桥梁工程抗震设计分析

现代桥梁工程建设中,桥梁抗震设计非常关键。实际的桥梁工程建设中需要全面、充分地分析地震对桥梁工程的破坏原理,并进行合理的桥梁抗震设计,提高桥梁的安全性及使用寿命。首先简要分析地震对桥梁的破坏性,然后对桥梁工程中的抗震设计进行探讨,以供参考。     

汶川地震后对我国结构工程抗震的几点思考

通过前两位作者前后两次赴汶川地震灾区进行考察调研,获取了震害的第一手资料。首先阐述了汶川地震的特点,分析了结构工程特别是桥梁工程震害产生的原因;研究了桥型与抗震性能的关系,提出在不同场地和不同条件下应采用不同的桥型、高烈度地震区的适宜桥跨结构型式应进行深入研究;探讨了桥梁结构的抗震设防标准问题,建议对重要性公路桥梁,采用中震不坏的设计原则;讨论了概念设计与抗震构造措施对桥梁抗震的重要性;提出应重视减隔震耗能技术在桥梁工程中的应用;根据国外的经验,建议对桥梁结构的抗震评价与加固技术进行深入的探讨和研究;探讨了我国在灾害的应急决策机制、防灾减灾政策和技术研究等方面存在的问题;最后,针对目前我国结构抗震中存在的问题,提出了相应的建议。     

倡议书

在汶川特大地震两周年和全国人民抗击玉树地震灾害取得初步胜利之际,5月6日~7日,交通运输部在四川成都召开了"交通基础设施抗震减灾技术研讨会",回顾和交流汶川和玉树地震后交通科技在抢通保通、灾后重建中发挥的关键性作用和抗震减灾技术成果。我们收集了部分会议交流资料,编辑成"科技支撑抗震减灾"专栏,旨在更大的范围内交流科技支撑抗震减灾及恢复重建的经验和技术成果,从不同角度表现:抗震减灾,交通科技在行动。向所有参加抢险保通和灾后恢复重建的交通人致以崇高的敬意!向所有参与抗震减灾科技工作的交通科技工作者致以崇高的敬意!     

公路工程抗震减灾技术回顾与展望

为全面把握当前公路工程抗震减灾技术面临的机遇与挑战,回顾了公路工程抗震减灾技术的发展历程,归纳了计算理论从静力法发展到动力法、设防理念从抗震发展到减隔震、设计方法从强度设计发展到性能设计、设防对象从单体工程发展到整体路网设防及从单一地震灾害防御发展到地震等多灾害综合防御等4大发展特点。结合汶川地震、玉树地震实际情况,指出了我国目前路网抗震减灾能力不够强、公路地震灾害信息获取相对困难、次生灾害造成损失严重的现状,提出了公路结构物在地震中总体表现较好的观点。最后,指出了我国公路工程抗震减灾技术应加强路网抗灾能力、公路灾害遥感监测与评估技术、震后次生灾害防治技术、新技术研发与既有技术评价、公路结构物应急检评与应急保通技术等5个方面的研究发展方向。     

跨断层地表破裂带桥梁震害研究及抗震概念设计

针对跨断层地表断裂带桥梁工程抗震设计及防御对策中存在的问题,整理、分析了国内外历次地震中跨越断层地表断裂带桥梁的震害资料,得出了发震断层类型、桥梁结构形式(上部结构、支座和下部结构)、平面线形等对桥梁结构损坏程度的影响规律,并指出在设计之初未对可能出现的断层地表破裂予以考虑或考虑不充分是地震中桥梁严重损毁的重要原因.在此基础上,提出了包括设防思路、结构形式、抗震措施等方面的跨断层地表破裂带桥梁抗震概念设计.     

汶川大地震后四川绵茂公路桥梁的设计与分析

该文分析了汶川地震后公路桥梁的震害特点及破坏机理,并依据Midas有限元软件的抗震计算结果,结合中国JTG/T B02-01-2008《公路桥梁抗震设计细则》,从桥位选择、桥型方案布置、结构设计等方面提出了四川绵茂公路上桥梁的抗震、减灾对策,以提高山区公路桥梁的防灾减灾能力。     

中国桥梁工程学术研究综述·2014

为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。     

中国桥梁工程学术研究综述·2021

为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理：桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）     

高墩桥梁地震响应分析

近年来,高墩桥梁越来越多地在西部强震地区被采用,并且多采用简支梁桥、连续梁桥和刚构桥。对具有高墩的某桥梁工程进行高墩桥梁抗震性能分析,研究高墩动力特性和地震响应特点。并通过适当的改变结构形式降低桥墩的地震响应,达到较好的减震效果,可为高墩桥梁的建设和抗震设计提供参考。     

大跨度拱桥抗震设计探讨

目前,国内外现有的绝大多数桥梁工程抗震设计规范只适应于中等跨度的普通桥梁,超过适用范围的大跨度桥梁的抗震设计,则无规范可循。结合生产实例对大跨度拱桥的抗震研究分析提出了设计主要进行强度验算,重视高阶振型的影响和多点不同步激振(包括行波效应)和竖向地震动的影响,必要时采取适当的减隔震措施以减小地震反应,同时注重抗震措施的采用,确保大桥在设计地震作用下满足设防标准要求。同时对抗震分析计算中遇到的问题加以分析进而提出相应的对策措施。     

机场系统及其在抗震减灾中的支撑作用

航空运输因其快捷的运输功能而在抗震救灾中起着重要作用,机场作为架设"空中生命线"的桥头堡,是实现快速应急物流、保证在黄金时间内进行有效救援的关键环节,对抗震减灾具有重要的支撑意义。简要介绍了机场系统的主要功能设施及其在抗震减灾中的作用、机场设施抗震减灾技术发展状况,讨论了目前我国机场系统在应对抗震减灾方面存在的问题,初步提出了构建、完善机场抗震减灾体系的基本思路,提出了机场抗震减灾研究的主要方向。     

