橋梁抗震論文83561

1、橋梁延性抗震與減隔震分析橋梁延性抗震與減隔震分析英文摘要英文摘要：ThisarticlemakeabriefsummaryfcurrentbridgeseismicdesignmethodswiththebeginningoftheanalysisofthebridgedamageinearthquakeFocusingontheapplicationofductilitydesignisolationmeasuresinbridge.

2、Thedeficienciesonthetwomethodresearchwereadvanced.Itisstressedtheimptanceofductilitydesignisolationinthepresentbridgedesign.KeyKeywdswds:bridgeseismicductilityearthquakereducingisolationplastichinge.中文摘要中文摘要：本文從橋梁的震害分析入手

3、，對現(xiàn)在橋梁抗震設(shè)計方法做一簡略總結(jié)，進(jìn)一步來分析探討延性設(shè)計和減隔震措施在橋梁中的應(yīng)用和發(fā)展，指出二者研究存在的不足。強(qiáng)調(diào)了延性抗震和減隔震在現(xiàn)在橋梁設(shè)計中的重要性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：橋梁抗震；延性抗震；減隔震；塑性鉸.地震一直是危害人類的重大自然災(zāi)害之一，尤其是最近幾十年，全球發(fā)生了許多次大地震，給人類帶來了巨大的災(zāi)難。其中受害最大的就是我國，1920年寧夏海原地震死亡23.4萬人，1976年唐山大地震直接經(jīng)濟(jì)損失超過100億人民幣，2

4、4.2萬人死亡，2008年汶川地震8萬多人死亡。這幾次地震災(zāi)害的共同特點是：由于橋梁工程遭到嚴(yán)重破壞，切斷了災(zāi)區(qū)交通生命線，造成災(zāi)區(qū)救援工作難以進(jìn)行，使次生災(zāi)害加重，導(dǎo)致了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著現(xiàn)代城市人口的大量聚集和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對交通的依賴加強(qiáng)。幾次地震一再顯示橋梁工程抗震研究的重要性。1.1.橋梁震害分析橋梁震害分析調(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(shè)計方法，采取有效抗震措施的科學(xué)依據(jù)。國內(nèi)外學(xué)者對橋梁震害的調(diào)查研

5、究結(jié)果表明，橋梁震害主要表現(xiàn)為：(1)上部結(jié)構(gòu)的破壞：橋梁上部結(jié)構(gòu)本身遭受震害而被毀壞的情形不多，一般都是由于橋梁結(jié)構(gòu)的其他部位的毀壞而引起的。如落梁，一種是由于彈性設(shè)計理論采用毛截面剛度，這樣就會低估橫向地震作用和位移。導(dǎo)致活動節(jié)點處所設(shè)置的支座長度明顯不足以及相鄰梁體之間因橫向距離不足而引起的相互沖擊，造成落梁及相鄰結(jié)構(gòu)的撞擊破壞；另外一種是由于地基土的作用造成大的地震位移，這種橋梁震害主要發(fā)生在建在軟土或者可能液化的地基土上的橋梁

6、上。軟土通常會使結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng)放大，使得落梁的可能性增加。(2)支座連接部位的震害：這中破壞比較常見，由于連接部位的破壞會引起力傳遞方式的變化，從而對結(jié)構(gòu)其他部位的抗震產(chǎn)生影響，進(jìn)一步加重震害。這種破壞是抗震設(shè)計中最關(guān)注的問題之一。(3)下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的震害：下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的嚴(yán)重破壞是引起橋梁倒塌，并在震后難以修復(fù)使用的主要原因。除了地基毀壞的情況，橋梁墩臺和基礎(chǔ)的震害是由于受到較大的水平地震力，瞬時反復(fù)振動在相對薄弱的截面產(chǎn)生破壞而引

7、起的，從大量震害實例來看，比較高柔的橋墩多為彎曲破壞，矮粗的橋墩多為剪切型破壞，介于兩者之間的為混合型。地基破壞主要表現(xiàn)為砂土液化，地基失效，基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降破壞及由于其上承載力和穩(wěn)定性不夠，導(dǎo)致地面產(chǎn)生大變形，地層發(fā)生水平滑移，下沉，斷裂。(4)橋臺沉陷，當(dāng)?shù)卣鸺铀俣茸饔脮r，由于橋臺填土與橋臺是不完全固結(jié)的，橋臺填土的縱向土壓力增大，橋梁與橋臺之間的沖撞會產(chǎn)生相當(dāng)大的被動土壓力，造成橋臺有向橋(4).能力設(shè)計原則常采用“強(qiáng)柱弱梁，

