高烈度山区桥梁抗震技术

高烈度山区桥梁抗震技术探讨高烈度山区桥梁抗震技术探讨通过对汶川大地震灾害经验中发现，在设计过程中，应以工程概念为依据，首先从有利于提高结构抗震力的概念上，用符合工程客观规律和本质的方法，对所设计的对象作宏观的控制。调查与分析桥梁的震害及其产生的原因是建立正确的抗震设计工作方法，采取有效抗震措施的科学依据。概念设计重于计算设计2011年6月，我院承接了四川绵阳至九寨沟高速公路平武至九寨沟段初步设计任务，本项目属于山岭区，地形起伏极大，依据《中国地震动参数区划图》，本标段内路线走廊带地震动峰值加速度为0.2g，地震烈度为Ⅷ度。“5.12”汶川地震桥梁震害表现形式:

梁体位移、落梁破坏。支座破坏。桥墩、台破坏及损伤。桥梁基础损坏。地震诱发的次生地质灾害高烈度山区桥梁抗震技术探讨桥梁支座震害下部结构震害Part

1Part

2Part

3上部结构震害课程开发Part

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6基础的震害次生灾害引起的震害桥梁抗震计算设计上部结构震害一据调查，上部结构自身因直接地震力效应损坏的比较少，因支承连接件失效、梁相对墩（台）位移过大、或梁间破坏等引起的落梁、主梁移动、扭曲、挡块破坏、裂缝等现象较多。主梁移动震害包括纵桥向移位、横桥向移位和平面旋转。1、震害分析上部结构震害一2、对策加强桥面纵向连续性，优化盖梁断面，增加主梁搁置长度。增加主梁限位装置，尤其要增加高墩多联长桥的防落梁措施。充分考虑不同联跨的偶联作用，在伸缩缝处增设防落装置。对于高墩桥梁，增加高墩的弹塑性分析，避免个别高墩自振周期与整体结构自振周期相差过大。设计中应将支座、主梁搁置长度、主梁限位装置作为一个统一的防落梁系统来考虑。纵桥向移位的对策上部结构震害一应尽量减少弯、斜桥的比例。横桥向移位的对策横向挡块应根据跨径、不同结构型式采用不同的尺寸，结构配筋必须注意具备足够锚固长度。为避免挡块撕裂性破坏，应适当增加挡块与梁体间的距离，并在两者间设置木块、橡胶垫块等缓冲装置。桥梁唤支座冻震害二1、震萌害分涂析桥梁健支座虹是桥略墩与荐梁体侍联系次、传钥力的毫关键鼠部位共，强震彩时梁摆的纵衣、横挡向位达移过嫂大，运支座订受到昨很大峰剪力竹和变修形，典导致望支座缓破坏，汶垃川地纱震支究座破惯坏的冻型式因主要往表现陪为支顿座锚达固螺舞栓拔嚼出、饥剪断悟、活听动支豆座脱唱落、嚷支座很撕裂慰及滑密移等用。二对支愈座抗杆震设祝计时沸，要李求支虎座的肌锚栓碑、防贝震板饥等除馒有足位够的闯抗震上强度厌外，恳还要抢考虑悦有足渐够安应全的治防落查梁和管隔震骂支座困。2、对吧策桥梁熔支座蜓震害对策在简明支的斤相邻沃之间叼安装揭纵向瓣约束膛装置指及增卸加支酒座支沟承面片宽度岔。三桥梁陶是多舟支点旺的长论线形精结构堵，桥蜘墩间喇的差砍动位始移也潮相对佛较大叔。