高烈度山區(qū)橋梁抗震技術

高烈度山區(qū)橋梁抗震技術探討高烈度山區(qū)橋梁抗震技術探討通過對汶川大地震災害經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)，在設計過程中，應以工程概念為依據(jù)，首先從有利于提高結(jié)構抗震力的概念上，用符合工程客觀規(guī)律和本質(zhì)的方法，對所設計的對象作宏觀的控制。調(diào)查與分析橋梁的震害及其產(chǎn)生的原因是建立正確的抗震設計工作方法，采取有效抗震措施的科學依據(jù)。概念設計重于計算設計2011年6月，我院承接了四川綿陽至九寨溝高速公路平武至九寨溝段初步設計任務，本項目屬于山嶺區(qū)，地形起伏極大，依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，本標段內(nèi)路線走廊帶地震動峰值加速度為0.2g，地震烈度為Ⅷ度。“5.12”汶川地震橋梁震害表現(xiàn)形式:

梁體位移、落梁破壞。支座破壞。橋墩、臺破壞及損傷。橋梁基礎損壞。地震誘發(fā)的次生地質(zhì)災害高烈度山區(qū)橋梁抗震技術探討橋梁支座震害下部結(jié)構震害Part

1Part

2Part

3上部結(jié)構震害課程開發(fā)Part

4Part

5Part

6基礎的震害次生災害引起的震害橋梁抗震計算設計上部結(jié)構震害一據(jù)調(diào)查，上部結(jié)構自身因直接地震力效應損壞的比較少，因支承連接件失效、梁相對墩（臺）位移過大、或梁間破壞等引起的落梁、主梁移動、扭曲、擋塊破壞、裂縫等現(xiàn)象較多。主梁移動震害包括縱橋向移位、橫橋向移位和平面旋轉(zhuǎn)。1、震害分析上部結(jié)構震害一2、對策加強橋面縱向連續(xù)性，優(yōu)化蓋梁斷面，增加主梁擱置長度。增加主梁限位裝置，尤其要增加高墩多聯(lián)長橋的防落梁措施。充分考慮不同聯(lián)跨的偶聯(lián)作用，在伸縮縫處增設防落裝置。對于高墩橋梁，增加高墩的彈塑性分析，避免個別高墩自振周期與整體結(jié)構自振周期相差過大。設計中應將支座、主梁擱置長度、主梁限位裝置作為一個統(tǒng)一的防落梁系統(tǒng)來考慮?？v橋向移位的對策上部結(jié)構震害一應盡量減少彎、斜橋的比例。橫橋向移位的對策橫向擋塊應根據(jù)跨徑、不同結(jié)構型式采用不同的尺寸，結(jié)構配筋必須注意具備足夠錨固長度。為避免擋塊撕裂性破壞，應適當增加擋塊與梁體間的距離，并在兩者間設置木塊、橡膠墊塊等緩沖裝置。橋梁喚支座凍震害二1、震萌害分涂析橋梁健支座虹是橋略墩與薦梁體侍聯(lián)系次、傳鑰力的毫關鍵鼠部位共，強震彩時梁擺的縱衣、橫擋向位達移過嫂大，運支座訂受到昨很大峰剪力竹和變修形，典導致望支座緩破壞，汶垃川地紗震支究座破慣壞的凍型式因主要往表現(xiàn)陪為支頓座錨達固螺舞栓拔嚼出、饑剪斷悟、活聽動支豆座脫唱落、嚷支座很撕裂慰及滑密移等用。二對支愈座抗桿震設祝計時沸，要李求支虎座的肌錨栓碑、防貝震板饑等除饅有足位夠的闖抗震上強度厭外，懇還要搶考慮悅有足漸夠安應全的治防落查梁和管隔震罵支座困。2、對吧策橋梁熔支座蜓震害對策在簡明支的斤相鄰沃之間叼安裝揭縱向瓣約束膛裝置指及增卸加支酒座支溝承面片寬度岔。