四、余震破坏的防止每当大地震发生后，余震活65汶川地震后的余震－1汶川地震后的余震－166汶川地震后的余震－2汶川地震后的余震－267阪神地震发生后日本道路公团立即组织抢修阪神地震发生后日本道路公团立即组织抢修68桥墩损坏的临时加固－1桥墩损坏的临时加固－169桥墩损坏的临时加固－2桥墩损坏的临时加固－270桥墩损坏的临时加固－3桥墩损坏的临时加固－371桥墩损坏的临时加固－4桥墩损坏的临时加固－472桥墩损坏的临时加固－5桥墩损坏的临时加固－573桥墩损坏的临时加固－6桥墩损坏的临时加固－674设立临时桥墩（第一部分完）设立临时桥墩（第一部分完）75五、桥梁抗震加固概述

地震可能导致桥梁倒塌，造成交通中断，使救援和重建工作受阻。为了防止这种情况的发生，需要对已有的、抗震能力不足的桥梁结构进行加固或更换。哪些桥梁需要加固，可通过对桥梁风险性识别、评估它们的倒塌或严重震害的易损性以及启动降低这种风险的研究项目来实现。五、桥梁抗震加固概述地震可能导致桥梁倒塌，765.1

需要加固桥梁的确定

加固是减轻风险的最普遍的方法，然而，从加固的造价方面考虑，对一些桥梁放弃加固（全部或部分限制通行）或者更换为新结构更可取。另一个可能的选择是不采取任何加固措施并接受桥梁损坏的后果。可根据桥梁的重要性和结构易损性的详细评估结果，对桥梁是否加固、弃用、更换、或不采取任何措施进行决策。由于资源有限，因此，桥梁抗震加固应采用优先加固的原则，位于高地震危险性区域的重要桥梁应为最优先加固的桥梁。5.1需要加固桥梁的确定加固是减轻风险的最普遍77公路桥梁加固过程流程图

公路桥梁加固过程流程图78两个地震动水平的抗震加固过程

两个地震动水平的抗震加固过程

79在地震动

水平II下的加固流程

在地震动

水平II下的加固流程

805.2桥梁抗震加固的措施

横隔梁的加固;l

能量耗散延性横撑;l

在简支梁桥中的纵向连接;l

支座更换;l

隔震支座;l

能量耗散装置;l

在梁支承处支座支承面的加宽和挡块;5.2桥梁抗震加固的措施

815.2桥梁抗震加固的措施（续）l

在梁支撑和连接铰处的减震装置；

l

墩柱的更换；

l

墩柱加固的混凝土壳、钢和纤维复合外壳；

l

在排架中填充剪力墙；

l

用预应力对盖梁补强；

l

副梁（Supergirders）；

l

在桥台后面设置锚板；

l

土层锚杆和重力式锚杆；5.2桥梁抗震加固的措施（续）l

在梁支撑和连接825.2桥梁抗震加固的措施（续）l

桥台剪力键；l

更换承台；l

承台加厚；l

增加桩的抗拔能力；l

补桩；l

针对横跨断层的连接；l

针对不稳定斜坡和液化的场地改良；l振冲土柱和碎石桩。5.2桥梁抗震加固的措施（续）l

桥台剪力键；83六、上部结构与支座加固

桥梁上部结构必须能够在不影响梁体稳定性的前提下，将惯性力传递到下部结构中。还有几种上部结构的加固措施可以用于减小或重新分配下部结构的荷载，包括：使用特殊的耗能装置或隔震支座、减小上部结构的静荷载以及保证桥梁上部结构的连续性。桥梁的支座与支座垫石存在的抗震缺陷是最常见。这些缺陷有可能导致桥梁失去支承，甚至落梁、倒塌。其加固措施包括：约束装置、扩大支座垫石、加强支座以及更新支座。

六、上部结构与支座加固桥梁上部结构必须能够在不影响梁846.1桥面系与梁

隔板的加强与加固

6.1桥面系与梁隔板的加强与加固85钢梁桥延性端隔板

钢梁桥延性端隔板86钢梁桥隔板的加固钢梁桥隔板的加固87混凝土梁隔板的加固－1混凝土梁隔板的加固－188混凝土梁隔板的加固－2混凝土梁隔板的加固－289简支梁改变为连续梁－1

将原两跨及两跨以上简支梁的梁端连接起来，使受力体系由原来的简支转换为连续，减小跨中正弯矩，提高结构的承载能力，同时减小了伸缩缝数量，提高了行车舒适性。这种方法主要适用于多跨简支梁桥简支梁改变为连续梁－1将原两跨及两跨以上简支梁的梁端90简支梁改变为连续梁－2

简支梁改变为连续梁－2

91混凝土箱形梁抗弯加固－1

混凝土箱形梁抗弯加固－1

92混凝土箱形梁抗弯加固－2混凝土箱形梁抗弯加固－293混凝土箱形梁抗弯加固－3混凝土箱形梁抗弯加固－394刚架拱桥的加固刚架拱桥的加固95肋拱桥的加固肋拱桥的加固966.2支座加固与更换

由于支座的养护较难，因此,一般不会加固钢制摆动支座，而是采取更换支座的措施。但有些情况下加固也可能成为最佳选择，此时应重点加固最有可能破坏的支座构件。需要注意的是加固支座后，可能发生的破坏或屈服也许会转移至结构的其他部位——通常是桥墩。设计师应验证这个新部位的塑性变形可以接受，并有足够的强度和延性来满足桥梁性能。6.2支座加固与更换由于支座的养护较难，因此,一97支座的加固

支座底板与梁的连接加固支座的加固支座底板与梁的连接加固98提高锚板承载能力的加固方法

提高锚板承载能力的加固方法99通过钢套对支座进行加固

通过钢套对支座进行加固

100支座的更换

由于地震中容易损坏的支座，在日常维护过程中都存在问题，所以，在过去地震中性能比较差的支座，可采用更换的方式进行加固。但是，通常新支座的竖向尺寸要比原有支座小一些，所以，在更换过程中，需要弥补由此产生的高差。为此，可以采用一个钢基座或混凝土基座。若使用后者，可以在梁间设置一个较高的基座，从而提供一个横向剪力键，而竖向限位器可以固定在基座上。支座的更换由于地震中容易损坏的支座，在日常维护过程101采用混凝土基座对支座进行置换

