第二講橋梁震害

1、橋梁抗風(fēng)與抗震李宏偉E-mail：塔里木大學(xué)水建學(xué)院土木系第二章 橋梁震害上部結(jié)構(gòu)震害支座震害下部結(jié)構(gòu)震害基礎(chǔ)震害橋梁震害對策第二章 橋梁震害橋梁震害 原因一（震害本身）超出抗震設(shè)防場地情況主觀原因抗震能力差 原因二（結(jié)構(gòu)自身）地基失效-靜力作用結(jié)構(gòu)強(qiáng)振（抗震設(shè)防等級和質(zhì)量問題）-動力作用第二章 橋梁震害汶川地震斷層附近的橋梁損壞G213線百花大橋垮塌（距活動斷層約1.0km）映秀順河橋倒塌（穿過中央斷裂帶）第二章 橋梁震害汶川地震地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致橋梁損毀映秀至汶川公路（一碗水順河橋被崩塌體砸毀）映秀至臥龍公路（漁子溪2號橋被落石砸垮）第二章 橋梁震害結(jié)構(gòu)振動導(dǎo)致震害 上部結(jié)構(gòu)震害（自身、移位、碰

2、撞） 支座震害（橡膠） 下部結(jié)構(gòu)震害墩柱破壞（彎曲、剪切、基腳）框架墩（蓋梁、墩柱、節(jié)點）橋臺（臺身與上部結(jié)構(gòu)碰撞破壞、橋臺向后傾斜） 基礎(chǔ)震害地基失效（土體滑移和砂土液化）慣性力引起群樁樁基剪切、彎曲破壞，設(shè)計不當(dāng) 橋梁震害對策第二章 橋梁震害橋梁上部結(jié)構(gòu)自身震害-比較少見阪神地震鋼箱梁局部屈曲破壞阪神地震拱橋風(fēng)撐屈曲破壞第二章 橋梁震害橋梁上部結(jié)構(gòu)移位震害（橫向、縱向、扭轉(zhuǎn)）阪神地震上部結(jié)構(gòu)橫向移位阪神地震上部結(jié)構(gòu)縱向移位第二章 橋梁震害汶川地震上部結(jié)構(gòu)橫向移位扭轉(zhuǎn)移位第二章 橋梁震害舊金山-奧克蘭海灣大橋一跨落梁第二章 橋梁震害橋梁上部結(jié)構(gòu)碰撞震害美國洛馬地震相鄰上部結(jié)構(gòu)碰撞汶川地震相鄰

3、上部結(jié)構(gòu)碰撞第二章 橋梁震害橋梁支座震害（抗震設(shè)計考慮不周、構(gòu)造措施不足、支座形式和材料本身缺陷）汶川地震盆式支座破壞汶川地震板式支座破壞第二章 橋梁震害橋梁下部結(jié)構(gòu)震害（高柔橋墩，彎曲破壞；矮粗橋墩，剪切破壞；兩者之間，為混合型）美國北嶺地震箍筋不足破壞汶川地震墩柱彎曲破壞第二章 橋梁震害美國圣費南多地震墩柱基腳破壞日本阪神地震墩柱剪切破壞第二章 橋梁震害美國洛馬地震挑臂節(jié)點剪切裂縫美國洛馬地震下節(jié)點剪切破壞第二章 橋梁震害第二章 橋梁震害橋梁橋臺震害-較為常見臺灣集集地震橋臺向后傾斜：臺后填土不夠密實汶川地震橋臺破壞第二章 橋梁震害汶川地震橋臺胸墻破壞汶川地震橋臺護(hù)坡垮塌破壞第二章 橋梁震

4、害橋梁基礎(chǔ)震害-較為常見（地基失效、慣性破壞、設(shè)計不當(dāng)）美國洛馬地震橋臺剪切破壞日本阪神地震橋臺剪切破壞第二章 橋梁震害日本阪神地震樁基與承臺鏈接失效第二章 橋梁震害美國洛馬地震承臺破壞第二章 橋梁震害橋梁震害對策 綜合評價體系對通行能力的影響（是否封閉）對結(jié)構(gòu)安全的影響（原因、防護(hù)措施）結(jié)構(gòu)損傷的難易程度（是否便于檢修、修復(fù)或更換） 橋梁震害按產(chǎn)生機(jī)理分類支撐部件失效（支撐面最小寬度、鏈接約束）碰撞引起的破壞（相鄰結(jié)構(gòu)之間添加緩沖材料）橋墩和橋臺破壞（防止塑性鉸產(chǎn)生）基礎(chǔ)破壞（軟弱地基的特殊處理方法） 震害對策 重視總體設(shè)計；重視延性抗震；重視局部構(gòu)造設(shè)計；重視橋梁支撐的抗震設(shè)計；重視復(fù)雜橋