在地震旁瞬间蹈反复喜震动作用是下，盖梁安下方稼或柱决身与技基础鬼的联灿接处剖常出夕现受脸压边胞缘混咸凝土雪崩溃攀、钢舍筋裸春露屈倍曲、坡钢筋状从浅耽基础识中被系拔出墙等破待坏。下部库结构栏震害1、震乖害分攀析桥墩混凝土压裂、崩碎桥台移动翼墙损坏三（1）奸桥型边结构索应有嗓明确循的计成算简鞠图及锯合理赌的地加震作冤用传男递路娱径。（2）提谱高钢丘筋混洋凝土鼓结构铺的延拜性使璃其承奋受较渡大的暑塑性款变形霞，并险避免牺发生喉累计服损伤匹效应贡。（3）应株根据闲抗剪冠计算咱配置酬横向很箍筋舱，把凳箍筋济作为眠受力概钢筋洞来对态待，他并加肆密箍打筋的呆间距计以保段证足阴够的幸配股国率，粉实现四对核唯心混训凝土伏的约畏束作轨用。（4）横萝系梁逢的设顽置应屯防止溪出现罩强梁床弱柱哗效应番，保腹证第艰一塑被性铰致产生箱在横就系梁最而不腥是桥瓣墩上愿。（5）桩呼柱式珍结构束应尽抢量避笔免在享桥墩仇底出弟现整传齐的袋施工咸接缝剃，防河止抗滚剪薄窝弱面咐德出甘现。（6）加没装墩定梁联狗动装胀置解僻决桥建墩水最平地椒震力张分配允严重斤不均葛。（7）合慌理设氧置墩洽系梁世，加峡强墩歪柱整厅体性花。（8）应您进行这结构护在罕纲遇地舅震下糟弹塑弊性变什形的铜验算榆，根码据可印能出沫现塑架性铰避处按令实配搅钢筋照，并进采用制材料直强度生标准券值和斯轴压盼力计什算出窜的弯脊矩承摸载能习力，渠考虑筹超强没系数炸来计答算。（9）施卧工中寄严禁澡纵筋捞在柱问脚等脱关键调受力球部位稠的截椒断或白搭接袖，高短烈度饶区严紧禁使殃用卵宏石作郊为粗左骨料绑。下部减结构档震害2、对碧策四在承曾载力万不很乖高的宜砂质课粘土这，粘鼓土砂晌质土殿等地饱基中夸，由篮于地发震引泪起地雀基液锈化，延剪切壳强度练降低屯，承制载力恢下降斩，使帆桥梁慎基础习及桥纳台受阀静力劳压力瓜和地鸭震力尝压力梳的作脉用而礼沿液布化层首水平别滑移诞或转登动，维引起奇基础匠下沉庭、地远基失叉效，掩进一巴步引比起桥失梁墩哈台的续沉陷泡，导饰致墩锤身开补裂，涌下部抗桥梁贸垮塌。基础宁的震剂害1、震车害分皮析山体续滑坡冬造成龟桥梁江倒塌四2、对班策基础纺的震劈燕害1桥梁选址宜建造在坚硬的场地上，尽量避开易液化地基及软土地基等不良场地。2若无法避开易液化地基及软土地基等不良场地，应考虑对地基进行处理或采用深基础。五地震丝式诱发献次生吸地质浆灾害炊对桥膜梁的割破坏谦指在缩慧地震桶波作挨用下膝与地辞震同眯步发怠生、催或在齿余震垄期间株或更仇长时促间内渣诱发饱公路线两侧瓜边坡遥崩塌小、划谢破、忽泥石恨流等扛引起伸的震慎害。每高速甚公路堪以特晶殊的录线型庆结构秩，穿沾越不殃同的支地质浆单元歇，不肃可避库免的迹穿越软不同笋的构这造带牺，震美后由编次生栏灾害灶造成省的灾敏害损穿失的狠综合蝇往往爆也最标大，沾修复恭相当抽困难双。汶翁川地兵震中暂，破他坏严魄重及众倒塌额的桥衰梁中瓦相当锋大一屠部分姻是由展地质秧次生卸灾害顺引起握。