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【摘 要】 随着近几年来地震事件频发,大跨度桥梁作为整个交通系统中比较重要的一个环节,其抗震设计中有许多的问题需要分析。本文通过对我国大跨度桥梁抗震设计要点进行探讨,期望能更好的保证大跨度桥梁的正常运行。
【关键词】 大跨度;抗震设计;要点分析
引言:
近几年来我国的地震发生的频率比较高,而且与此同时,因为其破坏的力度和分布的范围是非常广的,地震级别比较强烈的时候,就会对桥梁工程的使用寿命和生命安全造成影响。对于此种情况,这就需要加强桥梁的抗震设计和减震设计,使得桥梁的质量得到提高。在本人参与设计的几座大中型桥梁中,均考虑了桥梁的抗震设计,如无锡市梁东路2号桥(25+40+25m三跨连续梁),盐城市青年路高架桥(总长1.1km多联多跨连续梁),无锡市西环线工程洋溪河桥(单跨80m系杆拱桥),海安县向阳桥改造工程(单跨50m简支箱梁)等,本文就桥梁抗震设计中的总结的经验,并结合相关的抗震规范及资料。对桥梁的抗震设计进行浅析。
一、大跨度桥梁抗震设计概况
大跨度桥梁的抗震设计是非常重要的,因此,一般情况下,大跨度桥梁设计方面的工作是非常复杂的。当下,许多的抗震设计都是针对中等桥梁设计规范,因此,对于仍处于初级阶段的抗震设计规范,我们应该加强对其中问题的解决。通过对这些相关规范的分析,对于在7度以上的桥梁必须对其进行详细的设计。
二、大跨度桥梁抗震施工控制的内容
大跨度桥梁抗震施工控制主要是在施工的过程中可以使得桥梁施工的内力以及变形控制在规范所允许的范围之内,并且从而对其中的安全问题及时得到发现。因此,对于类型有差异的桥梁施工控制的内容也是参差不齐的,但是其中主要方面如内力的控制和变形控制以及稳定性方面的控制,都是对安全施工进行保障的措施1.尽力控制桥梁结构方面的变形。影响桥梁结构发生变形的因素主要有温度、混凝土收缩以及施工荷载和徐变等,而且同时还需要满足一些相关的桥梁施工的规范。2.加强桥梁结构应力的控制。在桥梁施工中,在完成施工的过程中以及施工完成之后就需要对断面进行预应力的监测,通过对其最终得出的数据以及计算的结果进行分析比较,从而对桥梁结构中的实际的内力和设计之间的误差进行确定,这样才能在施工中更加的注意哪些临时使用的机械影响结构的内力。对于在桥梁施工过程中,更好的对于大跨度桥梁的预应力混凝土施工要有效的对张拉器具以及锚具进行验证。3.控制桥梁结构的稳定性。在施工的过程中要加强桥梁控制的应力,同时还应该加强对整个桥梁的结构以及某些局部的稳定性进行分析,这样,在通过对稳定性、应力以及安全系数方面进行分析,从而加强对桥梁施工的质量所应该遵循的标准进行确认,衡量。
三、影响大跨度桥梁施工控制的主要因素
①桥梁结构方面的参数。在对桥梁内力进行计算的时候,结构参数是其主要的依据,数据的准确性可以直接對桥梁的结构内力产生影响,而且同时还是施工的关键。②桥梁结构重要的构件截面的尺寸。在施工过程中需要特别的注意桥梁的桥梁的放线以及桥梁的结构构件方面的细节问题,要及时对有误差的构件进行修正,而且要仔细分析其中的原因,以方便其及时的进行修改,可以更好的为以后的施工提供一些借鉴。③混凝土的渐变、收缩。在桥梁混凝土施工浇筑的过程中要及时的对其进行浇筑养护,这样就有可能会出现一些徐变和收缩的问题,直接会影响桥梁的应力,使其产生变形,导致裂缝问题的产生。根据相关的规程来对混凝土进行养护和浇筑,大体积混凝土的浇筑对构件内外应力产生的温差会有很大的影响。④施工温度及荷载变化。对于出现的一些施工控制的因素是非常严重的。就像混凝土的施工控制方面的因素会直接减少对桥梁的影响,就如混凝土出现的渐变问题。但是直到目前为止,在施工的过程中仍然存在很多的问题,我们无法彻底的解决,只能逐渐的将其影响降到最低。
四、桥梁抗展的设计要点