8、強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件”的設(shè)計思想，這種思想即能力設(shè)計原則的具體體現(xiàn)。(5).多道抗震設(shè)防在建筑結(jié)構(gòu)中，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻是第一道抗震防線，框架是第二道抗震防線，二者變形相協(xié)調(diào)，抗力相互補(bǔ)，形成一種優(yōu)良的抗震體系。在橋梁設(shè)計中應(yīng)力圖使橋梁具有多道抵抗地震側(cè)向力的體系，在強(qiáng)地震動過程中，一道防線破壞后尚有第二道防線可以支承結(jié)構(gòu)，避免倒塌。因此，超靜定結(jié)構(gòu)優(yōu)于同種類型的靜定結(jié)構(gòu)。橋梁抗震設(shè)計總結(jié)起來就是從強(qiáng)度和延性等方面來確保橋梁具有足

9、夠的抗震能力?？沽υO(shè)計是基礎(chǔ)，延性設(shè)計是保證，地震的隨機(jī)性和不可預(yù)見性就要求我們在設(shè)計中更多的去考慮延性和減隔震。合理的應(yīng)用概念設(shè)計來保證安全性。4.4.延性抗震和減隔震延性抗震和減隔震(1)延性抗震所謂延性是指構(gòu)件或結(jié)構(gòu)具有承載能力不降低或基本不降低的塑性變形能力的一種性能，一般用延性比指標(biāo)來衡量。延性抗震不同與強(qiáng)度理論的是它通過選定結(jié)構(gòu)部位的塑性變形來抵抗地震作用，塑性作用一方面通過塑性變形來耗散地震能量，另一方面塑性鉸的出現(xiàn)使結(jié)構(gòu)

10、周期延長，從而減小地震產(chǎn)生的慣性力。延性抗震驗算所采用的破壞準(zhǔn)則主要有：強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則，變形破壞準(zhǔn)則，能量破壞準(zhǔn)則，基于低周期疲勞特征的破壞準(zhǔn)則以及用最大變形和滯回耗能來表達(dá)的雙重指標(biāo)破壞準(zhǔn)則等。強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則應(yīng)用比較廣泛，隨著抗震研究的發(fā)展，人們逐步認(rèn)識到強(qiáng)度條件并不能恰當(dāng)?shù)墓纼r結(jié)構(gòu)的抗震能力。這是由于結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震中往往會進(jìn)入彈塑性階段。這時結(jié)構(gòu)的塑性變形消耗輸入的地震能量。結(jié)構(gòu)的自振周期也會隨塑性變形的擴(kuò)展而變長!從而改變地震反應(yīng)的特

11、性；結(jié)構(gòu)是否破壞將取決于塑性變形的大小或塑性消耗的能量，而不是或不完全是取決于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)起來“小震不壞，中震可修，大震不倒”。這些標(biāo)準(zhǔn)意味著在遭遇到多遇地震時結(jié)構(gòu)應(yīng)該處于彈性狀態(tài)。在遭遇到中等程度地震時，結(jié)構(gòu)應(yīng)該處于彈塑性狀態(tài)，但非彈性變形應(yīng)該發(fā)生在結(jié)構(gòu)的選定部位(塑性鉸)。當(dāng)遭遇強(qiáng)烈地震時，結(jié)構(gòu)可以經(jīng)歷較大非彈性變形并且出現(xiàn)一定程度的損傷，但結(jié)構(gòu)的變形不應(yīng)該危機(jī)生命和造成結(jié)構(gòu)喪失整體性。對中等程度和強(qiáng)烈地震，規(guī)范推薦

12、的設(shè)計地震作用的大小取決于結(jié)構(gòu)的重要性、結(jié)構(gòu)的延性以及允許多大程度的損傷。延性抗震理論包括兩個內(nèi)容：(1)在結(jié)構(gòu)不發(fā)生大的破壞和喪失穩(wěn)定性的前提下，提高構(gòu)件的滯回耗能能力。(2)在結(jié)構(gòu)遭遇罕遇地震時，允許結(jié)構(gòu)上選定部位出現(xiàn)塑性鉸，以達(dá)到改變結(jié)構(gòu)動力特性，減小地震影響的目的。橋梁延性抗震設(shè)計的兩個階段：(1)對預(yù)期會出現(xiàn)塑性鉸的部位進(jìn)行詳細(xì)的配筋設(shè)計(2)對整個橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震能力分析驗算，確保其抗震安全性。影響延性的因素和延性抗震措施：