桥梁抗震

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公路桥梁抗震设计规范 -法律知识

法律分析:
《规范》适用于单跨跨径不超过150m的圬工或混凝土拱桥、下部结构为混凝土结构的梁桥的抗震设计。斜拉桥、悬索桥、单跨跨径超过150m的梁桥和拱桥的抗震设计,除满足本规范要求外,还应进行专项研究。

法律依据:
《中华人民共和国标准化法》
第十条 对保障人身健康和生命财产安全、国家安全、生态环境安全以及满足经济社会管理基本需要的技术要求,应当制定强制性国家标准。
国务院有关行政主管部门依据职责负责强制性国家标准的项目提出、组织起草、征求意见和技术审查。国务院标准化行政主管部门负责强制性国家标准的立项、编号和对外通报。国务院标准化行政主管部门应当对拟制定的强制性国家标准是否符合前款规定进行立项审查,对符合前款规定的予以立项。
省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门可以向国务院标准化行政主管部门提出强制性国家标准的立项建议,由国务院标准化行政主管部门会同国务院有关行政主管部门决定。社会团体、企业事业组织以及公民可以向国务院标准化行政主管部门提出强制性国家标准的立项建议,国务院标准化行政主管部门认为需要立项的,会同国务院有关行政主管部门决定。
强制性国家标准由国务院批准发布或者授权批准发布。
法律、行政法规和国务院决定对强制性标准的制定另有规定的,从其规定。
第十一条 对满足基础通用、与强制性国家标准配套、对各有关行业起引领作用等需要的技术要求,可以制定推荐性国家标准。
推荐性国家标准由国务院标准化行政主管部门制定。


公路桥梁抗震设计的细则分析?

我国早在1990年1月1日就颁布施行了《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89),使用至今已长达将近20年,许多方面已显得落后,不能满足我国公路桥梁快速发展和建设的需要。在此期间,国内外公路桥梁抗震技术有了长足的发展,而且,从国外的情况来看,美国、日本等发达国家都有专门的桥梁抗震设计规范。因此,经过长时间的准备、讨论与修正,交通运输部将公路桥梁抗震设计的要求和规定单独成册,终于在2008年8月29日发布并于2008年10月1日正式实施了《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),以供公路桥梁设计部门进行抗震设计时遵循。
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)较《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)在设计思想、安全设防标准、设计方法、设计程序和构造细节等诸多方面均有很大的变化和深入。
1.桥梁抗震设防标准
抗震设防标准是桥梁结构抗震设计的最基本问题。过去的几十年的时间里,研究者和工程师都提出分级抗震设防的原则:即小震不坏;中震发生有限的结构或非结构构件的破坏;大震发生严重的结构和非结构构件的破坏,但不产生严重的人员伤亡;而在可能袭击工程场地最严重的地震作用下,结构不倒塌。这些基本的结构性能目标至今仍被大多数的设计规程所采用。但传统的作法是,只针对单一的地震作用水平进行结构的抗震设计,如《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)就是这样。现在的问题是针对每一个目标都给出相应的具体设计程序。这样一来,就需要对目前实际上还是单一水准强度抗震设计原则进行修订,采用多水准、多设防目标和多阶段的抗震设计原则[1]。
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)参照国外桥梁抗震设防的性能目标要求,同时考虑了和《公路工程抗震设计规范》(JTG/T B02-01-2008)[2]中桥梁抗震设防性能目标要求的延续性和一致性,规定:A类桥梁的抗震设防目标是中震(El地震作用,重现期约为475年)不坏,大震(E2地震作用,重现期约为2000年)可修;B、C类桥梁的抗震设防目标是小震(El地震作用,重现期约为50~100年)不坏,中震(重现期约为475年)可修,大震(E2地震作用,重现期约为2000年)不倒;D类桥梁的抗震设防目标是小震(重现期约为25年)不坏。
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)[3]中桥梁的分类情况如表1所示:
各抗震设防类别桥梁的抗震设防目标[4]如表2所示:
2.桥梁延性抗震设计和能力保护设计
2.1 桥梁延性抗震设计
延性抗震设计主要是利用结构、构件自身的延性耗能能力来抵抗地震作用,设计时是通过增加结构、构件延性来实现,对结构允许出现塑性铰的部分进行专门的延性设计。在该方法中,容许很大的地震力和能量从地面传递给结构,而抗震设计时要考虑的问题是如何为结构提供抵抗这种地震力的能力[5]。
由于《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)只采用一阶段设计,通过引入综合影响系数来折减地震力后采用弹性抗震设计,其隐含的意思是允许结构进入塑性,对结构的延性性能有相应的需求,但在设计上又没有进行必要的延性抗震设计,其延性能力能否满足延性需求是不确定的,这也是该规范存在的一个较大缺陷。因此,《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)对E2地震作用的抗震设计阶段,对延性抗震设计作了明确的规定,弥补了原规范的不足。
2.2 能力保护设计
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)中引入了能力保护设计原则。1971年美国圣弗尔南多(San Fernand)地震爆发以后,各国都认识到结构的延性能力对结构抗震性能的重要意义;在1994年美国北岭(Northridge)地震和1995年日本神户(Kobe)地震爆发后,强调结构总体延性能力已成为一种共识。为保证结构的延性,同时最大限度地避免地震破坏的随机性,新西兰学者Park等在20世纪70年代中期提出了结构抗震设计理论中的一个重要原则一能力保护设计原则(Philosophy of Capacity Design),并最早在新西兰混凝土设计规范(NZS3101,1982)中得到应用。以后这个原则先后被美国、欧洲和日本的等国家的桥梁抗震规范所采用。
能力保护设计原则的基本思想在于:通过设计,使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异,确保结构构件的地震破坏只发生在预定的部位,而且是可控制的,不发生脆性的破坏模式。具体来说,就是要选择理想的塑性铰位置并进行仔细的配筋设计以保证其延性抗震能力;而不利的塑性铰位置或破坏机制(脆性破坏)则要通过提供足够的强度加以避免。如今,能力保护设计思想已越来越广泛地被国内外专家学者所接受。
3.桥梁减隔震设计
桥梁结构减、隔震和耗能技术经过数十年的研究和开发后,已经逐渐进入实用阶段。未来桥梁结构的抗震设计规范应对这些技术在桥梁抗震设计中的应用作出具体、细致的规定。实际上,日、美、欧、新西兰等主要地震国家的桥梁抗震设计规范已经引入相应的条款。我国新的《城市桥梁抗震设计规范》和《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)中也将桥梁减隔震设计单独成章,体现出其重要性。应当注意,这一技术对桥梁的实际减震效果虽有少量的验证,但其减震规律变化和经济合理性都有待深入论证。并且,隔震技术的应用并不是在任何情况下均适用。
4.实例分析
某桥梁总体布置为40m+40m+40m的连续刚构桥,截面是单箱单室(如图1所示),桥宽9.3m,墩高l0m,桥墩截面如图2所示。该桥所在区域抗震设防烈度为Ⅶ度,按《中国地震动参数区划图》(GBl8306-21)规定,地震动峰值加速度为0.1g。根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89),采用Ⅱ类场地土反应谱,取结构重要性系数1.3。
经计算,得出结构在恒载、《公路工程抗震设计规范》反应谱描述的地震动作用下第一跨桥墩底、墩梁刚接处、主梁跨中三个控制截面的内力。如表3所示。
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)出版及实施后,其在设计思想、安全设防标准、设计方法、设计程序和构造细节等方面的较大变化必将引起相关设计、科研人员的极大兴趣。本文分别从桥梁抗震设防标准、桥梁延性抗震设计和能力保护设计、桥梁减隔震设计等几个主要方面将之与原《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)进行比较,得出两者之间的一些不同之处,其实为抛砖引玉,以利于对新规范的理解和掌握。
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桥梁抗震加固技术的应用分析?

