工程結(jié)構(gòu)抗震 第二章2

1、第二章 橋梁震害 橋梁是生命線工程中的關(guān)鍵部分，在地震發(fā)生后的緊急救援和抗震救災(zāi)、災(zāi)后恢復(fù)重建中具有極其重要的地位。強(qiáng)烈地震可能導(dǎo)致橋梁受到嚴(yán)重?fù)p傷或倒塌，造成交通中斷，使抗震救災(zāi)工作受阻，以致造成生命和財產(chǎn)的更大損失，使震害程度擴(kuò)大。震害影響及原因地震對橋梁結(jié)構(gòu)造成的破壞現(xiàn)象，系統(tǒng)地揭示出結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中的缺陷，甚至是最微小的缺陷。因此，調(diào)查研究過去發(fā)生的破壞性地震中橋梁的震害現(xiàn)象，對于改進(jìn)橋梁設(shè)計和施工方法都極具價值。對橋梁震害現(xiàn)象開展調(diào)查研究，從中總結(jié)和吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，是橋梁抗震理論得以發(fā)展的一個重要手段?？梢哉f，橋梁抗震設(shè)計的歷史，也是人類對橋梁震害現(xiàn)象認(rèn)識的歷史。每一次大地震爆發(fā)后，人

2、們總是可以從中發(fā)現(xiàn)大量的人為工程的破壞；地震造成的結(jié)構(gòu)災(zāi)害，反過來又促進(jìn)了對地震現(xiàn)象和工程抗震的研究工作。另一方面，工程界也從結(jié)構(gòu)的破壞中，獲取關(guān)于結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的極其寶貴的資料，從而對抗震設(shè)計理論和設(shè)計方法進(jìn)行檢討、修正和發(fā)展，使結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計水平不斷地得到提高。引起橋梁震害的主要原因：所發(fā)生的地震強(qiáng)度超過了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)橋梁場地對抗震不利，地震引起地基失效或地基變形橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工錯誤橋梁結(jié)構(gòu)本身抗震能力不足從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的觀點(diǎn)出發(fā)，震害歸為兩類：地基失效引起的破壞（靜力作用）。結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈振動引起的破壞（動力作用）。從歷次破壞性地震中，通過調(diào)查總結(jié)發(fā)現(xiàn)，橋梁的震害現(xiàn)象可以歸納為以下幾類： 上部結(jié)

3、構(gòu)墜落 支承連接件破壞 橋臺、橋墩破壞 基礎(chǔ)破壞 其他震害現(xiàn)象橋梁震害及類型橋梁的組成、分類和結(jié)構(gòu)體系1. 基本組成五大部件五小部件五大部件(從傳遞荷載功能劃分) 橋跨結(jié)構(gòu)（上部結(jié)構(gòu)） 直接承擔(dān)作用荷載橋墩、橋臺、支座（下部結(jié)構(gòu)） 將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到基礎(chǔ) 防止路堤滑塌 傳力、保證橋梁的自由變形基礎(chǔ) 將橋梁結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基橋梁上、下部結(jié)構(gòu)組成部分示意圖五小部件橋面鋪裝(行車道鋪裝)排水防水系統(tǒng)欄桿(或防撞護(hù)欄)伸縮縫燈光照明橋面部分一般構(gòu)造圖橋面鋪裝伸縮縫 名詞術(shù)語低水位：枯水季節(jié)的最低水位。高水位：洪水季節(jié)的最高水位。設(shè)計水位：按規(guī)定設(shè)計洪水頻率算得的水位。通航水位：能保持船舶正常航行

