第一篇：日本橋梁的防固和抗震技術(shù)

日本橋梁的防固和抗震技術(shù)

日本是亞洲經(jīng)濟發(fā)達國家，由于其國土小，山地多，又處于地震活動帶，對其國內(nèi)橋梁設(shè)施技術(shù)要求很高，這也推動了其建橋工程技術(shù)的發(fā)展。而我國隨著改革開放以來大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的上馬，今后20～30年，將面臨大量危舊橋，在此，我們僅向各界人士介紹一下日本的建橋及抗震技術(shù)，以供借鑒。

技術(shù)世界領(lǐng)先

日本高速公路、輪軌交通、快速鐵路和城市立交都是高架橋梁，跨海灣的橋梁都是特大型橋，橋型多種多樣，外型豐富多彩。日本的橋梁施工技術(shù)和使用要求都很高，鋼材質(zhì)量好，鋼橋采用鋅噴涂方法，防銹技術(shù)已達到20年不脫落。全日本共有橋梁13萬座，其中鋼橋居多，約占41％；預應力砼橋占34．8％；砼橋占19．8％，大多數(shù)是70年代以后修建的。

明石大橋、獺戶大橋是聯(lián)結(jié)本州島和四國之間的高速公路上的兩座特大橋梁。前者跨越明石海峽，跨徑2990米，為世界第一；后者是跨越獺戶內(nèi)海的大橋，由三座吊橋、兩座斜張橋、一座橫架橋組成，全長9367米，是雙層橋梁，吊橋最大主跨1100米，在雙層橋中也屬世界第一。明石大橋?qū)?5米，塔高282米，基礎(chǔ)水深60米，最大水深160米，風速80米／秒，地震力按100年周期8．5級設(shè)計。橋梁建造采用了先進的海底掘挖、沉箱灌注砼基礎(chǔ)、高精度的塔架安裝（每段焊接誤差0．04m2），用直升機架設(shè)索道及加勁梁等施工工藝。

加強橋梁防固

日本建筑界人士預測到下世紀30年代就有一半的橋梁進入老化，因此在設(shè)計橋梁時，不僅考慮初期的建造費用，而且還考慮到遠期改建、拓寬、增加車速、提高標準的費用和養(yǎng)護費用等問題，使總的成本減少。日本很重視橋梁優(yōu)質(zhì)耐久性和延緩老朽化的研究，分門別類地研究了鋼結(jié)合梁的涂料、砼橋面板的防水、伸縮縫的設(shè)置，防護欄桿的構(gòu)造、支座形成的選取等各個方面。針對城市、山區(qū)、沿海等地區(qū)采用不同的對策，要求延長橋梁使用壽命。另外，他們還注重橋梁的裝修，把裝修和防銹、隔音、防污染等功能結(jié)合起來，達到雙重目的。如選用白、米黃、淺綠色的防銹基料；在橋體側(cè)面及底面安裝防污的金屬飾板；隔音墻為透明的或半透明的，能透過視線，不顯壓抑；泄水管集中設(shè)在墩中心；天橋地道普遍用不銹鋼欄桿；鋪砌地面的花崗巖、彩磚色彩和周圍建筑物一致。

修復進程迅速

日本是個多地震的國家，6～7級地震多次發(fā)生，在抗震的理論和實踐上較有經(jīng)驗。

1995年1月，神戶兵庫縣南部發(fā)生了7．2級的大地震，對日本影響很大，震區(qū)沿海岸線的阪神高速公路遭到嚴重破壞，導致交通中斷。道路和橋梁損壞很重，全長200公里的13條路線都遭到破壞；有26萬幢房屋損壞，7萬人無家可歸，6400人喪生，直接和間接經(jīng)濟損失達1000億美元。地震過后，阪神高速公路公團立即著手處理災害事務(wù)及恢復工作。從地震發(fā)生起3個月內(nèi)確定修復方案，原計劃用兩年時間，實際只用了1年零8個月，主要干線道路全部修復通車。修復的辦法有：①鋼筋砼墩柱：主筋直通墩頂，加密加粗箍筋或用鋼板外包；②鋼制墩柱：鋼管中填砼及增加縱向筋；③增加防落梁措施：增強梁與柱、梁與梁之間的聯(lián)系，并設(shè)置雙重防落（水平和垂直方向）梁；④減輕上部結(jié)構(gòu)重量，將上部砼橋面板改為鋼橋面板；⑤簡支梁改為連續(xù)或多跨梁支梁梁體聯(lián)接。橋梁基礎(chǔ)的震災檢查方法有四種，即直接法（挖土、肉眼看）、間接法（鉆孔、照相）、反應波速法和作荷載試驗法，用柱身壓漿、灌漿及加柱增強基礎(chǔ)等辦法進行加固。

強化抗震技術(shù)

大地震中橋梁不受損壞是不可能的，橋梁抗震設(shè)計的目的是要使墩臺不倒塌、不落梁，便于搶險救災和減少災區(qū)損失，橋梁修復加固要達到能夠承受相同等級的地震標準。