桥梁抗震加固技术的应用应该如何分析?请看中达咨询编辑的文章。
桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。桥梁作为重要的社会基础设施,投资大、公共性强、维护管理困难。提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失、加强区域安全的基本措施之一。根据以往地震中桥梁的震害情况,钢筋混凝土桥梁常见的破坏形式主要分为上部结构破坏、支座破坏、下部结构破坏和基础破坏等。
一、梁震害的主要形式
1、上部结构坠毁
由于支承连接件失效或下部结构失效等引起的落梁现象,在破坏性地震中常有发生,其中绝大多数是在顺桥向发生落梁。
2、支承连接件破坏
桥梁支座、伸缩缝、剪力键、支承连接件等,被认为是桥梁结构体系中抗震性能比较薄弱的环节。支座的破坏形式主要表现为:支座移位、锚固螺栓拨出、剪断、活动支座脱落、支座本身构造上的破坏。
3、桥台桥墩破坏
墩柱弯曲破坏:弯曲破坏是延性的,多表现为开裂、混凝土剥落压溃、钢筋裸露和弯曲等,并产生很大的塑性变形;墩柱剪切破坏:剪切破坏是脆性的,往往会造成墩柱及上部结构的倒塌,震害较为严重。桥台震害:桥台的震害在地震中是较为常见的,由于地基丧失承载力等引起的桥台滑移、台身与上部结构的碰撞破坏和桥台倾斜。
4、基础破坏
扩大基础的震害一般是由地基失效引起,桩基础的震害,除了地基失效这一主要原因外,还有上部结构传下来的惯性力所引起的桩基剪切、弯曲破坏,更有桩基设计不当所引起的震害。
二、桥梁震害的原因
目前的桥梁抗震技术在地震中并不能保证桥梁完好无损,根据过去众多地震发生时,桥梁所产生的不同问题和损坏情况,能够大致总结桥梁震害产生的以下五个原因:
1、地基震害
地震发生后,会产生强大的能量波,在地震能量波的推动作用下,桥梁地基中的沙土会被液化,这就导致了桥梁的地基失效,桥梁的地基发生沉降或不均匀沉降的情况,使地面发生较大的变形,地层也随之发生水平滑移、下层、断裂等现象。如果发生地基震害,将会使桥梁坍塌,给震后的桥梁修复工作带来极大的困难。
2、支座震害
不是所有的桥梁设计和建造都能按照高等级地震的要求来建造的,某些桥梁的支座设计,并没有充分考虑到抗震的需求,所以在某些支座形式和材料上存在着缺陷,在连接与支挡等构造措施上存在不足,导致支座在地震能量的作用下会发生较大的变形和位移。
3、桥墩震害
当地震发生后,桥墩在地震能量的作用下,会发生不同程度的倾斜、沉降、滑移、开裂、剪断和钢筋裸露扭曲等问题,这些问题对在整个桥体的安全形成极大的威胁,严重影响到桥梁的平衡和牢固,若不及时修复和解决,桥梁将面临随时倒塌和倾倒的情况。
4、梁的震害:这种震害主要是由桥台震害、桥墩震害、支座震害等引起的,主要表现为主梁坠落,这是最严重的震害现象,直接断开了桥梁的主体桥面,导致道路交通瘫痪,抢修工作困难复杂。
三、桥梁抗震加固技术的应用
1、裂缝修补技术
根据裂缝的宽度、深度及分布特点,对裂缝宽度在0.15mm以下且裂缝深度较浅的细小裂缝,采用涂刷封闭胶进行表面封闭。对宽度大于0.15mm的裂缝,采用高压化学灌浆的方法进行治理,即将由化学材料配制的浆液,通过钻孔埋设注浆嘴,用压力将其注入结构裂缝中,使其扩散、凝固,达到封闭裂缝的目的。搭设施工平台→裂缝调查→裂缝清理→钻孔→安装注浆嘴→密封注浆嘴及裂缝口→配制胶液→灌注胶液→确认注满→胶液固化后拆除注浆嘴→收尾处理→验收。
2、结构混凝土表面缺陷修补技术