4、的水位。水 位凈跨徑: 梁橋：設(shè)計水位上相鄰兩個橋墩（或墩臺）之間凈距 拱橋：兩拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離總跨徑： 各孔凈跨徑的總和，反映橋下泄洪能力計算跨徑: 梁橋：相鄰兩個支座中心之間的距離 拱橋：相鄰兩拱腳截面形心點(diǎn)之間水平距離標(biāo)準(zhǔn)跨徑: 梁橋：相鄰橋墩中心線或墩中心線至橋臺臺背前緣之間距離 拱橋：即凈跨徑橋梁全長: 兩橋臺側(cè)墻或八字墻尾端間的距離 （無橋臺的橋梁為橋面系長度）跨 徑高度橋梁高度（橋高）：橋面與低水位或橋下線路路面間高差橋下凈空高度：設(shè)計洪水位或通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)下緣距離建筑高度：行車路面至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣距離凈矢高：拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)連線的垂 直距離

5、計算矢高：拱頂截面形心至相鄰拱腳截面形心連線的垂直距離矢跨比（拱矢度）：拱圈/肋的計算矢高與計算跨徑之比橋梁的分類1）按受力體系劃分梁橋拱橋剛構(gòu)橋（剛架橋）懸索橋（吊橋）組合體系橋 梁橋南京長江大橋一孔128m，三聯(lián)九孔 各160m正橋總長1576m公、鐵兩用橋開封黃河大橋橋全長4475m108孔，其中77孔為跨徑50m 預(yù)應(yīng)力T梁，余為平順橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)彎梁橋山西平順縣3孔 283528m1990年建成梁橋小結(jié)主要承重構(gòu)件：梁、板受力特點(diǎn)（豎向力作用）： 主梁受彎矩、剪力，以彎為主。 墩臺只受豎向力，不產(chǎn)生水平反力。材料特點(diǎn)：抗彎能力強(qiáng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：簡支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋拱橋 丹河大橋

6、山西晉城石拱橋主跨146m橋全長413.17m貴州花魚洞橋桁架組合拱橋主跨150m1991年建成鋼拱橋拱橋小結(jié)主要承重構(gòu)件：拱圈、拱肋受力特點(diǎn)（豎向力作用）： 墩臺受豎向力、彎矩及水平推力， 拱圈主要受壓，也受彎矩和剪力。材料特點(diǎn)：抗壓能力強(qiáng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：跨越能力大，造型美觀，地基要求高， 施工較難剛構(gòu)橋（剛架橋）漢江橋陜西安康主跨176m全長542m1982年建成剛構(gòu)橋小結(jié)主要承重構(gòu)件：剛架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)（豎向力作用）： 柱腳有水平反力、豎直反力和彎矩， 梁部受彎為主，介于梁、拱之間。材料特點(diǎn)：鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼混結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：跨中建筑高度可較小，適合采用懸臂法施工，但剛結(jié)點(diǎn)施工困難，易于開裂。懸索

7、橋（吊橋）西藏達(dá)孜橋 纜索直接錨于山體，是較少見的獨(dú)塔懸索橋。香港青馬大橋 1997年建成通車，橋身總長度2200m，主跨長度1377m，離海面高62m，纜繩的直徑1.1m，長16000km，創(chuàng)造了世界最長的公鐵兩用吊橋紀(jì)錄。金門大橋跨徑1280m1937年建成，位于美國舊金山保持世界記錄27年亨伯爾橋Humber Bridge跨徑1410m1981年建成世界記錄保持到1997年江陰長江大橋跨徑1385m1999年建成明石海峽大橋建成于1998年，世界第一跨懸索橋，主跨1991m?？癸L(fēng)、抗震設(shè)計世界先進(jìn)水平，建橋期間承受7.2級地震。懸索橋受力圖示懸索橋小結(jié)主要承重構(gòu)件：纜索受力特點(diǎn)（豎向力作