日本高架橋中的多層橋多（一般3至4層，有的5層以上）、高橋多（高度有的達50米以上），為地震時避免直接和間接次生災害影響，作了抗震考慮。其抗震的等級都比較高，水平地震荷載系數(shù)取0．2～0．33g。對大跨徑的橋梁（如吊橋、斜張橋）進行了特殊的動力分析，如地震時程分析、耐風振的模型實驗等等，確保安全暢通。

第二篇：日本橋梁的防固和抗震技術(shù)

日本是亞洲經(jīng)濟發(fā)達國家，由于其國土小，山地多，又處于地震活動帶，對其國內(nèi)橋梁設(shè)施技術(shù)要求很高，這也推動了其建橋工程技術(shù)的發(fā)展。

。而我國隨著改革開放以來大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的上馬，今后20-30年，將面臨大量危舊橋，在此，我們僅向各界人士介紹一下日本的建橋及抗震技術(shù)，以供借鑒。

技術(shù)世界領(lǐng)先

日本高速公路、輪軌交通、快速鐵路和城市立交都是高架橋梁，跨海灣的橋梁都是特大型橋，橋型多種多樣，外型豐富多彩。日本的橋梁施工技術(shù)和使用要求都很高，鋼材質(zhì)量好，鋼橋采用鋅噴涂方法，防銹技術(shù)已達到20年不脫落。全日本共有橋梁13萬座，其中鋼橋居多，約占41％；預應力砼橋占34.8%；砼橋占19.8%，大多數(shù)是70年代以后修建的。

明石大橋、獺戶大橋是聯(lián)結(jié)本州島和四國之間的高速公路上的兩座特大橋梁。前者跨越明石海峽，跨徑2990米，為世界第一；后者是跨越獺戶內(nèi)海的大橋，由三座吊橋、兩座斜張橋、一座橫架橋組成，全長9367米，是雙層橋梁，吊橋最大主跨1100米，在雙層橋中也屬世界第一。明石大橋?qū)?5米，塔高282米，基礎(chǔ)水深60米；最大水深160米，風速80米／秒，地震力按100年周期8.5級設(shè)計。橋梁建造采用了先進的海底掘挖、沉箱灌注砼基礎(chǔ)、高精度的塔架安裝（每段焊接誤差0.04m2），用直升機架設(shè)索道及加勁梁等施工工藝。

加強橋梁防固

日本建筑界人士預測到下世紀30年代就有一半的橋梁進入老化，因此在設(shè)計橋梁時，不僅考慮初期的建造費用，而且還考慮到遠期改建、拓寬、增加車速、提高標準的費用和養(yǎng)護費用等問題，使總的成本減少。日本很重視橋梁優(yōu)質(zhì)耐久性和延緩老朽化的研究，分門別類地研究了鋼結(jié)合梁的涂料、砼橋面板的防水、伸縮縫的設(shè)置，防護欄桿的構(gòu)造、支座形成的選取等各個方面。針對城市、山區(qū)、沿海等地區(qū)采用不同的對策，要求延長橋梁使用壽命。另外，他們還注重橋梁的裝修，把裝修和防銹、隔音、防污染等功能結(jié)合起來，達到雙重目的。如選用白、米黃、淺綠色的防銹基料；在橋體側(cè)面及底面安裝防污的金屬飾板；隔音墻為透明的或半透明的，能透過視線，不顯壓抑；泄水管集中設(shè)在墩中心；天橋地道普遍用不銹鋼欄桿；鋪砌地面的花崗巖，彩磚色彩和周圍建筑物一致。

修復進程迅速

日本是個多地震的國家，6-7級地震多次發(fā)生，在抗震的理論和實踐上較有經(jīng)驗。1995年1月，神戶兵庫縣南部發(fā)生了7.2級的大地震，對日本影響很大，震區(qū)沿海岸線的阪神高速公路遭到嚴重破壞，導致交通中斷。道路和橋梁損壞很重，全長200公里的13條路線都遭到破壞；有26萬幢房屋損壞，7萬人無家可歸，6400人喪生，直接和間接經(jīng)濟損失達1000億美元。地震過后，阪神高速公路公團立即著手處理災害事務(wù)及恢復工作。從地震發(fā)生起3個月內(nèi)確定修復方案，原計劃用兩年時間；實際只用了1年零8個月，主要干線道路全部修復通車。修復的辦法有：①鋼筋砼墩柱：主筋直通墩頂，加密加粗箍筋或用鋼板外包；②鋼制墩柱：鋼管中填砼及增加縱向筋；③增加防落梁措施：增強梁與柱、梁與梁之間的聯(lián)系，并設(shè)置雙重防落（水平和垂直方向）梁；④減輕上部結(jié)構(gòu)重量，將上部砼橋面板改為鋼橋面板；⑤簡支梁改為連續(xù)或多跨梁支梁梁體聯(lián)接。橋梁基礎(chǔ)的震災檢查方法有四種，即直接法（挖土、肉眼看）、間接法（鉆孔、照相）、反應波速法和作荷載試驗法，用柱身壓漿、灌漿及加柱增強基礎(chǔ)等辦法進行加固。

強化抗震技術(shù)

大地震中橋梁不受損壞是不可能的、橋梁抗震設(shè)計的目的是要使墩臺不倒塌、不落梁，便于搶險救災和減少災區(qū)損失，橋梁修復加固要達到能夠承受相同等級的地震標準。

