桥梁铁路抗震规范与公路抗震规范对比分析

2006年铁道部颁布的《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006)和2008年交通运输部颁布的《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02—01—2008)是目前我国桥梁抗震设计依据的两部主要行业规范。本文从设计理念、设计方法、抗震措施等方面说明了现有铁路桥梁抗震规范与公路桥梁抗震规范的不同,分析了铁路桥梁抗震规范的优点和不足,对铁路桥梁抗震规范修订提出了一些看法和建议。     

常见公跨铁箱梁桥抗震方法比较研究

公跨铁桥梁位于交通枢纽位置,抗震性能要求高,设计复杂。以一座位于地震高烈度区跨越铁路的4×30 m箱梁公路桥为例,建立全桥有限元模型,通过非线性时程分析方法,对支座剪坏和墩身延性等两种耗能方式进行比较研究。研究表明:两种方式均能显著减少结构所受地震荷载作用,纵向输入时,墩身延性减震效果要优于支座剪坏;在横向输入下,支座剪坏比墩身延性方式更能减少结构受力。根据这两种减震方式的不同,提出抗震设计细节处理的注意事项。     

大跨度刚构拱桥抗震性能研究

研究目的:宜万铁路宜昌长江大桥为新型刚梁柔拱组合桥梁结构体系,主跨跨度达275 m.通过对该桥在地震作用下的动力响应分析,了解该类桥型的动力特征和抗震性能,找出有关部位存在的抗震薄弱环节,设计时予以重视和借鉴.研究结论:通过对新型刚梁柔拱组合桥梁结构抗震性能的研究与分析,得出如下结论:连续刚构柔性拱桥与传统梁桥类似,抗震性能较好,但刚构拱桥的墩梁结合区和主墩墩底存在抗震的薄弱环节,设计时应予以重视;主拱的地震内力响应较小,但位移响应较大,在地震高烈度区设计该类桥梁时,应研究采用必要的限位措施.     

兰州北环路上沟大桥抗震设计

研究目的:兰州北环路东段上沟大桥为5×30m结构连续T梁桥,地震基本烈度为8度.本文结合2012年最新实施的《城市桥梁抗震设计规范》,通过对E1、E2地震作用下全桥动力特性分析,对桥梁相应部位分别进行能力保护构件计算和延性设计.研究结论:通过研究得出:(1)2011版《城市桥梁抗震设计规范》是2008版《公路桥梁抗震设计细则》的细化和提升;(2)对于允许进入塑性工作状态的桥梁设计,可以按照首先通过加大截面尺寸来控制变形量,再通过调整配筋率来使墩身部分屈服,最后进行能力保护构件设计这一流程进行.     

太白路桥减隔震设计分析

为满足太白路桥的高烈度抗震要求,对该桥进行了减隔震设计分析。利用Midas/Civil软件对该桥进行了非线性时程分析,并对比了减隔震设计前后桥梁的地震响应。结果表明:安装粘滞阻尼器和E型钢支座后,桥梁固定墩的纵向和横向墩底弯矩和剪力都明显减小;桥梁纵向和横向梁端位移也明显减小;固定墩墩顶位移在纵向和横向也减小很多。采用本文提出的减隔震设计方案后,太白路桥能够满足所在地区的抗震要求,大大提高了桥梁结构在地震作用下的安全性。     

基于《城市轨道交通结构抗震设计规范》的地铁地下结构抗震设计问题探讨

GB 50009—2014《城市轨道交通结构抗震设计规范》的颁布为我国城市轨道交通结构的抗震设计提供了技术标准。如何理解和运用该规范是做好地下结构抗震设计的基础。针对该规范,通过与地上民用建筑抗震设计相关参数的对比分析,重点对地铁地下结构的抗震设防目标及水准、地震动参数及抗震措施等方面进行了探讨。结果表明:对于一般的地铁地下结构可遵循"两水准、两阶段"的设计思路;结构抗震设计地震动参数的选取应与其设计基准期一致;结构抗震等级应通过结构形式、结构高度、地震烈度等综合考虑确定,并根据不同抗震等级来进行结构抗震措施的调整;应明确地震作用效应调整方法,尤其针对地下区间矿山法马蹄形和盾构圆形隧道,应给出更为具体的抗震构造措施,以完善地铁地下结构抗震措施的可操作性。     

公路预制梁静载试验方法及评定标准研究

公路桥梁设计规范历经多次修订后,现有的桥梁试验规范已不能适应新规范的要求。尤其是对于预制梁结构,在设计预应力富裕度不大的时候,按照现行的试验规范进行静载试验可能会引起梁体开裂,从而引发对结构的施工质量出现误判的情况。依托广东省高速公路设计标准化课题,对公路预制梁的静载试验方法进行了研究,编制了《广东省高速公路设计标准化预应力混凝土预制梁静载弯曲试验方法及评定标准》。本文分析现有公路桥梁静载试验方法的不足。给出的评价指标有相对残余、应力及挠度校验系数、抗裂性或预应力度,并阐述了具体评价标准。     

中国铁路桥梁技术发展与展望

研究目的:和公路桥梁相对而言,铁路桥梁荷载大,冲击力大,要求能抵抗自然灾害的标准高,特别是结构要求有一定的竖向横向刚度和动力性能。本文以大量事实论述了100多年来中国铁路建桥技术取得的举世瞩目的进步。研究结论:中国铁路桥梁研究制造出高强度耐久的新材料,设计出先进合理的桥式结构,拥有科学先进的制造和施工工艺设备。中国桥梁的设计和施工已经达到了世界先进水平。新世纪还需进一步开展多项科技研究。     

用静力简化方法计算地震作用下桥墩的弹塑性变形

在地震作用下,桥梁的动力响应有简单的,也有复杂的,在《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02—01—2008)(以下简称《细则》)中将其称为规则桥梁和非规则桥梁,对于规则桥梁可以采用一些简化的设计分析方法就可以很好地把握其在地震作用下的动力响应特征。根据能量守恒原则,结合《细则》相关条款的要求,介绍一种对规则桥梁进行抗震分析的简化方法,即分析桥墩的弹塑性变形。     

城市轨道交通桥梁抗震设计与研究

以城市轨道交通设计实例为主要依据,结合相关规范,根据能量转换原理对轨道交通桥梁抗震设计进行研究。结论为:减小结构体系刚度和加大能量输出是降低结构地震动响应的有效方法。通过控制结构尺寸、设置塑性铰和减隔震支座等方法可以有效降低结构体系刚度;通过设置防震挡块,高阻尼支座等能够加大能量输出。实际震害表明,罕遇地震作用下,抗震计算无法得到结构响应的精确值,结构的内力和变形特征难以把握。根据桥梁破坏机理,通过概念设计才是达到罕遇地震作用下结构抗震性能目标的首选方法。