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如何應(yīng)對橋梁震害

地震又稱地動(dòng)、地振動(dòng)，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動(dòng)，期間會(huì)產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。
地震動(dòng)是地震與結(jié)構(gòu)抗震之間的橋梁，是工程地震研究的主要內(nèi)容，也是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防時(shí)必須考慮的問題。
為適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對交通運(yùn)輸發(fā)展的需要，世界上已經(jīng)和正在建造越來越多的公路或公鐵兩用橋梁。隨著橋梁跨徑的不斷增長，汽車和列車運(yùn)行速度的不斷加快，車流密度的日益增加以及車輛軸重的逐漸加大，應(yīng)對在地震作用下的保證橋梁的安全問題也成了橋建造方與設(shè)計(jì)方所需要考慮的問題。

橋梁震害現(xiàn)象分析
二十世紀(jì)七十年代以來，國內(nèi)外了發(fā)生過一系列較大的地震，有許多橋梁遭受了不同程度的破壞。通過對這些震例進(jìn)行調(diào)查研究，分析橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能、震害特點(diǎn)及產(chǎn)生原因，可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)：
1.1地基與基礎(chǔ)破壞。地基破壞主要是指因砂土液化、不均勻沉降及穩(wěn)定性不夠等因素引起的地層水平滑移，下沉、斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的破壞，震害較重。基礎(chǔ)的破壞與地基的破壞緊密相關(guān)，當(dāng)結(jié)構(gòu)周圍的地基受到地震作用強(qiáng)度降低時(shí)，基礎(chǔ)就會(huì)發(fā)生沉降或滑移，樁基礎(chǔ)可能發(fā)生剪斷、傾斜破壞，進(jìn)而引起墩臺(tái)傾斜、倒塌或折斷。
1.2橋臺(tái)沉陷。當(dāng)?shù)卣鹱饔孟拢�由于橋臺(tái)后填土與橋臺(tái)并非完全固結(jié)，橋臺(tái)填土的縱向土壓力增大，橋梁與橋臺(tái)之間的沖撞會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的被動(dòng)土壓力，使橋臺(tái)有向橋跨方向移動(dòng)的趨勢。由于橋面的支撐作用，橋臺(tái)將以橋臺(tái)頂端為支點(diǎn)產(chǎn)生豎向旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)破壞。論文檢測。若橋臺(tái)基礎(chǔ)建造在液化土上，則可能引起橋臺(tái)垂直沉陷， 最終導(dǎo)致橋臺(tái)因承受過大的扭矩而破壞。
1.3墩柱破壞。墩柱破壞主要包括彎曲強(qiáng)度不足、彎曲延性不足、縱筋搭接區(qū)的抗彎能力以及剪切強(qiáng)度不足等。墩柱的破壞往往引起連鎖反應(yīng)，如落梁、整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌等。
1.4支座破壞。在地震力的作用下，如果上、下部結(jié)構(gòu)的相對位移過大可能造成支座錨固螺栓拔出、剪斷，活動(dòng)支座脫落及支座本身構(gòu)造上的破壞等，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)力傳遞形式的變化，進(jìn)而對結(jié)構(gòu)的其他部位產(chǎn)生不利的影響。
1.5落梁破壞。支撐連接構(gòu)件失效后，上、下部結(jié)構(gòu)的相對位移進(jìn)一步加大，相鄰梁體發(fā)生相互沖擊，造成撞擊破壞甚至落梁的發(fā)生。
1.6節(jié)點(diǎn)破壞。節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋大量相交，連接節(jié)點(diǎn)在地震荷載和重力荷載的作用下處于復(fù)雜而又變化的應(yīng)力狀態(tài)，常導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)域混凝土的壓碎和錨固筋的破壞。
1.7蓋梁破壞。蓋梁的破壞形式主要表現(xiàn)為抗剪強(qiáng)度不足或錨固筋不能滿足抗拉要求，引起錨固端破壞。