日本高架橋中的多層橋多（一般3至4層，有的5層以上）、高橋多（高度有的達50米以上），為地震時避免直接和間接次生災害影響，作了抗震考慮。其抗震的等級都比較高，水平地震荷載系數(shù)取0.2～0.33g.對大跨徑的橋梁（如吊橋、斜張橋）進行了特殊的動力分析，如地震時程分析，耐風振的模型實驗等等，確保安

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第三篇：日本建筑抗震減災技術(shù)新趨向

日本建筑抗震減災技術(shù)新趨向

今年元月17日是日本阪神地震8周年紀念日。近年來，日本不斷加大城市防震減災的新技術(shù)開發(fā)，探索城市綜合減災的新路。

一、日本城市建筑防災抗震效果顯著

1.提高了建筑物的抗震性能高層樓房在日本，許多高層公寓開始銷售不久即告罄。一個重要因素是這些高層公寓多半與高層寫字樓作了同等水平的抗震設(shè)計。日本大京公司的一座號稱日本最高(地上55層、高185米)的公寓(建在崎玉縣川口市)，使用了與美國紐約世界貿(mào)易中心相同的CFT(鋼管)，確保了抗震強度。這種鋼管的直徑最大達800毫米，厚度達40毫米，而且鋼管中還注入了比通常混凝土強度高3倍的高強度混凝土，該公寓共使用這種鋼管168根。另外，該公寓還使用了剛性結(jié)構(gòu)抗震體。通常高層公寓柔性結(jié)構(gòu)為主流，靠整個建筑來減弱地震引起的搖動，但在強風刮過來時，樓的結(jié)構(gòu)也會發(fā)生一定的搖動。采取了剛性結(jié)構(gòu)后，搖動大大降低。如遇阪神大地震級別的地震發(fā)生時，柔性結(jié)構(gòu)的建筑一般要搖動1米左右，而剛性結(jié)構(gòu)建筑只搖動30厘米。三井不動產(chǎn)公司在東京都杉并區(qū)出售的一座免震結(jié)構(gòu)公寓高達93米，建筑物的外圍使用了新研制的高強度16積層橡膠，建筑物的中央部分使用了天然橡膠系統(tǒng)的積層橡膠。這樣，在裂度為6的地震發(fā)生時，就可將建筑物的受力減少至二分之一。三井不動產(chǎn)公司2000年已向市場投放40棟這種建筑。

大林組開發(fā)了一種超高層樓房用抗震裝置，使用的是類似橡膠的黏彈性體，該裝置可將強風造成的搖動減輕40%，同時也可提高抗震能力。日本清水建設(shè)也開發(fā)了一種高層樓房用抗震結(jié)構(gòu)，使用在建筑物的公用部分，如電梯間和樓梯等處。

獨戶、古舊建筑獨戶建筑與高層樓房相比整體重量輕，積層橡膠不起作用。有效的抗震方法是在建筑物與基礎(chǔ)之間加上球型軸承或是滑動體，形成一個滾動式支撐結(jié)構(gòu)，這樣可減輕地震造成的搖動。古舊建筑的抗震問題也得到了有關(guān)方面的重視。東京都臺東區(qū)的國立西洋美術(shù)館補修了抗震處理結(jié)構(gòu)，東京都豐島區(qū)區(qū)政廳也實施了補修工程。

2.實施系統(tǒng)的災害預測除在硬件方面研究如何抗震外，日本的一些大的建筑公司還利用計算機對地震造成的物理性損壞進行預測，并從地產(chǎn)的證券化等角度對建筑物進行地震風險評估。日本大林組開發(fā)出一套使用地理信息系統(tǒng)的計算機地震預測系統(tǒng)，在假定某地點發(fā)生地震的情況下，該系統(tǒng)可在畫面上用不同顏色表示出各地的地震裂度和建筑物的損壞程度等。大成建設(shè)公司也與日本著名的地震研究所筱冢研究所合作，開發(fā)了一套地震災害簡易評估系統(tǒng)，可根據(jù)地震的破壞程度測算出寫字樓遭遇地震時的損失金額。

二、開展合乎減災大趨勢的綜合減災研究

日本理化學研究所于1998年1月成立了地震防災開拓研究中心。該中心是基于阪神大震災的經(jīng)驗教訓，綜合工程學、社會科學等研究領(lǐng)域，旨在推進更廣闊視野的研究開發(fā)而成立的。它作為理化學研究所的機動性尖端研究項目而開展活動。該中心的綜合研究課題是“以減輕城市區(qū)域地震災害為目標的開拓性研究”，尤其突出三個項目作為支柱項目：

1.地震災害過程綜合模擬研究主要研究內(nèi)容是發(fā)生地震后的災害對應工作的高度信息化，為模擬地震災害過程而構(gòu)筑的假想環(huán)境，綜合性地震對應模擬系統(tǒng)的開發(fā)。研究思路是對地震災害，特別對概率低而一旦發(fā)生則造成巨大災害的大城市地震災害過程有正確了解，深刻理解地震發(fā)生因素、致災因素、個人和社會對該過程的反應，最后建立其理論模式。同時引進高新技術(shù)，建立能直觀掌握災害過程的模擬系統(tǒng)，提高防災研究者和市民等多層次人員的防災能力。

