高烈度区桥梁设计采用的抗震措施(含构造措施、概念设计等)

redflag 发表于 2009-3-2 15:19:13 | 显示全部楼层 | 阅读模式
悬赏0堡币
目前桥梁设计行业对抗震的重视越来越高,本贴旨在引领大家归纳总结设计中常见的抗震设计方法,如加强抗震挡块设计、加宽盖梁有效宽度,改善配筋样式等……欢迎大家来探讨
精彩评论倒序浏览

3.8万查看37评论

sohappy 发表于 2009-3-16 08:56:45
最近刚完成一个桥梁抗震的课题,结合个人的经验提点看法。具体设计上来说桥梁抗震应该加强两个方面的内容,一个是概念设计、一个是构造细节设计。需要注意的是,这两个东西其实和具体的抗震计算关系不大,大家也都清楚,抗震计算是最不靠谱的东西,地震的东西是算不清楚的,计算只是辅助手段,只是验证概念和细节的合理性。所以设计师需要的是对桥梁抗震设计基本概念和原理的深刻理解。从结构上来说,要清楚哪些结构有利于抗震,哪些结构抗震不利,其中包括桥型、上部结构、下部结构、墩台、基础的处理等等。构造细节措施则包括一些基本的抗震措施,比如支座的选择、挡块的设置等等,还包括构件细节的构造措施、比如墩的箍筋配置、节点配筋构造。下面介绍一点具体的内容:
: u* U; i0 S$ p1 M( u6 u1.减隔震是从结构上彻底改善桥梁的抗震性能的,但是不同的减隔震技术有其适用范围:我根据常用的减隔震原理的不同,将隔震技术划分为柔性支承隔震技术、滑动接触隔震技术等,滚动接触隔震技术,将减震技术分成金属耗能减震技术、粘滞阻尼耗能减震技术、摩擦耗能减震技术、粘弹性耗能减震技术等,依据以上介绍的各种减隔震技术可以制作出各种不同的减隔震装置。有的减隔震装置集中体现了某一项减隔震技术,而有的减隔震装置则组合使用了多种减隔震技术。在设计选型过程中,有时可以单独使用一种减隔震装置,有时将几种减隔震装置组合在一起使用。例如:
9 g$ w  w0 U9 x0 g: t& E: q" k' \4 x* w
                                        表4-1 常用减隔震装置
类别
装置名称
特点
滑动接触隔震类
" b! Q9 ]6 R# \- h8 K
纯滑动摩擦支座(FB)

; z5 X' h3 M! J2 i3 s% v9 o9 z& n7 i
提供滑动接触隔震和摩擦耗能减震技术,但是无恢复刚度。对输入地震波频率不敏感,隔震范围较广泛。纯滑动体系可能会导致较大的结构位移,一般与具有恢复能力的构件联合使用。
1 l9 V) q( C. {8 w; n0 \5 v( ^
摩擦摆式支座(FPS)
- [! ]% t; e# J1 m" f2 G" U5 u
可以提供滑动接触隔震和摩擦耗能减震技术,可以提供恢复刚度,应用广泛。
$ V' p7 R8 \/ K# d( v7 L
双曲面球型减隔震支座(DCFP)

' \& s, [/ j" M3 c6 Q7 W
基本概念同摩擦摆式支座,但比普通的FPS具有更大的滑动位移范围,同时有更多的设计参数可供结构体系优化设计使用。
0 M3 x! m9 z. ]6 o' d4 ~
柔性支承隔震类
' A1 I- x% `4 v
板式橡胶支座(RB)
$ C( l" v2 g5 ^' u. G, R& D1 @
提供柔性支承隔震技术,但是几乎没有耗能能力,一般需要与其他耗能阻尼装置联合使用。$ J: e. W9 j1 J& m6 V
铅芯橡胶支座(LRB)

) D- J0 }9 K! U& x
同时提供柔性支承隔震和金属耗能减震技术,结合了叠层橡胶支座和铅阻尼器的优点,在地震激励下具有较小的水平刚度和较大的阻尼特性。应用最为广泛。
# t- i, Y7 [' }2 G; z% @, u% N
高阻尼橡胶支座(HRB)

