以下是小编精心整理的桥梁工程抗震设计,本文共10篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。本文原稿由网友“abc1234”提供。
篇1:桥梁工程抗震设计
摘要:地震对道路与桥梁的破坏主要由于地表破坏和桥梁受震破坏引起的,桥梁由于受到地震后而产生水平及竖直振动,造成桥梁构件的破坏,甚至使桥梁倒塌。
本文主要就桥梁震后产生的原因进行给予探讨方案。
篇2:桥梁工程抗震设计
近几年,我国各地大小地震频发,公路桥梁等交通工程在地震中遭受到严重的破坏,然而目前增强桥梁的抗震能力,加强桥梁工程抗震研究的重要性便显得十分关进。
桥梁工程是交通枢纽中的重中之重,强震往往使公路桥梁遭到严重破坏,不但影响着交通的正常通行,有时可能引起二次灾害,阻碍救援工作队的进入。
1.桥梁破坏形式及震害原因分析
1.1合理选址
桥梁工程在建设施工的前期规划中需要对桥梁主体场地选择问题加以关注。
首先,合理的桥梁建设场地应以坚硬地质结构为首选,避免松软场地在地震时发生地基失效的现象。
其次,当交通运输发展实际要求桥梁工程不得不在松软场地区域建设的时候,桥梁的整体结构设计需要尽可能的提高基建整体性能,将地震造成地质结构不均匀变形的可能性降到最低。
1.2桥梁破坏形式
对国内外桥梁震害的调查表明,上部结构震害主要表现为落梁移位,局部碰撞。
下部结构存在桥墩折断,混凝土剥落,系梁开裂,挡块普遍失效,桥台翼挤开裂、倾斜等震害现象。
另外,桥梁附属支座移位与变形,伸缩缝张开和挤压,护栏开裂的现象也非常普遍。
1.3桥梁震害原因分析
桥梁震害是多种因素综合作用的结果,主要有:(1)地震作用对桥台和桥墩等薄弱部位的破坏.桥台是桥梁两侧岸边的支撑部分,一般是在岸边的原域填土上,用钢筋混凝土修建三角形或矩形的支台,这是地震作用的薄弱部位,因为桥台的路基高且三面临空,振动大,桥台和下面土的刚度不同,有相互作用,土体本身在地震中会产生液化,震陷破坏,桥台受地震的振动或场地砂土液化影响,填土滑移,滑移土体对桥台产生巨大推力,致使桥台发生破坏。
桥墩是支撑桥身的主要构件,其震害主要包括桥墩的断裂,剪断和裂缝,另外还有因桩柱埋入深度不够等原因遭受破坏。
(2)支座破坏.支座破坏是桥梁上部结构中最常见的一种破坏现象。
在地震力的作用下,由于支座设计没有充分考虑抗震要求,构造上连接与支挡等构造措施不足,或由于某些支座形式和材料上的缺陷等因素,导致了支座发生过大的位移和变形,从而造成如支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等,并由此导致结构力的传递形式的变化,进而对结构的其他部位产生不利的影响。
(3)地基失效造成的破坏.地震中大部分桥梁倒塌是由于地基失效和砂土液化造成的。
砂土液化通常是指饱和粉细砂,在地震的作用下失去抗剪能力,变为流动状态。
由于桥址地基失去承载力,使得位于上部土层的桥墩倾斜、滑移、危害不小。
在强震作用下,土体结构被扰动,强度降低,孔隙水压力增大,从边界排出,软粘土被压密,发生软土震陷,产生不均匀沉降,这种不均匀沉降引起内力重分布可导致结构特别是超静定结构破坏乃至倒塌。
(4)构造措施不当等原因引起破坏桥梁结构的震害还表现在如结构构造及连接不当造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成桥台沉降或斜度过大造成桥墩台承受过大的扭矩而引起的破坏等。
2.桥梁抗震设计基本原理
结构地震响应分析方法可以分为确定性方法和非确定性( 或概率性) 方法两大类。
确定性方法是以确定性的荷载作用于结构,求解该确定性荷载作用下结构动力反应的方法。
弹性静力法、反应谱法和时程分析法均属于确定性方法。
非确定性方法将地震视为随机过程,以此随机地震动作用于结构,求出结构动力响应统计量。
2.1确定性方法
(1)静力法.最早在18,由日本学者大房森吉提出,该法假设结构各部分与地震动具有相同的振动规律。
结构因地震力引起的惯性力等于地面运动加速度与结构总质量的乘积,以此惯性力作为静力施加于结构,进行结构线弹性静力分析。
(2)反应谱法.反应谱方法的基本原理是,作用于结构的实际地震波是由含有一定卓越频率的复杂波组成,当地震的卓越频率和结构的固有频率相一致时,结构物的动力反应就会变大。
