橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和方法

1、橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和方法橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和方法通過本學(xué)期所學(xué)的《土木工程地質(zhì)》，我們初步了解到了橋梁工程。橋梁是交通生命線工程中的重要組成部分，震區(qū)橋梁的破壞不僅直接阻礙了及時救災(zāi)行動，使得次生災(zāi)害加重，導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)以及間接經(jīng)濟(jì)損失巨大，而且給災(zāi)后的恢復(fù)與重建帶來困難。在近30年的國內(nèi)外大地震中，橋梁破壞均十分嚴(yán)重，橋梁震害及其帶來的次生災(zāi)害均給橋梁抗震設(shè)計(jì)以深刻的啟示。在以往地震中城市高架橋或公路上梁橋的墩柱的屈曲、

2、開裂、混凝土剝落、壓潰、剪斷、鋼筋裸露斷裂等震害，橋梁防震越來越受到各國工程師的重視。所以結(jié)合所學(xué)現(xiàn)代剛橋等知識及搜集的資料，本文將大致講述橋梁工程抗震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和方法。首先我們了解下地震帶給橋梁的具體破壞影響，這樣才可以采取相應(yīng)措施來防止。橋梁上部結(jié)構(gòu)由于受到墩臺、支座等的隔離作用，在地震中直接受慣性力作用而破壞的實(shí)例較少，由于下部結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞則是橋梁結(jié)構(gòu)破壞的主要形式，下部結(jié)構(gòu)常見的破壞形式有以下幾種：1)支承連接

3、部件失?。汗潭ㄖё鶑?qiáng)度不足、活動支座位移量不夠、橡膠支座梁底與支座底發(fā)生滑動，在地震力作用下支座破壞，致使梁體發(fā)生位移導(dǎo)致落梁。2)墩臺支承寬度不滿足防震要求，防落梁措施設(shè)計(jì)不合理，在地震力作用下，梁、墩臺間出現(xiàn)較大相對位移，導(dǎo)致落梁現(xiàn)象的發(fā)生。3)伸縮縫、擋塊強(qiáng)度不足，在地震力作用下伸縮縫碰撞破壞擠壓破壞、擋塊剪切破壞，都起不到應(yīng)有作用，導(dǎo)致落梁。接下來將從兩個方面講述抗震設(shè)計(jì)?？拐鹪O(shè)計(jì)的主要內(nèi)容抗震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容目前橋梁工程的設(shè)計(jì)主

4、要配合靜力設(shè)計(jì)進(jìn)行，但貫穿整個橋梁設(shè)計(jì)的全過程。與靜力設(shè)計(jì)一樣，橋梁工程的抗震設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)綜合性的工作。橋梁抗震進(jìn)行地震反應(yīng)分析，正確預(yù)測地震對橋梁結(jié)構(gòu)的影響是進(jìn)行橋梁抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。地震反應(yīng)分析要解決三個關(guān)鍵問題：1）確定合適的地震輸入2）建立結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及振動方程：一般采用有限元方法將結(jié)構(gòu)離散化，建立橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，然后確定各離散單元的力學(xué)特性，最終建立相應(yīng)的地震振動方程。3）選擇合適的方法求解地震振動方程得到地震反應(yīng)。下面

5、將詳細(xì)解決這三個問題1地震輸入的確定在確定性地震反應(yīng)分析中，一般采用兩種地震動輸入，即地震加速度反應(yīng)譜和地震動加速度時程。采用反應(yīng)譜法進(jìn)行地震反應(yīng)分析時，一般采用地震加速度反應(yīng)譜作為地震輸入。反應(yīng)譜的選取比較簡單，一般根據(jù)場地條件和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)規(guī)范選取。如果做過場地地震安全性評價，則可以選取場地的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜作為輸入。采用動態(tài)時程法進(jìn)行地震反應(yīng)分析時，一般采用地震動加速度時程作為地震輸入。地震動加速度時程的選擇主要有三個方法，即直接利用

6、地震記錄丶采用人工地震加速度時程和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化地震加速度時程。選擇加速度時程時，必須把握住三個特征，即加速度峰值的大小，波形和強(qiáng)震持續(xù)時間。在選擇強(qiáng)震記錄時，除了最大峰值加速度應(yīng)符合橋梁所在地區(qū)的設(shè)防要求外，場地條件也應(yīng)該盡量接近，也就是該地震波的主要周期應(yīng)盡量接近于橋址場地附近同類地質(zhì)條件下的強(qiáng)震記錄，則是最佳選擇，應(yīng)優(yōu)先采用。在地震反應(yīng)分析中，地震反應(yīng)一般分別沿兩個最不利方向，縱橋向和橫橋向輸入。而且縱橋向或橫橋向地震驗(yàn)算是分別進(jìn)行的

7、，不考慮正交地震力的合成。關(guān)于豎向地震輸入，我國鐵路工程和公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范都規(guī)定，只有位于烈度為9度區(qū)的懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震力作用，其地震力系數(shù)為水平向的0.5倍。但需要指出來的是，拱橋?qū)τ谪Q向地震非常敏感，一般都應(yīng)考慮。地震動的輸入方式又可分為同步，不同步多點(diǎn)輸入。對于小中橋梁，進(jìn)行同步輸入。對于橋梁長度很大的橋梁，各支撐點(diǎn)可能位于顯著不同的場地土上，由此導(dǎo)致各支撐處輸入地震動的不同，在地震反應(yīng)分析中就要考慮多支撐不同激勵簡稱多