2.開發(fā)為地震危機管理服務(wù)的災害信息系統(tǒng)主要研究內(nèi)容是開發(fā)災害信息收集系統(tǒng)所必要的尖端技術(shù)，建立綜合性早期災害推定系統(tǒng)、綜合性防災對應系統(tǒng)等。研究的主要目標為減災，不僅要使構(gòu)造物抗震化，而且在震后能順利采取應急措施。

應急措施中應包括基礎(chǔ)資料的準備、引進尖端技術(shù)、防災部門的相互聯(lián)系、向居民迅速傳達信息等。同時還要吸收地震工程學、信息通訊、遙測等許多領(lǐng)域的尖端技術(shù)，建立危險管理所必須的災害信息系統(tǒng)，開發(fā)應急對應系統(tǒng)等。

3.地震時城市構(gòu)造物破壞機制和城市的脆弱性評價的研究主要研究內(nèi)容包括強震動對構(gòu)造物的輸入過程和輸入機制，強震時構(gòu)造物的反應、破壞的評估。研究思路是地震災害發(fā)展過程中每一階段都有不同的反應，因此，捕捉從地震發(fā)生到構(gòu)造物的損傷、破壞的現(xiàn)象，分析構(gòu)造物的地震反應，全面精確掌握災害過程，開發(fā)城市構(gòu)造物對地震的脆弱性具有可靠性高的評價方法。地震防災開拓研究中心將成為促進工程學、理學、人文、社會科學、信息等多領(lǐng)域的研究者合作、交流、研究的場所。

為提高社會地震防災能力和水平，該中心通過報告、研討會、網(wǎng)絡(luò)等方式，將研究成果廣泛地向國內(nèi)外進行傳播。該中心一面加強和有關(guān)部門的聯(lián)系，一面積極與國外進行信息和人才的廣泛交流，推進以亞太地區(qū)為中心的國際研究交流活動，使之成為國際性研究交流場所。該中心將實施對所有研究項目、課題由地震防災領(lǐng)域以外的其他部門的一流研究者進行評價的辦法，而后將評價意見應用于研究計劃的修訂和改進自己的研究工作中。

幾年來，在這種綜合減災思路下，日本城市抗震減災及其應急機制已逐步建立起來。

第四篇：橋梁抗震加固設(shè)計方案

橋梁抗震加固設(shè)計方案

引言

隨著我國現(xiàn)在化城市和經(jīng)濟的飛速發(fā)展,交通線路的重要性越加突出,公路交通是國民經(jīng)濟大動脈,同時,也是抗震救災生命線工程之一。橋梁工程是公路工程的咽喉要道,在保障公路通暢中起著至關(guān)重要的作用。而一旦地震使交通線路癱瘓,將會給國家和人民帶來極大的損失和不便。大跨度橋梁是交通運輸?shù)年P(guān)鍵樞紐,對其進行有效的抗震設(shè)計,確保其抗震安全性意義深遠。

一、大跨度橋梁抗震設(shè)計發(fā)展

大跨度橋梁的抗震設(shè)計是一項綜合性的工作,反應比較復雜,相應的抗震設(shè)計也比較復雜。目前,國內(nèi)外現(xiàn)有的大多數(shù)橋梁工程抗震設(shè)計規(guī)范只適用于中等跨徑的橋梁,超過使用范圍的大跨度橋梁則無規(guī)范可循。我國公路大跨度橋梁的抗震設(shè)計規(guī)范仍在初步階段,存在許多需要進一步解決的問題。近年來,美國、日本等一些國家的地震工程專家提出了分級設(shè)防的抗震設(shè)計思想,一般可概括為:小震不壞、中震可修、大震不倒。我國《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定地震烈度7度以上地區(qū)的新建橋梁都必須抗震設(shè)防。其中,最主要的建議是要采用兩水平的抗震設(shè)計方法,即要求結(jié)構(gòu)在兩個概率水平的地震作用下,分別達到兩個不同的性能標準。

二、抗震設(shè)計

“小震不壞,中震可修,大震不倒”的分類設(shè)防抗震設(shè)計思想已廣為接受,而能力設(shè)計思想也越來越廣泛地被國內(nèi)外專家學者所接受。能力設(shè)計思想要求在一座橋梁內(nèi)部建立合理的強度級配,以保證地震破壞只發(fā)生在預定的部位,而且是可控制的。具體來說,要選擇理想的塑性鉸位置并進行仔細的配筋設(shè)計以保證其延性抗震能力;而不利的塑性鉸位置或破壞機制(脆性破壞)則要通過提供足夠的強度加以避免。大跨度橋梁的抗震設(shè)計應分兩階段進行:1)在方案設(shè)計階段進行抗震概念設(shè)計,選擇一個較理想的抗震結(jié)構(gòu)體系;2)在初步或技術(shù)設(shè)計階段進行延性抗震設(shè)計,并根據(jù)能力設(shè)計思想進行抗震能力驗算,必要時進行減、隔震設(shè)計提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。

