汶川地震桥梁损毁分析及公路桥梁抗震设计初探

文章归纳了桥梁震害的成因及主要类型,分析了汶川地震中公路桥梁震害的特点,提出了抗震设计应注意的有关因素及对策。     

山区高墩桥梁抗震概念设计探讨

通过对国内外特大地震中桥梁震害的调查研究,总结地震区高墩桥梁震害的主要形式。针对高墩桥梁的地震破坏形式,对高墩桥梁的抗震概念设计进行探讨研究,同时提出必要的抗震构造措施,为高墩桥梁的抗震设计提供有益的参考。     

"5.1 2"汶川地震公路桥梁震害分析及对策研究

介绍了"5.12"汶川地震的震源特性及四川公路网的受损状况,根据地震造成的灾区范围确定公路桥梁震害调查范围.在桥梁震害调查基础上归纳总结汶川地震公路桥梁的宏观震害,主要包括地质次生灾害及近场地震的影响,并对梁式桥及拱桥的几种典型震害进行了归纳和初步分析.根据震害,提出了桥位选择、桥型、桥墩形式及墩柱抗震构造细节等相关的抗震对策.     

汶川地震桥梁震害与延性抗震设计探讨

首先介绍汶川地震的震源机制,然后对地震中桥梁典型震害调查情况进行描述、归纳,结果表明:上部结构以落梁、局部碰撞破坏、纵向与横向移位为主要表现形式;下部结构存在桥墩折断、混凝土剥落、开裂、挡块普遍失效等震害现象,桥梁附属结构震害以支座移位与变形、伸缩缝张开或挤压、护栏开裂为主.最后对国内外延性抗震设计,尤其是细部设计进行了对比和探讨.     

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。     

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.     

山区高墩桥梁抗震设计

山区高等级公路采用了许多非规则高墩桥梁,以跨越河谷和深沟,汶川地震的桥梁震害启示给山区高墩桥梁的抗震设计提出了新的要求。结合山区高墩桥梁的特点,阐述了山区高墩桥梁的概念设计、抗震计算和抗震措施三个方面的内容,为山区高墩桥梁抗震设计提供有益的参考。     

震后灾区桥梁初步考察与评估

了解和把握汶川大地震中的桥梁震害情况,是进一步开展桥梁工程抗震研究的前提.基于现场考察,对震后重灾区有代表性的桥梁震害情况进行简要介绍,对震害类型及原因进行初步分析和评估,对震害特点进行归纳.通过考察与评估,认为重灾区的绝大部分桥梁受到程度不一的震害,但大部分桥梁受损较轻,无需加固或简单加固就可供临时通行,少量桥梁受损严重,极少数桥梁发生整体倒塌.另外,桥梁震害程度受山区地质灾害的影响显著.在此基础上,对今后的桥梁抗震设计及技术研究提出有针对性的建议.     

基于反应位移法的隧道结构抗震计算与分析

5·12汶川大地震中隧道工程显现出的大量震害现象,再次提醒工程界应高度重视隧道结构的抗震设计问题。目前我国山岭隧道结构的抗震设计多采用地震系数法,文中引入反应位移法,在简要介绍其基本原理的基础上,以单线铁路隧道工程为背景阐述了计算过程,并与地震系数法的计算结果进行比较,供同行参考。     

汶川地震对桥梁抗震的思考

对国内外桥梁抗震理论的发展进行了探讨,结合我国汶川地震对桥梁破坏的情况,阐述了桥梁抗震设计的要点。     

映汶高速公路桥梁防震减灾技术的应用

映汶高速公路位于“5·12”汶川大地震的极重灾区。基于汶川地震灾区桥梁震害调查,结合映汶高速公路的桥梁设计,介绍高烈度地震区如何进行桥位选择、桥型方案的确定,提出新型的防落梁构造、减隔震技术等主要防震减灾措施,并在实际工程中取得了良好的应用效果,可在同类型高速公路工程中推广应用。     

汶川地震桥梁震害经验及抗震研究若干新进展

2008年5月12日我国四川省汶川县发生8.0级大地震,造成大量公路桥梁破坏,并为桥梁抗震研究留下了众多资料.总结了汶川地震桥梁震害经验,认为宜重视桥梁近断层地震动响应及防落梁措施、小半径曲线梁桥地震防倒塌设计、桥梁延性抗震设计及细部配筋和深水高桥墩地震损伤及控制等抗震问题.综述了课题组近些年对桥梁抗震研究的若干新进展...     

中美规范防落梁搭接长度比较与参数分析

地震作用下，桥梁落梁破坏是桥梁失效的主要形式，提供足够的搭接长度是避免落梁破坏最有效的措施之一。基于参数对比和有限元模型，对中美两国规范规定的搭接长度计算要求及其与实际桥梁地震分析结果间的差异进行研究。结果表明：对于直接支承在桥台上的简支桥，公路桥梁抗震规范对搭接长度的规定更加贴合适用、经济的设计理念；通过公路桥梁抗震规范、ASSHTO规范计算所得的搭接长度变化趋势基本一致，但公路桥梁抗震规范规定的搭接长度更保守，ASSHTO规范规定的搭接长度对墩高变化更敏感；公路桥梁抗震规范、ASSHTO规范规定的搭接长度基本上可以满足多数地震作用下（峰值加速度达到0.8g）桥梁不落梁的要求，具有广泛的适用性。     

土-结构相互作用的桥梁多尺度建模与分析

考虑土-结构相互作用(SSI)是地震激励下桥梁抗震性能评估的热难点之一.由于考虑土体影响多而建立的结构模型计算耗时极长,为了提高效率,现采用一致多尺度建模方法,将所研究部位建为实体单元,其他部位建为梁单元,单元之间采用适当的方法进行界面连接,保证宏观、精细单元间的变形协调,并对某一桥梁进行分析,验证了该方法的正确性.在此基础上,基于多尺度建模方法,建立三跨连续梁桥模型,对其进行弹塑性时程分析,对比分析考虑SSI和不考虑SSI效应的桥梁模型在地震激励下的响应结果,研究SSI效应对桥梁抗震性能的影响.结果表明:多尺度建模方法可以在保证计算精度的前提下有效地提高计算效率;考虑SSI效应能够有效地降低桥梁的抗震性能需求.因此,在设计时应加以考虑.     