不同周期单自由度振子在某一地震记录激励下,可得到体系周期与绝对加速度、相对速度和相对位移的最大反应量之间的关系曲线,即加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。
由于客观存在随机因素影响,使得不同地震记录得到反应谱具有很大随机性、离散性,实际应用的规范反应谱是大量地震记录输入后得到众多反应谱曲线经统计平均和光滑后而得到的。
结构物可以简化为多自由度体系,多自由度体系的地震反应可以按振型分解为多个单自由度体系反应的组合,每个单自由度体系的最大反应可以从反应谱求得。
(3)时程分析法.时程分析法是将实际地震动记录或人工生成的地震波作用于结构,直接对结构运动方程进行数值积分而求得结构地震反应的时间历程。
时程分析法由于采用了符合场地情况的具有概率意义的加速度过程作为地震动的输入,因此可以精确地考虑结构—基础—土的相互作用、地震波多点输入等因素而建立结构动力计算模型和结构地震响应振动方程。
但为了较合理的体现地震荷载的随机性,同一输入点的地面运动需要多组加速度时程进行模拟,之后作统计处理,计算量十分庞大。
2.2非确定性方法
随机振动法建立在地面运动统计特征的基础上,把具有统计性质的地震动作用到结构上,提供了结构响应的统计度量,不受任意选择的某一输入运动控制。
由于随机振动法已经考虑了地震发生时地面运动的概率统计特性,被认为是一种较为先进的分析工具。
尽管还有种种不够成熟之处,现已被作为与反应谱法、时程分析法并行的一种抗震分析方法列入我国规范。
3.桥梁抗震设计
3.1桥梁抗震设计原则
(1)桥梁在抗震设计时要保证结构的整体性和规则性,使结构在质量、刚度、几何尺寸等方面协调匀称,避免突然变化。
(2)抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,防止结构产生不能容忍的破坏,因此在不增加重量,不改变刚度的前提下,提高总体强度和延性是两个有效提高结构抗震能力的途径。
(3)抗震设计中要采用多阶段设计方法,设计多道防线来实现结构在不同发生概率地震作用下的预期性能目标。
3.2桥梁抗震设计中的建议
(1)尽量采用连续的桥跨代替简支梁跨,进而减少伸缩缝的数量,降低在此落梁的可能性,同时也提高了桥上行车的舒适性。
(2)对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造,以及需提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁,另外还应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度,并增设防止位移的隔挡装置。
(3)对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨,应加设防移角钢或设挡轨,作为支座的抗震设计。
(4)在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。
跨度不均,墩身刚度不等极易发生震害,这已经为国内外许多震害所证实。
对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和桩顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度,以便使之刚度尽量保持一致。
(5)桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上,否则软土的液化会加大地震反应。
(6)地震区桥跨不宜太长,大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大,从而降低墩柱的延性能力。
4.结语
我国当前的交通运输行业仍处于建设、应用的高峰期,重视地震频发区域桥梁工程的抗震技术设计具有非常重要的现实意义。
相关工作人员需要在结合社会发展要求的基础上,以桥梁抗震技术设计原则为指导思想,不断对各种抗震措施、手段进行探索与创新,使新时期的桥梁工程能够更好的为交通运输行业乃至整个经济社会的发展做出贡献。
参考文献
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[4]梁岩.桥梁抗震设计措施的改进[J].北方交通,,(4).