1、抗震概念設(shè)計

對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計來說,“概念設(shè)計”比“計算設(shè)計”更為重要。正是由于地震發(fā)生的不確定性和復雜性,再加上結(jié)構(gòu)計算模型的假定與實際情況的差異,使“計算設(shè)計”很難控制結(jié)構(gòu)的抗震性能,因而不能完全依賴計算。結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是良好的“概念設(shè)計”。因此,在橋梁的方案設(shè)計階段,不能僅僅根據(jù)功能要求和靜力分析就決定方案的取舍,還應考慮橋梁的抗震性能,盡可能選擇良好的抗震結(jié)構(gòu)體系。在抗震概念設(shè)計時,為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和抗震安全性,要特別重視上、下部結(jié)構(gòu)連接部位的設(shè)計,橋墩形式的選取,過渡孔處

連接部位的設(shè)計以及塑性鉸預期部位的選擇。通常允許橋梁結(jié)構(gòu)在強震下進入塑性工作狀態(tài),在預期的部位形成塑性鉸以耗散能量,但不允許出現(xiàn)脆性破壞,如剪切破壞。為了保證所選擇的結(jié)構(gòu)體系在橋址處的場地條件下確實是良好的抗震體系,必須進行簡單的分析(動力特性分析和地震反應評估),然后結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計分析結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位,并

進一步分析是否能通過配筋或構(gòu)造設(shè)計保證這些部位的抗震安全性。最后,根據(jù)分析結(jié)果綜合評判結(jié)構(gòu)體系抗震性能的優(yōu)劣,決定是否要修改設(shè)計方案。

2、延性抗震設(shè)計

橋梁的延性抗震設(shè)計應分兩個階段進行:1)對于預期會出現(xiàn)塑性鉸的部位進行仔細的配筋設(shè)計;2)對整個橋梁結(jié)構(gòu)進行抗震能力分析驗算,確保其抗震安全性。這兩個階段可以反復,直到通過抗震能力驗算,或進行減、隔震設(shè)計以提高抗震能力。

3、橋梁減、隔震設(shè)計

減、隔震技術(shù)是簡便、經(jīng)濟、先進的工程抗震手段。減、隔震裝置是通過增大結(jié)構(gòu)主要振型的周期使其落在地震能量較少的范圍內(nèi)或增大結(jié)構(gòu)的能量耗散能力來達到減小結(jié)構(gòu)地震反應的目的。在進行抗震設(shè)計時,要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和場地地震波的頻率特性,通過選用合適的減隔震裝置、相應參數(shù)以及設(shè)置方案,合理分配結(jié)構(gòu)的受力和變形。一方面,應將重點放在提高吸收能量能力從而增大阻尼和分散地震力

上,不可過分追求加長周期。另一方面,應選用作用機構(gòu)簡單的減、隔震體系,并在其力學性能明確的范圍內(nèi)使用。減、隔震設(shè)計的效果,需

要進行非線性地震反應分析來驗證。

大量研究表明,最適宜進行減、隔震設(shè)計的情況主要有:

1)橋梁墩柱較剛性,即自振周期較小;

2)橋梁很不規(guī)則,如墩柱的高度變化較大,有可能導致受力不均勻;

3)預測的場地地震運動的能量主要集中在高頻分量,而低頻分量的能量較少(淺震、近震、巖石地基)。因此,要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和場地震動特點決定是否要進行減、隔震設(shè)計,以及采取什么減、隔震裝置。

近年來國內(nèi)外學者提出在橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置粘滯阻尼器來改善結(jié)構(gòu)的抗震性能,已在多座橋梁中得以應用。有研究表明:將隔震支座與粘滯阻尼器組合使用既能減小結(jié)構(gòu)地震力,又能有效地控制梁體位移及墩、梁相對位移。

三、抗震加固技術(shù)

在決定一座橋梁是否如何加固以前,應先評估其抗震能力。主要是先決定墩柱的破壞形式及墩柱的最大延性能力,其次計算整體屈服的地震加速度及整體的最大延性能力,最后算出橋梁的抗震能力Ac值。

1、橋梁震害介紹

從我國歷次破壞地震中,調(diào)查得到的公路橋梁震害產(chǎn)生的主要原因有以下幾類:

(1)支承連接件失效———由于上下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了支承連接件不能承受的相對位移,使支承連接件失效,上部與下部結(jié)構(gòu)脫開,導致梁體墜毀。由于落梁的強烈沖擊力,下部結(jié)構(gòu)將遭受嚴重破壞。支承連接件失效的原因,主要是設(shè)計低估了相鄰跨之間的相對位移。為了解決這個問題,目前國內(nèi)外的通常做法是增加支承面寬度和在簡支的相鄰梁之間安裝縱向約束裝置。

(2)下部結(jié)構(gòu)失效———主要是指橋墩和橋臺失效。橋墩和橋臺如果不能抵抗自身的慣性力和由支座傳遞來的上部結(jié)構(gòu)的地震力,就會開裂甚至折斷,其支承的上部結(jié)構(gòu)也將遭受嚴重的破壞。

鋼筋混凝土柱式橋墩大量遭受嚴重損壞,是近期橋梁震害的一個特點。其原因主要是橫向約束箍筋數(shù)量不足和間距過大,因而不足以約束混凝土和防止縱向受壓鋼筋屈曲。目前的解決辦法是通過能力設(shè)計和延性設(shè)計,使橋梁的屈服只發(fā)生在預期的塑性鉸部位,其余結(jié)構(gòu)保持彈性。