8、用）： 纜索只受拉力， 錨碇受豎向力及水平推力。材料特點(diǎn)：高強(qiáng)鋼絲束結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：自重輕，跨越力強(qiáng)，剛度差，變形及振動大斜拉橋南京長江二橋、主跨628m、2001年建成多多羅大橋建于1998年，日本塔高224m主跨長890m蘇通大橋 主跨跨徑達(dá)到1088米 斜拉橋小結(jié)主要承重構(gòu)件：主梁和拉索受力特點(diǎn)（豎向力作用）： 斜拉索只受拉力 主梁受彎材料特點(diǎn)：高強(qiáng)鋼絲束結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：梁內(nèi)彎矩、梁體尺寸和重量大大減少其它組合體系橋上部結(jié)構(gòu)自身因直接的地震動力效應(yīng)而毀壞的現(xiàn)象極為少見，但因支承連接件失效或下部結(jié)構(gòu)失效等引起的落梁、主梁的移動、扭曲、裂縫等現(xiàn)象，在破壞性地震中常有發(fā)生，其中落梁現(xiàn)象最為嚴(yán)重。從梁體下落

9、的形式看，有順橋向的、也有橫橋向的和扭轉(zhuǎn)滑移的，但統(tǒng)計數(shù)字表明，順橋向的落梁占絕大多數(shù),約占全部橋梁落梁總數(shù)的80-90%。梁端撞擊橋墩側(cè)壁，給下部結(jié)構(gòu)帶來很大的破壞，從而有可能造成更大的震害。2.1 上部結(jié)構(gòu)的震害1）上部結(jié)構(gòu)自身震害，如鋼結(jié)構(gòu)的屈曲破壞。屈曲就是失穩(wěn),指一個構(gòu)件還沒有達(dá)到屈服時就喪失承載力。整體失穩(wěn)： 對于一個長細(xì)的壓桿，當(dāng)荷載還沒有達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)的屈服承載力時，壓桿就進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，從而倒塌。局部失穩(wěn)： 比如壓一個薄壁的圓筒，很容易看到整個筒沒事，但是局部的鋼板鼓出來或者凹進(jìn)去，這算作局部失穩(wěn),或者叫做局部屈曲。2）上部結(jié)構(gòu)的移位震害橋梁上部結(jié)構(gòu)的位移震害在破壞性地震中極為常

10、見，這種震害表現(xiàn)為橋梁上部結(jié)構(gòu)的縱向位移、橫向位移以及扭轉(zhuǎn)位移。一般來說，設(shè)置伸縮縫的地方比較容易發(fā)生位移震害。在破壞性地震中，最為常見的是橋梁上部結(jié)構(gòu)的縱向位移和落梁震害。落梁梁與墩（臺）位移過大梁的支撐長度不夠支座破壞梁間碰撞落 梁落 梁上部結(jié)構(gòu)的移位震害3）上部結(jié)構(gòu)的碰撞震害如果相鄰結(jié)構(gòu)的間距過小，在地震中就有可能會發(fā)生碰撞，產(chǎn)生非常大的碰撞力，從而使結(jié)構(gòu)受到破壞。橋梁在地震中的碰撞，比較典型的有：相鄰跨上部結(jié)構(gòu)的碰撞，上部結(jié)構(gòu)與橋臺的碰撞，以及相鄰橋梁間的碰撞。 2.2 支承連接件破壞： 橋梁支座、伸縮縫等支承連接件歷來被認(rèn)為是橋梁結(jié)構(gòu)體系中抗震性能比較薄弱的一個環(huán)節(jié)，在歷次破壞性地震

11、中，支承連接件的震害現(xiàn)象都較普遍。支座破壞傳遞的上部結(jié)構(gòu)慣性力 支座的設(shè)計強(qiáng)度橋梁支座是橋梁抗震的薄弱部位，震害極為普遍。破壞形式主要表現(xiàn)為支座錨固螺栓拔出剪斷、活動支座脫落及支座本身構(gòu)造上的破壞。伸縮縫破壞在地震中，如果支承連接件不能承受上、下部結(jié)構(gòu)的相對位移，支承連接件就可能失效。由于支承連接件失效，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間將產(chǎn)生更大的相對位移，如果沒有受到其它約束，上部結(jié)構(gòu)就可能與下部結(jié)構(gòu)脫開，并導(dǎo)致梁體墜毀。由于落梁的強(qiáng)烈沖擊力，下部結(jié)構(gòu)也將遭受嚴(yán)重的破壞。例如，在1975 年海城地震和1976 年唐山地震中，就有不少橋梁因支承連接件破壞引起落梁并最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌的例子。1989 年美國