混凝土表面缺陷调查→缺陷大小面积测量→凿除缺陷混凝土→去除浮浆杂质至密室部位→凿除面清洗干净→对钢筋除锈→配置环氧树脂胶液→配置环氧树脂砂浆(混凝土)→原混凝土表面涂刷胶液→环氧砂浆(混凝土)修补→砂轮机打磨修补表面→验收。
(1)进行修补应对缺陷进行处理,将缺陷混凝土凿除,去除灰尘、浮渣及松散层等污物,并用有机溶剂将凿除面处擦洗干净,保持干燥。
(2)对于缺陷处的钢筋,必须进行除锈。
(3)环氧树脂和环氧砂浆的配置必须严格按照配合比进行配置。
(4)修补环氧砂浆时,必须施加一定的压力,用力涂抹。
3、墩身加固技术
搭设支撑支架→顶升梁体→凿除破坏区域钢筋及混凝土→重新焊接桥墩钢筋→原墩身表面凿毛、植筋→安装、焊接钢套管→灌注混凝土→钢管外表面防锈处理。
(1)原墩柱表面应充分凿毛,并清除干净,以保证新老混凝土间的黏结力。
(2)对于受损严重桥墩,桥墩本身已丧失承载力,在加固过程中需要凿除破坏区域钢筋及混凝土,此时需在桥墩两侧布置临时支承架,将梁体荷载转为两侧支承架承担。同时,需将梁体顶升到设计标高,采用同步顶升技术顶升梁体。
4、梁体加固技术
4.1梁底粘贴钢板加固技术
粘贴钢板位置放线→螺栓位置钻孔→粘贴钢板区域混凝土表面处理→钢板下料、加工→钢板粘贴表面处理→配置粘贴胶液→钢板粘贴→固定与加压→检验→胶液固化→完工后表面防腐处理→交付验收。
(1)对粘贴钢板区域混凝土外表面和钢板表面进行打磨、清理,以增强表面与粘贴胶间的黏结力;粘贴钢板的专用粘钢胶,严格按比例进行计量,并采用机械搅拌方法搅拌均匀,并在规定的时间内涂抹;采用支撑钢管与植筋螺栓相结合的方法对粘贴好的钢板进行加压,确保钢板与混凝土表面间的粘贴胶密实。
(2)将原铺装层凿除后,在梁体顶面植入直径为16mm的钢筋,钻孔深度为5cm,按梅花形布置;在灌注C50钢纤维混凝土前,用压风机将粘贴面清理干净,并用水润湿。
4.2梁体复位及支座修复技术
解除梁体约束→布置顶升平台→安放液压千斤顶→顶升梁体→支座震害处理→落梁至聚四氟滑板上→横向、纵向顶推梁体复位→顶升梁体取出聚四氟滑板→落梁→交付验收、拆除工作平台。
(1)在支座调整之前,首先进行顶升前的各项准备和预演工作,确保顶升的顺利进行,并封闭交通。
(2)必须用砂浆或其它合适的材料确保临时加固钢板的平整密贴。
(3)顶升前,必须采取一定的措施,以使梁体在一个桥墩(台)位置处的整体抬升。
(4)千斤顶顶升时,施工人员必须远离千斤顶,以防发生意外。
(5)在支座调整过程中,必须严格中断交通。千斤顶顶升时,必须缓慢顶升,同时安排人员严密观测桥面板的变形和相邻梁板的情况,如有异常,应立即停止。
5、桥面加固技术
5.1桥面伸缩缝更换技术
切缝→开凿原伸缩缝→清理槽口→伸缩缝安装定位→锚固及焊接→伸缩缝内填充泡沫板→清理和冲洗结合面→浇注钢纤维混凝土铺装层→养生。
5.2桥面铺装铺筑技术
凿除桥面铺装层→清理桥面→喷洒透油层→沥青混凝土厂拌和→摊铺沥青混凝土→碾压→涂刷交通标线。
结束语
现代建筑中桥梁抗震加固技术有着重要的作用,如何应对地震时桥梁将会发生的震害,如何提高桥梁抗震技术,是众多桥梁设计者和建设者需要共同努力的方向。为保证在今后的地震中,桥梁能够扛过地震损害,保障道路畅通,国内外桥梁建筑专家要齐心协力,共同研究和制定桥梁抗震技术,不断提高桥梁的抗震性能,让建造的桥梁永不倒下。
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公路混凝土桥梁加固技术探析?