(3)軟弱地基失效———如果下部結(jié)構(gòu)周圍的地基易受地震震動而變?nèi)?下部結(jié)構(gòu)就可能發(fā)生沉降和水平移動。如砂土的液化和斷層等,在地震中都可能引起墩臺的毀壞。地基失效引起的橋梁結(jié)構(gòu)破壞,有時是人力所不能避免的,因此在橋梁選址時就應該重視,并設(shè)法加以避免。如果無法避免時,則應考慮對地基進行處理或采用深基礎(chǔ)。

2、研究現(xiàn)狀

針對橋梁在地震中的震害類型,目前,國內(nèi)外橋梁抗震加固主要采

取以下技術(shù)措施:

(1)在伸縮縫、鉸和梁端等上部接縫處采用拉桿、擋塊或者增加支承面寬度等措施,以防止落梁震害的發(fā)生;

(2)增加鋼筋混凝土橋墩的橫向約束,提高其抗彎延性和抗剪強度,防止橋墩彎曲和剪切震害;

(3)采用減隔震技術(shù)及專門的耗能裝置,提高橋梁的抗震性能。例如采用鉛芯橡膠耗能支座等。對隔震而言,利用周期、阻尼與位移等相依變量進行參數(shù)分析,配合加固目標的訂定,最后提出結(jié)合位移設(shè)計法的隔震裝置加固設(shè)計程序。隔震裝置的分析采用鉛芯橡膠支座(LRB)以及摩擦單擺支座(FPS)兩種。對減震而言,亦可結(jié)合位移設(shè)計法進行減震加固設(shè)計?？墒褂锰娲Y(jié)構(gòu)法,將結(jié)構(gòu)以等效勁度及等效阻尼比以線性迭代的方式來進行粘滯性阻尼器的加固設(shè)計。

3、發(fā)展趨勢

從橋梁震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn),遭受嚴重破壞和倒塌的橋梁結(jié)構(gòu),絕大部分是源于落梁和抗彎延性不足。因此,國外主要的多震國家,開始強調(diào)橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力,其它一些國家則在原有規(guī)范的基礎(chǔ)上,也相應地對保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力,并通過設(shè)計和構(gòu)造保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體延性能力。為了保證結(jié)構(gòu)的整體延性能力,目前通常的做法是增加防落梁構(gòu)造措施和在預期出現(xiàn)塑性鉸的關(guān)鍵部位增加橫向約束,以提高橋墩的抗彎延性和抗剪強度。從加固的對象上來看,美國、日本等橋梁抗震加固水平最高的國家,已經(jīng)把加固的重點從以前單一的防落梁構(gòu)造措施,轉(zhuǎn)移到重視橋墩整體延性上來,以保證加固后的橋梁與新建橋梁的抗震能力相當。國內(nèi)外地震工程研究人員總結(jié)了近年來國內(nèi)外的震害資料,開始檢討過去單純“強度抗震”設(shè)計的指導思想,研究考慮基于性能的抗震設(shè)計原則。基于性能的設(shè)計被廣泛的認為是未來結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范的基本思想。抗震設(shè)計的性能指標,可以是單一指標,也可以是多指標或組合指標。在研究手段方面,整個抗震工程學都出現(xiàn)了越來越重視和依靠地震模擬試驗的發(fā)展趨勢。應該注意到現(xiàn)在的試驗已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的簡單試驗,而是和現(xiàn)代科技融為一體的高科技試驗.四、結(jié)語

隨著對地震機理認識的逐步加深,提高和完善橋梁結(jié)構(gòu)物的各項功能,以及橋梁抗震構(gòu)造措施進一步的改進和完善,可以很好地達到橋梁結(jié)構(gòu)的防震和抗震效果。而橋梁抗震加固技術(shù)研究已經(jīng)有了較好的基礎(chǔ),建議針對我國公路橋梁的特點,得出適合于我國公路橋梁的抗震加固技術(shù),并推廣應用,為提高我國公路橋梁的抗震性能和抵御地震災害的能力提供可靠的技術(shù)保證。

第五篇：橋梁抗震考試總結(jié)

1.地震是地球內(nèi)部介質(zhì)具備發(fā)生急劇的破裂，產(chǎn)生的震波，從而在一定范圍內(nèi)引起地面振動的現(xiàn)象。2.地層構(gòu)造運動中，在斷層形成的地方大量釋放能量，產(chǎn)生劇烈振動，此處就叫震源。震源正上方的地面位置叫震中。震中與震源之間的距離叫作震源深度。建筑物與震中的距離叫做震中距。建筑物與震源的距離叫震源距。震中附近振動最劇烈的，一般也就是破壞最嚴重的地區(qū)叫極震區(qū)。

3.按震源的深淺，地震又可分為淺源地震、中源地震。深源地震。4.地震的震級是衡量一次地震大小的等級，用符號M表示。

5.地震烈度是用來衡量地震破壞作用大小的一個指標，它表示某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受某一次地震影響的強弱程度。

6.當震源巖層發(fā)生斷裂、錯動時，巖層所積聚的變形能突然釋放，引起劇烈的振動，振動以彈性波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量，這種波就稱為地震波。