橋梁進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的好處和重要性
1.1 橋梁隔震設(shè)計(jì)的重要性
橋梁設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)指的是在橋梁建設(shè)時(shí)安裝隔震器，它可以使橋梁在水平方向上得到柔性支承，這樣就使水平方向上的周期延長，另外還要安裝阻尼器來，這樣做是為了提高橋梁的阻尼效應(yīng)，可以再地震發(fā)生時(shí)降低地震的作用。
近些年,國外一些發(fā)達(dá)國際在橋梁的隔震設(shè)計(jì)方面加強(qiáng)了研究取得了很多重大的突破。但我國在這些方面還比較落后，研究還處于初級(jí)階段且缺乏系統(tǒng)性，主要一些方法大多采用國外的研究經(jīng)驗(yàn)和成果。
1.2 橋梁隔震設(shè)計(jì)的好處
在橋梁的設(shè)計(jì)中加強(qiáng)隔震設(shè)計(jì)，可以有效地改善和分解地震后的地震力在各結(jié)構(gòu)支座間力的分布情況，這樣可以保護(hù)橋梁的基礎(chǔ)部位，同時(shí)對橋梁的上部結(jié)構(gòu)可以有效地支撐和保護(hù)。
在橋梁設(shè)計(jì)中的相關(guān)隔震設(shè)計(jì)可起到調(diào)節(jié)橫向剛度的作用，這樣可以改善橋梁結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)平衡的問題，有效地降低了地震力。
在橋梁設(shè)計(jì)中的上部結(jié)構(gòu)時(shí)，采用隔震減少甚至消除地震后橋梁的上下部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的超出建設(shè)彈性范圍的現(xiàn)象, 防止超出彈性范圍后局部部位發(fā)生變形。
在橋梁設(shè)計(jì)中進(jìn)行隔震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以取得比普通抗震設(shè)計(jì)更好的抗震效能，這樣就在不增加工程造價(jià)的情況下，還提高了工程的質(zhì)量。
在橋梁的隔震設(shè)計(jì)中采用的隔震支座若在正常使用條件下,由于溫度的變化或者其它的形變而發(fā)生變化，它們的形變相對也較小，這樣就能為城市建設(shè)中高架橋梁設(shè)計(jì)中多跨連續(xù)梁橋的采用，即減小伸縮縫的使用提供了方便。
與那些未采用隔震設(shè)計(jì)的橋梁相比較，采用了隔震設(shè)計(jì)的橋梁可以在經(jīng)歷了較大的地震后，較容易地更換隔震設(shè)計(jì)和裝置，且維修的時(shí)間相對較短，維修的費(fèi)用也相對較低。
抗震概念設(shè)計(jì)
“小震不壞,中震可修,大震不倒”的分類設(shè)防抗震設(shè)計(jì)思想已廣為接受，而能力設(shè)計(jì)思想也越來越廣泛地被國內(nèi)外專家學(xué)者所接受。能力設(shè)計(jì)思想要求在一座橋梁內(nèi)部建立合理的強(qiáng)度級(jí)配,以保證地震破壞只發(fā)生在預(yù)定的部位,而且是可控制的。具體來說,要選擇理想的塑性鉸位置并進(jìn)行仔細(xì)的配筋設(shè)計(jì)以保證其延性抗震能力;而不利的塑性鉸位置或破壞機(jī)制(脆性破壞)則要通過提供足夠的強(qiáng)度加以避免。
大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)分兩階段進(jìn)行:
1)在方案設(shè)計(jì)階段進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì),選擇一個(gè)較理想的抗震結(jié)構(gòu)體系;
2)在初步或技術(shù)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行延性抗震設(shè)計(jì),并根據(jù)能力設(shè)計(jì)思想進(jìn)行抗震能力驗(yàn)算,必要時(shí)進(jìn)行減、隔震設(shè)計(jì)提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。
提高橋梁抗震性能的幾點(diǎn)方法
抗震理念應(yīng)該貫穿在整個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)過程中，從設(shè)計(jì)方案開始注重橋梁的抗震性能，通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和推敲來確定橋梁方案。