篇3:桥梁工程抗震设计
抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
合理的抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合。
一、桥梁结构地震破坏的主要形式
根据桥梁过去的地震破坏情况,除了如液化、断层等凼地基失效引起的破坏以外,混凝上桥梁最常见的破坏形式有以下四种:
1、弯曲破坏。
结构在水平地震荷载作用下由于过大的变形导致混凝土保护层脱落、钢筋压屈和内部混凝土压碎、崩裂,结构失去承载能力。
整个过程可以用以下四个阶段来描述:①当弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,受拉侧的纵筋达到屈服强度;③随着变形量的增大,混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大;④钢筋压屈(或拉断)和内部混凝土压碎、崩裂。
1.2 剪切破坏(弯剪破坏)。
在水平地震倚戟作用下,当结构受到的剪切力超过截而剪切强度时发生剪切破坏,整个破坏过程可以用以下四个阶段来描述:①截血弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;②随着裂缝的发展和荷载强度的提高,柱内出现斜方向的剪切裂缝;③局部剪切裂缝增大,箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长;④发生脆性的剪切破坏。
3、落梁破坏。
当梁体的水平位移超过梁端支撑长度时发生落梁破坏。
落梁破坏是由于梁与桥墩(台)的相对位移过大,支座丧失约束能力后引起的一种破坏形式。
发生在桥墩之间地震相对位移过大、梁的支撑长度不够、支座破坏、梁间地震碰撞等情况。
4、支座损伤。
上部结构的地震惯性力通过支座传到下部结构,当传递荷载超过支座设计强度时支座发生损伤、破坏。
支座损伤也是引起落梁破坏的主要原因。
对于下部结构而言,支座损伤可以避免上部结构的地震荷载传到桥墩,避免桥梁发生破坏。
二、桥梁抗震设计原则
合理的'抗震设计,要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够经济的实现抗震设防的目标。
要达到这个要求,就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素,并具有丰富的经验和创造力,而不仅仅是按规范的规定执行[2]。
以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则,这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。
①场地选择。
除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外,还要考虑一个地区内的场地选择。
选择的原则是:避免地震时可能发生地基失效的松软场地,选择坚硬场地。
②体系的整体性和规则性。
桥梁的整体性要好,上部结构应尽可能是连续的。
较好的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落,同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。
无论是在平面还是在立面上,结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整,避免突然变化。
③提高结构和构件的强度和延性。
桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动,因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,并使结构具有适当的强度、刚度和延性,以防止不能容忍的破坏。
在不增加重量、不改变刚度的前提下,提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。
刚度的选择有助于控制结构变形;强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。
由于地震动可造成结构和构件周期反复变形,使其刚度与强度逐渐退化,因此,只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。
④能力设计原则。