采用混凝土基座对支座进行置换

102整体顶升后更换支座整体顶升后更换支座103支承水平加固支承水平加固104钢支座换为橡胶支座钢支座换为橡胶支座105更换为隔震支座

采用隔震支座进行加固，在替换易损支座的同时可保护其它构件免受损坏。在美国，采用这种方法对150多座桥梁成功进行了加固。采用隔震支座可延长桥梁的基本振动周期，从而减小桥梁的地震反应。隔震支座可减少桥梁上部结构的加速度以及传递至下部结构的惯性力。但采用隔震支座会使桥梁上部结构与下部结构之间的相对位移增加。利用支座的耗能特性，可以将相对位移限制在可接受的范围内。更换为隔震支座采用隔震支座进行加固，在替106铅芯橡胶隔震支座

摩擦摆动隔震支座

铅芯橡胶隔震支座摩擦摆动隔震支座107铅芯橡胶隔震支座实物铅芯橡胶隔震支座实物108摩擦摆动隔震支座

摩擦摆动隔震支座109Eradiquake隔震支座

Eradiquake隔震支座1106.3加强上部结构与下部结构的连接

钢管剪力键

（锚栓）6.3加强上部结构与下部结构的连接钢管剪力键111防止落梁的方法防止落梁的方法112桥台支座支承面的拓宽

套管延伸器

桥台支座支承面的拓宽

套管延伸器113设置连梁装置或限位器－1设置连梁装置或限位器－1114设置连梁装置或限位器－2设置连梁装置或限位器－2115耗能型连梁装置示意图

耗能型连梁装置示意图116防止落梁装置－拉杆

（梁－梁）防止落梁装置－拉杆

（梁－梁）117防止落梁装置－拉杆（梁－墩）防止落梁装置－拉杆（梁－墩）118有效支承宽度

有效支承宽度

119加宽墩帽设连梁装置钢绞线拉杆加宽墩帽设连梁装置钢绞线拉杆120横向剪力键

（挡块）

横向剪力键（挡块）

121纵向防震挡块纵向防震挡块122七、下部结构加固

除了对上部结构进行加固外，还应对桥梁下部结构进行加固。桥梁墩（柱）可采用不同加固措施来提高弯曲强度、剪切强度、弯曲延性；并且通过圆形或椭圆形钢套管约束混凝土或采用纤维复合材料缠绕混凝土来实现。桥梁下部结构抗震加固内容包括桥墩（柱）、盖梁和梁-柱节点等，这是近年来破坏性地震中的易损构件。需要注意的是，加固一座桥梁的最优措施很可能是两种及以上措施的组合。七、下部结构加固除了对上部结构进行加固外，还应对1237.1桥墩（柱）的加固

许多情况下，如果能够保证或提高墩（柱）的延性，就不需要提高桥墩（柱）的弯曲强度。如果需要提高墩（柱）的抗弯强度，则同时需要提高墩（柱）的抗剪能力和基础的强度。因为它会在墩（柱）内导致较大的塑性剪力和基础上出现较大的力。墙式墩的抗震性能通常要优于多柱式桥墩或独柱式桥墩。因此，与常规的钢筋混凝土墩（柱）相比，很少对墙式墩进行加固。7.1桥墩（柱）的加固许多情况下，如果能够保124加固钢筋混凝土墩（柱）的方法

包括：

l

完全或部分替换；

l

附加墩（柱）；

l

抗剪或抗弯强度；

l

改善墩（柱）的延性。

l

钢套管；

l

用预应力施加主动约束；

l

用复合纤维/环氧套管施加主动或被动约束；

l

钢筋混凝土外壳。加固钢筋混凝土墩（柱）的方法包括：125美国加州抗震加固方法美国加州抗震加固方法1267.1.1完全或部分替换墩柱1989年旧金山塞普里斯桥坍塌7.1.1完全或部分替换墩柱1989年旧金山塞普里斯127SanFrancisco高架桥墩（柱）的更换

SanFrancisco高架桥墩（柱）的更换128采用原有墩（柱）钢筋进行墩（柱）更换

采用原有墩（柱）钢筋进行墩（柱）更换

129采用辅助支墩（柱）进行加固－1

采用辅助支墩（柱）进行加固－1130采用辅助支墩（柱）进行加固－2采用辅助支墩（柱）进行加固－21317.1.2增加桥墩的强度和延性

在已有桥墩（柱）表层沿墩（柱）全高或部分高度范围内增大混凝土截面可以提高墩（柱）的弯曲强度。在新增混凝土内需增设纵向钢筋，附加钢筋必须与既有结构构件锚固连接。如果在钢套管与灌浆区之间可以传递足够的剪力，采用钢套管也可以提高桥墩的弯曲强度。在桥墩（柱）表层沿墩（柱）全高或部分高度范围内粘贴碳纤维也可以提高墩（柱）的弯曲强度。7.1.2增加桥墩的强度和延性在已有桥墩（柱132增大混凝土截面提高墩（柱）强度

增大混凝土截面提高墩（柱）强度

133增大混凝土截面提高桥墩强度-1增大混凝土截面提高桥墩强度-1134增大混凝土截面提高桥墩强度-2增大混凝土截面提高桥墩强度-2135钢套加固方法钢套加固方法136典型圆形墩（柱）的钢套加固方法

P209

典型圆形墩（柱）的钢套加固方法

P209137采用在钢套中

加设钢筋的方法加固墩（柱）

采用在钢套中

加设钢筋的方法加固墩（柱）

138椭圆钢套加固方法椭圆钢套加固方法139钢套与基础的连接钢套与基础的连接140预应力钢绞线加固

预应力钢绞线加固141预应力钢绞线加喷射混凝土预应力钢绞线加喷射混凝土142碳纤维加固桥墩－1碳纤维加固桥墩－1143碳纤维加固桥墩－2碳纤维加固桥墩－2144多柱式桥墩上的填充剪力墙

多柱式桥墩上的填充剪力墙145桥墩加固的部位桥墩加固的部位1467.1.3钢桥墩

（柱）的加固

7.1.3钢桥墩

（柱）的加固

147Richmond-SanRafael桥墩（柱）加固

Richmond-SanRafael桥墩（柱）加固148空心钢桥墩填充混凝土空心钢桥墩填充混凝土1497.2盖梁的加固

盖梁的加固需要同时考虑桥梁纵向和横向的反应，而这些反应又与桥墩的构造有关。一般来说盖梁与混凝土墩（柱）是整体浇筑的，故在荷载作用下盖梁要承担弯矩和剪力的共同作用。当盖梁可能失效时，桥梁结构就会有发生倒塌的危险，此时盖梁的加固就显得尤为重要。7.2盖梁的加固盖梁的加固需要同时考虑桥梁纵向150盖梁加固－增大截面1