一是桥梁结构刚度方面:在现场工程开展的过程中,由于其许多的结构的刚度有对称的效果,因此,在一定的范围上对地震灾害情况是非常有利的,但是对于跨度不等的情况,地震灾害对其的影响是非常大的。对于在桥梁施工的过程中出现的墩身间的高度相差的比较大的时候,也会很容易受震害影响。与此同时,对于之间存在差异的桥墩问题,对其的影响可能会更加的大。所以,在桥梁工程抗震设计的进程中,要加强各个细节问题的关注,只有对这些问题有了了解掌握,从而对整个的布局有所掌握。
二是根据目前案例分析:最近几年因为震害频繁,所以根据调查表明,许多的大高架桥出现了倒塌的现象,而且也受到其影响是非常大的,根据这些问题进行详细的分析和总结,从而对其抗震设计进行全面的规划。在进行这一阶段的过程中,对于相关的工作人员应该加强抗震支座以及各种型的桥墩深入研究,这样就能够对约束混凝土的概念预应力混凝土进行应用,进一步的提高其延性。
五、桥梁抗震设计的方法
(一)桥台抗震设计
要加强桥台胸桥,而且与此同时,配筋的数量也应该适当的增加,而且可以运用弹性垫块的方法来对梁和梁之间以及桥台胸墙和梁之间的距离进行设置。因此,一旦采用了一些小桥基础,就应该设置支撑梁板在下面,而且同时应该使得四铰框架结构尽量保持稳固,这样在进行地震的过程中,可以有效的预防墩台位移的情况。而且在这个过程中,要采用软体地基就需要加强对客观因素要进行限制,使得桥长的长度加长,控制桥台的控制,确定其没有超过5m,但是对于在5m的地方得到台位处的路堤的高度,这样就应该确保地形的平坦,而且与此同时,使得地段其和主沟之间隔得比较远,这样就能够保持最大程度的高度得到降低,而且与此同时,还应该加强在填方里面埋置台身。与此同时,还应该加强设置一些防护措施对路堤边坡进行保护。
(二)桥梁减隔震设计
对于以前传统意义上的结构的设计一般都是采用“抗震”的方法,这样做可以很好的使得结构的安全得到保证,可以有效预防结构的倒塌问题,而且同时还可以很好的避免损伤构件问题,对于一种非常有效的抗震的手段就是对结构技术进行控制的问题。对于一些特定部位的构件来说,加强某种装置设计(如耗能支承等)以及子结构(如调频质量阻尼器TunedMassDamper,TMD等)以及其他的外力作用。这样可以很好的改变并对结构的动力作用以及动力特性进行调整,使得结构本省和附属结构构件的安全得到办证。在大跨度桥梁设计中对结构控制技术进行应用,在一定程度上使得结构的抗震性能的结构得到很大的提高,而且从一定意义上节省了造价。在某种特定情况下,这是最有效解决抗震问题的方法途径对于那些结构控制的技术可以从一定意义上分为主动控制、被动控制和混合控制。要想进行减震最好的方法就是加强对减震构件和装置的有效利用,在发生强震的时候可以提前进入塑性区。就会出来比较大的阻力,对于大结构体系的能量有很大的消耗。但是,与此同时,还应该进行隔震,可以有效的利用隔震的一些方法体系,想方设法的减少震害对主体结构的影响。减隔震的装置包括下面几种,整体型间隔振装置,包括铅芯橡胶支座哦、摩擦摆隔震支座;减隔震装置经常采用如下几种:整体型减隔震装置,包括铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座;分离型减隔震装置,包括橡胶支座、橡胶支座、金属阻尼器、豁性材,如图1所示。
减隔震技术以及延性抗震等都是通过使得周期性得到延长,从而使得地震的能量以及其周期范围得到集中,而且与此同时,需要增大阻力可以使耗散的能量增大使得地震反应的效果。与此同时,要考虑地震能力的提供,要想大大的减少一些重要部位的能量还需要使得结构主要的构件上的地震能量减少,从而使其转移到减隔震装置。
六、结束语
根据大跨度桥梁的设计来说,抗震设计对其是非常重要的,而且大跨度的抗震设计程序是非常复杂的,因此,必须加强大跨度桥梁的内外应力方面的分析,这样才能采取更有效的方法来对其抗震体系结构的设计,这样可以更好的保证期抗震的效果。
参考文献:
[1]王晓敏.桥梁的抗震设计方法及其桥梁的减震设计要点[J].城市建筑,2014,04:306.
[2]杨舟.桥梁抗震设计原则与设计方法[J].科技创新与应用,2014,27:209.
[3]张先荣.试论公路桥梁的抗震设计[J].门窗,2014,07:217.
[4]公路桥梁设计通用规范(JTG D60-2004).