7.地震動，也稱地面運動，是指由震源釋放出來的地震波引起的地表附近土層的振動。

8.地震動三要素：地震動強度、頻譜特性、強震持續(xù)時間。

9.在大地震中，當覆蓋層較薄且下部是飽和的細砂或粉砂時，常會出現(xiàn)砂土液化現(xiàn)象。

10.從結(jié)構(gòu)抗震的角度出發(fā)，可以將橋梁震害歸為兩大類，即地基失效引起的破壞和結(jié)構(gòu)強烈振動引起的破壞。

11.橋梁抗震的目標是減輕橋梁工程的地震破壞，保障人民生命財產(chǎn)的安全，減少經(jīng)濟損失。

12.所謂地震超越概率，是指一定場地在未來一定時間內(nèi)遭遇到大于或等于給定地震的概率，常以年超越概率或設(shè)計基準期超越概率表示。13.確定性地震力計算方法主要有：靜力法、動力反應普法、動態(tài)時程分析法

14.抗震概念設(shè)計是指根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，正確地解決結(jié)構(gòu)總體方案，材料使用和細部構(gòu)造，以達到合理抗震設(shè)計的目的。

15.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的延性——在初始強度沒有明顯退化情況下的非彈性變形能力。曲率延性系數(shù)定義為截面的極限曲率與屈服曲率之比。

16.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的變形能力——其達到破壞極限狀態(tài)時的最大形變；延性——非彈性變形的能力；而位移巖性系數(shù)——指最大位移與屈服位移之比。

17.在箍筋約束混凝土橋墩中，橫向箍筋有三個重要作用：1.提供斜截面的抗剪能力；2.約束核芯混凝土，大大提高混凝土的極限壓應變，從而大大提高塑性鉸區(qū)截面的轉(zhuǎn)動能力；3.阻止縱向受壓鋼筋過早屈曲。地震動和常用荷載區(qū)別：①常用荷載以力的形式出現(xiàn)，地震動則以運動的形式出現(xiàn)②常用荷載一般為短期內(nèi)大小不變的靜力，地震動是迅速變化的隨機振動③常用荷載大多數(shù)豎向的，地震動則是水平、豎向、甚至扭轉(zhuǎn)同時作用地震災害：①直接災害②次生災

害直接災害：

一、表破壞①地裂縫②滑坡③砂土液化④軟土地陷

二、建筑物破壞

三、生命線工程破壞 23 建筑物在地震中破壞程度分：①基本完好②輕微破壞③中等破壞④嚴重破壞⑤毀壞多級設(shè)防抗震設(shè)計思想①小震不壞②中震可修③大震不倒地震超越概率——定場地在未來一定時間內(nèi)遭到大于或等于給定地震的概率抗震概念設(shè)計——根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想、正確解決結(jié)構(gòu)總體方案、材料使用和細部構(gòu)造以達到合理抗震設(shè)計的目的27動力學問題三要素：①輸入（激勵）②系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)）③輸出（反應）28 確定地震分析中常用兩種地震動輸入：①地震力加速度反應譜②低振動加速度反應時程地震動方程建立：①總剛度矩陣②總質(zhì)量矩陣③總阻尼矩陣地震反應分析：①反應譜法②時程分析法

在橋梁結(jié)構(gòu)抗震驗算中不僅要驗算墩柱的抗剪能力和抗剪強度，還要驗算 支座等連接構(gòu)件能否有效工作

迄今、提出的結(jié)構(gòu)破壞準則：①強度破壞準則②變形破壞準則③能量破壞準則④變形和能量雙重破壞準則⑤基本性能的破壞準則

鋼筋混凝土墩柱的抗彎能力驗算包括：①抗彎強度驗算②延性能力驗算

延性兩方面能力①承受較大非彈性變形同時強度沒有明顯下降能力②利用滯回特性吸收能量能力 35 等位移準則——對于長周期的單自由度系統(tǒng)，系統(tǒng)的最大位移反應與完全彈性系統(tǒng)的最大位移反應在統(tǒng)計平均意義上相等

我國現(xiàn)行的《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》采用綜合影響系數(shù)對彈性地震進行折減

37對于用橋墩作為主要延性構(gòu)件的混凝土橋梁，能力保護構(gòu)件通常包括：①蓋梁設(shè)計②支座設(shè)計③基礎(chǔ)設(shè)計

橋梁減隔震系統(tǒng)包括：①柔性支承②阻尼裝置③構(gòu)造措施

常用減隔震裝置：①分層橡膠支座②鉛芯橡膠支座③滑動摩察型減隔震支座④高阻尼橡膠支座⑤鋼阻尼器⑥有阻尼器

1.地震是地球內(nèi)部介質(zhì)具備發(fā)生急劇的破裂，產(chǎn)生的震波，從而在一定范圍內(nèi)引起地面振動的現(xiàn)象。2.地層構(gòu)造運動中，在斷層形成的地方大量釋放能量，產(chǎn)生劇烈振動，此處就叫震源。震源正上方的地面位置叫震中。震中與震源之間的距離叫作震源深度。建筑物與震中的距離叫做震中距。建筑物與震源的距離叫震源距。震中附近振動最劇烈的，一般也就是破壞最嚴重的地區(qū)叫極震區(qū)。

