毕业论文：浅谈桥梁抗震设计.doc文档10页在线下载

梁式结构破坏多是在地震作用下支撑连接构件破坏或下部结构失效导致的落梁。

而落梁对墩台侧壁的撞击又对下部结构造成破坏。

拱式结构主要表现为拱上建筑和腹拱破坏，拱圈在拱脚和拱顶出现裂缝，拱圈隆起变形甚至倒塌。

支撑连接构件破坏桥梁的支座伸缩缝和剪力键等薄弱的构件在外力作用下总是最易受损的。

成与地震反应无关的过大的竖向和横向位移，而简支梁桥对此尤为明显。

产生沉隐或不均匀沉陷。

这种不均匀沉陷引起的内力重分布可导致结构特别是超静定结构破坏乃至倒塌。

三桥梁的震害原因国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生，而顺桥向震害尤其严重，分析其破坏原因主要表现在以下几个方面，即地震位移造成的梁式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或梁体相互磁撞引起的破坏，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱圈在拱顶拱脚产生的破损裂缝，甚至整个隆起变形。

由于地基土如饱和粉细纱和饱和粘沙土的进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大。

当采用排架桩基础时，则使桩基的承载力降低，从而造个隆起变形。

要表现在以下几个方面，即地震位移造成的梁式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或梁体相互磁撞引起的破坏，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱圈在拱顶拱脚产生的破损裂缝，甚至整部分内容简介排出，软黏土被压密，产生沉隐或不均匀沉陷。

这种不均匀沉陷引起的内力重分布可导致结构特别是超静定结构破坏乃至倒塌。

三桥梁的震害原因国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生，而顺桥向震害尤其严重，分析其破坏原因主要表现在以下几个方面，即地震位移造成的梁式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或梁体相互磁撞引起的破坏，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱圈在拱顶拱脚产生的破损裂缝，甚至整个隆起变形。

由于地基土如饱和粉细纱和饱和粘沙土的地震液化影响，同样加大了地震位移的影响，进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大。

当采用排架桩基础时，则使桩基的承载力降低，从而造成与地震反应无关的过大的竖向和横向位移，而简支梁桥对此尤为明显。

另外，由于地基软弱，地震时当部分地基液化失效后引起了结构物的整体倾斜，下沉等严重变形，进而导致结构物的破坏，震害较重。

支座破坏，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，或由于些支座型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。

软弱的下部结构破坏，即由于桥梁下部结构不足以抵抗其自身的惯性力和支座传递的主梁的地震力，导致结构下部的开裂变形和失效，甚至倾覆，并由此引起全桥的严重破坏。

在松软地基上的桥梁，特别是特大桥大中桥，地震时往往发生河岸滑移，使桥台向河心移动，导致全桥长度的缩短，这类震害是比较严重的。

另外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多种原因。

四桥梁震害破坏形式桥梁的震害无非就是发生在桥梁的组成部位上的破坏。

通常桥梁都是由上部结构支持连接构件墩台等下部结构和基础组成。

所以桥梁震害大体分为四类上部结构破坏对于梁式结构由于地震效应造成结构本身的破坏在报道中见的不多。

梁式结构破坏多是在地震作用下支撑连接构件破坏或下部结构失效导致的落梁。

而落梁对墩台侧壁的撞击又对下部结构造成破坏。

拱式结构主要表现为拱上建筑和腹拱破坏，拱圈在拱脚和拱顶出现裂缝，拱圈隆起变形甚至倒塌。

支撑连接构件破坏桥梁的支座伸缩缝和剪力键等薄弱的构件在外力作用下总是最易受损的。

年海城地震，度区的大石桥镁矿专用线上赵家堡大桥钢筋混凝土梁，的锚栓共剪断根营口度区少数钢筋混凝土桥梁折断，桥面开裂，伸缩缝加宽。

下部结构破坏圬工下部般出现倾斜倒塌开裂破坏。

钢筋混凝土结构会出现轻微开裂保护层混凝土剥落纵向受力主筋压曲，截面变化处核心混凝土压碎等。

基础破坏扩大基础和桩基的承台因本身刚度比较大，自身震害极少见。

多是地基发生沉降滑移造成基础变位。

桩基础却有发生剪断倾斜的破坏。

年海城地震时，田庄台辽河大桥正处在施工中，桩基已施工完毕，部分桥墩和过渡桥台刚刚建成，震后观测到桩顶和墩身倾斜，有的有开裂。

特别是号墩震后墩身中心向河心移，不排除基桩在河床基土液化深度下的嵌固点附近出现细微弯裂和基桩末端无筋段被剪断的可能。

另外，跨度大的桥梁震断破坏比较严重粉细砂类地基上桥梁破坏也相对严重，而墩身小于的桥梁在地震中却基本完好。

五桥梁结构抗震计算静力法。

静力法的概念是日本大房森吉在年提出的，此方法假设结构物各个部分与地震具有相同的振动，结构物上只作用着地面加速度乘以结构质量所产生的惯性力，惯性力具有与静力同样的性质，用等效静力作用于结构上，进行结构线弹性静力分析，计算其地震响应。