盖梁加固－增大截面1

151盖梁加固－增大截面2

盖梁加固－增大截面2

152盖梁加固－施加预应力1盖梁加固－施加预应力1153盖梁加固－施加预应力2盖梁加固－施加预应力2154盖梁粘碳纤维板(布)加固－1盖梁粘碳纤维板(布)加固－1155盖梁粘碳纤维板(布)加固－2盖梁粘碳纤维板(布)加固－2156降低盖梁内力的水平连梁

降低盖梁内力的水平连梁1577.3桥台的加固

有支座桥台是最常见的桥台型式。尽管使用这种桥台时，上部结构会产生较大的纵向位移，当桥台的支座支承面很窄或其他临近的墩柱支承构件发生失效时，会造成桥台支承失效。地震发生时，整体式桥台或肋式桥台的稳定性相对较好。当遭遇罕遇地震时，桥台肋墙的抗弯和抗剪强度可能出现问题，有可能需要加固。

7.3桥台的加固有支座桥台是最常见的桥台型式。158桥头锚定板

加州沉降板

新泽西沉降板

桥头锚定板加州沉降板新泽西沉降板159安装桥头沉降板安装桥头沉降板160带有钻孔灌注桩的锚定板带有钻孔灌注桩的锚定板161混凝土剪力键

（挡块）

混凝土剪力键

（挡块）

162预应力锚索钢或钢筋混凝土框架预应力锚索钢或钢筋混凝土框架163桥台预应力锚杆加固桥台预应力锚杆加固164八、基础的加固

桥梁基础将桥梁结构与地基联系起来，同时也将地震作用传递给桥梁结构。地震中基础的破坏主要是由于地基失稳，而且地基液化、侧向滑移、断层移动或滑坡等是造成地基失稳的主要因素。因基础、桩基或承台破坏而倒塌的桥梁并不常见，但却经常发生由于地基失效致使桥梁倒塌的情况，若基础发生地基液化、滑移或沉陷，则有必要对基础进行加固。八、基础的加固桥梁基础将桥梁结构与地基联系起1658.1扩大基础加固法

桥梁基础扩大底面积的加固方法，称为扩大基础加固法。此法适应于基础承载力不足或埋置太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体时的情况。当构造物基础具有较大的不均匀沉降，并且地基土质比较坚实时，可以采用扩大基础法进行加固。在刚性实体式基础周围加石砌圬工或混凝土，以扩大基础的承载面积。8.1扩大基础加固法桥梁基础扩大底面积的加固方166新增基础加固

需要对基础所在位置进行开挖，开挖需要采取得力措施，确保墩台基础的稳定。新增基础加固需要对基础所在位置进行开挖，开挖需要采取167混凝土承台的新旧连接

为使上部荷载由墩身很好地传递给新建承台，可在新建承台与既有承台接触范围内，将原承台凿成锯齿状剪力键，采用设置钎钉或植筋法连接新老承台，使新旧混凝土形成有机整体，以达到扩大原承台尺寸的目的。混凝土承台的新旧连接为使上部荷载由墩身很好地传递给新168新增基础加固示例新增基础加固示例169混凝土覆盖层加固基础

混凝土覆盖层加固基础

170扩大基础加固示例扩大基础加固示例1718.2增补桩基加固法

当地基承载力不够，为提高地基承载力，在基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩,扩大原承台，并将承台与桩顶连接在一起，以此提高基础承载力，增加基础稳定性。8.2增补桩基加固法当地基承载力不够，为提高地172增补桩基的加固方法适用于以下情形：

（1）当桥梁采用桩基础改造拓宽方法，通过增加桩的数量，扩大承台面积，提高基础承载力；

（2）桥梁墩台基底下有软弱层，墩台发生沉陷，而桩的深度不足；

（3）由于风蚀、水蚀或冲刷等原因使桩基外露或发生倾斜时。这种加固方法的优点是不需要抽水筑坝等水下施工作业，且加固效果显著。增补桩基的加固方法适用于以下情形：（1）当桥梁采用桩基础173底部钢筋搭接构造

水平预应力钢筋加固基础底部钢筋搭接构造水平预应力钢筋加固基础174增补桩基加固示例－1增补桩基加固示例－1175增补桩基加固示例－2增补桩基加固示例－2176增补桩基加固示例－3增补桩基加固示例－3177墩台基础整体加固

墩台基础整体加固

178墩台基础整体加固示例－1墩台基础整体加固示例－1179墩台基础整体加固示例－2墩台基础整体加固示例－21808.3危险场地桥梁加固

危险场地是指在地震中可能产生极大的永久位移的场地，这种永久位移将使结构构件内力和（或）相对位移显著增加。危险场地包括：

1）横跨或靠近活动断层的场地；

2）位于或靠近陡峭、不稳定边坡的场地；

3）位于或附近有液化砂土或粉砂的场地。8.3危险场地桥梁加固危险场地是指在地震中可能181场地液化的危害场地液化的危害182断层造成的危害断层造成的危害183地质灾害的破坏模式

每一种地质灾害都会对桥梁结构造成严重破坏，所以在制定桥梁加固方案时应该考虑地质灾害的影响，破坏模式包括：

1)由土壤液化引起的下陷或滑移使桥梁墩台发生的侧向变形，可能导致桩的破坏和落梁；

2)相邻桥墩的地面沉降差可能造成落梁；

3)基础、桥台的不均匀沉降使连续的上部结构和桩受到向下的拉力作用，并发生破坏。地质灾害的破坏模式每一种地质灾害都会对桥梁184位于液化土层的桥梁

P259位于液化土层的桥梁P259185降低灾害的措施

1）将桥梁移到稍微安全的地方；

2）通过场地改良提高土体稳定性，防止或限制液化的发生；

3）灰土深层搅拌，这样可以在土体中形成与密实法一样的稳定区域；

4）排水、设置砾石排水沟或渗透灌浆，或采取其它类似的措施。原位密实法是新建、已建桥梁场地改良方法中应用最广的一种方法，原位密实可以用振捣置换，也可以用压密灌浆的方法。降低灾害的措施1）将桥梁移到稍微安全的地方；186已建桥梁场地可液化土壤改良方法