3.按震源的深淺，地震又可分為淺源地震、中源地震。深源地震。4.地震的震級是衡量一次地震大小的等級，用符號M表示。

5.地震烈度是用來衡量地震破壞作用大小的一個指標，它表示某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受某一次地震影響的強弱程度。

6.當震源巖層發(fā)生斷裂、錯動時，巖層所積聚的變形能突然釋放，引起劇烈的振動，振動以彈性波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量，這種波就稱為地震波。

7.地震動，也稱地面運動，是指由震源釋放出來的地震波引起的地表附近土層的振動。

8.地震動三要素：地震動強度、頻譜特性、強震持續(xù)時間。

9.在大地震中，當覆蓋層較薄且下部是飽和的細砂或粉砂時，常會出現(xiàn)砂土液化現(xiàn)象。

10.從結(jié)構(gòu)抗震的角度出發(fā)，可以將橋梁震害歸為兩大類，即地基失效引起的破壞和結(jié)構(gòu)強烈振動引起的破壞。

11.橋梁抗震的目標是減輕橋梁工程的地震破壞，保障人民生命財產(chǎn)的安全，減少經(jīng)濟損失。

12.所謂地震超越概率，是指一定場地在未來一定時間內(nèi)遭遇到大于或等于給定地震的概率，常以年超越概率或設(shè)計基準期超越概率表示。13.確定性地震力計算方法主要有：靜力法、動力反應普法、動態(tài)時程分析法

14.抗震概念設(shè)計是指根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，正確地解決結(jié)構(gòu)總體方案，材料使用和細部構(gòu)造，以達到合理抗震設(shè)計的目的。

15.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的延性——在初始強度沒有明顯退化情況下的非彈性變形能力。曲率延性系數(shù)定義為截面的極限曲率與屈服曲率之比。

16.材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的變形能力——其達到破壞極限狀態(tài)時的最大形變；延性——非彈性變形的能力；而位移巖性系數(shù)——指最大位移與屈服位移之比。

17.在箍筋約束混凝土橋墩中，橫向箍筋有三個重要作用：1.提供斜截面的抗剪能力；2.約束核芯混凝土，大大提高混凝土的極限壓應變，從而大大提高塑性鉸區(qū)截面的轉(zhuǎn)動能力；3.阻止縱向受壓鋼筋過早屈曲。地震動和常用荷載區(qū)別：①常用荷載以力的形式出現(xiàn)，地震動則以運動的形式出現(xiàn)②常用荷載一般為短期內(nèi)大小不變的靜力，地震動是迅速變化的隨機振動③常用荷載大多數(shù)豎向的，地震動則是水平、豎向、甚至扭轉(zhuǎn)同時作用地震災害：①直接災害②次生災

害直接災害：

一、表破壞①地裂縫②滑坡③砂土液化④軟土地陷

二、建筑物破壞

三、生命線工程破壞 23 建筑物在地震中破壞程度分：①基本完好②輕微破壞③中等破壞④嚴重破壞⑤毀壞多級設(shè)防抗震設(shè)計思想①小震不壞②中震可修③大震不倒地震超越概率——定場地在未來一定時間內(nèi)遭到大于或等于給定地震的概率抗震概念設(shè)計——根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想、正確解決結(jié)構(gòu)總體方案、材料使用和細部構(gòu)造以達到合理抗震設(shè)計的目的27動力學問題三要素：①輸入（激勵）②系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)）③輸出（反應）28 確定地震分析中常用兩種地震動輸入：①地震力加速度反應譜②低振動加速度反應時程地震動方程建立：①總剛度矩陣②總質(zhì)量矩陣③總阻尼矩陣地震反應分析：①反應譜法②時程分析法

在橋梁結(jié)構(gòu)抗震驗算中不僅要驗算墩柱的抗剪能力和抗剪強度，還要驗算 支座等連接構(gòu)件能否有效工作

迄今、提出的結(jié)構(gòu)破壞準則：①強度破壞準則②變形破壞準則③能量破壞準則④變形和能量雙重破壞準則⑤基本性能的破壞準則

鋼筋混凝土墩柱的抗彎能力驗算包括：①抗彎強度驗算②延性能力驗算

延性兩方面能力①承受較大非彈性變形同時強度沒有明顯下降能力②利用滯回特性吸收能量能力 35 等位移準則——對于長周期的單自由度系統(tǒng)，系統(tǒng)的最大位移反應與完全彈性系統(tǒng)的最大位移反應在統(tǒng)計平均意義上相等

我國現(xiàn)行的《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》采用綜合影響系數(shù)對彈性地震進行折減

37對于用橋墩作為主要延性構(gòu)件的混凝土橋梁，能力保護構(gòu)件通常包括：①蓋梁設(shè)計②支座設(shè)計③基礎(chǔ)設(shè)計

橋梁減隔震系統(tǒng)包括：①柔性支承②阻尼裝置③構(gòu)造措施

常用減隔震裝置：①分層橡膠支座②鉛芯橡膠支座③滑動摩察型減隔震支座④高阻尼橡膠支座⑤鋼阻尼器⑥有阻尼器