公路混凝土桥梁加固技术是怎样的?有哪些特点?请看中达咨询编辑的文章。
1.前言
我国公路混凝土桥梁以梁式桥为主要形式,随着社会的发展和设计标准、结构使用要求的改变,很多公路混凝土桥梁无法继续使用。相较于花费较大,周期较长的旧桥拆除重建工程而言,旧桥加固不仅可以延长桥梁的使用周期,而且在低投入的条件下满足了交通量的要求。因此,桥梁加固技术是值得工程人员研究的重要课题。
2.公路混凝土桥梁加固原则
混凝土材料抗压,但是不抗拉,因此通常与钢材共同使用。但是由于加入钢材后,混凝土的应力-应变关系放生改变,使得工程师无法准确对材料内部的时变性进行计算。与此同时,桥梁在交通量、温度、湿度等环境因素的影响下,必然会出现一些病害。对于一般混凝土桥梁而言,比较常见的病害是混凝土裂缝,按裂缝的性质而言,可以分为结构性裂缝与非结构性裂缝,其中,结构性裂缝应该受到更加的重视。对于大跨连续梁结构桥而言,还应该关注桥梁的跨中下挠问题。除此之外,一些自然灾害与施工因素也会而引起桥梁的病害,比如上部结构损毁、桥墩桥台开裂失效、支座脱空变形等,针对桥梁病害的不同情况与不同位置,应该合理的选择加固方案。
目前桥梁的加固技术有几十种之多,比如:置换混凝土加固法、加大截面加固法、粘结外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴钢筋加固法、粘结碳纤维增强塑料加固法(CFRP)、绕丝加固梁柱法、锚栓锚固加固法(只适用于C20-C60强度的混凝土结构加固)、聚合物浸渍混凝土加固法、玻璃钢加固法、预应力加固法、增加支撑加固法、托换技术、植筋技术、裂缝修补技术、混凝土表面处理技术、改变体系加固法等。在加固时应该坚守两个原则,其一是不能因为加固而造成桥梁的新病害,其二是不能因为加固而进一步损伤受损结构。对于结构性病害,加固补强方案可以采用多种加固方式,综合对病害进行处理。
3.公路混凝土桥梁加固技术
3.1置换混凝土加固法
在梁受压区强度严重不足或遇到偏心受压柱,成批混凝土不达标时,可以用置换混凝土加固法。通过弯矩包络图确定混凝土强度最低的构件的危险截面,在受压区采用高等级的新混凝土置换。虽然只是局部置换,但是根据相关实验,效果与增大截面法类似,且不影响桥梁的净空。
3.2加大截面加固法
加大截面法是指增加混凝土面积,同时增加受力钢筋,使得新旧混凝土形成整体,增加受力面积和构件有效高度,以提高桥梁的承载力。这种方法应用广泛,具有一套成熟的设计方法,可以用于梁、板、柱等结构的加固,对于混凝土拱桥拱肋的加固也可以使用这种方法。加固后,桥梁上部结构的恒载增加,因此必要时需要同时对桥梁基础进行加固,加固设计的关键是处理结合面的共同工作问题,根据相关文献资料,选择具有高张拉应变能力且低收缩性能的材料可以提高结合面的抗剪力和抗拉力。对主梁承载能力极限状态等的验算按照二次受力的叠合梁进行。通常采用加大截面法施工时,会考虑桥面铺装部分的加固,并且将铺装部分的受力也考虑进来。这种方法计算简单,能够提高主梁的承载力、刚度,施工便利,对交通的影响小,但是施工量较大,而且养护周期长。
3.3粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法可以用于纵向主筋锈蚀、梁板桥主梁的横向裂缝、主梁承载能力不足以及其他受弯、受拉、受简部件加固的问题处理中,要求所处环境湿度不大于70%且无化学腐蚀。通过在薄弱部分或受拉边缘粘贴钢板,可以以钢板代替钢筋,从而改善桥梁的受力情况,相关实验已经证明,粘贴在混凝土梁侧面和底面的钢板,不但能提高抗弯承载能力,而且还能提高梁的抗弯刚度,相应地减少挠度和混凝土开裂。值得注意的是,对结合面进行处理以及钻埋螺栓孔时会损伤原混凝土结构,对于使用这种方法的加固部件,当钢板达到屈服,进入破坏阶段后,钢板会与混凝土间发生局部剥离,出现斜裂缝(类似普通钢筋混凝土受剪构件),导致混凝土构件进一步损坏。为了避免这种问题,环氧树脂的粘结强度应该超过混凝土粘结强度,钢板应该尽量薄而长,并采用足够的描固,发挥钢板的抗拉性能,建议锚固的方式最好是胶粘错固。