三橋梁陶是多舟支點旺的長論線形精結(jié)構堵，橋蜘墩間喇的差砍動位始移也潮相對佛較大叔。在地震旁瞬間蹈反復喜震動作用是下，蓋梁安下方稼或柱決身與技基礎鬼的聯(lián)燦接處剖常出夕現(xiàn)受臉壓邊胞緣混咸凝土雪崩潰攀、鋼舍筋裸春露屈倍曲、坡鋼筋狀從淺耽基礎識中被系拔出墻等破待壞。下部庫結(jié)構欄震害1、震乖害分攀析橋墩混凝土壓裂、崩碎橋臺移動翼墻損壞三（1）奸橋型邊結(jié)構索應有嗓明確循的計成算簡鞠圖及鋸合理賭的地加震作冤用傳男遞路娛徑。（2）提譜高鋼丘筋混洋凝土鼓結(jié)構鋪的延拜性使璃其承奮受較渡大的暑塑性款變形霞，并險避免犧發(fā)生喉累計服損傷匹效應貢。（3）應株根據(jù)閑抗剪冠計算咱配置酬橫向很箍筋艙，把凳箍筋濟作為眠受力概鋼筋洞來對態(tài)待，他并加肆密箍打筋的呆間距計以保段證足陰夠的幸配股國率，粉實現(xiàn)四對核唯心混訓凝土伏的約畏束作軌用。（4）橫蘿系梁逢的設頑置應屯防止溪出現(xiàn)罩強梁床弱柱嘩效應番，保腹證第艱一塑被性鉸致產(chǎn)生箱在橫就系梁最而不腥是橋瓣墩上愿。（5）樁呼柱式珍結(jié)構束應盡搶量避筆免在享橋墩仇底出弟現(xiàn)整傳齊的袋施工咸接縫剃，防河止抗?jié)L剪薄窩弱面咐德出甘現(xiàn)。（6）加沒裝墩定梁聯(lián)狗動裝脹置解僻決橋建墩水最平地椒震力張分配允嚴重斤不均葛。（7）合慌理設氧置墩洽系梁世，加峽強墩歪柱整廳體性花。（8）應您進行這結(jié)構護在罕綱遇地舅震下糟彈塑弊性變什形的銅驗算榆，根碼據(jù)可印能出沫現(xiàn)塑架性鉸避處按令實配攪鋼筋照，并進采用制材料直強度生標準券值和斯軸壓盼力計什算出竄的彎脊矩承摸載能習力，渠考慮籌超強沒系數(shù)炸來計答算。（9）施臥工中寄嚴禁澡縱筋撈在柱問腳等脫關鍵調(diào)受力球部位稠的截椒斷或白搭接袖，高短烈度饒區(qū)嚴緊禁使殃用卵宏石作郊為粗左骨料綁。下部減結(jié)構檔震害2、對碧策四在承曾載力萬不很乖高的宜砂質(zhì)課粘土這，粘鼓土砂晌質(zhì)土殿等地飽基中夸，由籃于地發(fā)震引淚起地雀基液銹化，延剪切殼強度練降低屯，承制載力恢下降斬，使帆橋梁慎基礎習及橋納臺受閥靜力勞壓力瓜和地鴨震力嘗壓力梳的作脈用而禮沿液布化層首水平別滑移誕或轉(zhuǎn)登動，維引起奇基礎匠下沉庭、地遠基失叉效，掩進一巴步引比起橋失梁墩哈臺的續(xù)沉陷泡，導飾致墩錘身開補裂，涌下部抗橋梁貿(mào)垮塌。基礎寧的震劑害1、震車害分皮析山體續(xù)滑坡冬造成龜橋梁江倒塌四2、對班策基礎紡的震劈燕害1橋梁選址宜建造在堅硬的場地上，盡量避開易液化地基及軟土地基等不良場地。2若無法避開易液化地基及軟土地基等不良場地，應考慮對地基進行處理或采用深基礎。五地震絲式誘發(fā)獻次生吸地質(zhì)漿災害炊對橋膜梁的割破壞謙指在縮慧地震桶波作挨用下膝與地辭震同瞇步發(fā)怠生、催或在齒余震壟期間株或更仇長時促間內(nèi)渣誘發(fā)飽公路線兩側(cè)瓜邊坡遙崩塌小、劃謝破、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錄線型慶結(jié)構秩，穿沾越不殃同的支地質(zhì)漿單元歇，不肅可避庫免的跡穿越軟不同筍的構這造帶犧，震美后由編次生欄災害灶造成省的災敏害損穿失的狠綜合蠅往往爆也最標大，沾修復恭相當抽困難雙。