12、洛馬普里埃塔地震中舊金山奧克蘭海灣大橋一跨落梁。支承連接件失效的原因，主要是設(shè)計低估了相鄰梁跨之間的相對位移。一般來說，橋梁相鄰跨之間在未來隨機(jī)發(fā)生的地震作用下的相對位移難于準(zhǔn)確確定，因此支承連接件破壞有時是很難避免的；有證據(jù)表明，支承連接件破壞有時對整個結(jié)構(gòu)反而有利。在實(shí)際設(shè)計中，需要著重考慮的是如何避免因支承連接件失效而導(dǎo)致的落梁現(xiàn)象。在這方面的實(shí)際作法是： 一，規(guī)范規(guī)定支承連接部位的支承面寬度必須滿足 一定要求； 二，規(guī)定在簡支的相鄰梁之間安裝縱向約束裝置。城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定：直線簡支粱梁端至墩臺帽或蓋梁邊緣的最小距離a（cm）不小于70+0.5L，其中L為梁的計算跨徑；而斜橋和曲

13、線橋梁的最小支承寬度則還應(yīng)分別考慮斜交角和圓心角。城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定：過渡墩及橋臺處的支座墊石不宜高于10cm，且順橋向宜與墩臺最邊緣平齊。約束裝置的設(shè)計要點(diǎn)是：在正常使用條件下，要有足夠的變形冗余度，以滿足溫度、制動力等作用的變形需要，而在地震作用下，結(jié)構(gòu)的相對變形較大時，又要有足夠的約束能力防止落梁震害的發(fā)生。下部結(jié)構(gòu)失效，主要指橋墩和橋臺失效。如果下部結(jié)構(gòu)不能抵抗其自身的慣性力和由支座傳遞的上部結(jié)構(gòu)的地震力，墩和臺就會開裂甚至折斷。在早期，橋墩往往不具備延性能力，因此一旦抗力不足，就會導(dǎo)致橋墩脆性破壞并很快失去承載能力。由于墩臺失效，其支承的上部結(jié)構(gòu)也將遭受嚴(yán)重的破壞。2.3 下部

14、結(jié)構(gòu)的震害橋墩的破壞，一般是從接縫處的輕微斷裂開始，繼而擴(kuò)展到四周而造成破壞； 素混凝土也會因施工縫而產(chǎn)生斷裂。震害的進(jìn)一步發(fā)展，會導(dǎo)致斷裂面上下的墩身移位，最終使斷裂面以上的墩身翻落而釀成極大的震害。鋼筋混凝土橋墩大量遭受嚴(yán)重破壞，是近期橋梁震害的一個特點(diǎn)。橋墩遭受破壞的內(nèi)因，主要源于設(shè)計和構(gòu)造兩方面的缺陷，包括： 設(shè)計抗彎強(qiáng)度不足 設(shè)計抗剪強(qiáng)度不足 構(gòu)造缺陷地震引起的橋墩破壞鋼筋混凝土墩柱破壞形式主要有彎曲破壞和剪切破壞。另外，墩柱的基腳破壞也是一種可能的破壞形式，彎曲破壞是延性的，多表現(xiàn)為開裂、混凝土剝落壓潰、鋼筋裸露和彎曲等，并會產(chǎn)生很大的塑性變形。而剪切破壞是塑性的，伴隨著強(qiáng)度和剛度