3.4粘结碳纤维片加固法
碳纤维增强塑料(CFRP)具有强度高(是一般建筑用钢的十多倍)、质量轻、操作简单、不锈蚀的有点,可以用于混凝土桥梁抗弯、抗剪、抗偏心受压的加固,尤其适用于配筋率低得旧桥梁、板加固。对于配筋率较高的混凝土桥梁而言,这种方法效果一般,因此常与其他方法联合使用。对于混凝土墩柱,采用碳纤维片加固效果较好。粘贴碳纤维片加固法的优点众多,能极大的提高混凝土构件的强度和承载力,而且不增加恒载以及断面的尺寸,但是缺乏详细的设计标准与施工规范,而且必须做专门的防火处理才能投入到使用中。
目前在受弯面进行粘贴碳纤维片法加固时,T形截面梁的抗弯载力通常按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行计算。在进行计算式时,由于碳纤维的强度较高,所以其受弯折减系数取0.9比较安全,加固后抗弯加载提高幅度不宜过大(>30%)以控制变形和裂缝等问题。实际施工中,遇到桥梁恒载较大的情况时,还应该考虑二次受力,即碳纤维片的受力相对于混凝土受拉区边缘应变值具有滞后的特点。根据相关研究,普通钢筋混凝土桥梁的主梁在弯矩作用下,可以灵活的认为处于第二工作阶段,采用换算截面计算抗弯惯性矩,因此,梁的受拉边缘初始应变可按下公式计算:
I0――开裂截面的换算惯性矩
X0――受压区理论高度
从施工经验看,粘贴的CFRP片与加固的梁等长较好,且进行抗弯加固时应该在受拉面粘贴碳纤维片,进行抗剪加固时宜在梁底和侧面粘贴形成U型加固方案,对于碳纤维片的端部,应该锚固。
3.5预应力加固法
预应力加固法可以起到加固、卸载、改变结构内力的多重效果,避免了其他加固方法的滞后性,特别适用于正截面受弯承载力不足,梁的挠度过大以及受拉面裂缝过宽,梁斜截面抗剪力不足,高应变、高应力混凝土连续梁桥跨中持续下挠等桥梁结构病害。由于使用预应力加固后,新结构与原结构的力学行为所有差异,因此预应力筋的添加位置以及数量需要经过仔细的计算,考虑到旧桥混凝土的缓变,预应力筋的应力不宜超过150MPa。另外,预应力筋的转向块与锚固点处应该进行严格的防腐蚀处理,在施工中应该实时的用X射线进行监测,以减少设计失误导致的桥梁进一步损坏。预应力加固法的缺点是易腐蚀、易燃、对桥梁外观有所损坏。
为了避免上述缺点,可以采用喷射混凝土以及纤维加筋塑料的方法对预应力筋进行保护,降低外界的侵蚀。由于环氧树脂等结硬后具有脆性,所以预应力加固法通常不用于60℃以上的高温环境,也不用于混凝土缓变较大的桥梁结构。下图1为某预应力混凝土连续梁结构桥梁加固示意图,经检测该桥梁仍处于弹性受力状态,承载力满足相关要求,但是出现了跨中下挠现象,主梁主拉应力较大,箱梁腹板、箱梁顶板出现了裂缝,多为受力裂缝。采用的加固方式是在箱内加厚腹板,并且在加厚的腹板内侧布设预应力钢绞丝,对箱梁顶板采用粘贴碳纤维片的方式加固。对于箱梁腹板而言,使用体内预应力方案为宜,且钢筋的单位束力较小些为佳,锚固的位置选择在梁跨1/8至根部的效果较好。如果遇到复杂应力区域,应该避开。
3.6改变体系结构法
这种方法主要通过增加附加构件完成,以减小承重构件的应力,改善桥梁性能。常用的方法有:简支转连续法;增加支撑法;梁式桥转梁拱组合体系;钢索斜拉加固等。其中,增加支撑加固法的施工简单,但是会减少使用空间,在相关条件允许时才可使用,以千斤顶作为刚性元件的加固方法。
4.结语
每一种加固技术都有相应的使用范围,在桥梁加固中,必须结合桥梁加固的原因和自身的特点,以及所处的环境条件,选择不同的加固方法,确实保证桥梁的加固质量。
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桥梁抗震设计方法?