汶翁川地兵震中暫，破他壞嚴魄重及眾倒塌額的橋衰梁中瓦相當鋒大一屠部分姻是由展地質(zhì)秧次生卸災害順引起握。次生威災害炒引起墻的震犯害1、震樸害分嫌析橋梁抗震設防類別適用范圍A類單跨跨徑超過的特大橋B類單跨跨徑不超過的高速公路橋梁及二級公路上的特大、大橋五橋位肉選擇宜應盡秀量遠纖離陡曠坡危繡巖落籠石影撈響方診位。橋位頓選擇粱要盡鞠量遠稼離斷廈裂帶咱，尤麻其應柱避免敬與斷廚裂帶災小角腳度交抵叉。昆對于蠅必須請通過眾不良聽地質(zhì)滋病害狀的橋特位應編進行反處治解。高烈示度區(qū)竟公路淹跨越幕峽谷他、河窮流，耽盡量睛采用脂橋梁肢方案嗽，避鍛免改閣溝并蔽溝最告終導營致堰艙塞湖法產(chǎn)生蕩。應特詞別重廉視橋北梁附析近山什體的糾邊坡耽防護其。選擇曲易于志修復驢的橋截梁方會案并弊制定葬相應江的應否急預歷案。2、對絮策次生刷災害睡引起盡的震蛙害六本項范目路卻線所徐經(jīng)區(qū)崇域地搭震動鬧反應捐譜特珠征周共期為0.館4～0.革45至s，地柴震動衛(wèi)峰值足加速爽度分訊區(qū)為0.端1～0.撈2g。對列應地紡震基格本烈閱度為7～8度。依據(jù)《公路答橋梁助抗震前設計嚼細則》（JT焦G披/T雷B0禮2-千01微-2宇00產(chǎn)8），香確定鎖各橋擦梁的此抗震瘡設防蜘類別棄、抗觸震設銜防目橋標、上抗震拉設防糟措施啄等級剝及抗都震重抓要性擺系數(shù)Ci。1、橋態(tài)梁抗讀震設盈防目陸標及嫁設防雙分類沈和設壘防標命準橋梁位抗震瓜計算曠設計抗震設防類別設防目標E1地震作用E2地震作用A類一般不受損壞或不需修復可繼續(xù)適用可發(fā)生局部輕微損傷，不需修復或經(jīng)簡單修復可繼續(xù)使用B類一般不受損壞或不需修復可繼續(xù)適用應保證不致倒塌或產(chǎn)生嚴重結(jié)構損傷，經(jīng)臨時加固后可供維持應急交通使用橋梁俯抗震助設防獵類別門及目虧標六1、橋諸梁抗融震設逐防目暖標及鴿設防取分類膨和設涌防標秒準橋梁繞抗震偏計算牲設計橋梁分類E1地震作用E2地震作用A類1.01.7B類0.43（0.5）1.3（1.7）設防烈度橋梁分類780.1g0.15g0.2g0.3gA類899本項目無B類889抗震槍設防惡措施班等級抗震謹重要劇性系補數(shù)Ci六（1）永焦久作岡用，炊包括烤結(jié)構喉重力備（恒破載含習二期錢鋪裝編）、竊預應洞力、萍土壓腔力、曉水壓似力。（2）地漁震作沿用，妨包括窮地震病動的充作用節(jié)和地灑震土溉壓力唉、水厭壓力昆等。2、作懶用效訓應組旁合橋梁糾抗震元計算槍設計六一般個情況隔下，寨可只宅考慮爬水平朽向地芒震作捧用，額直線妹橋可菊分別脫考慮使順橋環(huán)向X和橫英橋向Y的地盾震作知用?？拐鹇?lián)設防北烈度嘩為8度的黃拱式朗結(jié)構父、長駕懸臂巴結(jié)構懲及大興跨度湯結(jié)構師，以善及豎詞向作汁用引毒起的輪地震春效應傭很重狠要時固，應姨同時摘考慮宜順橋臭向X、橫童橋向Y及豎甲向Z的地歇震作帽用。地震扯作用體分量飼的組徑合采橫用SR病SS法，啄總的畫地震頂作用然效應。當采涌用時淹程分威析法賭時，屠應同迷時輸抗入三始個方晝向分為量的孔一組耳地震癢動時燈程計狠算地姨震作閉用效鵲應。橋墩澆的計坐算長岸度與介矩形海截面遵短邊鎖尺寸繩之比極大于8時，兔或與液圓形國截面恰直徑虛之比蘆大于6時，虧應考栗慮P-△效翻應。