15、的急劇下降。一般比較高柔的橋墩多為彎曲型破壞；而矮粗的橋墩，多為剪切破壞；介于兩者之間的為混合型。1）彎曲破壞開裂、水平彎曲裂縫 受拉鋼筋屈服 混凝土保護(hù)層脫落、塑性鉸范圍擴(kuò)大 鋼筋壓屈（或拉斷）,內(nèi)部混凝土壓碎、崩裂 由于約束箍筋的不足，以及縱向主筋的焊接接頭破壞引起的。1995年阪神地震中墩柱倒塌在地震中，墩柱根部發(fā)生嚴(yán)重的保護(hù)層混凝土剝落，而且箍筋所包圍的核心混凝土也已被壓碎。這一震害主要是由于約束箍筋的配置不足引起的1995年日本阪神地震中發(fā)生的墩柱彎曲破壞集鹿大橋?yàn)?50m單塔單索面斜拉橋，塔梁固結(jié)體系。地震時，該橋正在施工中，在塔梁連接處，塔柱一側(cè)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁沒完全施工完。地

16、震中，斜拉橋的塔柱在塔梁連接處發(fā)生嚴(yán)重開裂，并伴隨保護(hù)層混凝土的剝落1999年臺灣集集地震中集鹿大橋的震害過去由于對橋墩地震破壞的認(rèn)識不足，縱向鋼筋往往在墩底搭接或焊接，橋墩的主筋通常未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度就因焊接強(qiáng)度不夠或搭接失效而彎曲破壞。還有一種情況，是設(shè)計地震力取值偏低造成的。由于設(shè)計地震力取值偏低，當(dāng)與其它靜力荷載效應(yīng)組合時，計算彎矩圖數(shù)值偏低，而且形狀也不對，據(jù)此確定的橋墩反彎點(diǎn)位置偏差也很大，使所配縱向鋼筋在橋墩中過早切斷，造成橋墩在中間位置發(fā)生彎剪破壞。箍筋不足是橋墩遭受嚴(yán)重破壞的主要原因。2）剪切破壞（彎剪破壞）開裂、水平彎曲裂縫 斜向剪切裂縫 箍筋屈服、剪切裂縫增長 脆性裂切破壞最

17、為慘重的墩柱剪切破壞發(fā)生在1995年日本的阪神地震。在地震中，阪神高速線在神戶市內(nèi)的高架橋共18個獨(dú)柱墩剪斷,長500m左右的梁側(cè)向傾倒。模擬分析結(jié)果表明，獨(dú)柱墩剪切破壞的主要原因是縱向鋼筋過早切斷（有1/3縱筋在1/5墩高處被切斷）和約束箍筋不足；獨(dú)柱墩剪切破壞導(dǎo)致重量較大的梁體側(cè)傾，造成橋梁倒塌阪神地震中獨(dú)柱墩的倒塌由于縱向鋼筋的連接失敗和約束箍筋不足引起的阪神地震中矮墩的剪切毀壞1971年美國圣費(fèi)南多地震中，州際高速公路5號和10號之間立交橋結(jié)構(gòu)發(fā)生的墩柱剪切破壞。圖中可見，墩柱的兩端沒有彎曲破壞的跡象，而剪切破壞卻發(fā)生在墩柱中部。顯然，是由于墩柱的剪切強(qiáng)度低于彎曲強(qiáng)度造成的。墩柱的中部

18、，往往橫向約束鋼筋（箍筋）配置較少，因而剪切強(qiáng)度相對較低圣費(fèi)南多地震中墩柱的剪切破壞一座下穿式立交橋的兩種墩柱發(fā)生的脆性剪切破壞。喇叭型墩在墩柱截面突變處發(fā)生剪切破壞，而柱型墩則在墩柱中部發(fā)生剪切破壞臺灣集集地震中實(shí)體矮墩的剪切破壞設(shè)計抗剪強(qiáng)度不足過去設(shè)計的橋墩，其橫向鋼筋直徑通常較小，間距也往往在3050cm 之間，顯然不足于抵抗強(qiáng)烈地震動引起的橫向剪力作用。構(gòu)造缺陷構(gòu)造缺陷主要包括：橫向約束箍筋數(shù)量不足和間距過大，因而不足于約束混凝土和防止縱向受壓鋼筋屈曲；縱向鋼筋在墩底搭接或焊接；縱筋在橋墩中過早切斷；縱向鋼筋和橫向箍筋錨固長度不足；箍筋端部沒有作成彎鉤等。3）墩柱的基腳破壞 墩柱基腳的