一、工程概况
工程为江苏南通中心河路大桥,该桥横向为双幅布置,其中单幅桥跨径布置为(4×30)+(42.5+70+45)+(3×30)m,上部结构主桥采用变截面预应力混凝土连续箱梁,墩顶梁高4.2m,跨中梁高为2.0m,梁高变化按照抛物线方式,引桥为等高度预应力混凝土连续梁桥,梁高为2.0m.单幅面宽15.0m,箱梁底宽9.5m,为单箱直腹板截面。桥梁上部结构采用双向预应力体系,即纵向与竖向预应力,纵向预应力采用Ф15.24钢绞线,竖向预应力采用JL32螺纹钢筋。支座采用抗震系列盆式橡胶支座,下部结构为双柱式桥墩,墩柱为矩形截面,墩高最大为8.2m。
二、建模计算
全桥抗震计算采用MIDAS/civil有限结构主梁、下部桥墩、桩基础等采用支座空间梁单元模拟,考虑桥台尺寸及刚度相对较大,故采用支座约束模拟。模型中桩基础考虑桩土间相互作用,采用“M法“计算土弹簧刚度,并模拟土的抗力系数。盆式支座采用连接单元模拟,支座刚度及恢复力模型参照抗震细则选取。模型中对结构的刚度、质量、阻尼进行了合理的模拟。有限元模型如图1。
图1计算模型
三、反应谱计算
本桥位于6度地震区,按照7度地震设防计算,E1作用时,特征周期0.40s,调整值为0.55s,全桥阻尼取0.05.抗震计算按照08细则做E1及E2作用分析,本桥梁工程为规则桥梁,具体地震作用以反应谱法进行分析计算,地震力按照水平向考虑纵向及横桥向两个地震作用工况。
四、抗震验算
按照08公路桥梁抗震细则规定,B类桥梁必须进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震设计验算。
1.E1地震作用下验算
E1地震作用下,结构在弹性工作范围内,基本不损伤,因此应对桥墩结构的强度进行验算。具体为顺桥向及横桥向E1地震作用效应组合后,按照《公路桥梁设计规范》中偏心受压构件对桥墩强度进行验算。利用软件的抗震验算功能进行验算,经验算,E1作用下各桥墩强度均能满足要求。
2.E2地震作用下验算
(1)在E2作用下应对桥墩截面长宽比小于2.5的矮墩进行强度验算,验算方法同桥墩在E1作用下的强度验算。
(2)E2作用下桥墩变形验算,根据08抗震细则,对于规则桥梁应验算E2作用墩顶位移,验算公式为△d≤△u,△d为地震墩顶位移,有E2作用反应谱计算得到,△u桥墩容许位移,通过静力弹塑性分析计算得到验算结构如表1.
表1E2作用墩顶位移验算
E2作用下桥墩可能进入塑性变形阶段,墩柱位移需采用有效刚度计算,截面有效抗弯刚度为:,EC为桥墩弹性模量(KN/m2),为桥墩有效截面抗弯惯性矩(m4),My为屈服弯矩(KN.m),Фy为等效屈服曲率(1/m)。
(3)墩柱塑性铰区抗剪强度验算:根据08抗震细则,桥墩在E2作用应作为能力保护构件设计,应验算其塑性铰区抗剪强度。验算公式为:其中:VCO为剪力设计值(KN)。MXC为墩柱下端截面按实配筋,采用材料强度标准值和最不利轴力计算的顺桥向或横桥向正截面抗弯承载力所对应的弯矩值(KN.m):Hn为一般取墩柱净长度(m);Ф0为桥墩正截面抗弯超系数,Ф0=1.2;=26.8MPa;Vs为箍筋提供的抗剪能力(KN)。Ae为核心混凝土面积(cm2);SK为箍筋间距(cm);fyh为箍筋抗拉强度设计值(MPa),fyh=280MPa;b为沿计算方向墩柱宽度(cm);Ф为抗剪强度折减系数,Ф=0.85。
将各桥墩数据代入计算公式可以得出验算结果见表2。
表2E2作用墩柱塑性铰抗剪强度验算
结论
通过以上对连续梁桥的抗震分析计算,可以明确以下几点:(1)分析模型中应合理模拟桩土间相互作用,一般可以采用“M”法来模拟,在软件中可以通过弹性连接来实现。(2)应考虑桥面系二期恒载的影响,并转化为质量。(3)支座采用一般连接模拟,支座各方向刚度及滞回性质,应按照抗震细则及支座实际的属性来准确输入。(4)振型分析数量应保证在各计算方向上获得不小于90%
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桥梁抗震概念设计?