限位装置静力设计研究

在地震中,由于桥梁联结间伸缩缝处过大的变位会造成桥梁的破坏,所以需要在支座宽度不足的伸缩缝间设置适当的限位装置,以限制伸缩缝间的相对位移。文章对限位装置的设计思想进行了探讨,通过对桥梁按不同的重要性等级进行分类,引入桥梁地震荷载重要性系数,提出了限位装置的设计地震力和位移的计算方法,并对限位装置的构造以及设计过程进行了介绍。通过对算例结果的反应谱分析,证明了该设计方法能够有效地减小桥梁控制位置的剪力和相对位移,从而达到限位的目的。     

桥梁抗震智能与韧性的发展

随着科学技术的飞速发展，各种新技术相互融合，改变着人们的生活，社会呈现出人口、建筑以及财富的高密度特征，人们对灾患的预警、应灾、灾后复原、恢复和重建能力有着更高、更全面的要求，桥梁抗震也向着对各种实际需求具有高质量、高性能适应性的智能性方向发展。为进一步深化可持续发展，当前结构抗震已经从基于生命安全的结构抗震减震转向震后结构功能可恢复与快速修复，这对桥梁抗震的韧性提出了要求。为此，首先介绍了桥梁抗震中智能和韧性的含义，指出其是桥梁抗震研究的2个主要关注点，阐明了智能和韧性之间的相互关联、相互补充关系。而后从近断层地震荷载、桥梁减震体系设计、桥梁装置的设计、可恢复结构和预制装配技术以及桥梁路网系统等方面，基于智能和韧性的视角，总结了研究人员为提升桥梁防震能力所做的努力。并基于现有的工作基础，从抗震体系或装置的多功能与高性能化、监测技术的高效发展以及韧性评价体系的完善方面，阐述了进一步推进抗震智能与韧性应该做的工作。最后，结合当前“互联网+”与“人工智能”等技术在社会各领域中表现出来的引领作用，对未来在设计、运营、震后维修等阶段如何方便、快捷、高效地保证桥梁抗震智能和韧性进行了展望和构想。     

基于可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构研究综述

基于大震不倒,且震后无需修复或者稍加修复就能恢复正常使用功能理念的可恢复功能桥梁防震结构是桥梁地震工程研究的热点之一。设置可更换构件是实现桥梁结构可恢复功能的一种有效途径,附加可更换构件可恢复功能桥梁防震结构是指：在结构适当部位设置减震装置作为可更换构件,通过牺牲可更换构件从而保护主体结构免受损伤或大幅减小损伤,震后通过更换损坏构件以恢复结构正常使用功能。对附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的研究进行了系统的梳理和总结。首先介绍了附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的设计理念;然后总结了目前国内外可更换构件的类型、附加可更换构件桥梁结构的抗震性能及其抗震设计方法的研究现状;并通过实际工程应用案例说明了附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的工程实践价值;最后探讨了附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的发展趋势。现有研究表明,附加可更换构件桥梁结构的功能可恢复性已得到了工程界的认可,但仍然需要在新材料、新构造形式的开发,系统性的试验研究以及抗震性能优化设计等方面开展深入研究。     

边坡岩石块体动力响应及锚固抗震效应研究

为研究路堑岩质边坡的抗震设防问题,在对汶川地震震区公路沿线岩质边坡进行震害调查的基础上,以川藏公路沿线某处典型岩坡为例,结合块体理论分析和动力数值计算,对边坡岩石块体的地震动反应特性及块体锚固效应进行研究。结果表明:节理会造成加速度的显著放大,未锚固的楔形块体加速度放大系数比完好岩体大3倍;锚固后,加速度放大系数比锚固前减小了30%。频谱分析表明,节理面降低了岩体的整体性,提高了地震动放大的幅值,扩大了加速度放大的频率范围,并使自振频率接近地震波的主频,从而增强了块体的地震动反应强度;锚固使节理岩体的自振频率远离地震波的主频,降低了节理面附近岩体响应加速度的幅值,从而提高了岩体的抗震能力。     

预应力混凝土大跨连续梁桥隔震设计

大跨预应力混凝土连续梁桥由于质量庞大,地震作用往往成为控制该类结构设计的主要因素.理论分析表明,处于地震高烈度地区桥梁的地震反应对结构参数变动十分敏感.加大构件截面或增加固定墩数量虽可提高结构的抗震能力,但同时也会使结构的地震反应迅速增加.反而使结构抗震能力需求缺口进一步扩大,因此按常规抗震设计思路进行抗震设计往往无法达到抗震设防目标.选用具有隔震和耗能双重功能的摩擦摆支座对桥梁进行减隔震设计,可大幅降低墩底内力,并使主梁相对于墩顶的位移控制在可接受范围内,满足结构的抗震需求.通过对摩擦摆支座滑动曲面半径和摩擦面滑动摩擦系数等参数的优化分析,得出了减隔震装置参数选取的基本原则.