7 T1 i3 z) t6 g: S6 S5 l+ F) j( r
能够提供柔性支承隔震技术和粘滞阻尼耗能技术,采用特殊配制的橡胶材料制作,其形状及构造与天然橡胶支座相同,但自身具有较好的耗能能力。: C& u. c# ?2 c
滚动接触隔震类
$ V+ L; `9 ]. t# _# t( f: o, j
滚轴支座
2 x) G! k  k1 \, n$ ~: B7 `! _
可以提供滚动接触隔震,隔震效果较为理想,新型滚轴支座扩大了减隔震支座的频率适用范围,摆脱了位移和加速度需求的双重制约。但由于此种支座滚动接触面较小,竖向承载能力有限。+ v+ F6 a9 D+ x- g8 A
金属耗能减震类
' B5 G6 f5 R6 g6 y4 N5 y( Q$ i3 k
弧形钢板条耗能器
$ c5 v  Z& d4 i5 _
可以提供金属耗能减震技术和恢复刚度,常与其它隔震支座组合使用。
2 t- a7 Z* d. ?$ u
锥形钢悬臂阻尼器

: w5 A3 l7 h, q) `' l# `3 @6 a( Z
可以提供金属耗能减震技术、恢复刚度和初始刚度。常与隔震支座组合使用。
( H, \3 G, G9 ~" s( W( H
YSD多向耗能支座
. \1 b" X; n* J' A  g  I
提供金属耗能减震技术,在欧洲国家使用广泛。. Z! D' {& O3 f4 r  c
粘滞阻尼耗能减震类
$ c3 n1 e5 E5 O+ G, s7 i+ X, c! K
液体粘滞阻尼器(FVD)

+ q/ u- `- @# s$ j; Q
提供粘滞阻尼耗能减震技术,不对主体结构附加刚度。在缓慢变形下,产生抗力接近于零,不会影响到结构正常使用功能。
  e8 n8 C) f* y6 X
液体粘滞弹簧阻尼器

9 K* R- i4 M2 b- H
提供粘滞阻尼耗能技术和恢复刚度,在粘滞阻尼器的基础上增加弹簧装置,使粘滞阻尼器具有一定的恢复刚度。
2 I( a. x8 p) D7 I+ h5 \+ \3 R
Lock-up锁定技术类

5 h  \3 x+ R, Z+ ~1 E. n2 P3 U! ~
限位阻尼器(Lock-up)

. G4 f4 P+ z" N/ G$ X2 U8 A; N& q# D. _
类似速度开关的装置,当速度大于启动值时,装置启动,变成刚性连杆,锁住装置两端点之间的位移。不能直接提供减隔震技术,但可以使各桥墩之间地震力的分配更为合理。, h1 i' K4 f$ [3 w# f# O: Y# M
) N7 \+ @) ^( v& i, A1 B
2.构造细节方面,我在桥墩的构造细节方面进行了研究。桥墩构造细节抗震有效性评估的研究范围包括:箍筋锚固构造有效性评估、箍筋阻止纵筋层间屈曲有效性评估、箍筋阻止纵筋长距离屈曲有效性评估、纵筋锚固构造有效性评估、箍筋约束混凝土有效性评估。我选择这五项构造细节的有效性进行研究,是因为这些构造细节对桥墩的承载能力和变形能力有重要影响。
: V/ P% _, k* O' N, Z% L+ e( S具体内容就多了。大家有兴趣的话,我以后可以开设专题。
' ^  x4 M5 X& h2 w0 `- @
  d6 x& Z( w  I另外,加一句,这些内容都尚未公开过,如果想引用的话可以联系我。

评分

参与人数 1堡币 +10 威望 +2 收起 理由
redflag + 10 + 2 交流答疑

查看全部评分

举报 回复
dongdafq 发表于 2009-3-24 15:00:33
目前正好在做7度区的高速公路,学习啊
举报 回复
tumuxm 发表于 2009-4-1 15:35:15
刚做了个斜拉桥抗震计算,尽量做漂浮体系,对抗震很有利
举报 回复
sinba606 发表于 2009-4-2 18:13:58
最近做了一个城市高架桥,按ATC-32T是加州交通部作的规范、AASHTO规范规定、和我国建筑规范和公路抗震规范做了比较!对纵向筋和箍筋的设置的解释都有所差异!对楼主所说的“桥墩构造细节抗震有效性评估的研究范围包括:箍筋锚固构造有效性评估、箍筋阻止纵筋层间屈曲有效性评估、箍筋阻止纵筋长距离屈曲有效性评估、纵筋锚固构造有效性评估、箍筋约束混凝土有效性评估。”这五项构造细节,我都有兴趣!!!有资料可以看看么?!

评分

参与人数 1堡币 +5 威望 +2 收起 理由
redflag + 5 + 2 赞一个!