19、震害相當(dāng)少見，但一旦出現(xiàn)，則可能導(dǎo)致墩梁倒塌的嚴(yán)重后果。 一般是由于墩底主鋼筋的構(gòu)造處理不當(dāng)，造成主鋼筋的錨固失敗引起。在1971年美國的圣費(fèi)南多地震中，就發(fā)生了一例。圖中，22根螺紋鋼筋從樁基礎(chǔ)中拔出，導(dǎo)致橋墩倒塌。很顯然，是由于墩底主鋼筋的構(gòu)造處理不當(dāng)，造成主鋼筋的錨固失敗引起的?？梢?，保證墩柱和下部基礎(chǔ)的整體作用是相當(dāng)重要的圣費(fèi)南多地震中墩柱基腳主筋拔出4）框架墩的震害城市高架橋中常見的框架墩，在地震中有不少震害的例子框架墩的震害主要表現(xiàn)為：蓋梁的破壞，墩柱的破壞，以及節(jié)點(diǎn)的破壞。蓋梁的破壞形式主要有：剪切強(qiáng)度不足（當(dāng)?shù)卣鹆椭亓ΟB加時）引起的剪切破壞；蓋梁負(fù)彎矩鋼筋的過早截斷引起的彎曲

20、破壞；以及蓋梁鋼筋的錨固長度不夠引起的破壞。墩柱的破壞形式與其它墩柱類似。而節(jié)點(diǎn)的破壞主要是剪切破壞。剪切破壞是脆性的，伴隨著強(qiáng)度和剛度的急劇下降。美國洛馬普里埃塔地震中框架節(jié)點(diǎn)的剪切破壞5）橋臺震害在歷年的地震中，橋臺的震害較為常見。除了地基喪失承載力（如砂土液化）等引起的橋臺滑移外，橋臺的震害主要表現(xiàn)為臺身與上部結(jié)構(gòu)（如梁）的碰撞破壞，以及橋臺向后傾斜。臺灣集集地震中橋臺的震害2.4 基礎(chǔ)的震害地震引起地基的液化，使承載力下降，引起基礎(chǔ)下沉。進(jìn)一步引起橋梁墩臺的沉陷，多出現(xiàn)在承載力不很高的砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂土等地基中。地基的液化使其剪切強(qiáng)度大大降低，使橋梁基礎(chǔ)及橋臺受靜土壓力和地震土壓力的

21、作用而沿液化層水平滑移或轉(zhuǎn)動。橋梁基礎(chǔ)因周圍地基崩塌通常最易發(fā)生在飽和松砂、軟粘土以及粉砂土層層面呈傾斜的場合，或者有填土等情況。地基失效引起的橋梁結(jié)構(gòu)破壞，在國外建于20 世紀(jì)70 年代以前的橋梁的震害現(xiàn)象中占有很大的比例。例如，在1964 年美國阿拉斯加地震、1968 年日本十勝沖地震、1970 年新西蘭馬丹地震。我國1966 年邢臺地震、1975 年海城地震和1976 年唐山地震等等中，多數(shù)橋梁的破壞均源自于此。地基液化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(yīng)該重視這個問題，并設(shè)法加以避免。比如，在橋梁選址時，應(yīng)盡量避開活動斷層及其鄰近地段，避開危及橋梁結(jié)

