市政桥梁抗震设计问题研究论文_吴小琪

市政桥梁抗震设计问题研究论文_吴小琪

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摘要:对于市政桥梁而言,地震是其结构最有可能遭遇的自然灾害之一,地震十分容易引发桥梁结构的破坏,最终导致桥梁倒塌,而桥梁一旦倒塌,不仅仅会导致其自身的功能丧失,而且还有可能给人们带来生命财产的损失。但是在进行桥梁设计的过程中,抗震设计往往也是一个难点,在进行桥梁抗震设计的过程中,必须要考虑多方面因素的影响,同时还必须要结合桥梁工程的实际情况,从而使得桥梁的抗震性能能够最佳,最大限度地保证桥梁在地震来临时结构不发生破坏,所以对于市政桥梁抗震设计问题进行研究有着非常重要的意义。

关键词:桥梁设计;抗震设计;地震

引言

桥梁在当今时代非常重要,是交通的重要枢纽,尤其是发生地震等特殊情况更是有非常重要的作用。一旦发生地震,桥梁如果受到了损害,就会使我们救援的速度减缓,所以保护桥梁是非常重要的工作。我们现在应把如何提高桥梁的抗震能力作为工作的重点,减少对周边的危害。桥梁一般被破坏存在四种情况,分别是:上部结构遭到破坏,支座被破坏,下部结构破坏以及基础破坏。

1市政桥梁震害分析

地震会给桥梁带来非常严重的损害,如果不合理地进行桥梁抗震设计,将会严重影响桥梁的正常使用。对于市政桥梁而言,地震来临时,可能会对其造成的破坏主要包括以下几个方面:首先对于梁式桥梁而言,在地震发生时,受到地震位移的作用会使得桥梁上部活动节点的地方也出现位移,如果梁盖的宽度设置不足,就会使得梁体出现相互碰撞的情况,甚至还有可能造成落梁,进而导致桥梁的破坏。其次,对于拱式桥而言,在地震来临时,其破坏主要是发生在腹拱和拱上建筑,一般在地震的作用下,在拱圈的拱脚以及拱顶处会产生裂缝,严重时甚至还会出现隆起变形。

在发生地震之后,桥梁的地基土还有可能出现液化的情况,而一旦桥梁的地基土出现液化的情况,就有可能使得桥梁的基础遭到破坏,同时还会在地表出现位移,使得桥梁结构的稳定性受到严重的影响,进而使得落梁的概率大大增加。还有许多桥梁在设计的过程中没有对于支座的抗震性引起足够的重视,如果支座的抗震性不强,在地震发生时,支座也会出现较大的位移和变形,从而对于上部结构的稳定性造成严重的影响,而且由于支座的抗震性能不强,还有可能对于桥梁结构的其它部位造成更多的破坏。

桥梁的下部结构还有可能在地震的作用下出现大量的横向或者是竖向的裂缝,而且这些裂缝还会在地震的持续作用下不断发展,进而使得整个下部结构的稳定性受到严重的影响,最终影响桥梁整体的稳定性。如果桥梁的地基属于软土地基,在地震发生之后,地基十分容易受到破坏,而地基一旦遭到破坏,桥梁就有可能移动。所以可见地震给市政桥梁所带来的危害是非常严重的,如果不有效地进行抗震设计,将会使得桥梁受到非常严重的影响。

2 路桥梁结构抗震设计原则分析

在我国公路桥梁施工中,国家出台的《公路桥梁抗震设计细则》早已成为公路桥梁结构抗震设计的主要标准。其中,该细则规定设计采用二阶段,即:A类桥梁采用弹性抗震设计方法,需要遵循中震不坏,大震可修原则;B类和C类桥梁采用延性抗震设计方法,切实遵循小震不坏,中震可修,大震不倒的原则。通过该细则能够看出,公路桥梁结构抗震设计的要点一般为公路桥梁选址、结构和构件的强度和延性要求和结构的整体稳定性要求三个方面。

