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桥梁抗震加固技术的应用现状及发展趋势

人气: 5453 发表时间:2019-02-16

地基震害:地震发生后桥梁的地基发生沉降或不均匀沉降的情况,使地面发生较大的变形,地层也随之发生水平滑移、下层、断裂等现象。如果发生地基震害,将会使桥梁坍塌,给震后的桥梁修复工作带来极大的困难。

桥台震害:主要表现为桥台与路基一起滑动,移向河心,导致桥头、重力式桥台的胸腔及桩柱式桥台的桩柱发生不同程度的沉降、开裂、倾斜和折断等情况。支座震害:某些桥梁的支座设计,并没有充分考虑到抗震的需求,所以在某些支座形式和材料上存在着缺陷,在连接与支挡等构造措施上存在不足,导致支座在地震能量的作用下会发生较大的变形和位移。

桥墩震害:当地震发生后,桥墩在地震能量的作用下,会发生不同程度的倾斜、沉降、滑移、开裂、剪断和钢筋裸露扭曲等问题,严重影响到桥梁的平衡和牢固,桥梁面临随时倒塌和倾倒的情况。如今我国很多桥梁特别是依据旧规范修建的老桥,或因设计、施工以及使用上的种种原因存在不同损伤的桥梁,均处于无法满足交通拥挤、车辆猛增的状况。

与其选择耗费大量人力、物力去重建这些桥梁,不如采用适当的加固技术,可有效恢复和提高旧桥的承载能力和通行能力、延长桥梁的使用寿命。采用此法不但可以节省大量投资,亦可通过维修和加固旧桥消除交通安全隐患,以提高公路通行能力和服务水平、满足现代化交通运输的需求。

首先是对既有桥梁进行抗震能力评价,识别易损部位或构件,确定最危险及最需要加固的结构,可称为优先研究阶段;其次是对需要加固的桥梁进行详细的结构分析阶段。美国"日本等地震区 在上世纪七八十年代就开展了桥梁抗震加固方面的研究,并进行了大量桥梁构件抗震加固试验和数值分析研究,特别是在防落梁装置和桥墩加固技术方面的研究,已取得很好的成果,并编制了相应的桥梁抗震加固手册或指南,用于指导既有桥梁的抗震加固。

在抗震评估的优先研究阶段,美国和日本等国主要从以下几个主要方面着手:桥梁结构的重要性;结构本身的特点及结构的易损性;基础及场地的特征,主要包括砂土液化的可能性、场地土的类型等;桥梁所在地区的设防烈度及近断裂基岩对桥址的影响。

近年来,随着地震对桥梁造成灾害损失的增多,我国学者也开始对桥梁的抗震加固技术和理论进行研究,杨新宝对桥墩的抗震加固技术进行了试验研究,同时对桥梁抗震性能评价方法进行讨论;国内其他一些学者也对国内外桥梁抗震加固技术进行了介绍和讨论。

然而,必须承认的是,我国目前在桥梁抗震评估方面的研究工作处在起步阶段,在桥梁抗震加固技术的研究和实践上,我国与国际水平相比仍有相当的距离。公路桥梁的抗震评估和加固至今仍没有相应的标准,对哪些桥梁可能会在地震中损坏甚至倒塌尚不清楚。

在确定需要加固的桥梁后,须对其现有的抗震性能进行详细的评估,这是选择加固方法和措施的基础,而我国面临的更大 问题恰恰是如何进行既有桥梁抗震能力的评价,特别是对有缺陷构件的抗震能力如何进行评价,需要相关的指南以及分析方法等,按照这些指南或规范提供的方法对其进行分析,进而按照所得的详细地震分析结果来判定失效或损伤的危险程度,以及是否需要进行加固设计。

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