自复位双柱式摇摆桥梁抗震设计方法及工程应用

为发展具有损伤可控特性和自复位能力的摇摆结构新型桥梁抗震体系,对自复位双柱式摇摆桥梁的抗震设计方法及其工程应用进行研究。在摇摆桥墩受力机理和旗帜形滞回分析模型基础上,提出其在消压、屈服和设计极限状态的计算方法,并给出限定残余位移侧移率小于1%的回复能力验算公式。考虑到摇摆桥墩的力学行为和变形特点,提出直接基于位移的摇摆桥梁结构抗震设计方法,给出设计原则及具体的设计步骤,并把该方法成功应用到黄徐路跨线桥梁抗震设计中。在此基础上,数值分析不同设计地震作用下摇摆桥梁结构的性能状态及其性能指标,并介绍了中国首座自复位摇摆桥梁工程——黄徐路摇摆桥梁工程实践,展示了实桥应用中的一些抗震构造细节。研究结果表明:提出的验算公式可为设计计算提供充分的理论依据;E1地震作用下耗能钢筋没有屈服且具有较高的安全储备;在E2地震作用下,随着桥梁发挥摇摆功能,摇摆桥墩刚度减小,地震力增幅变小,有效实现了结构减震功能,且震后桥墩残余位移较小,可忽略不计,实现了结构自复位功能,满足了既定的抗震设计目标。     

黑水河特大桥工程场地地震安全性研究

针对白鹤滩水电站黑水河大桥改造工程现场进行了地震安全评价。内容包括区域地震构造与区域地震构造背景研究;确定地震带和潜在震源区大小的分布函数;确定潜在震源区对场地基岩地震加速度峰值的贡献概率,给出不同超越概率的地震动加速度的峰值和反应谱;在拟合基岩谱后,得到了场地设计的地震动参数,设计并合成了地面运动的时程曲线。研究成果为桥梁工程的抗震设计和分析提供了科学依据。     

震区公路边坡与路基防灾减灾——典型破坏模式与防治技术

结合5.12特大地震震后重建的工程实际,系统总结了灾区公路边坡、路基及支撑档结构破坏模式,构建边坡及路基防灾减灾的研究框架,推出震后边坡风险评估方法、研究了公路路基和挡墙在地震时的动力反应,并对各式挡墙在地震时的性能进行了比较,得出抗震性能从差到好的顺序为:倾斜式、直立式、衡重式、俯卧式。     

公路桥梁震害分析及对策

地震会造成大量桥梁结构的破损,严重影响道路运输的正常运营。采取何种措施降低桥梁震害已成为桥梁工程的热点问题。从桥梁震害破坏形态上将桥梁震害的破坏分为上部结构破坏和下部结构破坏,重点分析了梁体偏移和落梁、支座破坏、伸缩缝和挡块破坏、墩台和基础破坏的现象及成因。结合调查分析,在桥位选择、抗震设计理念以及结构和构造等方面给出桥梁抗震的对策和建议,为桥梁设计、施工提供借鉴和参考。     

罕遇地震作用下铁路连续梁桥抗震分析

在罕遇地震作用下,连续梁桥有时可能进入弹塑性状态,结合某轨道交通的高架桥梁工程,采用纤维模型,分析了该桥在地震作用下的受力状态,分析表明,该桥制动墩墩底钢筋在给定地震时程波作用下发生屈服,桥墩进入塑性状态,但非线性位移延性比满足规范要求;该计算结果已为该梁的抗震设计提供依据,分析方法可为同类结构提供参考。     

城市桥梁抗震的中日设计规范比较

随着我国人口加速向中心城市和城市群聚集,城市交通问题日益突出。城市桥梁作为城市生命线的重要环节,防灾减灾能力有待提高。通过对中日两国在城市桥梁抗震设计规范进行对比分析,结合日本规范的发展变迁的历程,针对我国城市桥梁抗震方面的特点,找寻提升抗震性能的具体方法。对提高支座的水平承载力,减少滑动支座的使用,构建多道防线的抗震措施,改进墩柱配筋,防止地震时桥梁侧向倾覆等问题进行探讨。     

抗震减灾 交通科技在行动——在交通运输部交通基础设施抗震救灾技术研讨会上的讲话

<正>同志们,在四川汶川特大地震发生两周年的时候,同时也是全国人民抗击青海玉树严重地震灾害取得初步胜利之际,我们在这里召开交通基础设施抗震减灾技术研讨会,回顾抗震救灾和灾后恢复重     

作为能力保护构件的桥梁群桩基础设计地震力简化计算方法

在桥梁延性抗震设计中,群桩基础往往作为能力保护构件进行设计。基于这一设计方法,计算群桩基础的设计地震力时,需要计算承台的地震惯性力。该文建立了承台-墩梁两质点模型,分析了承台惯性力随桥墩刚度的变化规律,提出了承台地震惯性力的简化计算公式,以及群桩基础的设计地震力简化计算公式。最后,以实际桥梁工程为背景建立有限元计算模型,通过弹塑性时程分析验证了简化计算公式的正确性和实用性。     

桥梁隔震设计研究

首先分析了桥梁工程震害,然后概述了桥梁隔震设计的技术原理和原则,进而详细论述了桥梁隔震设计的具体做法,以期为桥梁工程隔震设计工作的实施开展和增强桥梁整体抗震性能提供合理的参考。