方法原则适用的土壤类型处理后的土壤特性相对费用桥台适用性墩的适用性备注矮粗（柱墩）stub全高/翼墙压密灌浆法由高压抽出高粘度水泥浆，将其作为球状液压千斤顶，使土壤密实可压缩土，并有些细粒土提高SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）材料费低；喷射费用较高1．可对桥台至引路路堤坡脚之间的任何位置进行处理；如果预计会发生过大沉降，可处理桥台下方及其周围，适用性高。2．可对群桩周围进行处理，适用性高。1．可处理基础下方及其周围，适用性较高。2．可处理群桩周围，适用性高。对实体墙式墩、多柱式墩和墩顶有深梁的墩（锤式墩）的适用性高。对独柱式圆形截面墩，适用性高~中等。1．处理基础下方和周围。2．处理群桩周围。控制稠度（heavy）和（或）土体的水力劈裂。颗粒和化学灌浆：核实灌浆土体的尺寸和强度。喷射灌浆法：分段灌浆控制沉降。评估喷射压力对桩的潜在破坏性。颗粒灌浆法渗透灌浆：在土孔隙中填入水泥、土和/或粘土纯砂，或粗砂和砾石中间的土水泥浆土层：高强度灌浆系统中费用最低的化学灌浆法两种或超过两种化学溶剂在土孔隙中发生反应形成凝胶或坚硬的沉淀物淤泥和砂土低~高强度费用由高到非常高喷射灌浆法高速的喷射机在一定深度挖掘、喷射，混合土和稳定剂以形成柱或板淤泥、砂土和粘土坚固的墩柱和墙费用高振捣探头通过振动密实，水下液化引起的沉降砂土（No.200筛网过筛率小于15%）：达到80+%，在某些砂土中无效中等1．对于侧向滑移，适用性为中等；对于沉降，适用性为低。处理路堤坡脚可以降低施工沉陷的危险。2．因为勘查困难，所以处理桩身四周时，适用性低。1．对于可能有过大沉降和振动的桥梁，净空狭窄的情况，适用性低。2．因为勘查困难，所以处理桩身四周时，适用性低。1．对于可能有过大沉降和振动的桥梁，净空受限的情况，适用性低。2．处理桩身四周时，适用性中等~高。净空狭窄限制了这种方法的使用范围。监测桥梁过大振动。水中施工需要特殊施工工序。振动密实通过振动密实，并在一定深度回填土压实砂土（No.200筛网过筛率小于20%）提高：达到85+%，SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）中等振捣置换法/石柱由密实的砾石柱提供压实、补强和排水作用淤泥和砂土提高：SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）中等到高附加荷载/扶壁式填土加载物的重量提高了有效应力，从而提高了液化承载力。扶壁式填土可以降低倾覆力矩，并增加承载力矩，从而提高稳定性表面稳定的任何土层强度增加费用低1.边坡稳定时，适用性高；沉陷时，适用性低。放置在路堤坡脚处。2.适用性低。无法提高桩身周围的土应力。1&2．适用性中等。在墙前方回填扶壁式填土。1&2．适用性中等~低。在墩身周围放置加载物。需要大片区域。评估附加荷载和沉降对桥梁的影响。排水：砾石砂土排水管降低超孔隙水压力，防止液化。从附近液化土中截取和消耗超孔隙水压力淤泥和砂土排水性提高低~中等1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。地形和空间限制可能不利于实际应用。小型桩由桩来承担液化土层的荷载，形成持力层所有土——费用高1&2．高~中等。1&2．高~中等。1&2．高到中等。必须将小型桩与基础可靠连接。说明：“1”表示在液化土层之上或内部采取改良措施的适用性；“2”表示改良措施对穿过液化土层的桩基础的适用性。

方法原则适用的土壤类型处理后的土壤特性相对费用桥台适用性墩的适用性备注矮粗（柱墩）stub全高/翼墙压密灌浆法由高压抽出高粘度水泥浆，将其作为球状液压千斤顶，使土壤密实可压缩土，并有些细粒土提高SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）材料费低；喷射费用较高1．可对桥台至引路路堤坡脚之间的任何位置进行处理；如果预计会发生过大沉降，可处理桥台下方及其周围，适用性高。2．可对群桩周围进行处理，适用性高。1．可处理基础下方及其周围，适用性较高。2．可处理群桩周围，适用性高。对实体墙式墩、多柱式墩和墩顶有深梁的墩（锤式墩）的适用性高。对独柱式圆形截面墩，适用性高~中等。1．处理基础下方和周围。2．处理群桩周围。控制稠度（heavy）和（或）土体的水力劈裂。颗粒和化学灌浆：核实灌浆土体的尺寸和强度。喷射灌浆法：分段灌浆控制沉降。评估喷射压力对桩的潜在破坏性。颗粒灌浆法渗透灌浆：在土孔隙中填入水泥、土和/或粘土纯砂，或粗砂和砾石中间的土水泥浆土层：高强度灌浆系统中费用最低的化学灌浆法两种或超过两种化学溶剂在土孔隙中发生反应形成凝胶或坚硬的沉淀物淤泥和砂土低~高强度费用由高到非常高喷射灌浆法高速的喷射机在一定深度挖掘、喷射，混合土和稳定剂以形成柱或板淤泥、砂土和粘土坚固的墩柱和墙费用高振捣探头通过振动密实，水下液化引起的沉降砂土（No.200筛网过筛率小于15%）：达到80+%，在某些砂土中无效中等1．对于侧向滑移，适用性为中等；对于沉降，适用性为低。处理路堤坡脚可以降低施工沉陷的危险。2．因为勘查困难，所以处理桩身四周时，适用性低。1．对于可能有过大沉降和振动的桥梁，净空狭窄的情况，适用性低。2．因为勘查困难，所以处理桩身四周时，适用性低。1．对于可能有过大沉降和振动的桥梁，净空受限的情况，适用性低。2．处理桩身四周时，适用性中等~高。净空狭窄限制了这种方法的使用范围。监测桥梁过大振动。水中施工需要特殊施工工序。振动密实通过振动密实，并在一定深度回填土压实砂土（No.200筛网过筛率小于20%）提高：达到85+%，SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）中等振捣置换法/石柱由密实的砾石柱提供压实、补强和排水作用淤泥和砂土提高：SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）中等到高附加荷载/扶壁式填土加载物的重量提高了有效应力，从而提高了液化承载力。扶壁式填土可以降低倾覆力矩，并增加承载力矩，从而提高稳定性表面稳定的任何土层强度增加费用低1.边坡稳定时，适用性高；沉陷时，适用性低。放置在路堤坡脚处。2.适用性低。无法提高桩身周围的土应力。1&2．适用性中等。在墙前方回填扶壁式填土。1&2．适用性中等~低。在墩身周围放置加载物。需要大片区域。评估附加荷载和沉降对桥梁的影响。排水：砾石砂土排水管降低超孔隙水压力，防止液化。从附近液化土中截取和消耗超孔隙水压力淤泥和砂土排水性提高低~中等1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。地形和空间限制可能不利于实际应用。小型桩由桩来承担液化土层的荷载，形成持力层所有土——费用高1&2．高~中等。1&2．高~中等。1&2．高到中等。必须将小型桩与基础可靠连接。说明：“1”表示在液化土层之上或内部采取改良措施的适用性；“2”表示改良措施对穿过液化土层的桩基础的适用性。