次生威灾害炒引起墙的震犯害1、震朴害分嫌析桥梁抗震设防类别适用范围A类单跨跨径超过的特大桥B类单跨跨径不超过的高速公路桥梁及二级公路上的特大、大桥五桥位肉选择宜应尽秀量远纤离陡旷坡危绣岩落笼石影捞响方诊位。桥位顿选择粱要尽鞠量远稼离断厦裂带咱，尤麻其应柱避免敬与断厨裂带灾小角脚度交抵叉。昆对于蝇必须请通过众不良听地质滋病害状的桥特位应编进行反处治解。高烈示度区竟公路淹跨越幕峡谷他、河穷流，耽尽量睛采用脂桥梁肢方案嗽，避锻免改阁沟并蔽沟最告终导营致堰舱塞湖法产生荡。应特词别重廉视桥北梁附析近山什体的纠边坡耽防护其。选择曲易于志修复驴的桥截梁方会案并弊制定葬相应江的应否急预历案。2、对絮策次生刷灾害睡引起尽的震蛙害六本项范目路却线所徐经区崇域地搭震动闹反应捐谱特珠征周共期为0.馆4～0.革45至s，地柴震动卫峰值足加速爽度分讯区为0.端1～0.捞2g。对列应地纺震基格本烈阅度为7～8度。依据《公路答桥梁助抗震前设计嚼细则》（JT焦G披/T雷B0礼2-千01微-2宇00产8），香确定锁各桥擦梁的此抗震疮设防蜘类别弃、抗触震设衔防目桥标、上抗震拉设防糟措施啄等级剥及抗都震重抓要性摆系数Ci。1、桥态梁抗读震设盈防目陆标及嫁设防双分类沈和设垒防标命准桥梁位抗震瓜计算旷设计抗震设防类别设防目标E1地震作用E2地震作用A类一般不受损坏或不需修复可继续适用可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用B类一般不受损坏或不需修复可继续适用应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经临时加固后可供维持应急交通使用桥梁俯抗震助设防猎类别门及目亏标六1、桥诸梁抗融震设逐防目暖标及鸽设防取分类膨和设涌防标秒准桥梁绕抗震偏计算牲设计桥梁分类E1地震作用E2地震作用A类1.01.7B类0.43（0.5）1.3（1.7）设防烈度桥梁分类780.1g0.15g0.2g0.3gA类899本项目无B类889抗震枪设防恶措施班等级抗震谨重要剧性系补数Ci六（1）永焦久作冈用，炊包括烤结构喉重力备（恒破载含习二期钱铺装编）、窃预应洞力、萍土压腔力、晓水压似力。（2）地渔震作沿用，妨包括穷地震病动的充作用节和地洒震土溉压力唉、水厌压力昆等。2、作懒用效训应组旁合桥梁纠抗震元计算枪设计六一般个情况隔下，寨可只宅考虑爬水平朽向地芒震作捧用，额直线妹桥可菊分别脱考虑使顺桥环向X和横英桥向Y的地盾震作知用。抗震联设防北烈度哗为8度的黄拱式朗结构父、长驾悬臂巴结构惩及大兴跨度汤结构师，以善及竖词向作汁用引毒起的轮地震春效应佣很重狠要时固，应姨同时摘考虑宜顺桥臭向X、横童桥向Y及竖甲向Z的地歇震作帽用。地震扯作用体分量饲的组径合采横用SR病SS法，啄总的画地震顶作用然效应。当采涌用时淹程分威析法赌时，屠应同迷时输抗入三始个方昼向分为量的孔一组耳地震痒动时灯程计狠算地姨震作闭用效鹊应。桥墩浇的计坐算长岸度与介矩形海截面遵短边锁尺寸绳之比极大于8时，兔或与液圆形国截面恰直径虚之比芦大于6时，亏应考栗虑P-△效翻应。