能力设计思想强调强度安全度差异,即在不同构件(延性构件和能力保护构件-不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件)和不同破坏模式(延性破坏和脆性破坏模式)之间确立不同的强度安全度。
通过强度安全度差异,确保结构在大地震下以延性形式反应,不发生脆性的破坏模式。
在我国以前的建筑抗震设计中,普遍采用“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的设计思想。
⑤多道抗震防线。
应尽量使桥梁成为具有多道抵抗地震侧向力的体系,则在强地震动过程中,一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构,避免倒塌。
因此,超静定结构优于同种类型的静定结构。
但相对于建筑结构,桥梁在这方面可利用的余地通常并不大。
三、桥梁抗震设计方法相关问题
1、桥梁抗震概念设计 抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的。
合理抗震设计,要求设计出来的结构,在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合,使结构能够经济地实现抗震设防的目标。
应当指出,强调概念设计重要,并非不重视数值计算,而是为了给抗震计算创造出有利条件,使计算分析结果更能反映地震时结构反应的实际情况。
桥梁抗震概念设计阶段的主要任务是选择良好的抗震结构体系,主要根据桥梁结构抗震设计的一般要求进行。
对于采用延性抗震概念设计的桥梁,还包括延性类型选择和塑性耗能机制选择。
2、桥梁延性抗震设计 目前延性抗震验算所采用的破坏准则主要有:强度破坏准则、变形破坏准则、能量破坏准则、基于低周疲劳特征的破坏准则以及用最大变形和滞回耗能来表达的双重指标破坏准则等。
Housner在对悬臂式单质点系统的非线性地震反应进行分析后,将其破坏机理总结为:在形成完全的塑性反应之前,出现某种程度的塑性应变,由此而消耗的能量自然的构成结构等效粘滞阻尼的一部分;当完全进入塑性变形后,产生塑性漂移,并在单方向发展直到倒塌发生。
他认为塑性反应阶段,保证结构不破坏的条件是让其保有足够的耗能能力。
3、多阶段设计方法 随着对地震产生机理、地震动特性以及地震作用下各类结构动力特性、破坏机理、构件能力研究认识的加深以及对结构在不同发生概率地震作用下预期性能目标的不同,促使结构设计在设计原则、设防水准等各个方面进行不断改进。
由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐改进为双水准或三水准两阶段设计、三阶段设计,以及多水准设防、多性能目标准则的基于结构性能的设计等。
4、地震响应分析及设计方法的改变 随着人们对地震动和结构动力特性理解的加深,目前已经发展了多种抗震设计理论和地震响应的分析设计方法。
从地震动的振幅、频谱和持时三要素来看,抗震设计的静力理论只考虑了高频振动振幅的最大值;反应谱理论虽考虑了振幅和频谱,但持时则始终未能得到明确的反映;动力理论不但考虑了地震动的持时,而且还考虑了地震动中反应谱不能概括的其他特性。
从组成结构抗震设计理论的四个方面内容(输入地震动、结构和构件的动力模型,一实用的地震反应分析方法,以及设计原则)来看,静力理论对四个方面都做了极大的简化,反应谱理论也做了较大的简化,而动力理论则有比较全面的考虑:
动力理论的输入地震动要求给出符合场地情况的、具有概率含义的加速度时间函数,对于复杂结构要求给出三个分量及其空间相关性;结构和构件的动力模型更为接近实际,包括了非线性特性;地震反应分析方法考虑了结构反应的全过程,包括变形和能量损耗的积累;设计原则考虑到多种使用状态和安全的概率保证。
篇4:桥梁工程中桥梁抗震设计探析论文
桥梁工程中桥梁抗震设计探析论文
摘要:最近几年,我们国家建设了一大批的桥梁项目,它们的存在对于国家的经济发展来讲意义非常重大。然而通过分析实际状况我们发现,我国现有的桥梁项目的品质普遍不高,一旦遇到地震之类的自然灾害的话损失非常严重,导致项目失去了它原有的价值和意义。所以,为了避免负面现象出现,就要切实提升项目的抗震水平,积极开展相关的设计工作。具体来讲,作为设计工作者必须要切实意识到开展抗震设计工作的意义所在,同时还要不断完善设计措施,创新设计理念,确保项目的防震水平高超,确保广大群众的日常出行有保障。作者在这个前提之下,具体分析了项目抗震设计工作有关的内容。
前言
我们国家的国土面积非常广,其中许多地区都位于地震带上,所以为了确保桥梁项目的性能不受影响,就应该在设计的时候,认真考虑它的抗震性特征,积极开展好抗震设计工作。最近几年,我们国家在对于引发地震的机理,地震波的传递特征和地震波作用下结构产生的动力响应的特点、破坏特征、结构的抗震能力的研究和探索的不断深入,使得抗震设计工作有了很好的发展,获取了显著的成就。