方法原则适用的土壤类型处理后的土壤特性相对费用桥台适用性墩的适用性备注矮粗（柱墩）stub全高/翼墙压密灌浆法由高压抽出高粘度水泥浆，将其作为球状液压千斤顶，使土壤密实可压缩土，并有些细粒土提高SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）材料费低；喷射费用较高1．可对桥台至引路路堤坡脚之间的任何位置进行处理；如果预计会发生过大沉降，可处理桥台下方及其周围，适用性高。2．可对群桩周围进行处理，适用性高。1．可处理基础下方及其周围，适用性较高。2．可处理群桩周围，适用性高。对实体墙式墩、多柱式墩和墩顶有深梁的墩（锤式墩）的适用性高。对独柱式圆形截面墩，适用性高~中等。1．处理基础下方和周围。2．处理群桩周围。控制稠度（heavy）和（或）土体的水力劈裂。颗粒和化学灌浆：核实灌浆土体的尺寸和强度。喷射灌浆法：分段灌浆控制沉降。评估喷射压力对桩的潜在破坏性。颗粒灌浆法渗透灌浆：在土孔隙中填入水泥、土和/或粘土纯砂，或粗砂和砾石中间的土水泥浆土层：高强度灌浆系统中费用最低的化学灌浆法两种或超过两种化学溶剂在土孔隙中发生反应形成凝胶或坚硬的沉淀物淤泥和砂土低~高强度费用由高到非常高喷射灌浆法高速的喷射机在一定深度挖掘、喷射，混合土和稳定剂以形成柱或板淤泥、砂土和粘土坚固的墩柱和墙费用高振捣探头通过振动密实，水下液化引起的沉降砂土（No.200筛网过筛率小于15%）：达到80+%，在某些砂土中无效中等1．对于侧向滑移，适用性为中等；对于沉降，适用性为低。处理路堤坡脚可以降低施工沉陷的危险。2．因为勘查困难，所以处理桩身四周时，适用性低。1．对于可能有过大沉降和振动的桥梁，净空狭窄的情况，适用性低。2．因为勘查困难，所以处理桩身四周时，适用性低。1．对于可能有过大沉降和振动的桥梁，净空受限的情况，适用性低。2．处理桩身四周时，适用性中等~高。净空狭窄限制了这种方法的使用范围。监测桥梁过大振动。水中施工需要特殊施工工序。振动密实通过振动密实，并在一定深度回填土压实砂土（No.200筛网过筛率小于20%）提高：达到85+%，SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）中等振捣置换法/石柱由密实的砾石柱提供压实、补强和排水作用淤泥和砂土提高：SPT：25到30CPT：=80到150tsf（）中等到高附加荷载/扶壁式填土加载物的重量提高了有效应力，从而提高了液化承载力。扶壁式填土可以降低倾覆力矩，并增加承载力矩，从而提高稳定性表面稳定的任何土层强度增加费用低1.边坡稳定时，适用性高；沉陷时，适用性低。放置在路堤坡脚处。2.适用性低。无法提高桩身周围的土应力。1&2．适用性中等。在墙前方回填扶壁式填土。1&2．适用性中等~低。在墩身周围放置加载物。需要大片区域。评估附加荷载和沉降对桥梁的影响。排水：砾石砂土排水管降低超孔隙水压力，防止液化。从附近液化土中截取和消耗超孔隙水压力淤泥和砂土排水性提高低~中等1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。1&2．中等。在采用其它方法改良的区域四周设置排水管。地形和空间限制可能不利于实际应用。小型桩由桩来承担液化土层的荷载，形成持力层所有土——费用高1&2．高~中等。1&2．高~中等。1&2．高到中等。必须将小型桩与基础可靠连接。说明：“1”表示在液化土层之上或内部采取改良措施的适用性；“2”表示改良措施对穿过液化土层的桩基础的适用性。

1）压密灌浆法

2）颗粒灌浆法

3）化学灌浆法

4）喷射灌浆法

5）振捣探头

6）振动密实

7）振捣置换法/石柱

8）附加荷载/扶壁式填土

9）排水：砾石、砂土、排水管10）小型桩已建桥梁场地可液化土壤改良方法方法原则适用的土处理后的相对187设计流程图

设计流程图

188

墩（柱）周围的振动系统（碎石桩）处理

墩（柱）周围的振动系统（碎石桩）处理189振动置换设备和过程

振动置换设备和过程190水泥浆球状物的压密注浆法

水泥浆球状物的压密注浆法

191高压旋喷注浆加固法

高压旋喷注浆，就是先利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置，旋转并以一定的速度提升，同时将浆液或水以高压的形式从喷嘴里射出，冲击破坏土体，高压流切割并搅碎土层，使其成颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体，从而对地基进行加固的一种加固方法。高压旋喷注浆加固法高压旋喷注浆，就是先利用钻机把带192旋喷施工的工序①钻机就位；②钻孔；③插管；④喷射作业；⑤冲洗。（第二部分完）旋喷施工的工序①钻机就位；②钻孔；③插管；④喷射作业；⑤冲洗193九、桥梁减隔震设计

