第二讲 桥梁震害

1、桥梁抗风与抗震李宏伟E-mail：塔里木大学水建学院土木系第二章 桥梁震害上部结构震害支座震害下部结构震害基础震害桥梁震害对策第二章 桥梁震害桥梁震害原因一（震害本身） 超出抗震设防 场地情况 主观原因 抗震能力差原因二（结构自身） 地基失效-静力作用 结构强振（抗震设防等级和质量问题）-动力作用第二章 桥梁震害汶川地震断层附近的桥梁损坏G213线百花大桥垮塌（距活动断层约1.0km）映秀顺河桥倒塌（穿过中央断裂带）第二章 桥梁震害汶川地震地质灾害导致桥梁损毁映秀至汶川公路（一碗水顺河桥被崩塌体砸毁）映秀至卧龙公路（渔子溪2号桥被落石砸垮）第二章 桥梁震害结构振动导致震害上部结构震害（自身、移

2、位、碰撞）支座震害（橡胶）下部结构震害 墩柱破坏（弯曲、剪切、基脚） 框架墩（盖梁、墩柱、节点） 桥台（台身与上部结构碰撞破坏、桥台向后倾斜） 基础震害 地基失效（土体滑移和砂土液化） 惯性力引起群桩桩基剪切、弯曲破坏，设计不当 桥梁震害对策第二章 桥梁震害桥梁上部结构自身震害-比较少见阪神地震钢箱梁局部屈曲破坏阪神地震拱桥风撑屈曲破坏第二章 桥梁震害桥梁上部结构移位震害（横向、纵向、扭转）阪神地震上部结构横向移位阪神地震上部结构纵向移位第二章 桥梁震害汶川地震上部结构横向移位扭转移位第二章 桥梁震害旧金山-奥克兰海湾大桥一跨落梁第二章 桥梁震害桥梁上部结构碰撞震害美国洛马地震相邻上部结构碰撞

3、汶川地震相邻上部结构碰撞第二章 桥梁震害桥梁支座震害（抗震设计考虑不周、构造措施不足、支座形式和材料本身缺陷）汶川地震盆式支座破坏汶川地震板式支座破坏第二章 桥梁震害桥梁下部结构震害（高柔桥墩，弯曲破坏；矮粗桥墩，剪切破坏；两者之间，为混合型）美国北岭地震箍筋不足破坏汶川地震墩柱弯曲破坏第二章 桥梁震害美国圣费南多地震墩柱基脚破坏日本阪神地震墩柱剪切破坏第二章 桥梁震害美国洛马地震挑臂节点剪切裂缝美国洛马地震下节点剪切破坏第二章 桥梁震害第二章 桥梁震害桥梁桥台震害-较为常见台湾集集地震桥台向后倾斜：台后填土不够密实汶川地震桥台破坏第二章 桥梁震害汶川地震桥台胸墙破坏汶川地震桥台护坡垮塌破坏第

4、二章 桥梁震害桥梁基础震害-较为常见（地基失效、惯性破坏、设计不当）美国洛马地震桥台剪切破坏日本阪神地震桥台剪切破坏第二章 桥梁震害日本阪神地震桩基与承台链接失效第二章 桥梁震害美国洛马地震承台破坏第二章 桥梁震害桥梁震害对策综合评价体系 对通行能力的影响（是否封闭） 对结构安全的影响（原因、防护措施） 结构损伤的难易程度（是否便于检修、修复或更换）桥梁震害按产生机理分类 支撑部件失效（支撑面最小宽度、链接约束） 碰撞引起的破坏（相邻结构之间添加缓冲材料） 桥墩和桥台破坏（防止塑性铰产生） 基础破坏（软弱地基的特殊处理方法）震害对策 重视总体设计；重视延性抗震；重视局部构造设计；重视桥梁支撑的

5、抗震设计；重视复杂桥梁的地震反应分析。第二章 桥梁震害纵向约束装置支撑部件第二章 桥梁震害碰撞措施第二章 桥梁震害 桥墩和桥台破坏 墩柱延性不足：横向约束箍筋配置不足（延性抗震设计） 构造缺陷：横向约束箍筋间距过大，搭接失效，纵筋过早切断，锚固长度不足 抗剪强度不足：横向箍筋配置不足（能力保护设计） 基础破坏 土破坏：断层通过，造成基础移位、沉降（避让） 砂土液化：防液化措施 桩身破坏：能力保护设计第三章 桥梁抗震概论p 桥梁抗震设防标准 概率 多级设防的抗震设计思想 一般工程抗震设防标准的决策 桥梁工程抗震设防标准决策p 桥梁抗震设计流程 基本流程介绍 抗震设计流程实例第三章 桥梁抗震概论

6、桥梁结构抗震设防标准 抗震设防标准：损失在可接受范围内、结构具有抗震能力 决定因素：社会经济状况、地震危险性、工程结构的重要性第三章 桥梁抗震概论城市桥梁抗震设计原则（CJJ166-2011） 使城市桥梁经抗震设防后，减轻结构的地震破坏，避免人员伤亡，减少工程直接经济损失和因交通运输中断或阻滞导致的间接经济损失。设防目标 E1：各类桥梁一般不受损坏或不需修复可继续使用； E2：A类桥梁可发生局部轻微损伤，不需修复或经简单修复可继续使用；B类、C类桥梁应保证不致倒塌或产生严重结构损伤，经加固修复后仍可继续使用。第三章 桥梁抗震概论设防水准（地震超越概率或地震重现期） 地震超越概率P：未来一定时间

7、内遭到大于或等于给定地震概率（50年10%超越概率-基本烈度7度） 地震重现期T ：一定场地出现大于或等于给定地震的平均时间间隔 T=-T0/ln1-P 475=-50/ln1-0.1 式中：T0为设计基准期第三章 桥梁抗震概论多级设防的抗震设计思想 “小震不坏、中震可修、大震不倒小震不坏、中震可修、大震不倒” 单一水准设防，一阶段设计 双水准设防、三水准设防、两阶段设计 三水准设防、三阶段设计 多水准设防、多性能目标的基于性能的抗震设计第三章 桥梁抗震概论一般工程抗震设防标准的决策第三章 桥梁抗震概论桥梁工程抗震设防标准决策第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论桥梁最低抗震设防标准第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论城市桥梁抗震设计规范 第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论中国地震动参数区划分中国地震动参数区划分第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论大型桥梁工程的抗震设防标准第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论第三章 桥梁抗震概论桥梁工程 抗震设计流程 目的：保证桥梁工程在设防地震下的安全性，满足抗震设防标准。 任务：A. 正确选择能有效抵抗地震作用的结构形式B. 合理分配结构的刚度、质量和阻尼等动力参数，最大限度地利用构建和材料的承载能力和变形能力；C. 正确