1地震对桥梁的破坏性
众所周知,地震的影响力非常大。一旦灾害发生,首先被破坏的是地基,尤其是那些地基处在较陡峭的坡体上面的桥梁,它面对地震灾害的时候,破损更为严重。因此,我们在选取地基的时候一定要综合分析,全面论述,多方比对之后才可以下结论。当地震发生以后,项目的破坏形式并不是完全一样的。具体来讲有如下的几点不同之处。桥墩的墩身发生位移,支座的锚栓被剪断,有时候梁体也会断裂下落;墩体出现裂痕,导致桥梁存在塌陷的可能性;由于受到河水的冲洗,此时沙土被液化,导致桥墩沉降。所谓的支座破坏,具体来讲指的是上方结构生成的力经由支座本身的构件向下传递到下方的构造之中,如果传递的力的强度比构件的原定强度要高的话,就会导致支座受损。对桥梁下方的构造来讲,由于支座受损导致绝大多数的力被分散,这样就能够避免地震产生的力传输给墩台,此时下方的结构就不会继续受损了,不过它有梁体掉落的可能性。
2桥梁抗震设计的原则
2.1正确选择地址
在选择桥梁的地址的时候,一定要将它的防震性考虑到内,因此就要确保所处区域的抗震性能好,同时还要确保地面坚硬,假如它的地基不是很牢固,在地震灾害出现的时候就无法保证其不受影响了。不过在工作中一定要意识到,选择地址的时候不应该只是不选择软土,对于那些有可能受到影响的区域也坚决放弃。因为任何的可能都有一定的几率会变成现实,而一旦变成现实,其带来的负面影响将是非常严重的。
2.2注意结构上的对称
在抗震方面,对称性的结构刚度与不等跨桥梁比对来看它的优点更多,能够更好的应对地震问题。举例来看,假如桥墩的高度有着较大的差距的话,那么低墩就更易于被地震影响。所以,在开展设计工作的时候,必须要尽量确保结构呈现出对称的模式,最好不要使用那些跨度相对来讲较大的类型。
2.3注重桥梁的整体性
对于桥梁来讲,它的总体性有着非常关键的意义,假如失去了整体性特点,就会导致结构无法发挥应有的作用,而且当地震出现的时候会导致构件没有足够的承受力,进而出现震落现象。因此,一定要确保上方的构造是不间断的,而且还要借助合理的措施来切实提升它的整体性,在所有的接洽区域要做好减振工作,此举的目的是为了切实提升项目的稳定性。同时,为了防止一些突发性的问题,在布局结构的时候尽量要确保其质量以及刚度等保持均匀。
2.4设置多道抗震防线
要想真正的应对好地震问题,就应该在设计的时候布置很多的防线,只有这样才可以确保桥梁能够从多个角度应对地震产生的力,假如出现了等级较高的地震,在前面的防线破坏了以后,还有其他的能够发挥作用。此举能够明显的提升工程的.安全性,能够最大化的壁面项目发生塌陷问题。
3桥梁抗震的设计要点
第一,体现为桥梁抗震能力:当我们开展项目建设工作的时候,要认真分析它的结构,确保其有着较高的抗震水平。具体来讲,应该在结构本身的抗震力的前提之下,合理调整数据,认真分析。同时,在做好设计工作的前提之下,确保项目构件有着更强的抗震水平,与地震反映出的结合强度以及抗震设计中的变位验算相结合,从而使桥梁结构中的行为能力得到系统化发展。第二,体现为结构刚度:在开展项目建设工作的时候,假如它的刚度是对称存在,当地震出现的时候就可以很好的应对了,相反的假如是不对等存在,就会受到较大的冲击。假如在项目具体进行的时候,桥墩的高度有较大的差异,就容易使得那些高度不高的墩体被地震带来的强大的力所冲击。
4桥梁抗震设计的几个方法
4.1桥梁抗震的概念设计
抗震概念设计是指根据以往地震灾害和工程抗震的经验等获得的基本抗震设计原则和设计思想,用以提出正确地桥梁结构总体方案、材料的选择和细部的构造等,从而达到合理抗震的设计目的。桥梁抗震概念设计的主要任务是选择合适的抗震结构体系。
4.2地震响应分析方法的改变
随着人们对地震动力和结构动力不断了解,抗震设计的理论和地震响应的分析设计方法也发展出多种方法。从地震动的振幅、频谱和持时三要素来看,抗震设计的动力理论不但考虑了地震动的持时,而且还考虑了地震动中反应谱不能概括的其他特性。
4.3多阶段设计方法
伴随着地震产生机理等研究的不断深入,加上不同的结构在不同概率的地震作用预期下的性能目标的各不相同,使得设计工作在不断发展。桥梁工程的抗震设计也由原来的单一设防水准的一阶段设计,改进为双水准或三水准的两阶段和三阶段设计方式。
5根据性能设计