桥梁减隔震设计是通过引入减隔震装置改变桥梁在地震作用下的动力响应特性，从而减少地震输入。在结构减隔震设计方法中，抗震能力是通过延长结构周期，增加耗能能力来实现的。对于结构系统而言，调节组成结构的各个构件的质量、刚度、阻尼及其比例关系，可以达到减震的目的。九、桥梁减隔震设计桥梁减隔震设计是通过引入减1949.1桥梁减隔震设计的原理

结构减隔震的本质和目的就是将结构与可能引起破坏的地面运动尽可能分离开来。要达到这个目的，可通过延长结构的基本周期，以避开地震的卓越周期范围，从而有效地减小结构的地震加速度反应。目前所采用的减隔震技术，是在结构的上部和基础之间设置减隔震装置，在使结构物振动长周期化的同时，以减隔震装置的较大相对变形和阻尼耗能作用来减少上部结构的加速度反应，从而改善结构的受力状况。9.1桥梁减隔震设计的原理结构减隔震的本质195加速度反应谱SA

位移反应谱SD加速度反应谱SA位移反196建筑结构隔震－1建筑结构隔震－1197建筑结构隔震－2建筑结构隔震－2198建筑结构隔震－3建筑结构隔震－3199周期与响应周期与响应200日本的设计反应谱日本的设计反应谱201减隔振设计的适用范围

减隔震设计方法不是在任何情况下都能适用的。如果结构物所处的场地比较软弱、不稳定或易发生液化；下部结构柔性大，如细高的桥墩等，结构本身的固有周期比较长；位于特定的场地，延长桥梁周期后容易引起地基与桥梁共振等情况，都不宜采用。使用减隔震设计的条件：（1）上部结构为整体或连续形式，下部结构刚度比较大，结构的基本振动周期比较短。（2）场地条件比较好，预期地面运动特性比较明确，具有较高的卓越频率和在长周期范围内所含能量较低。减隔振设计的适用范围减隔震设计方法不是在任202普通桥梁和减隔震桥梁的比较普通桥梁和减隔震桥梁的比较2039.2减隔震装置与力学特性

桥梁减隔震的本质和目的就是将结构与可能引起破坏的地面运动隔离开来，为此，需要在结构的上部和基础之间设置减隔震装置。到目前为止，最常见的减隔震装置是铅芯橡胶支座，通常安装在建筑物与地基或者桥梁上部结构与桥梁墩台之间。每个铅芯橡胶支座兼有隔震和耗能的功能，同时支承着上部主体结构的重量，并提供弹性恢复力。9.2减隔震装置与力学特性桥梁减隔震204组成减隔震装置的主要基本构件有：

①竖向支承结构(支承上部结构全部重量)；②水平隔震结构(隔离或减小地面运动向上部结构的传递)；③阻尼结构(吸收地震能量，以及抑制地震波中长周期成分带来的大位移)④复位或限位结构(消除过大残余位移、限制结构位移在容许范围内)。组成减隔震装置的主要基本构件有：①竖向支承结构(支承205桥梁结构的减隔震系统应满足以下三个基本功能

（1）一定的柔度（柔性支承）：用来延长结构周期，降低地震力；（2）耗能能力（阻尼、耗能装置）：降低支承面处的相对变形，以便使位移控制在设计允许的范围内；（3）一定的刚度、屈服力：正常使用荷载作用下（如风、制动力等）结构不发生屈服和有害振动。根据减隔震装置是否集柔性支撑和耗能性能于一体，减隔震装置可以分为整体式减震装置和分离式减震装置。桥梁结构的减隔震系统应满足以下三个基本功能（1）一定的柔2069.2.1整体型减震装置

＊铅芯橡胶支座（LeadRubberBearing）＊高阻尼橡胶支座（HighDampingRubberBearing）＊弧形钢板减震支座（ArmorPlateIsolatorBearing）＊回弹滑动支座（ResileSlidingBearing）＊摩擦摆锤支座（FrictionPendulousBearing）＊粘性减震支座（ViscorsIsolatorBearing）

9.2.1整体型减震装置＊铅芯橡胶支座（LeadR207铅芯橡胶支座（LRB）－1

铅芯橡胶支座（LRB）－1208铅芯橡胶支座（LRB）－2铅芯橡胶支座（LRB）－2209高阻尼橡胶支座

弧形钢板减震支座

粘性减震支座

高阻尼橡胶支座弧形钢板减震支座粘性减震支座210高阻尼橡胶支座实物高阻尼橡胶支座实物211摩擦摆锤支座

摩擦摆锤支座212减震支座的工作机理减震支座的工作机理213铅销橡胶支座滞回曲线的等价线性化模型

铅销橡胶支座滞回曲线的等价线性化模型2149.2.2分离型减震装置＊橡胶支座+钢质阻尼器（SteelDamper）＊橡胶支座+摩擦阻尼器（FrictionDamper）＊橡胶支座+粘性阻尼器（ViscousDamper）＊橡胶支座+油阻尼器（OilDamper）＊橡胶支座+铅挤压阻尼器（LeadExtrusionDamper）＊滑板支座+钢质阻尼器（SteelQualityDamper）＊滑板支座+高阻尼橡胶阻尼器（HighDampingRubberDamper）

9.2.2分离型减震装置＊橡胶支座+钢质阻尼器（Ste215橡胶支座+钢质阻尼器

橡胶支座+钢质阻尼器216几种钢质阻尼器几种钢质阻尼器217橡胶支座+粘性阻尼器

橡胶支座+粘性阻尼器218耗能装置

耗能装置

219其他耗能装置其他耗能装置220组合支承组合支承221采用减隔震装置的桥梁－1采用减隔震装置的桥梁－1222采用减隔震装置的桥梁－2采用减隔震装置的桥梁－2223旧金山海湾大桥的阻尼器安置旧金山海湾大桥的阻尼器安置224采用减隔震装置的桥梁－3采用减隔震装置的桥梁－3225锁定(传震)装置(Look-upDevice)

锁定(传震)装置(Look-upDevice)226安装了锁定装置的桥梁安装了锁定装置的桥梁227减震设计桥梁－1SierraPointCA,USA减震设计桥梁－1SierraPoint228减震设计桥梁－2减震设计桥梁－2229减震设计桥梁－3减震设计桥梁－3230减震设计桥梁－4减震设计桥梁－4231减震设计桥梁－5减震设计桥梁－5232减隔震带来的大位移问题减隔震带来的大位移问题233可实现大位移的伸缩装置可实现大位移的伸缩装置234同时满足常时和地震时位移的伸缩缝同时满足常时和地震时位移的伸缩缝235座式桥台背墙上的止推装置