根據(jù)蔬橋梁撞所處戒場地林類型恢確定烘場地慢系數(shù)Cs、調(diào)曬整特沈征周爹期Tg，根湖據(jù)結(jié)宮構類沙型確率定阻蒼尼比§（混夫凝土錦結(jié)構莫一般炭取值0.琴05），屯最終器確定暫設計老加速情度反顫應譜窯。3、橋賊梁結(jié)奶構地座震作犁用橋梁序抗震速計算示設計六對于殖墩高憤超過40米，盾墩身扔第一藝階振博型有膜效質(zhì)挽量低塊于60易%，且那結(jié)構府進入蓮塑性銷的高招墩橋礎梁應賣作專旨項研鴉究。對于尊單跨柔跨徑鑼不超廣過15角0米的擊混凝愈土梁挪橋、隔圬工燃或混咐凝土獸拱橋撕等常慢規(guī)橋涉梁的騾抗震魚分析見，首戀先確獅定是透否規(guī)橋則橋槳梁，嚇對于甚規(guī)則賭橋梁E1和E2地震潮作用圖均可湯采用勢反應鋼譜或汗功率粗譜分捕析方敘法；對于章非規(guī)萌則橋傷梁則E1采用憲反應仁譜、勸功率福譜或拜時程萌分析棚方法榆，E2采用昏時程界分析躁方法位。4、橋床梁結(jié)坑構地纏震分階析橋梁蘇抗震衛(wèi)計算少設計六鋼筋蹤蝶混凝醒土橋風梁，愧抗震珠設計姨時，墩柱作為頓延性駕構件桐設計僅。橋梁碼基礎、蓋梁、梁體和節(jié)點作為喊能力廈保護匪構件違設計漿。墩邪柱的毛抗剪控強度棄按能貼力保對護原權則設逝計。蓋梁崖、基痛礎的溝設計島彎矩息和設時計剪枕力值耽按能盯力保橋護原振則計助算時承，應笑為與念墩柱昂的極濕限彎曬矩（擁考慮否超強詳系數(shù)回）所鵝對應喂的彎犧矩、天剪力櫻值；求在計查算蓋卸梁、螞節(jié)點玩的設書計彎會矩、沫設計尿剪力沈值時襲，應特考慮墨所有毅潛在竄塑性斜鉸位堆置以歷確定撕最大廁設計干彎矩礎和剪懲力。墩柱描的設劈燕計剪黃力值銅按能擁力保成護原遙則設患計時魔，應嗽為與杰墩柱砌的極鈔限彎葉矩（根考慮耀超強閃系數(shù)糠）所和對應喉的剪坐力；處在計燃算剪菜力設淚計值攤時，故應考屋慮所丈有潛煌在塑烈性鉸自位置達以確鋸定最覆大的墾設計趕剪力垂值。5、橋添梁結(jié)織構延放性抗注震設絨計橋梁貍抗震鏈計算飄設計六6、橋約梁結(jié)驗構延咽性抗擺震設陪計橋梁圓抗震錯計算妙設計強度涼驗算變形種驗算對于B類橋禍梁順刑橋向晴和橫尸橋向E1地震欠作用影效應督和永找久作絞用效螞應組餅合后看，按京現(xiàn)行紫規(guī)范煉驗算付橋墩玩的強急度。濃對于沙計算隸長度縱與矩莖形截欄面計捕算方雨向的栽尺寸侄之比糞小于2.啄5的矮跡墩，椅順橋脈向和椅橫橋斤向E2地震六作用逼效應飯和永車久作茶用效例應組服合后賠，應仇按現(xiàn)東行規(guī)自范驗癥算橋陣墩的償強度模。在E2地震幼作用懲下，旱一般搶情況叼應驗傍算潛領在塑攜性鉸值區(qū)域牢沿順蝦橋向表和橫答橋向爛的塑色性轉(zhuǎn)漲動能輛力，榨但對瓜于規(guī)麻則橋峰梁可景驗算滿橋墩燥墩頂忙位移芳；對塵于高務寬比訴小于2.鄙5的矮闖墩，求可不臺驗算箱橋墩寺的變溪形，熱但應醬按現(xiàn)率行規(guī)揪范驗活算強農(nóng)度。在E1地震療作用同下，騰結(jié)構春在彈晝性范玻圍內(nèi)史工作污，基暴本不暑損傷爺；在E2地震僻作用即下，樓延性買構件傷（墩疏柱）肢可發(fā)忙生損售傷，利產(chǎn)生跨彈塑蹈性變警形，泉耗散消地震甚能量餃，但江延性六構件居的塑怖性鉸包區(qū)域興應具就有足媽夠的蹲塑性撇變形淺能力.六在E2地震