[5]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范(JTG D62-2004)
[6]公路工程桥梁抗震设计规范(JTJ004-89)
[7]公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)
[8]城市桥梁抗震设计规范(CJJ166-2011)
【关键词】 大跨度;抗震设计;要点分析
引言:
近几年来我国的地震发生的频率比较高,而且与此同时,因为其破坏的力度和分布的范围是非常广的,地震级别比较强烈的时候,就会对桥梁工程的使用寿命和生命安全造成影响。对于此种情况,这就需要加强桥梁的抗震设计和减震设计,使得桥梁的质量得到提高。在本人参与设计的几座大中型桥梁中,均考虑了桥梁的抗震设计,如无锡市梁东路2号桥(25+40+25m三跨连续梁),盐城市青年路高架桥(总长1.1km多联多跨连续梁),无锡市西环线工程洋溪河桥(单跨80m系杆拱桥),海安县向阳桥改造工程(单跨50m简支箱梁)等,本文就桥梁抗震设计中的总结的经验,并结合相关的抗震规范及资料。对桥梁的抗震设计进行浅析。
一、大跨度桥梁抗震设计概况
大跨度桥梁的抗震设计是非常重要的,因此,一般情况下,大跨度桥梁设计方面的工作是非常复杂的。当下,许多的抗震设计都是针对中等桥梁设计规范,因此,对于仍处于初级阶段的抗震设计规范,我们应该加强对其中问题的解决。通过对这些相关规范的分析,对于在7度以上的桥梁必须对其进行详细的设计。
二、大跨度桥梁抗震施工控制的内容
大跨度桥梁抗震施工控制主要是在施工的过程中可以使得桥梁施工的内力以及变形控制在规范所允许的范围之内,并且从而对其中的安全问题及时得到发现。因此,对于类型有差异的桥梁施工控制的内容也是参差不齐的,但是其中主要方面如内力的控制和变形控制以及稳定性方面的控制,都是对安全施工进行保障的措施1.尽力控制桥梁结构方面的变形。影响桥梁结构发生变形的因素主要有温度、混凝土收缩以及施工荷载和徐变等,而且同时还需要满足一些相关的桥梁施工的规范。2.加强桥梁结构应力的控制。在桥梁施工中,在完成施工的过程中以及施工完成之后就需要对断面进行预应力的监测,通过对其最终得出的数据以及计算的结果进行分析比较,从而对桥梁结构中的实际的内力和设计之间的误差进行确定,这样才能在施工中更加的注意哪些临时使用的机械影响结构的内力。对于在桥梁施工过程中,更好的对于大跨度桥梁的预应力混凝土施工要有效的对张拉器具以及锚具进行验证。3.控制桥梁结构的稳定性。在施工的过程中要加强桥梁控制的应力,同时还应该加强对整个桥梁的结构以及某些局部的稳定性进行分析,这样,在通过对稳定性、应力以及安全系数方面进行分析,从而加强对桥梁施工的质量所应该遵循的标准进行确认,衡量。
三、影响大跨度桥梁施工控制的主要因素
①桥梁结构方面的参数。在对桥梁内力进行计算的时候,结构参数是其主要的依据,数据的准确性可以直接對桥梁的结构内力产生影响,而且同时还是施工的关键。②桥梁结构重要的构件截面的尺寸。在施工过程中需要特别的注意桥梁的桥梁的放线以及桥梁的结构构件方面的细节问题,要及时对有误差的构件进行修正,而且要仔细分析其中的原因,以方便其及时的进行修改,可以更好的为以后的施工提供一些借鉴。③混凝土的渐变、收缩。在桥梁混凝土施工浇筑的过程中要及时的对其进行浇筑养护,这样就有可能会出现一些徐变和收缩的问题,直接会影响桥梁的应力,使其产生变形,导致裂缝问题的产生。根据相关的规程来对混凝土进行养护和浇筑,大体积混凝土的浇筑对构件内外应力产生的温差会有很大的影响。④施工温度及荷载变化。对于出现的一些施工控制的因素是非常严重的。就像混凝土的施工控制方面的因素会直接减少对桥梁的影响,就如混凝土出现的渐变问题。但是直到目前为止,在施工的过程中仍然存在很多的问题,我们无法彻底的解决,只能逐渐的将其影响降到最低。
四、桥梁抗展的设计要点
一是桥梁结构刚度方面:在现场工程开展的过程中,由于其许多的结构的刚度有对称的效果,因此,在一定的范围上对地震灾害情况是非常有利的,但是对于跨度不等的情况,地震灾害对其的影响是非常大的。对于在桥梁施工的过程中出现的墩身间的高度相差的比较大的时候,也会很容易受震害影响。与此同时,对于之间存在差异的桥墩问题,对其的影响可能会更加的大。所以,在桥梁工程抗震设计的进程中,要加强各个细节问题的关注,只有对这些问题有了了解掌握,从而对整个的布局有所掌握。