查看全部评分

举报 回复
胖胖 发表于 2009-4-3 11:25:56
抗震方面有很多东西我们的规范规定的很笼统,而且,在E2地震力作用下具体的计算方法可以说什么也没讲,不知道,楼主在这方面有什么好得经验。另外,国外规范,抗震这部分对于构造细节的规定,各国规范所用的公式隐含的内在设计思想还是存在差别,如果楼主有什么好的经验,请告诉大家一下。
举报 回复
shabi250 发表于 2009-6-22 22:46:08
抗震刚刚学,没有太多知识
举报 回复
wuqiongwan... 发表于 2009-6-26 18:11:42
个人感觉桥墩横系梁也很重要,而此往往忽视!
举报 回复
ohkl 发表于 2009-7-8 18:12:41
刚刚看了主页上一个地震后桥梁损毁的图的帖,然后看见这个贴。看了那个贴,上面有得桥在支座处发生了非常大的剪切变形,有得桥墩顶严重破坏。不知道这些桥是什么时候建的,个人觉得,抗震的话,现在地震研究的还很不完善,要是考虑精确地设计的话有点不太现实。还是从整体上考虑,严格进行多道设防,让改先破坏的地方先破坏,后破坏的地方后破坏。可能这样设计起来非常麻烦,但是效果可能比较好的。就好比F1赛车一样,一撞车,车头全瘪了,很是吓人,但那是吸能的,而座舱是碳纤维的,刚度特别大。就是这个意思。

评分

参与人数 1堡币 +3 收起 理由
wentao + 3

查看全部评分

举报 回复
kaixin 发表于 2009-7-15 14:47:49
抗震措施主要是针对桥梁下部结构,可采用墩梁固结体系,增加桥墩柱间横系梁,加大桥墩墩身、桩基配筋等措施,这也是我们常用的方法!

点评

墩梁固结体系对于8度区很不好,很可能造成塑性铰失效,对于高烈度区抗震,主要还是采用支座,使上、下部结构分离  发表于 2011-8-25 09:30
举报 回复
and2008 发表于 2009-7-16 10:23:33
这个专题开得很好,做下部设计应该好好读下新出的抗震设计细则,里面有很多构造要求,值得重视。二楼所说的箍筋锚固构造有效性评估、箍筋阻止纵筋层间屈曲有效性评估、箍筋阻止纵筋长距离屈曲有效性评估、纵筋锚固构造有效性评估、箍筋约束混凝土有效性评估,这五项构造细节的有效性,我想每一个做桥梁设计的都比较需要这些资料,希望你的专题早点开通,早点对结构师们有点帮助吧。:)

评分

参与人数 1堡币 +2 收起 理由
wentao + 2

查看全部评分

举报 回复
tangqiao19... 发表于 2009-8-27 00:46:38
可以加设抗震锚栓 在档块那设置橡胶垫块 还有梁端
举报 回复
mantgd 发表于 2009-8-28 22:54:22
对跨径较小的且墩高到一定程度才能墩梁固结,一般应大于12m。
举报 回复
phercas 发表于 2009-8-30 08:40:45
我院所在地为六度区,但市领导很重视桥梁抗震要求,从7月1日正式通过一红头文件,要求对具有一定规模的桥梁要提高一等级进行设防,即按七度设防。按照新的抗震规范,再结合我院的多年经验,大桥要进行七度抗震荷载验算,中桥及小桥不需计算也得按七度进行抗震措施设计:比如盖梁加宽到1.6m以上,设置抗震锚栓,抗震挡块受力主筋加粗到直径20mm,边板与挡块之间填塞橡胶板。( u# I, q3 w4 [9 C8 ^
    对于我们设计者来说,抗震还是有必要的,不是浪费,而是防范于未然,不能然四川的悲剧再重演。{:3_46:}

评分

参与人数 1堡币 +5 威望 +2 收起 理由
redflag + 5 + 2 赞一个!

查看全部评分

举报 回复
等有缘的人... 发表于 2009-9-10 00:08:36
抗震结构尺寸增加一个级别,加大加密墩底和墩顶箍筋,采用放落梁的限位装置,采用减隔振措施等

评分

参与人数 1堡币 +2 收起 理由
wentao + 2

查看全部评分

举报 回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

 
 
  • QQ:56984982
  • 点击这里给我发消息
    电话:13527553862
    站务咨询群桥头堡站务咨询桥梁专业交流群:
    中国桥梁专业领袖群
    工作时间
    8:00-18:00