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1、橋梁抗震加固方法評(píng)述摘要:橋梁作為交通生命線的樞紐工程,一旦遭受地震破壞,將會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失,并影響震后災(zāi)區(qū)的救援和重建工作,使得人們對(duì)橋梁的抗震性能越來越重視。橋梁抗震性能研究主要有兩個(gè)方面,一是對(duì)新建橋梁采取合理的抗震設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施;二是對(duì)現(xiàn)役橋梁的抗震加固。本文介紹了國內(nèi)外在橋梁抗震加固方面的一些研究成果,并對(duì)橋梁抗震加固的方法進(jìn)行了總結(jié)和評(píng)述,以期對(duì)我國現(xiàn)役橋梁的抗震加固提供一些參考和借鑒。關(guān)鍵詞:橋梁;抗震加固;延性;修復(fù)ReviewonSeismicRetrofitMethodsofBridgesAbstract:Reducingthedama
2、geofbridgesisoneofimportantpartsofreducingandpreventingdisasteroftransportationlifeline.Inearthquake,spectacularfailureofbridgeswillleadtotrafficsystemintermitting,causetremendouslossesofpropertyandaffectrescueworkafterearthquake.Seismicperformanceofbridgesiswidelypaidattentiontoinrec
3、entyears.Therearetwoaspectsaboutseismicperformanceofbridges.Oneisthereasonableseismicdesignandthecorrespondingconstructionalmeasures.Theotherisseismicretrofitfortheexistingbridge.Someseismicretrofitmethodsaresummarizedandreviewedoutinthispaper,whichcanbereferenceforbridgeengineersandr
4、esearchers.Keywords:bridge;seismicretrofit;ductility;repair1.引言從地震分布特征看,我國位于世界兩大地震構(gòu)造帶的交匯部位,我國很多地區(qū)受到頻繁而強(qiáng)烈地震的潛在威脅。橋梁為作交通生命線的樞紐工程,一旦遭受地震破壞,將會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失,且震后修復(fù)極其困難。1976年我國唐山地震,1989年美國LomaPrieta地震,1994年美國Northbridge地震,1995年日本Kobe地震,1999年中國臺(tái)灣的集集地震等都造成了橋梁等交通設(shè)施的的嚴(yán)重毀壞,直接經(jīng)濟(jì)損失都超過百億美元甚至高達(dá)千億美元。2008年
5、05月12日,四川省汶川縣發(fā)生里氏810級(jí)特大地震,這次地震造成了交通生命線工程的嚴(yán)重破壞,24條高速公路、161條國省干線、8618條鄉(xiāng)村公路、6140座橋梁和156條隧道受損,公路、橋梁、隧道各類交通基礎(chǔ)設(shè)施損毀的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)670億元,其中橋梁損毀最為嚴(yán)重。我國目前絕大多數(shù)在役橋梁是按照《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004-289)采用單一的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)的,沒有采取足夠的構(gòu)造措施來保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體延性,也沒有采用基于性能設(shè)計(jì)來防止橋墩等構(gòu)件的剪切破壞。因此,對(duì)于我國地震區(qū)的已建橋梁,有必要采取一定的抗震加固措施,而且目前我國在橋梁抗震評(píng)估方面的研究工
6、作處在起步階段,尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合我國橋梁在近幾次地震中的震害情況,并根據(jù)美國和日本橋梁抗震加固的一些方法和經(jīng)驗(yàn),對(duì)橋梁抗震加固方法進(jìn)行總結(jié)和評(píng)述。2.抗震加固方法及評(píng)述抗震加固的主要目的在于防止橋跨倒塌,其次是將損傷、破壞控制在一定程度內(nèi)。在橋梁抗震設(shè)計(jì)中,承受重力及使用荷載的上部結(jié)構(gòu)是按彈性設(shè)計(jì)的,它們通常被設(shè)計(jì)成抗震體系中的一個(gè)較強(qiáng)的環(huán)節(jié)。地震期間基本上保持彈性,橋梁上部結(jié)構(gòu)落梁倒塌和撞擊損壞,是由地面運(yùn)動(dòng)引發(fā)下部結(jié)構(gòu)的搖動(dòng)和不同橋墩柱的運(yùn)動(dòng)相異,或是由于相鄰橋段伸縮縫處的相互撞擊引起的。因此,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)而言,抗震加固的重點(diǎn)是橋梁的下部結(jié)構(gòu)。一般來說,在
7、橋梁加固中有兩種策略。一是增加橋的抗震能力,使結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度去抵抗地震力;二是降低地震對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),使現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度能夠抵抗地震作用,比如增加隔震支座。美日兩國的抗震加固準(zhǔn)則都包含了這兩種方法,其加固方法也基本相似。2.1上部結(jié)構(gòu)加固上部加固的主要目的是防止各種原因引起的落梁破壞。2.1.1伸縮縫和鉸地震時(shí),橋梁相鄰框架常會(huì)以不同相位振動(dòng)引起兩類位移問題。第一類是這些框架在鉸處碰撞而引起的局部性損傷。一般來說,這種局部性損傷不會(huì)引起橋梁倒塌,因此不是主要關(guān)注的問題。第二類是鉸連接發(fā)生分離,如果運(yùn)動(dòng)很大,就有可能使相鄰跨發(fā)生落梁。加固簡支鋼梁或預(yù)制混凝土梁
8、,最常用的