(1)公路桥梁选址。在设计公路桥梁结构以前,首先需要认真勘察施工现场地质条件,对施工位置进行合适的选择。需要根据实际情况分别设计不一样的设防等级及抗震设防裂度。(2)结构与构件的强度和延性。当桥梁结构受到一定破坏时,大部分原因是强度的破坏,所以结构或构件需要满足强度要求。这种情况下需要我们在设计过程中,根据相关要求计算受力情况,统计荷载数据,确保所选择的构件具有足够的强度。(3)结构的整体稳定性。当地震破坏桥梁结构时,某些时候并非缺乏强度,主要是由于结构缺乏整体的稳定性,从而导致失稳破坏的出现。由于在结构设计过程中,要确保结构的整体稳定性良好。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆布置结构时,确保在平面和立面中结构的刚度、质量和几何尺寸能够分布均匀,并且有效连接形成整体。在布置桥孔时尽量实现等跨布置。

3.桥梁抗震设计主要实现途径

3.1减隔震技术分类

减隔震技术一般情况下可以分为以下几种:基础隔震,就是在上部结构件和基础结构的隔震装置的布设,通常有绝缘、周期延长能量吸收等方式。为了避免地震灾害发生时变形严重的时候可以通过能量吸收所采用的减震装置来吸收能量的。周期延长方式通过某种装置来加长整体结构体系周长方式。地震隔震方式主要有两种方法:绝缘、屏蔽两种方法,绝缘是采用高刚性基础软弱基础与利用地基逸散衰减方法来降低地基自身输入波,对于屏蔽主要就是把屏蔽板埋设在周围的深沟或者建筑物的四周等方式。

3.2梁减隔震技术

(1)桥梁隔震

在进行市政桥梁工程的设计时,我们考虑点要全面,要考虑各种因素才可以。首先我们要了解这个地段之前有无发生过地震情况,了解土质的条件等等,根据了解的情况,有个科学的隔震周期之后,在对桥梁进行施工。第二点需要如何选取最适合的施工路线,只有施工路线合理,我们抗震效果才能达到最佳状态,不会发生结构的位移等情况,震后的修复问题也会变得简单。

(2)桥梁减震体系

减震技术简单来说就是利用缓冲的原理,来减轻地震能量,从而使地震危害减小。一般都会在桥梁上安装耗能器,而目前为止市面上使用最多的耗能器有金属的和摩擦的,运用的最为广泛。安装它之后可以使桥梁的震动响应减小,起到缓冲的作用。

3.3减隔震技术

减隔震技术与之前我们所应用的技术最大优点就是有更好的控制力。能够把地震的能量分散开来,不至于对桥梁造成大的伤害。因此,我们建议在建造桥梁时应用减隔震技术。地震会使桥梁出现位移等情况,虽然这种问题可以修复,不算大伤害,但是也是有一定的危险。所以,我们在安装减隔震设备之前,我们要经过准确的计算,保证每一个构件都在自己的合理范围内,不会出现位移。近几年来,我们国家的科技快速发展,减隔震技术也被广泛的应用在桥梁设计中,保证桥梁交通路线可以正常运行。

减隔震技术是有一定的适用条件的,并不是可以应用在所有条件下,只有条件合适,才能发挥最佳效果。举个例子来说,施工现场的土质比较松软,这个时候就不建议使用减隔震技术,容易出现共振的情况。针对这个问题,我们就需要在应用技术之前,分清其情况,选择最佳的技术方案,来达到减震的效果。主要考虑结构和场地是否合适采取减隔震技术。

结语

桥梁是一个非常重要的基础设施,当前为了满足社会发展的需求,必须要对于桥梁设计引起足够的重视,而抗震设计又是桥梁设计的一个重要内容,采取合理地方法来进行桥梁抗震设计,更加有助于提高桥梁的稳定性和安全性,从而有效地延长桥梁的使用寿命,提高桥梁抵御自然灾害的能力。

参考文献

[1]曾庆霞.刍议市政桥梁设计中的隔震设计[J].科技创新与应用,2016,(27):255.

[2]徐田原.隔震设计在市政桥梁工程中的作用与方法[J].江西建材,2016,(17):186.

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[4]肖宏笛.简析市政桥梁工程中的隔震设计技术[J].四川水泥,2016,(06):72.

[5]安腾.市政桥梁对下穿地铁车站的地震响应影响研究[D].西南交通大学,2016.

论文作者:吴小琪

论文发表刊物:《基层建设》2017年6期

论文发表时间:2017/6/27

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