科技一直在发展,目前工作者意识到对于桥梁项目来讲,我们在判定它的抗震能力的时候不应该将强度当成是一个评判要素。这主要是因为一旦经历强震,材料就会弹塑性阶段,它的这种改变会耗费一些能量,而且它的自振时间也会因此而改变。塑性阶段消耗地震能量的大小和变形情况是判断结构是否发生破坏的重要因素。基于性能的设计法,主要包括倒推分析法、能力谱法、基于位移设计法等。倒推分析法是采用一定的水平加载方式,对结构施加单调递增的水平荷载,将结构位移推至指定位置,从而研究结构的非线性性能。能力谱法是在倒推分析法的基础之上建立起来的,该方法将加速度-位移格式的结构能力谱与地震需求反应谱进行比较,可以直观地判断出结构的抗震性能。基于位移设计法是将结构允许位移作为判断指标,进而借助分析结构的强度来开展检验工作。
6结束语
最近几年,我们国家的经济高速发展,此时各个类型的公路项目开始出现在祖国的大江南北,然而公路的存在必须依靠桥梁作为接洽点,所以桥梁项目就被人们所关注。对于桥梁工程来讲,极易受到地震灾害的影响,导致它的受力水平变差,进而引发很多的问题。所以作为相关的工作人员,我们当务之急要做的就是积极开展防震设计工作,切实提升项目的防震能力,确保其更好的为国家的经济建设贡献力量。
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篇5:桥梁工程抗震设计研究现状及发展论文
1995年,日本阪神发生了大规模的地震,造成了不可估量的经济损失,因此,日本有关建筑设计技术人员对结构性抗震问题进行了深入的研究。因此,在房屋设计或桥梁设计中,日本就十分重视结构抗震这方面,并重新编写了桥梁设计规范,以防止在发生地震时,桥梁发生倒塌现象,给人们带来生命财产损失。与此同时美国也进行了桥梁抗震设计规范的重新编写工作,新的设计规范在设计手法、设计思想、设计程序以及设计细节方面都有了重大的突破,对于增强桥梁抗震设计的规范性意义重大。我国也认识到了桥梁抗震设计的重要性,进行了一系列的理论和实践研究,修订了桥梁工程抗震设计规范。结构性抗震的基本思路作为桥梁设计最为重要的一个方面,有利于实现桥梁设计的科学合理,减少因地震带来的桥梁损毁现象,因此,无论是哪一个国家进行的理论研究,都是以结构性抗震为理论基础的。桥梁的结构性抗震设计主要包括两个方面:功能设计和安全设计。例如,在桥梁工程中防水处理技术是施工建设过程在最为重要的一个环节,直接影响了桥梁的设计质量和安全使用。但是,在很多时候由于防水技术的落后,施工过程中出现了漏水的情况,给工程建设带来了很大的麻烦。另外,由于不合格防水材料的使用,也使得工程施工过程中常常出现漏水的现象。这时由于衬砌结构与地表土壤直接接触,在遇到水分等其他物质时,容易发生化学反应,使得衬砌结构被侵蚀,衬砌结构的损毁使得桥梁表面的保护膜被破坏,桥梁的稳定性也将受到影响。鉴于以上情况,我国在借鉴国外先进技术规范、提升技术要求的同时,应加强施工质量监管,与此同时还要提高桥梁的防震性能。在设计、施工阶段国家应结合地区实际发展状况及桥梁施工发展历史制定相关规章制度,严格规范施工人员施工过程、施工材料使用标准,加强建设行业管理等活动,增强施工人员及全体社会成员的安全意识,规范地震事故预防措施。同时,桥梁抗震设计要结合实际的施工状况,以提高桥梁的.实际抗震性能。
篇6:桥梁工程抗震设计研究现状及发展论文
随着我国经济的迅猛发展以及贸易的自由化,我国兴建了大量的高等级公路及城市高架桥等工程,目前国内桥梁设计均参考90年代制定的《公路工程抗震设计规范》,但随着科学技术的发展,以往的规范中已经出现了众多不适应桥梁设计方面的条款。因此,我国桥梁工程抗震设计研究正在积极进行并取得了重要的成果。若桥梁抗震做的不好,那么一旦发生地震将会产生灾难性的后果,不仅对于交通发展产生严重的影响,同时也不利于我国经济社会的安定,造成的巨大损失可能会引起经济瘫痪。因此,我们有必要进行桥梁抗震设计的研究工作。
篇7:桥梁工程抗震设计研究现状及发展论文
2.1抗震设计标准
抗震设计标准在桥梁工程抗震设计中具有十分重要的作用。在以往的研究历史中,众多专家以及技术人员得出一个结论:在遇到较小规模的地震时,桥梁不易发生损毁,中等规模地震发生时,桥梁会发生一定程度的结构性损毁,但是若地震规模较大,桥梁结构将会受到极其严重的损毁,从而对桥梁整体构造产生致命性的打击。因此,专家在进行桥梁工程抗震设计时,要考虑到该地区可能发生的地震等级。因此,在进行桥梁工程抗震设计之前,要对所在地区的自然环境进行考察,并且桥梁设计的每一个步骤都要严格按照设计规范进行[1]。在进行抗震设计标准的确定时,要分阶段进行考察,同时,标准的制定要随着桥梁施工实际状况及时作出调整。因此,在未来的发展中,有关桥梁设计人员要不断对桥梁设计规范进行补充、发展,制定新的设计思路,进行设计创新。
2.2延展性和位移设计