根据蔬桥梁撞所处戒场地林类型恢确定烘场地慢系数Cs、调晒整特沈征周爹期Tg，根湖据结宫构类沙型确率定阻苍尼比§（混夫凝土锦结构莫一般炭取值0.琴05），屯最终器确定暂设计老加速情度反颤应谱窑。3、桥贼梁结奶构地座震作犁用桥梁序抗震速计算示设计六对于殖墩高愤超过40米，盾墩身扔第一艺阶振博型有膜效质挽量低块于60易%，且那结构府进入莲塑性销的高招墩桥础梁应卖作专旨项研鸦究。对于尊单跨柔跨径锣不超广过15角0米的击混凝愈土梁挪桥、隔圬工燃或混咐凝土兽拱桥撕等常慢规桥涉梁的骡抗震鱼分析见，首恋先确狮定是透否规桥则桥桨梁，吓对于甚规则赌桥梁E1和E2地震潮作用图均可汤采用势反应钢谱或汗功率粗谱分捕析方叙法；对于章非规萌则桥伤梁则E1采用宪反应仁谱、劝功率福谱或拜时程萌分析棚方法榆，E2采用昏时程界分析躁方法位。4、桥床梁结坑构地缠震分阶析桥梁苏抗震卫计算少设计六钢筋踪蝶混凝醒土桥风梁，愧抗震珠设计姨时，墩柱作为顿延性驾构件桐设计仅。桥梁码基础、盖梁、梁体和节点作为喊能力厦保护匪构件违设计浆。墩邪柱的毛抗剪控强度弃按能贴力保对护原权则设逝计。盖梁崖、基痛础的沟设计岛弯矩息和设时计剪枕力值耽按能盯力保桥护原振则计助算时承，应笑为与念墩柱昂的极湿限弯晒矩（拥考虑否超强详系数回）所鹅对应喂的弯牺矩、天剪力樱值；求在计查算盖卸梁、蚂节点玩的设书计弯会矩、沫设计尿剪力沈值时袭，应特考虑墨所有毅潜在窜塑性斜铰位堆置以历确定撕最大厕设计干弯矩础和剪惩力。墩柱描的设劈燕计剪黄力值铜按能拥力保成护原遥则设患计时魔，应嗽为与杰墩柱砌的极钞限弯叶矩（根考虑耀超强闪系数糠）所和对应喉的剪坐力；处在计燃算剪菜力设泪计值摊时，故应考屋虑所丈有潜煌在塑烈性铰自位置达以确锯定最覆大的垦设计赶剪力垂值。5、桥添梁结织构延放性抗注震设绒计桥梁狸抗震链计算飘设计六6、桥约梁结验构延咽性抗摆震设陪计桥梁圆抗震错计算妙设计强度凉验算变形种验算对于B类桥祸梁顺刑桥向晴和横尸桥向E1地震欠作用影效应督和永找久作绞用效蚂应组饼合后看，按京现行紫规范炼验算付桥墩玩的强急度。浓对于沙计算隶长度纵与矩茎形截栏面计捕算方雨向的栽尺寸侄之比粪小于2.啄5的矮迹墩，椅顺桥脉向和椅横桥斤向E2地震六作用逼效应饭和永车久作茶用效例应组服合后赔，应仇按现东行规自范验症算桥阵墩的偿强度模。在E2地震幼作用惩下，旱一般抢情况叼应验傍算潜领在塑携性铰值区域牢沿顺虾桥向表和横答桥向烂的塑色性转涨动能辆力，榨但对瓜于规麻则桥峰梁可景验算满桥墩燥墩顶忙位移芳；对尘于高务宽比诉小于2.鄙5的矮闯墩，求可不台验算箱桥墩寺的变溪形，热但应酱按现率行规揪范验活算强农度。在E1地震疗作用同下，腾结构春在弹昼性范玻围内史工作污，基暴本不暑损伤爷；在E2地震僻作用即下，楼延性买构件伤（墩疏柱）肢可发忙生损售伤，利产生跨弹塑蹈性变警形，泉耗散消地震甚能量饺，但江延性六构件居的塑怖性铰包区域兴应具就有足妈够的蹲塑性撇变形浅能力.六在E2地震