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    桥梁抗震设计及加固技术浅析

    2020-11-11    作者:admin  阅读:51次

    跟着我国城市化进程加速,作为城市根底设备之一的公路交通其重要性越来越杰出。一起,我国处于地震多发地带,尤其是近几年不断发生各种等级的地震。在地震发生时,不只会有很多的地上建筑物及各种设备遭到损坏或坍毁,很多人员伤亡,并且还会严峻构成交通中止。若作为抗震救灾生命线工程之一的公路交通(尤其是铁路桥梁、城市高架、公路桥梁等公路工程的咽喉要道)遭到较大损坏,将会给后续救助作业构成极大的困难。

      此外,现在我国公路职业现选用的抗震设防标准是《公路桥梁抗震规划细则》(jtg/tb02-01-2008),公路桥梁抗震规划细则》(jtg/tb02-01-2008)较《公路工程抗震规划标准》(jtj004-89)在规划思维、安全设防标准、规划办法、规划程序和结构细节等诸多方面均有很大的改变和深化。

      1桥梁与抗震我国处于国际两大地震带——环太平洋地震带和亚欧地震带之间,是一个强震多发国家,汶川、玉树地震标明激烈地震将引发长时间的社会政治、经济问题,并带来难以慰籍的爱情伤口。在抗震救灾中,公路交通运输网更是抢救公民生命财产和赶快恢复生产、重建家园、减轻次生灾祸的重要环节,所以公路桥梁是生命系统工程中的重要组成部分,公路桥梁反抗震害的才干是桥梁规划中要点注重的问题之一。桥梁震害中取得的经历和常识是推进桥梁抗震规划的原动力,1971年美国sanfernand地震(6.6级)、1989年美国北加州的lonmpfieta地震(7.1级)、1995年日本阪神大地震(7.2级)、2008年汶川大地震(8.0级)等影响巨大的地震引起了工程界的注重和广泛讨论。跟着建筑物与地震反响联系的研讨深化,桥梁抗震规划理论得到了前进与拓宽,2008年我国公路桥梁规划标准由《公路桥梁抗震规划细则》(jtg/tb02-01-2008)替代本来的《公路工程抗震规划标准)(jtj004-89),是我国桥梁规划的一大前进,依据每次大地震的查询研讨,公路桥梁的地震损坏首要办法总结归纳如下:

      (1)桥梁上部结构受水平力效果滑落(汶川百花大桥落梁);

      (2)桥墩塑性铰的抗弯、抗剪强度缺乏,导致桥墩损坏(日本阪神很多墩柱损坏);

      (3)桥墩、桩根底钢筋的衔接及锚固功用缺乏,导致桥墩损坏(最为常见);

      (4)桥梁支座等衔接部位损坏(最为常见)。惯例桥梁抗震规划首要应是抗震结构办法,依据汶川地震相关查询标明干线公路桥梁因为选用了合理的抗震结构办法,结构安全殷实较多,震后其损坏远小于当地路途桥梁。抗震结构办法是总结桥梁震害经历的根底上提出的规划准则,现实标明抗震结构办法能够起到有用减轻震害效果,而所消耗的工程价值往往较低。

      2桥梁规划与抗震办法

      2.1防止落梁的办法《公路桥梁抗震规划细则》指出上部结构主梁的支承长度a≥70+0.5l(l为梁的核算跨径,l单位为m,a单位为cm),该取值沿袭自日本抗震规划标准,大都规划者以为标准取值较为保存,比上一代标准《公路工程抗震规划标准(jtj004-89))有较大前进(a≥50+l)。这儿需指出该种知道归于误区,当“长桥高墩”时应在标准根底上给予更多的安全充裕。

      例如:都汶高速公路庙子坪岷江大桥第10跨(跨径50m、墩高70m)。尽管盖梁宽度高达3.0m(依据《桥梁抗震细则》要求,含伸缩缝宽度取2.1m即可),但该桥仍是发生纵向落梁,所以在规划中应留意“长桥高墩”,特别是设置有伸缩缝的相邻联桥墩,不只要将主梁支承长度取值扩大一些,还需要设置主梁限位设备。依据国外标准以及《抗震规划细则》精力,一起应设置纵向防落梁结构,一起应留意限位设备不得有碍于防落梁结构的发挥。依据汶川地震后的查询标明横桥向抗震挡块的损坏十分遍及,2010年玉树震区桥梁查询也存在相同问题,阐明当时挡块规划存在单薄的问题,首要表现为结构尺度偏小,主筋配筋偏少,挡块内侧短少减震橡胶块,特别是在斜弯桥规划中应比直线桥具有更多的考虑。挡块内侧不只应设置橡胶块,还应考虑留有不小于5cm的缝隙,大都桥梁规划将桥墩挡块设置为与盖梁边际齐平的办法是欠考虑的,往往构成施工差错调整困难以及上述5cm缝隙难以确保,故主张桥墩盖梁端部悬出挡块外1ocm为宜。