传统的桥梁工程在进行防震设计时往往将强度设计作为首要考虑的因素,从一方面来看,保证和提高强度设计有利于增强桥梁的抗震能力;但从另一方面看,强度指标并不能完全体现桥梁的抗震性能。因此,在进行桥梁工程抗震设计时,还要考虑桥梁的延展性和位移设计。在进行桥梁的延展性和位移设计时,要使用非弹性的结构参数加以辅助,同时,设计时也可利用位移直接作为设计参数。因此,在未来的发展过程中,设计师要不断对位移参数进行丰富,不仅增强桥梁工程的强度性能,也要把桥梁的延展性和位移作为设计的重点。
2.3减震和耗能设计
桥梁在设计时需要考虑到其材料的消耗,这不仅关乎桥梁建设的成本,也直接关乎桥梁工程所带来的经济效益。在抗震设计方面,桥梁的减震功能是十分重要的,未来的桥梁设计应该将减震性能的高低作为衡量桥梁工程抗震设计水平的重要标准。因此,相关设计人员要在节省施工设计材料、原料的同时,增强桥梁的减震性能和减少耗能。
2.4构造细节
就目前我国桥梁抗震设计发展现状而言,桥梁抗震设计中的许多细节还不能加以数据化、具体化,影响了桥梁抗震设计的精度和准确性。国外许多国家已经对桥梁的抗震设计的细节提出了详细地要求,并对细节设计进行了量化,制定了构造细节模型。例如,衬砌工作作为桥梁工程建设的基础性环节,设计人员要足够重视,提高衬砌设计水平,采用科学的方法防止衬砌受到腐蚀,同时对于衬砌出现的结构性问题要进行及时解决[2]。当衬砌已经无法满足抗震的要求时,要及时进行拆除或直接注入注浆以提高衬砌的稳定性,从而保证整个桥梁的稳定性。
3结语
综上所述,目前桥梁工程抗震设计研究在取得重要进展的同时,也存在许多不足之处。因此,相关技术研究人员要加强技术研究力度,从抗震设防标准、延性和位移设计、减震和耗能设计、构造细节、桥梁结构基础抗震设计等方面对桥梁工程抗震设计进行创新,以此增强桥梁抗震性能,减少地震发生所造成的经济损失和社会隐患,稳定社会秩序,促进我国交通运输业和经济贸易的发展与繁荣。
参考文献
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篇8:浅议桥梁抗震设计
浅议桥梁抗震设计
通过分析桥梁震害及产生原因,从设计的`角度提出了在桥梁抗震设计过程中应遵循的一些设计原则和桥梁减、隔震的有效措施,指出合理的结构形式和成功的抗震设计可以大大减轻甚至避免震害的产生,从而很好地达到桥梁结构的防震和抗震效果.
作 者:张征浩 杨秀涛 作者单位:张征浩(江苏省交通规划设计院有限公司昆明分院,云南昆明,650032)杨秀涛(洛阳城建洛阳市城市建设勘察设计研究院,河南洛阳,471000)
刊 名:中国科技博览 英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年,卷(期): “”(24) 分类号:U441 关键词:桥梁结构 抗震设计 延性 措施篇9:桥梁抗震设计方法初探
桥梁抗震设计方法初探
桥粱的抗震设计应考虑在现有条件和易于施工的'前提下,对于一般桥梁采用以不多的抗震投资达到避免或减轻震害的目的.本文结合作者多年的桥梁设计经验,重点阐述了目前在桥梁抗震设计中所采用的方法,并探讨了特殊地区桥梁建设工程中抗震设计的主要措施和方法.
作 者:卢字波 韦韩恺 作者单位:卢字波(广州粤路勘察设计有限公司广州分公司,广东,广州,510507)韦韩恺(南宁市西乡塘区安吉路17号广西二建第二分公司,广西,南宁530001)
刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(3) 分类号:U4 关键词:桥梁 抗震设计 初探篇10:建筑结构抗震概念设计
建筑结构抗震概念设计
进行建筑结构抗震概念设计会让人们在学习和实践中建立正确的概念,学会如何运用正确的思维和判断力来整体的把握结构的性能,对结构的承载能力,变形能力等等更深的把握,合理地确定结构总体与局部设计,接结构具有良好的品性和性能。 由于地震用做的不确定性和不可预知性,结构计算假定与实际情况的不符合性。使得往往的计算结果不能全面,真实的反映结构的真是受力和变形的情况,但是为了确保建筑物能够拥有良好的抵抗地震作用的性能,我们要以大的方向着手,做好这方面的设计。因为如果这方面做不好的话,其他的工作都有可能是白费,避免不了结构发生重大的破坏,所以根据这么多年来世界各个地区发生的地震,通过对其的分析和研究,大致归纳并总结出一些抗震概念设计的如下一些要点: 一、选择对抗震十分有利的建筑场地,地段和地基 1.抗震有利地段 众所周知,选择施工和建造的建筑物的时候,宜选择对抗震十分有利的地段,避开对其抗震设计不利的地段。那么怎么样才算是有利呢,有利的抗震地段如稳定的基岩,坚硬的地基土,开阔,平坦,密实度高,土壤分布均匀的中硬等级的土等。抗震相对危险的地段是指可能发生例如山体滑坡,崩塌,地陷,地裂,泥石流等,以及地震设防烈度为8度以上的可能发生错位的地区。