22、構(gòu)安全、有可能滑坡或崩塌地段，避開有可能液化的軟弱土層地段。如果無法避開上述地段，則應(yīng)考慮對地基進(jìn)行處理或采用深基基礎(chǔ)?；A(chǔ)破壞：擴(kuò)大基礎(chǔ)自身的震害現(xiàn)象極少發(fā)現(xiàn)，然而有時因不良的地質(zhì)條件，也會出現(xiàn)沉降、滑移等；樁基礎(chǔ)的承臺由于體積、強(qiáng)度和剛度都很大，因此也極少發(fā)生破壞，但樁基的破壞現(xiàn)象則時有發(fā)現(xiàn)，尤其是對深樁基礎(chǔ)。樁基震害有極大的隱蔽性。許多樁基的震害是通過上部結(jié)構(gòu)的震害體現(xiàn)出來的。但是，有時上部結(jié)構(gòu)震害輕微，而開挖基礎(chǔ)卻發(fā)現(xiàn)樁基已產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞，甚至發(fā)生斷裂破壞。而且修復(fù)的難度相當(dāng)大。2.5 橋梁震害的教訓(xùn)及對策 由于地震是一種隨機(jī)性很強(qiáng)的偶然作業(yè)，如果要求結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作業(yè)下仍保持不發(fā)生損傷，顯

23、然是不經(jīng)濟(jì)的、也是不合理的，因此對橋梁結(jié)構(gòu)的震害也應(yīng)有一個科學(xué)的認(rèn)識。 橋梁結(jié)構(gòu)的震害多種多樣，但每一種震害發(fā)生以后對整體結(jié)構(gòu)的影響是大不相同的，同時每一種震害的發(fā)生機(jī)理也是不同的。 幾十年的橋梁震害、以及橋梁抗震設(shè)計的實(shí)踐告訴我們：合理的結(jié)構(gòu)型式和較強(qiáng)的抗震能力可以大大減輕甚至避免震害的產(chǎn)生。一、支撐連接部件失效在地震中，如果支承連接部件失效，橋梁結(jié)構(gòu)就會喪失整體性，原來的傳力途徑失效，計算簡圖不再明確。更為嚴(yán)重的是，部結(jié)構(gòu)可能與下部結(jié)構(gòu)脫開，導(dǎo)致梁體墜毀。而落梁的強(qiáng)烈沖擊力又可能使下部結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重的破壞。支承連接部件失效一般始于支座破壞。固定支座破壞主要表現(xiàn)為支座與梁的連接構(gòu)件，支座部件，

24、以及墩臺上的錨固構(gòu)件破壞，是強(qiáng)度不足引起的。而活動支座的破壞主要是支座位移超出了允許范圍（脫落），是由于支座的位移能力不足引起的。支座破壞之后，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間將產(chǎn)生更大的相對位移。在設(shè)有伸縮裝置的部位，如果設(shè)計低估了這一相對位移，在墩、臺頂，以及掛梁支承牛腿處設(shè)置的支承面太窄，又沒有可靠的約束裝置，就有可能產(chǎn)生落梁。在隨機(jī)發(fā)生的地震作用下，橋梁梁、墩之間的相對位移是很難準(zhǔn)確預(yù)測的，因此要避免落梁震害比較困難。在實(shí)際設(shè)計中，各國的做法是： 一，規(guī)范規(guī)定支承連接部位的支承面最小寬度； 二，規(guī)定在簡支的相鄰梁之間安裝縱向約束裝置二 碰撞引起的破壞 在地震中，碰撞產(chǎn)生的撞擊力非常大，往往會使橋梁結(jié)構(gòu)受到破壞。相鄰橋梁間的碰撞通過設(shè)置較大的間距可以避免。相鄰跨上部結(jié)構(gòu)之間，以及上部結(jié)構(gòu)與橋臺之間的碰撞卻很難避免，因?yàn)樵诘卣疬@種隨機(jī)荷載作用