座式桥台背墙上的止推装置

236伸缩缝多方向的变形能力伸缩缝多方向的变形能力237十、桥梁抗震设计其他做法

桥梁结构抗震设计要求所设计的结构物在强度、刚度、稳定性以及延性和吸收耗能等方面有一种最佳的选择，使结构物能够达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目的。

抗震设计中最关键的问题是抗震结构体系的选择，应根据结构的抗震设防类别、设防烈度、场地土条件和结构使用的材料等因素，通过技术、经济和使用条件综合比较后确定。

十、桥梁抗震设计其他做法桥梁结构抗震设计要求所设计的238增加桥墩箍筋设置增加桥墩箍筋设置239增加桥台强度增加桥台强度240增加桥墩强度增加桥墩强度241增加桥墩强度减轻上部重量增加桥墩强度减轻上部重量242改为钢结构减震设计改为钢结构减震设计243增加桥墩的延性增加桥墩的延性244增设连梁装置增设连梁装置245地质条件差地区的桥梁地质条件差地区的桥梁246改善桥墩受力在墩底部设铰改善桥墩受力在墩底部设铰247新奥克兰海湾大桥抗震设计新奥克兰海湾大桥抗震设计248美国旧金山新奥克兰海湾大桥

独塔自锚式悬索桥（在建）。采用了有相近的四根PC塔柱和钢剪力键组成的桥塔，是一种创新的“强柱弱梁”式抗震塔柱设计。美国旧金山新奥克兰海湾大桥独塔自锚式悬索桥（249采用剪力键连接分离的主塔采用剪力键连接分离的主塔250套管延伸器套管延伸器251160度斜钢管桩抵抗水平地震力160度斜钢管桩抵抗水平地震力252希腊Rion-Antirion斜拉桥，跨越科林斯海湾希腊Rion-Antirion斜拉桥，跨越科林斯海湾253希腊Rion-Antirion桥的基础

大桥相对滑动的加筋土隔振基础是创新的基础形式。希腊Rion-Antirion桥的基础大桥相对滑动254希腊Rion-Antirion桥引桥减隔震（结束）希腊Rion-Antirion桥引桥减隔震（结束）255THANKSforyourtimeTHANKSforyourtime256目录1.加固原因2.加固发展3.加固方法第5节结构抗震加固第八章结构加固改造理论与技术目录1.加固原因2.加固发展3.加固方法第5节第八章257结构为什么抗震加固？>>>1结构为什么抗震加固？>>>1258抗震加固原因规范要求地震经验宗旨鉴定？《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009加固？《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009未采取抗震设防措施的已建成的建筑物、构筑物抗震设防标准提高的地区已建成的建筑物、构筑物在地震中遭到破坏的建筑物、构筑物，震后经鉴定后认为有必要进行抗震加固以恢复其使用功能抗震加固原因规范要求地震经验宗旨鉴定？《建筑259抗震加固原因规范要求地震经验宗旨地震经验天津发电设备厂天津重型机械厂唐山地震丽江大礼堂中间部位舞台和前厅丽江地震达到新的使用功能保证生命财产安全增加安全度、抵抗意外美国橄榄景医院抗震加固原因规范要求地震经验宗旨地震经验天津发电设备厂天津重2602抗震加固发展>>>2抗震加固发展>>>2611966-1976鉴定加固基本技术《工业与民用建筑抗震鉴定标准》TJ23-771976-19891989--《建筑抗震设计规范》GBI11-89抗震加固时间轴通海地震后要求预防7度以上地区鉴定加固1966年邢台大地震1970通海大地震6度以上地区设防

1966-1976鉴定加固基本技术《工业与民用建筑抗震鉴定标2623抗震加固方法>>>3抗震加固方法>>>263抗震加固总述加固原理加固方法减小地震作用增加结构抗力抗震加固增加承载力优化结构体系增大结构周期增大阻尼附加子结构增强整体性抗震加固总述加固原理加固方法减小地震作用增加结构抗力抗震加固264抗震加固总述加固原理加固方法加速度反应谱位移反应谱增加抗力增加阻尼延长周期抗震加固总述加固原理加固方法加速度反应谱位移反应谱增加抗力增265加速度反应谱位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期抗震加固总述加固原理加固方法加速度反应谱位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期266位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期抗震加固总述加固原理加固方法位移反应谱增加结构承载力增加结构阻尼延长结构周期抗震加固总述267承载力工作系统内部建设活动[构件加固]提高承载力提高延性[增加抗侧力构件]增加墙体增加支撑增加结构抗力增加承载力增强整体性优化结构体系承载力工作系统内部建设活动[构件加固]提高承载力[增加268承载力工作系统内部建设活动[结构整体]整体性稳定性[防止局部倒塌]构件承载力、稳定性与主体结构连接增加结构抗力增加承载力增强整体性优化结构体系承载力工作系统内部建设活动[结构整体]整体性[防止局部269优化结构体系扭转不规则单元拆分增加薄弱部位刚度增支撑/抗震墙/翼墙砌体超高拆矮改变受力体系增混凝土墙体增加结构抗力增加承载力增强整体性优化结构体系优化结构体系扭转不规则单元拆分增加薄弱部位刚度增支撑/抗震墙270减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构增加隔震支座图2洪俊青等，隔震技术在建筑抗震加固中的应用研究《工程抗震与加固改造》2007.10（29）5图3郭健等隔震技术在砌体结构抗震加固中的应用研究《工程抗震与加固改造》2008.2(30)1图1