静力法以地震荷载代替结构在地震强迫振动下的激励外因，作用于结构的计算静力效应代替结构在地面运动激励下的动力效应。

从动力学的角度来看，把地震加速度看作结构地震破坏的的单标，即延性指标。

最常用的延性指标为曲率延性指标和位移延性指标。

曲率延性系数式中和分别表示塑性铰区截面的屈服曲率和极限曲率。

位移延性系数式中和分别表示延性构件的屈服位移和极限位移。

延性构件的设计地震力地震力折减系数对属于完全延性结构类型的规则桥梁，般情况下可采用以下公式计算设计地震力式中为按弹性反应谱理论计算的弹性地震力为强度折减系数为水平地震系数为结构的动力放大系数为桥梁总重。

对属于有限延性结构类型的规则桥梁，般情况下可采用以下公式计算设计地震力式中参数反应有限延性结构的变形能力储备。

七桥梁减隔震设计桥梁减隔震原理桥梁减隔震主要是将结构与可能引起破坏的地面运动尽可能分离开来，降低桥梁结构的地震力。

现阶段主要是利用柔性支承来延长结构的自振周期。

桥梁结构的自振频率与地震动卓越频率的祸合程度影响着地震作用下建筑物的破坏程度。

延长结构的自振周期可以有效地减小结构的地震加速度反应。

通常采用减隔震技术，是在桥梁结构的上部结构和下部结构间设置减隔震装置，以减隔震装置的较大相对变形来减少上部结构的加速度反应，减少地震力的破坏程度，降低地震力作用。

通过延长结构周期虽然可以达到降低地震力，但这也会导致结构位移反应增大，结构在正常使用荷载下结构发生过大振动。

而通过引入阻尼装置，可以在增加结构的阻尼的同时，降低结构的加速度响应和上部结构的相对位移，使得位移控制在允许的范围内，大部分地震能量将由减隔震装置的大变形来吸收，减小了上部结构的惯性力，使下部结构基本上保持在弹性范围内，降低地震力的作用。

常用的减隔震装置叠层橡胶支座叠层橡胶支座是国内桥梁结构中使用最多的隔震器，它由橡胶片与钢板交替叠合粘接而成。

由于钢板对橡胶片横向变形产生约束，使叠层橡胶垫具有非常大的竖向刚度在水平刚度方面，薄钢板不影响橡胶的剪切变形，因而保持了橡胶固有的柔韧性。

橡胶支座主要是靠增加桥梁结构的柔性，从而延长结构的周期来达到减震的效果。

但是，叠层橡胶支座在减小桥墩台受到地震荷载的同时，也增加了梁体与墩台之间的相对位移，因此具有定的局限性。

铅芯橡胶支座和新型减震支座铅芯橡胶支座把橡胶和弹塑性阻尼较好的结合在起，具有较好的减隔震效果。

铅芯橡胶支座是种集隔震器阻尼器于体的隔震支座。

它是在普通橡胶支座中加入铅棒制造而成。

铅具有屈服应力较低滞回曲线丰满的特点，同时还是种较好的阻尼器。

通过实验研究证明铅芯橡胶支座具有较好的滞回特性，其初始刚度可以达到普通叠层橡胶支座的倍以上，其屈后刚度接近于普通叠层橡胶支座的剪切刚度。

铅芯橡胶支座是解决中短跨桥梁抗震问题简单可靠的方法，但是铅芯橡胶支座耐久性差稳定性不高承载能力有限，这些都限制了其在桥梁减隔震上的使用和发展。

桥梁减隔震设计的适用条件从国内外已有的研究结果可知，如果满足下面三个条件或其中条就可尝试隔震技术进行桥梁的隔震设计。

桥梁中有刚性墩，桥的基本振动周期比较短桥梁的高度是不规则的，例如相邻桥墩的高度显著不同，因而可能存在对个墩延性要求很高的情况对于给定的场地，预期地面运动特性比较明确，具有较高的卓越频率和在长周期范围内所含能量较低。

下列条件不适合采用隔震设计基础土层不稳定下部结构柔性大，原有结构的固有周期比较长位于软弱场地，延长周期可能引起共振支座中出现负反力。

八桥梁抗震措施由于地震是种随机发生的自然现象，所以对桥梁结构造成的损害也是随机的。

地震的发生时间空间以及强度上都还不能准确的预测，因此桥梁结构的抗震设计若单纯按结构的强度设防，如增大上下部结构的断面尺寸加强各部分的联系甚至改变结构的受力体系等可能是不经济，也是不科学的，有时甚至会产生负面的效应。

因而人们对抗震概念设计重要性的理解也愈来愈深刻对桥梁的抗震设计决不能被动地作地震时结构强度及变位的验算，而是要根据地震作用及震害的机理，从设计角度提高结构本身的抗震能力，也就是要从总体上考虑抗震的工程决策，在充分分析和考虑结构震害机理的基础上，结合抗震需要，针对桥梁不同的结构形式不同的地形地质条件不同的设防标准和桥梁不同的功能等对结构的强度延性结构控制以及结构的整体稳定性进行抗震设计。

根据上述的指导思想我们在桥梁结构体系的选择桥型布置路线走向以及桥梁结构细部设计中可以采取以下措施以达到结构防震减少震害的效果。

目前我国高速公路还处于建设的高峰期，还有很多高速公路桥梁需要建设作为设计