實(shí)用的抗震方法，是通過增加結(jié)構(gòu)的柔性來延長結(jié)構(gòu)的自振周期，這樣一來可以增加結(jié)構(gòu)的阻尼并減小地震載荷，二來可以減小地震所引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，實(shí)質(zhì)就是減小地震的危害。
目前來說，比較有效和容易實(shí)現(xiàn)的提高橋梁的抗震性能的方法有如下幾種。
1、隔震支座法
隔震支座法是在抗震應(yīng)用的較為廣泛的方法。這種方法是通過增加結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼來減小橋梁的地震反應(yīng)的。具體做法是采用減、隔震支座在梁體與墩、臺(tái)的連接處，通過設(shè)計(jì)或是應(yīng)用新材料來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)柔性和阻尼的增加。這個(gè)方法是有大量的實(shí)驗(yàn)理論依據(jù)作支撐的，很多試驗(yàn)的分析結(jié)果都反映出橋梁連接處的結(jié)構(gòu)與對地震的反應(yīng)是有著直接關(guān)系的。以上的連接方法可以有效的減小墩、臺(tái)所受的水平地震力，從根本上減小了地震的影響，提高了橋梁的抗震性能。
2、利用橋墩延性
橋墩的延性是抗震設(shè)計(jì)中可以加以利用的特點(diǎn)。由于橋墩自身是具有延性的，將這一性質(zhì)加強(qiáng)。在強(qiáng)震時(shí)，這些部位形成的穩(wěn)定延性塑性鉸可以產(chǎn)生彈塑性變形，這樣變形將延長結(jié)構(gòu)的周期同時(shí)耗散地震的能量。利用橋墩自身加強(qiáng)的延性，將地震力通過限度內(nèi)的塑性變形漸漸分散，是在橋梁設(shè)計(jì)中比較容易實(shí)現(xiàn)的抗震方法。延性的抗震設(shè)計(jì)，需要根據(jù)彈性反應(yīng)來計(jì)算塑性變形的程度，然后根據(jù)抗震等級(jí)進(jìn)行修正，盡可能提高橋梁的抗震載荷。在橋梁的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，綜合影響系數(shù)用來反映塑性變形程度，所以根據(jù)綜合系數(shù)可以知道橋梁的抗震能力。
3、采用隔震支座和阻尼器相結(jié)合的系統(tǒng)
隔震支座法可以提高橋梁的抗震性能，增加對地震力的阻尼也是提高橋梁性能的方法，將二者結(jié)合起來，抗震性能加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下，加強(qiáng)橋墩的彈塑性變形從而耗散地震能量，使地震的危害減小，也就是加強(qiáng)了橋梁的抗震性。
4、引進(jìn)新型橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法
在傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計(jì)中，主要方法是用“蠻力”，也就是通過提高強(qiáng)度和增強(qiáng)延性來保證可以抵御地震的能力，自身的力比地震的力大時(shí)，當(dāng)然可以巋然不動(dòng)。但是這種方法應(yīng)用在實(shí)際中時(shí)，其抗震能力是不得而知的，而地震的作用也是無法預(yù)知的。當(dāng)兩個(gè)未知因素，在實(shí)際的情況時(shí)發(fā)生，與人們所期待的結(jié)果相反，橋梁自然遭到損害了，這樣的例子在實(shí)際中是很多的。新型的橋梁設(shè)計(jì)多采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)有著很多先進(jìn)之處。因?yàn)樾弯摶炷�土結(jié)構(gòu)的承載能力高于同樣外形的鋼筋混凝土的一倍以上，而且前者抗剪能力、延性都明顯的高于后者，這樣抗震能力自然得到提到。除此之外，新型的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠吸收、隔離和耗散地震能量，將橋梁的地震反應(yīng)減小，從而避免了較大的變形造成的不可恢復(fù)的變形。這樣的結(jié)構(gòu)不但提高了橋梁結(jié)構(gòu)的安全度，而且還可以節(jié)約材料、降低造價(jià)，可以說是首選的抗震方法。
橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，在當(dāng)前我國的高速公路、鐵路正處在大規(guī)模建設(shè)之際，橋梁結(jié)構(gòu)的安全問題更不容忽視。在橋梁設(shè)計(jì)中需采取一系列有效的抗震措施，有助于提高和完善橋梁的安全性、耐久性。
最后，希望在四川和新疆的小伙伴們注意安全！一切都好！！

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