5、梁的地震反應(yīng)分析。第二章 橋梁震害縱向約束裝置支撐部件第二章 橋梁震害碰撞措施第二章 橋梁震害 橋墩和橋臺破壞墩柱延性不足：橫向約束箍筋配置不足（延性抗震設(shè)計）構(gòu)造缺陷：橫向約束箍筋間距過大，搭接失效，縱筋過早切斷，錨固長度不足抗剪強(qiáng)度不足：橫向箍筋配置不足（能力保護(hù)設(shè)計） 基礎(chǔ)破壞土破壞：斷層通過，造成基礎(chǔ)移位、沉降（避讓）砂土液化：防液化措施樁身破壞：能力保護(hù)設(shè)計第三章 橋梁抗震概論p 橋梁抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 概率 多級設(shè)防的抗震設(shè)計思想 一般工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的決策 橋梁工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)決策p 橋梁抗震設(shè)計流程 基本流程介紹 抗震設(shè)計流程實例第三章 橋梁抗震概論 橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

6、：損失在可接受范圍內(nèi)、結(jié)構(gòu)具有抗震能力決定因素：社會經(jīng)濟(jì)狀況、地震危險性、工程結(jié)構(gòu)的重要性第三章 橋梁抗震概論 城市橋梁抗震設(shè)計原則（CJJ166-2011） 使城市橋梁經(jīng)抗震設(shè)防后，減輕結(jié)構(gòu)的地震破壞，避免人員傷亡，減少工程直接經(jīng)濟(jì)損失和因交通運(yùn)輸中斷或阻滯導(dǎo)致的間接經(jīng)濟(jì)損失。 設(shè)防目標(biāo)E1：各類橋梁一般不受損壞或不需修復(fù)可繼續(xù)使用；E2：A類橋梁可發(fā)生局部輕微損傷，不需修復(fù)或經(jīng)簡單修復(fù)可繼續(xù)使用；B類、C類橋梁應(yīng)保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)構(gòu)損傷，經(jīng)加固修復(fù)后仍可繼續(xù)使用。第三章 橋梁抗震概論 設(shè)防水準(zhǔn)（地震超越概率或地震重現(xiàn)期）地震超越概率P：未來一定時間內(nèi)遭到大于或等于給定地震概率（50年

7、10%超越概率-基本烈度7度）地震重現(xiàn)期T ：一定場地出現(xiàn)大于或等于給定地震的平均時間間隔 T=-T0/ln1-P 475=-50/ln1-0.1 式中：T0為設(shè)計基準(zhǔn)期第三章 橋梁抗震概論 多級設(shè)防的抗震設(shè)計思想 “小震不壞、中震可修、大震不倒小震不壞、中震可修、大震不倒”單一水準(zhǔn)設(shè)防，一階段設(shè)計雙水準(zhǔn)設(shè)防、三水準(zhǔn)設(shè)防、兩階段設(shè)計三水準(zhǔn)設(shè)防、三階段設(shè)計多水準(zhǔn)設(shè)防、多性能目標(biāo)的基于性能的抗震設(shè)計第三章 橋梁抗震概論一般工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的決策第三章 橋梁抗震概論橋梁工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)決策第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論橋梁最低抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范 第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論中國地震動參數(shù)區(qū)劃分中國地震動參數(shù)區(qū)劃分第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論大型橋梁工程的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論第三章 橋梁抗震概論 橋梁工程 抗震設(shè)計流程目的：保證橋梁工程在設(shè)防地震下的安全性，滿足抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)：正確選擇能有效抵抗地震作用的結(jié)構(gòu)形式合理分配結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量和阻尼等動力參數(shù)，最大限度地利用構(gòu)建和材料的承載能力和變形能力；正確估