2014年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師專(zhuān)業(yè)知識(shí)輔導(dǎo):橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

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　　橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

　　在震害宏觀調(diào)查和理論研究的基礎(chǔ)上,探求橋梁結(jié)構(gòu)震害的規(guī)律,據(jù)以作出橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的規(guī)定。多地震國(guó)家，以及中國(guó)都制定、頒布了和工程有關(guān)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，如《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(1977年試用)和《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(1978年試用)。

　?、俚卣饏^(qū)橋位和橋型選擇。橋位應(yīng)選擇在對(duì)抗震有利的地段，盡可能避免選擇在軟弱粘性土層、可液化土層和地層嚴(yán)重不均勻的地段，特別是發(fā)震斷層地段。如必須設(shè)置在可液化或松軟土層的河岸地段時(shí)，橋長(zhǎng)應(yīng)適當(dāng)增長(zhǎng)，將橋臺(tái)置于穩(wěn)定的河岸上，而橋墩基礎(chǔ)要加強(qiáng)。橋型要選擇抗震性能好、整體性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系，如連續(xù)梁，無(wú)鉸拱等。如中國(guó)趙州橋，系石拱橋，地處多地震區(qū)，建橋1300多年以來(lái)，經(jīng)歷多次強(qiáng)烈地震，猶屹立未毀。如在軟土地基上選用簡(jiǎn)支梁或懸臂梁體系(帶有掛孔)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)造上加強(qiáng)防止落梁的措施。墩臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)選用整體性好的結(jié)構(gòu)形式?；A(chǔ)要埋入穩(wěn)定土層內(nèi)。

　?、谠O(shè)計(jì)烈度。地震時(shí)，各地區(qū)地面受到的影響和程度，稱(chēng)地震烈度，以度表示。某一地區(qū)今后一定的時(shí)期內(nèi)，可能遭到的最大地震烈度稱(chēng)基本烈度(一般為百年一遇的最大地震烈度)。各地區(qū)的基本烈度由國(guó)家制定并標(biāo)明在全國(guó)地震烈度圖上。工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所采用的地震烈度稱(chēng)設(shè)計(jì)烈度，一般在橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中即按基本烈度取用，特別重要的結(jié)構(gòu)要經(jīng)過(guò)有關(guān)權(quán)限單位批準(zhǔn)后可提高一度作為設(shè)計(jì)烈度。根據(jù)大量震害調(diào)查的事實(shí)表明,在基本烈度7度以下,橋梁震害極為輕微,因而，規(guī)范中規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的一般起點(diǎn)為基本烈度7度，最高9度。7度以下,結(jié)構(gòu)不必進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，高于 9度或有特殊抗震要求的新型結(jié)構(gòu)要專(zhuān)門(mén)研究它的抗震設(shè)計(jì)。

　?、墼O(shè)計(jì)方法。對(duì)一般橋梁工程，則按規(guī)范所規(guī)定的簡(jiǎn)化方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。中國(guó)規(guī)范是采用反應(yīng)譜理論(見(jiàn)地震作用)，即根據(jù)設(shè)計(jì)烈度，以簡(jiǎn)便的地震荷載系數(shù)計(jì)算地震慣性力，作為地震荷載，然后以一般結(jié)構(gòu)靜力設(shè)計(jì)計(jì)算步驟求得結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力和變位，使其控制在規(guī)范容許值的范圍內(nèi)來(lái)確保結(jié)構(gòu)的抗震安全。

　　對(duì)大跨度或特別重要的橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震動(dòng)力分析(地震反應(yīng)分析)。分析的方法一般是直接根據(jù)建橋地區(qū)在強(qiáng)震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的加速度記錄，依照動(dòng)力學(xué)的原理，應(yīng)用電子計(jì)算技術(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)作地震動(dòng)力分析計(jì)算。對(duì)于已經(jīng)建成的橋梁結(jié)構(gòu)，如不滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震設(shè)防的要求，也可通過(guò)結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力分析作進(jìn)一步的抗震鑒定和決擇最優(yōu)加固方案。

　　在強(qiáng)烈地震區(qū)，為了經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)可以容許結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)不太嚴(yán)重影響使用和易于修復(fù)的塑性變形、裂縫或損壞;但為了安全目的，則要力求主要承重結(jié)構(gòu)即使遭受?chē)?yán)重?fù)p壞也不致倒塌，以減少生命財(cái)產(chǎn)的損失。