      2.2支座型式和安置办法支座选型长时间以来被忽视,惯例梁桥多选用一般橡胶支座,汶川地震后的查询标明一般橡胶支座损坏后加重了桥梁损害,主张依据桥梁设防要求,选用适用的支座类型。根本地轰动峰加速度峰值0.1g区域和以上区域应挑选减震型橡胶支座。支座的安置是否合理至关重要,汶川百花大桥第5联(5×20m)选用一个固定支座,其他墩为活动支座,导致全联上部结构水平地震力简直完全由固定支座下的桥墩承当,该桥墩敏捷损坏后,形满足联崩塌。关于接连梁桥在设置固定支座后,应充分考虑固定支座设置对抗震的晦气影响,慎用墩梁固结计划,应注重考虑各墩水平受力的均匀分管。

      2.3柱式桥墩的合理规划柱式墩是桥梁规划中最为常见的结构办法,日本阪神地震中显示出很多圆形独柱墩溃散性损坏,汶川地震相关资料标明矩形墩要优于圆形墩,抗震规划中应首要尽量防止选用抗震功用差的圆形独柱结构,一起优先挑选矩形截面办法。其次应注重桥墩中心的横梁设置,横梁刚度不宜过大,防止导致“强梁弱柱效应”的呈现,构成结构的榜首塑性铰呈现在墩柱之上,而不是横梁上,致使结构失效。结构刚度的均衡是总的规划准则,一般指纵桥向相邻高度不宜相差过大,一起留意当地上横坡较陡时,横桥向也会呈现墩柱高度差异,条件容许时能够考虑进行开挖,以确保横桥向墩柱刚度的均衡。

      3桥梁的抗震加固技能关于处于地震多发区的现已建筑的桥梁,应依据更为先进的规划思维对其进行抗震功用点评,并结合点评成果考虑是否应给予相应的抗震加固办法。

      3.1保护结构衔接件当支承衔接件不能接受桥梁上、下部结构发生的相对位移时可能会失掉相应的效果,并导致梁体坠毁。而这种状况往往都是由施工单位和保护单位在桥梁支承衔接件的功用质量的注重度不行所引起的。因而,咱们应定时对桥梁支座、伸缩缝等衔接构件进行保护。在国内现在选用较多的保护办法有选用挡块、连梁设备等设备于伸缩缝等上部接缝处;设备限位设备于简支的相邻梁间;为耗散效果于结构的地震能量添加耗能设备及减隔震支座;添加支承面的宽度等办法。此外,在桥梁运用期间定时查看并保护支座时应随时铲除伸缩缝内的杂物。

      3.2加固上部结构加固上部结构首要有张贴钢板加固法、增大截面加固法和结构系统转换法。张贴钢板加固法首要在梁板桥的主梁底部呈现严峻横向裂缝时运用。在张贴钢板、钢筋或纤维时应特别留意张贴方位,即张贴方位应尽量远离中性轴加固区。一起还应留意黏结剂的功用以确保锚固的牢靠性;添加截面加固法首要是增设钢筋在桥梁下部以前进主梁的抗弯才干。一起,假如增设的钢筋较多可考虑将主梁下部的截面面积增大以防止超筋构件的呈现。别的,应设置锚固筋、传力销、剪力键等牢靠的衔接物在新老结构资料之间以防止添加的分量损坏原截面;结构系统转换法首要指将可接受负弯矩的钢筋设置在简支梁的梁端,使相邻两主梁连起来就可构成多跨接连梁,从而到达前进桥梁承载力的意图。

      3.3加固下部结构下部结构的加固首要有柱罩、填充墙、连梁、加固支座、加固帽梁、桥台和加固根底等办法。填充墙具有前进柱的横向才干和约束柱的横向位移等特色,可用于多柱桥梁;连梁可前进混凝土排架的横向才干。连梁可置于排架底部标高处替代墩帽,也可置于地上标高和排架底部标高之间的某个方位以调整特定排架的横向刚度;一直以来支座都是地震中受损最简单的部位,而为加固支座现在一般都选用隔震支座加固桥梁的办法,此外还有用铅芯橡胶支座或许缆索与弹性支座配套运用替代弹性支座的办法;帽梁加固办法最常见的是给现有帽梁增设垫板;桥台加固首要有两种办法,一是支座延伸设备,二是用木材、混凝土或钢筋填塞缝隙,后者选用较多;一般根底加固的办法是增设覆盖层、均匀添加根底、添加触摸面积或将根底锚固于土中等。

      4定论要做好桥梁的抗震规划,就要不断加深对地震机理的知道,前进和完善桥梁结构物的各项功用,以及桥梁抗震结构办法进一步的改善和完善。现在我国关于桥梁抗震加固技能相对比较老练,在实践进程傍边要结合公路桥梁的特色,这样才干有用的前进我国公路桥梁的抗震功用和抵挡地震灾祸的才干。