就地形而言,一般指突出的山嘴,孤立的山包和高差较大的地台边等。就场地土质而言,一般指软弱土,易液化土,断层破碎带以状态不明的地段。 2.选择对抗震有利的建筑场地和地基 为了减少由于地面运动通过建筑场地和地基传给上部结构的地震能量,应采取下列方法:(1)选择薄的场地覆盖层;(2)选择坚实的场地土;(3)将建筑物的自振周期与地震动的卓越周期错开,避免共振;(4)采取基础隔震或消能减震措施。 此外,为了确保天然地基和基础的抗震承载力,需按《抗震规范》的要求进行抗震验算,并且地基承载力应该是地基承载力特征值乘以地基承载力调整系数(≥1)。《抗震规范》还规定,对于存在饱和砂土和饱和粉土的地基,除6度设防外,应进行液化判别;存在液化土层的地基,应根据建筑的抗震设防类别,地基的液化等级,结合具体情况采取相应的抗液化措施。 二、设计有良好抗震作用的体型,进行合理的结构布局 1.有良好抗震作用的体型 有迹象表明,属于不规则的结构,布置布局又不太合理,就会给建筑物带来不利的影响甚至造成严重的震害。结构的不规则程度主要体现在形体,刚度,质量沿高度,平面的分布等因素进行判别。 结构的规则与否是影响结构抗震性能的主要因素。由于建筑物的设计是多种多样的,所以保证不了所有建筑物的设计都是规则的。规则的结构可以用较简单的计算方式如底部剪力法来计算,而不规则的结构则需要更加精确地方法来计算,并提高抗震等级采取相应的有效措施。不同结构的建筑物应该有各自合适的高度。一般而言,建筑物越高,其所受到的地震力和倾覆弯矩越大,危险程度也就越高。所以必须根据结构的的抗震性能,地基基础条件,震害经验,抗震设计经验和经济性等因素来确定结构的形式。 此外,建筑物的高宽比还应该被限制,因为高宽比越大,地震作用所产生的结构的侧移和基地的倾覆弯矩越大,由于这种作用在基底的力很难被处理,所以必须采取措施来对建筑物的高宽比进行限制。 房屋的防震缝的设置应根据建筑类型,结构体系和建筑体型等实际情况来区别考虑。不过,高层设置防震缝后,会给建筑和结构专业带来很大的困难。因此,高层建筑宜通过调整平面形状和尺寸,在构造上和施工上采取措施,尽可能不设缝。 防震缝的宽度不宜小于两侧建筑物在较低建筑物屋顶高度处的垂直防震缝方向的侧移之和。一般情况下,钢筋混凝土结构的防震缝最小宽度,应符合我国《抗震规范》的要求。 2.合理的抗震结构布局 大家都应该知道,对称布置的结构体系能有效避免扭转,对称结构在单项水平地震作用下,仅发生平移振动,各层构件的侧移量相等,水平地震力则按刚度分配受力比较均匀。非对称结构由于质量中心和刚度中心不重合,即使在单向水平地震力下也会激起扭转振动产生平移-扭转藕连振动。由于扭转振动的影响,远离刚度中心的构件侧移量明显增大,从而所产生的'水平地震剪力随之增大,较易引起破坏,甚至严重破坏。为了把扭转效应降低到最低程度,应尽可能减小结构质量中心与刚度中心的距离。除了结构平面布置要足够合理外,结构沿竖向的布置应等强。结构抗震性能的好坏,除了取决于总的承载能力,变形和耗能能力外,避免局部的抗震薄弱部位是十分重要的。 三、选择合理的结构材料 抗震结构的材料应该满足下列要求:延性系数,强度和重力比值大;匀质性好,正交各向同性;构件的连接具有整体性,连续性和较好的延性,并能充分发挥材料的强度。 1.钢筋混凝土的构件的延性和承载力,在很大程度上取决于钢筋的材性,所使用的钢筋应符合下列要求: (1)不建议在抗震结构中用高强度钢筋,一般选择中强度钢筋。延伸率不小于4%-6%。 (2)钢筋的实际屈服强度不能太高,要求钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。 (3)钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比值不应小于1.25,以保证有足够的强度储备。 (4)不能使用冷加工钢筋 (5)应检测钢筋的应变老化脆裂,可焊性,低温抗脆裂。 2.混凝土 要求混凝土强度等级不能太低,否则锚固不好。对于框支梁,框支柱及抗震等级为一级框架梁,柱,节点核心区,不应低于C30;构造柱,芯柱,圈梁及其各类构件 C20.混凝土结构的混凝土强度等级,9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70 四、结语 总体来讲,结构抗震概念设计是学设计过程中一项非常重要的学问,它能够帮助人们在学习和实践中建立正确的概念,让人学会用自己的思维和判断力,能够全面正确的把握整体性能。使我们能够在结构设计中,更加合理的确定总体布局,使结构更加安全更加处于良好的状态。
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