二是根据目前案例分析:最近几年因为震害频繁,所以根据调查表明,许多的大高架桥出现了倒塌的现象,而且也受到其影响是非常大的,根据这些问题进行详细的分析和总结,从而对其抗震设计进行全面的规划。在进行这一阶段的过程中,对于相关的工作人员应该加强抗震支座以及各种型的桥墩深入研究,这样就能够对约束混凝土的概念预应力混凝土进行应用,进一步的提高其延性。
五、桥梁抗震设计的方法
(一)桥台抗震设计
要加强桥台胸桥,而且与此同时,配筋的数量也应该适当的增加,而且可以运用弹性垫块的方法来对梁和梁之间以及桥台胸墙和梁之间的距离进行设置。因此,一旦采用了一些小桥基础,就应该设置支撑梁板在下面,而且同时应该使得四铰框架结构尽量保持稳固,这样在进行地震的过程中,可以有效的预防墩台位移的情况。而且在这个过程中,要采用软体地基就需要加强对客观因素要进行限制,使得桥长的长度加长,控制桥台的控制,确定其没有超过5m,但是对于在5m的地方得到台位处的路堤的高度,这样就应该确保地形的平坦,而且与此同时,使得地段其和主沟之间隔得比较远,这样就能够保持最大程度的高度得到降低,而且与此同时,还应该加强在填方里面埋置台身。与此同时,还应该加强设置一些防护措施对路堤边坡进行保护。
(二)桥梁减隔震设计
对于以前传统意义上的结构的设计一般都是采用“抗震”的方法,这样做可以很好的使得结构的安全得到保证,可以有效预防结构的倒塌问题,而且同时还可以很好的避免损伤构件问题,对于一种非常有效的抗震的手段就是对结构技术进行控制的问题。对于一些特定部位的构件来说,加强某种装置设计(如耗能支承等)以及子结构(如调频质量阻尼器TunedMassDamper,TMD等)以及其他的外力作用。这样可以很好的改变并对结构的动力作用以及动力特性进行调整,使得结构本省和附属结构构件的安全得到办证。在大跨度桥梁设计中对结构控制技术进行应用,在一定程度上使得结构的抗震性能的结构得到很大的提高,而且从一定意义上节省了造价。在某种特定情况下,这是最有效解决抗震问题的方法途径对于那些结构控制的技术可以从一定意义上分为主动控制、被动控制和混合控制。要想进行减震最好的方法就是加强对减震构件和装置的有效利用,在发生强震的时候可以提前进入塑性区。就会出来比较大的阻力,对于大结构体系的能量有很大的消耗。但是,与此同时,还应该进行隔震,可以有效的利用隔震的一些方法体系,想方设法的减少震害对主体结构的影响。减隔震的装置包括下面几种,整体型间隔振装置,包括铅芯橡胶支座哦、摩擦摆隔震支座;减隔震装置经常采用如下几种:整体型减隔震装置,包括铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座;分离型减隔震装置,包括橡胶支座、橡胶支座、金属阻尼器、豁性材,如图1所示。
减隔震技术以及延性抗震等都是通过使得周期性得到延长,从而使得地震的能量以及其周期范围得到集中,而且与此同时,需要增大阻力可以使耗散的能量增大使得地震反应的效果。与此同时,要考虑地震能力的提供,要想大大的减少一些重要部位的能量还需要使得结构主要的构件上的地震能量减少,从而使其转移到减隔震装置。
六、结束语
根据大跨度桥梁的设计来说,抗震设计对其是非常重要的,而且大跨度的抗震设计程序是非常复杂的,因此,必须加强大跨度桥梁的内外应力方面的分析,这样才能采取更有效的方法来对其抗震体系结构的设计,这样可以更好的保证期抗震的效果。
参考文献:
[1]王晓敏.桥梁的抗震设计方法及其桥梁的减震设计要点[J].城市建筑,2014,04:306.
[2]杨舟.桥梁抗震设计原则与设计方法[J].科技创新与应用,2014,27:209.
[3]张先荣.试论公路桥梁的抗震设计[J].门窗,2014,07:217.
[4]公路桥梁设计通用规范(JTG D60-2004).
[5]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范(JTG D62-2004)
[6]公路工程桥梁抗震设计规范(JTJ004-89)
[7]公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)
[8]城市桥梁抗震设计规范(CJJ166-2011)