桥梁抗震概念设计是非常重要的,了解设计的初衷是为了更好的保障使用安全,每个细节的处理都很关键,要结合实际。中达咨询就桥梁抗震概念设计和大家说明一下。桥梁是交通生命线工程中的重要组成部分,震区桥梁的破坏不仅直接阻碍了及时救灾行动,使得次生灾害加重,导致生命财产以及间接经济损失巨大,而且给灾后的恢复与重建带来困难。在近30年的国内外大地震中,桥梁破坏均十分严重,桥梁震害及其带来的次生灾害均给桥梁抗震设计以深刻的启示。在以往地震中城市高架桥或公路上梁桥的墩柱的屈曲、开裂、混凝土剥落、压溃、剪断、钢筋裸露断裂等震害,桥梁防震越来越受到各国工程师的重视。1.典型桥梁震害简介历史上发生的大地震给人们带来了巨大的生命财产损失,促使人们去研究和了解这种特殊的自然灾害,探讨减轻震害的对策和方法。至20世纪60年代世界性的地震工程研究与结构抗震理论研究已取得了较大进展,大多数国家根据本国国情,制定了相应的结构抗震设防原则与抗震设计规范。但是,1971年圣费南多地震(M6.6);1989年美国洛马普里埃塔地震(M7.0);1994年诺斯雷奇地震(M6.7)以及1995年日本阪神地震(M7.2)均为中等强度的地震,而桥梁的破坏却十分严重。这迫使各国工程师对桥梁震害进行分析,对结构的抗震设防标准与抗震设计原则提出新观点。下面简要介绍几个典型的桥梁震害。1999年台湾地震中乌溪桥南下线桥墩受剪破坏情况(见图1)。1995年日本阪神地震中阪神高整线在神户市内高架桥的倒毁,一共18根独柱桥墩被剪断,长500m左右的梁部侧向倾倒(见图2)。阪神地震中西宫港大桥系杆拱主跨的东连接第一跨的引桥由于支座抗剪承载力不足而破坏导致落梁破坏(见图3)。1989年美国洛马普里埃塔地震中高整公路880号线塞普里斯高架桥。地震中该桥有一段800m长的上层桥面因桥墩断裂塌落在下层桥面上,上层框架完全毁坏(见图4)。2.桥梁震害分析桥梁上部结构由于受到墩台、支座等的隔离作用,在地震中直接受惯性力作用而破坏的实例较少,由于下部结构破坏而导致上部结构破坏则是桥梁结构破坏的主要形式,下部结构常见的破坏形式有以下几种:(1)墩台位移使梁体由于预留搁置长度偏小,使得桥跨纵向位移超出支座长度而引起落梁破坏;(2)支座在地震作用下由于抗剪承载力不足而破坏,导致落梁;(3)配筋设计不当,承载力不足,引起结点部位破坏;(4)墩柱失效引起落梁破坏。3.关于桥梁抗震概念设计的一些想法建筑结构抗震设计有如下原则:强柱弱梁:要求同一结点柱端截面受弯承载力总和大于梁端受弯承载力总和;强剪弱弯:控制截面的抗剪承载力大于抗弯承载力;强结点弱构件:梁柱结点是保证结构整体性和关键部位,要保证结点有足够的强度和刚性,建筑结构抗震的一般原则同样适用于桥梁结构。如前所述,桥梁在地震中往往下部结构破坏,所以在抗震设计中桥墩比桥梁重要。并且桥墩是桥梁结构中最重要的承重构件,桥墩破坏将导致整个桥梁结构的倒塌。在地震作用下,它是压、弯、剪构件,其变形能力不如以弯曲作用为主的梁,因此要使桥梁结构具有较好的抗震性能,应该确保桥墩有足够的承载力与延性。即从桥梁整体结构的角度出发进行桥梁抗震设计,应该要求“强墩弱梁”。如今人们对地震的研究还有待深入,提高结构的变形能力,增加结构延性,提高结构耗能能力对于改善结构的抗震性能有着重要的意义。结构的弯曲破坏是塑性破坏,发生弯曲破坏时,钢筋屈服形成塑性铰,从而具有塑性变形能力,构件表现出很好的延性,而且结构的塑性变形使得刚度下降,其所分担的地震作用也相应减少。当结构发生弯曲破坏时可以有效地通过变形来吸收和耗散能量。而结构剪切破坏时,其破坏形态是脆性破坏或者延性很小,不能满足桥梁延性设计的要求。桥墩在地震作用下要有足够的延性,其控制截面处的抗剪承载力要大于抗弯承载力,在弯曲破坏之前不发生剪切破坏。即从个别受力构件的角度出发进行桥梁抗震设计应该要求受力构件“强剪弱弯”。以往的桥梁震害中,支座破坏引起桥梁结构塌落毁灭屡见不鲜,它历来被认为是桥梁整体抗震性能上的一个薄弱环节。城市高架桥梁柱的结点,桥墩与盖梁的结点,桥墩与基础等结点也经常发生破坏。结点是保证结构整体工作的重要构件,在地震作用下结点受到水平、竖向剪力和弯矩的共同作用,受力复杂,并且一旦受损难以修复。由于结点受力复杂,目前美国的AASHro规范,欧洲的Eurocode规范和我国的公路抗震设计规范对结点的设计和构造都没有特别的规定。在桥梁抗震设计中除了要保证桥墩、桥梁有足够的承载力和延性外,还要保证桥梁节点有足够的承载力,避免节点过早破坏。即“强节点,弱构件”。4.结语(1)如今人们对地震作用的研究还有待深入,单从理论上进行抗震设计的方法不可取,桥梁工程师要从震害中吸取教训,凭借经验进行概念设计在桥梁抗震设计中显得尤为重要。(2)桥梁震害多种多样,包括桩基折断,地层不均匀震沉陷,砂土液化等,文中只简要介绍了桥墩、支座、结点的震害。(3)无论桥梁结构还是建筑结构其受力构件的受力性质都是拉、压、弯、剪、扭的一种或几种的组合,两种结构具有相似性,建筑结构中的一些成功经验同样可以用于桥梁结构中。桥梁抗震概念设计是非常重要的,了解设计的初衷是为了更好的保障使用安全,每个细节的处理都很关键,要结合实际。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd


桥梁结构抗震的桥梁震害

。对一般桥梁工程,则按规范所规定的简化方法进行结构抗震设计。中国规范是采用反应谱理论(见地震作用),即根据设计烈度,以简便的地震荷载系数计算地震惯性力,作为地震荷载,然后以一般结构静力设计计算步骤求得结构最大内力和变位,使其控制在规范容许值的范围内来确保结构的抗震安全。对大跨度或特别重要的桥梁结构,应对结构进行地震动力分析(地震反应分析)。分析的方法一般是直接根据建桥地区在强震时地面运动的加速度记录,依照动力学的原理,应用电子计算技术,对结构作地震动力分析计算。对于已经建成的桥梁结构,如不满足现行规范抗震设防的要求,也可通过结构地震动力分析作进一步的抗震鉴定和决择最优加固方案。在强烈地震区,为了经济,结构抗震设计可以容许结构局部出现不太严重影响使用和易于修复的塑性变形、裂缝或损坏;但为了安全目的,则要力求主要承重结构即使遭受严重损坏也不致倒塌,以减少生命财产的损失。

已发生震害的桥梁,如何解释当初的设计理念,应采取怎样的抗震设计理念

您好,很高兴为您解答。桥梁震害的产生主要有两方面原因:- -是桥址处场地运动引起的桥梁结构水平向及竖向振动,二是由地震力导致的桥梁结构相对位移而引起的强制变形。这两种原因使桥梁结构产生超静定内力及过大的相对变形而导致桥梁产生多种破坏形式。【摘要】已发生震害的桥梁,如何解释当初的设计理念,应采取怎样的抗震设计理念【提问】您好,我这边正在为您查询,请稍等片刻,我这边马上回复您~【回答】您好,很高兴为您解答。桥梁震害的产生主要有两方面原因:- -是桥址处场地运动引起的桥梁结构水平向及竖向振动,二是由地震力导致的桥梁结构相对位移而引起的强制变形。这两种原因使桥梁结构产生超静定内力及过大的相对变形而导致桥梁产生多种破坏形式。【回答】【回答】【回答】【回答】【回答】希望以上回答对您有所帮助哦亲亲~ 如果您对我的回答满意的话,麻烦给个赞哦~爱你么么~【回答】

桥梁抗震设计中的计算方法主要有哪些?各有什么特点?

桥梁抗震设计中的计算方法主要包括静力分析法、动力分析法和时程分析法,特点介绍如下:。1、静力分析法:是一种基于静态平衡原理的计算方法,适用于简单、刚性结构的抗震设计。该方法计算简单,不需要考虑振动频率和阻尼等因素,但是无法反映动态响应和非线性效应等因素。2、动力分析法:是一种基于结构动力学理论的计算方法,可以考虑结构的振动频率和阻尼等因素,适用于中等复杂度的结构抗震设计。该方法可以反映结构的动态响应和非线性效应,但是计算量较大,需要大量的计算资源和专业知识。3、时程分析法:是一种基于地震动力学理论的计算方法,可以考虑地震波的时程特征和结构的非线性效应,适用于复杂、非线性结构的抗震设计。该方法可以反映结构的动态响应和非线性效应,但是计算量非常大,需要大量的计算资源和专业知识。总之,在桥梁抗震设计中,不同的计算方法具有不同的特点和适用范围,需要根据具体情况选择合适的方法进行计算和分析,以提高桥梁的抗震能力和安全性。

抗震设防烈度为7度,能抗几级地震?

抗震等级是根据建筑物设防烈度和建筑物使用功能的重要性确定的

所以单凭设防烈度是不足以确定抗震等级的


具体分类要查《建筑工程抗震设防分类标准》,下面是有关章节的内容,


3.0.2 建筑工程应分为以下四个抗震设防类别
1特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。
2 重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑。简称乙类。
3 标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。
4 适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。
3.0.3 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:
1 标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
2 重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3 特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。
4 适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
注:对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑,当改用抗震性能较好的材料且符合抗震设计规范对结构体系的要求时,允许按标准设防类设防。




顺便说一句,我们通过建筑物所在地区查《建筑抗震设计规范》获得设防烈度,并获得结构设计中需要的地震分组和地震加速度值


7度抗震能抵抗几级地震

七度和七级差远了 应该是在五级左右
地震烈度和震级是两个描述地震大小的不同的概念 地震烈度是地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度即地震破坏 地震震级是按地震时所释放出的能量大小确定的等级标准,是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的即地震能量
Ⅶ度;房屋损坏-房屋轻微损坏,牌坊,烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水
根据《建筑抗震疑难释疑》中提供的公式 震中烈度=0.24+1.29x震级
说明你所指的建筑物或构筑物在设计时是按7度设防的 抗震设计的理念是小震不坏、中震可修 大震不倒 7度对应的是中震(当地500百年一遇的地震烈度) 如果建筑施工质量没有问题话 他实际能抵抗的地震烈度值要比7度大
还要看你所居住的楼房是高层还是普通楼房 高层的话受远震、强震的影响更大


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