桥梁震害与抗震设计措施(2)

宜体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工。位于地震后可能形成泥石流沟谷上的桥梁, 孔跨和桥下净高宜根据 流域内的地形、地质情况酌情加大。 2.2 桥梁抗震构造措施 2.2.1 基础抗震措施

应加强基础的整体性和刚度, 同时采取减轻上部荷载等相应措施, 以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。在可能发生地震液化的地基上建桥时, 应采用深基础, 使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内一定深度。并在桩的上部, 离地面1-3 m 的范围内加强钢筋布设。 2.2.2 桥台抗震措施

桥台胸墙应适当加强, 并增加配筋, 在梁与梁之间和梁与桥台胸墙之间应设置弹性垫块, 以缓和地震的冲击力。采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌, 使结构尽量保持四铰框架的结构, 以防止墩台在地震时滑移。当桥位难以避免液化土或软土地基时, 应使桥梁中线与河流正交, 并适当增加桥长, 使桥台位于稳 定的河岸上。桥台高度宜控制在8 m 以内; 当台位处的路堤高度大于8 m 时, 桥台应选择在地形平坦、横坡较缓、离主沟槽较远且地质条件相对较好的地段通过, 并尽量降低高度, 将台身埋置在路堤填方内, 台周路堤边坡脚设置浆砌片石或混凝土挡墙进行防护, 桥台基础酌留富余量。如果地基条件允许, 应尽量采用整体性强的T形、U 形或箱形桥台, 对于桩柱式桥台, 宜采用埋置式。对柱式桥台和肋板式桥

台, 宜先填土压实, 再钻孔或开挖, 以保证填土的密实度。为防止砂土在地震时液化, 台背宜用非透水性填料, 并逐层夯实, 要注意防水和排水措施。 2.2.3 桥墩抗震措施

利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。高墩宜采用钢筋混凝土结构, 宜采用空心截面。可适当加大桩、柱直径或采用双排的柱式墩和排架桩墩, 桩、柱间设置横系梁等, 提高其抗弯延性和抗剪强度。在桥墩塑性铰区域及紧接承台下桩基的适当范围内应加强箍筋配置, 墩柱的箍筋间距对延性影响很大, 间距越小延性越大。桥墩的高度相差过大时矮墩将因刚度大而最先破坏。可将矮墩放置在钢套筒里来调整墩柱的刚度和强度, 套筒下端的标高同其他桥墩的面标高。

2.2.4 支撑连接构件抗震措施

墩台顶帽上均应设置防止落梁措施, 加纵、横向挡块以限制支座的位移和滑动。橡胶支座具有一定的消能作用, 对抗震有利。在不利墩上还应采用减隔震支座( 聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡 胶支座等) 及塑性铰等消能防震装置等。选用伸缩缝时, 应使其变形能力满足预计地震产生的位移, 并使伸缩缝支承面有足够的宽度, 同时设置限位器与剪力键。 2.2.5 上部结构抗震措施

落梁震害极为常见。实践证明, 加强上部结构的整体性, 限制其位移, 是提高桥梁上部结构抗震能力的有效措施。预防措施有:

1) 通常在梁(板) 底部加焊钢板, 或采用纵、横向约束装置限制梁的位移, 如拉杆、钢筋砼挡块、锚杆等, 梁与墩帽用锚栓连接, T 梁在端横隔板之间螺栓连接, 曲梁桥, 应采用上、下部之间用锚栓连接的方式。桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。 2) 梁端至墩台帽或盖梁边缘的距离, 以及挂梁与悬臂的搭接长度必须满足地震时位移的要求。

3) 桥梁跨径较大时, 可用连续梁替代简支梁以减少伸缩缝, 宜采用箱型截面。

4) 当采用多跨简支梁时, 应加强梁( 板) 之间的纵、横向联系, 将桥面做成连续, 或采用先简支后结构连续的构造措施。

5) 采用真空压浆方法, 保证预应力管道水泥浆饱满, 提高预应力桥梁的强度和刚度。 2.2.6 结点抗震措施

桥梁结点区域一旦受损将难以修复。城市高架桥墩柱的结点、桥墩与盖梁的结点、桥墩与基础的结点等, 是保证桥梁整体工作的重要构件。在桥梁抗震设计中, 除了保证墩、梁有足够的承载力和延性外, 还要保证桥梁结点有足够的承载力, 避免结点过早破坏, 即“强节点, 弱构件”。 3 结 语

桥梁结构抗震设计是桥梁设计中的重要环节,作为桥梁设计人员, 不但要对桥梁抗震进行数值计算, 还应在桥梁设计中采取一系列有效的抗震措施。这不但可以很好地达到桥梁的防震和抗震效果, 还能对

桥梁的安全性、适用性、耐久性、经济性和社会效应性有进一步的提高和完善。 参考文献

[1] 范立础. 高架桥梁抗震设计[M].北京: 人民交通出版社, 2001. [2] 范立础. 桥梁减隔震设计[M].北京: 人民交通出版社,2001. [3] 范立础, 卓卫东. 桥梁廷性抗震设计[M].北京: 人民交通出社, 2001.

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