建成于2007年的工力所燕郊园区办公楼是一座地下1层地上5层的钢筋混凝土框架结构建筑（新建建筑）减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构增加隔震支座图2洪271阻尼器归纳油阻尼器黏滞阻尼器黏弹性阻尼器软钢、摩擦阻尼器阻尼器归纳油阻尼器黏滞阻尼器黏弹性阻尼器软钢、摩擦阻尼器272减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构布置阻尼器阻尼器平面布置图图佟建国等消能减震加固技术应用四川建筑科学研究2009.12（35）6人字形支撑单斜支撑减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构布置阻尼器阻尼器平面布273减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构利用水箱作为TMD附加质量广东某国际大酒店于1986年完成设计，1988年2月28日竣工投入使用1)部分房间或区域使用功能发生变化，导致部分分隔墙位置发生改变;2)在主楼屋面(标高72.05m)上增加一层3)在建筑屋顶(25层屋面)增加600t水箱;图王磊等屋顶水箱TMD对加固结构的减震控制研究《四川建筑科学研究》2013.06（39）3减小地震作用延长周期增加阻尼附加子结构利用水箱作为TMD附加274三、地震造成的桥梁破坏1.上部结构的破坏；2.支承连接部位的破坏；3.下部结构的破坏；4.基础的破坏。三、地震造成的桥梁破坏1.上部结构的破坏；2753.1上部结构的破坏

上部结构自身因直接受地震力而破坏的现象极为少见，但因支承连接件失效或下部结构失效等引起的落梁现象在破坏性地震中常有发生。在落梁破坏中，顺桥向的落梁占绝大多数。梁在顺桥向发生坠落时，梁端撞击下部结构常常使桥墩受到很大的破坏。3.1上部结构的破坏上部结构自身因直接受地震276唐山滦河桥震害唐山滦河桥震害2771989年美国洛马.普里埃塔地震旧金山-奥克兰海湾桥1989年美国洛马.普里埃塔地震旧金山-奥克兰海湾桥2781989年美国旧金山大地震造成桥梁坍塌1989年美国旧金山大地震造成桥梁坍塌2791994年美国

洛杉矶北岭

大地震

GavinCanyon

跨线桥1994年美国

洛杉矶北岭

大地震

GavinCanyon2801994年美国洛杉矶北岭大地震（I514号立交）1994年美国洛杉矶北岭大地震（I514号立交）281连续梁桥主梁破坏连续梁桥主梁破坏2821995年日本阪神大地震西宫港大桥1995年日本阪神大地震西宫港大桥2831995年日本阪神地震某跨线桥落梁1995年日本阪神地震某跨线桥落梁284斜拉桥断拉索斜拉桥断拉索285刚架拱桥破坏刚架拱桥破坏286板拱桥拱顶破坏板拱桥拱顶破坏287汶川地震后的北川吊桥汶川地震后的北川吊桥288汶川地震一跨50mT型PC简支梁掉进岷江汶川地震一跨50mT型PC简支梁掉进岷江289震毁的大桥－1震毁的大桥－1290震毁的大桥－2震毁的大桥－22913.2支承连接部位的破坏

桥梁支座、伸缩缝、锚栓和防震挡块等在地震中破坏较为普遍。支承连接件是桥梁结构中的薄弱环节。3.2支承连接部位的破坏桥梁支座、伸缩缝、锚292支座损坏－1支座损坏－1293支座损坏－2支座损坏－2294灾后的红白段铁路桥灾后的红白段铁路桥295支座脱落损坏－1支座脱落损坏－1296支座脱落损坏－2支座脱落损坏－2297上部结构横移破坏上部结构横移破坏298支座、挡块破坏支座、挡块破坏299防震挡块破环防震挡块破环3003.3桥梁墩台的破坏

对于钢筋混凝土桥台或桥墩，破坏现象包括混凝土保护层剥落、墩台身开裂和纵向钢筋屈曲等。严重的破坏现象还包括墩台的严重倾斜、剪断或折断、倒塌等。钢结构的桥墩会发生严重的屈曲，从而丧失承载能力。3.3桥梁墩台的破坏对于钢筋混凝土桥台3011989年美国洛马.普里埃塔地震（Cypress桥）1989年美国洛马.普里埃塔地震（Cypress桥）302StruveSlough桥StruveSlough桥303剪切引起的桥墩破坏剪切引起的桥墩破坏3041995年日本阪神大地震桥墩破坏－11995年日本阪神大地震桥墩破坏－13051999年台湾集集地震桥墩破坏1999年台湾集集地震桥墩破坏3061995年日本阪神大地震桥墩破坏－21995年日本阪神大地震桥墩破坏－23071995年日本阪神大地震桥墩破坏－31995年日本阪神大地震桥墩破坏－33081995年日本阪神大地震（神户段内高架桥）

1995年日本阪神大地震（神户段内高架桥）309汶川地震桥墩破坏－1汶川地震桥墩破坏－1310汶川地震桥墩破坏－2汶川地震桥墩破坏－2311桥台破坏桥台破坏312斜拉桥桥塔破坏斜拉桥桥塔破坏313悬索桥桥塔倾斜悬索桥桥塔倾斜3143.4基础的破坏

扩大基础自身的震害很少发生，主要由于地质条件不良，而出现沉降、滑移和倾斜等；桩基础的破坏现象则时有发生，而且不易及早发现。3.4基础的破坏扩大基础自身的震害很少发生，315地基液化

地基液化3161964年的新瀉地震中因为砂土液化倒塌1964年的新瀉地震中因为砂土液化倒塌317台湾集集地震断层使桥墩基础破坏台湾集集地震断层使桥墩基础破坏318明石海峡大桥桥墩桥台震后位移情况明石海峡大桥桥墩桥台震后位移情况319RC桩基的破坏：头部开裂RC桩基的破坏：头部开裂320四、余震破坏的防止

每当大地震发生后，余震活动还会持续一段时间，仍有发生较大级别地震的可能。汶川地震发生后，据四川地震台测定截止7月9日12时，汶川震区共发生余震16599次。其中4级以上195次、5级以上25次、6级以上5次，最大余震6.4级。在地震中有些桥梁可能还没有倒塌，但不同程度地受到损伤，极有可能在随后的余震中破坏，因而需要紧急加固，以免造成交通中断。四、余震破坏的防止每当大地震发生后，余震活321汶川地震后的余震－1汶川地震后的余震－1322汶川地震后的余震－2汶川地震后的余震－2323阪神地震发生后日本道路公团立即组织抢修阪神地震发生后日本道路公团立即组织抢修324桥墩损坏的临时加固－1桥墩损坏的临时加固－1325桥墩损坏的临时加固－2桥墩损坏的临时加固－2326桥墩损坏的临时加固－3桥墩损坏的临时加固－3327桥墩损坏的临时加固－4桥墩损坏的临时加固－4328桥墩损坏的临时加固－5桥墩损坏的临时加固－5329桥墩损坏的临时加固－6