桥梁抗震研究进展
2015-04-16王磊
王 磊
(邵阳学院城市建设系 422000)
桥梁抗震研究进展
王磊
(邵阳学院城市建设系422000)
本文在分析地震灾害对桥梁的影响基础上,阐述了现阶段我国桥梁抗震研究的现状与进展,希望广大学者能够持续、创新的进行桥梁抗震研究,为我国的桥梁抗震研究发展贡献一定的力量。
桥梁;抗震;进展
1 前言
在我国地震的发生次数非常多,在3000多年前我国历史上就出现了关于地震灾害的记录,进入明、清时期关于地震有着更多详尽的记录。由于地震灾害的多发,从古代我国劳动人民就开始注意建筑物的抗震设计,早在1000多年前建设的赵州石拱桥受到很多次地震灾害但依然未被破坏。和其他的工程建设项目相比较,桥梁工程有着独特的性质,因而桥梁工程建设过程中的抗震性能显得尤为重要。桥梁工程在施工建设的过程中,要是没有做好抗震设计,地震灾害发生时极有可能会出现相对严重的安全问题,给社会带来巨大的经济损失。因此,关于桥梁的抗震性能研究是桥梁工程建设过程中非常重要的,也是必须要做到的工作。
2 地震灾害对桥梁产生的影响
2.1桥梁上部结构受地震灾害的影响
对于大量受到地震灾害破坏的桥梁进行研究表明,桥梁上部的结构,如梁、拱等关键部位很少因为受到地震灾害而发生破坏,通常都是因为桥梁的其他部位被地震所破坏,从而影响到桥梁结构中梁、拱的结构完整性。拱桥如果在建设过程中拥有非常牢靠的地基基础以及强度较高的墩台,拱桥自身几乎不会受到地震灾害较大的影响。如果桥梁的地基非常牢靠,对于延性不好的圬工拱桥其自身抵抗地震灾害的能力也较强。但是,如果桥梁地基不牢靠,桥梁上部结构就容易受到地震灾害的破坏。
2.2桥梁支座受地震灾害的影响
桥梁支座在受到地震灾害的时候,很多都会找到严重的损害,也是桥梁在抗震性能中非常薄弱的地方。支座受到地震灾害而被破坏通常会出现锚固螺栓被拔出、剪断或者支座自身接受受到损害等。通常,在支座被破坏的过程中,垫石混凝土结构也会遭到破坏。支座受到破坏而发生脱落或者移位时,会造成桥梁整体的受力情况发生极大改变,严重的影响桥梁整体的抗震性能。
2.3桥梁出现落梁损害
发生地震灾害时,桥梁落梁遭受损害的方向几乎为顺桥向,这是落梁受到破坏的特殊原因所造成的。当桥体受到地震灾害破坏时,桥台会倾斜或者倒塌,同时往往伴随着河道的滑坡出现,桥梁的地基也会出现不同程度的沉降,这些都导致了落梁灾害的发生。落梁灾害一旦出现,桥梁就不能再正常使用,所以,怎样强化桥梁上、下结构的联系以及采取预防落梁发生的有效手段,在现阶段桥梁建设工程中越来越重要。
3 桥梁抗震研究现状分析
3.1梁桥的抗震研究现状
3.1.1梁桥抗震的动力特性实测
唐山发生地震以后,在其地区重新建设了滦河大桥,并完成了动力测试工作。通过动力测试工作,得到了科学、简明的力学图式,还获取了土弹簧的具体参数,给桥梁的抗震性能设计以及桥梁遭遇地震时的受力分析提供了可靠的基础参数。
3.1.2开展了对曲梁桥抗震性能的理论探索
我国和美国合作,通过进行了曲梁桥抗震理论的研究工作,并得到了不同精度要求下的曲梁桥抗震设计手段,分别为曲梁有限元分析方法、瑞利-李兹分析方法以及使用分析方法。在进行理论研究的同时,还将曲梁桥受有限元动力下的情况设计了模拟程序。
3.2拱桥的抗震研究现状
在探索了拱桥动力特征以及计算图式的基础上,开展了拱桥抗震设计理论的探讨。首先,在裸拱的基础上研究了拱桥受地震力影响的力学公式,然后分析了拱上建筑物对于拱桥抗震性能的影响,得出了拱桥受到地震力作用下的弯矩、剪力以及轴力的数学公式。最近,更是提出了拱桥受到横向地震力作用下其受力情况的简易计算公式,为我国提升拱桥抗震性能以及改善多拱连桥的稳固性提供了强力的支持。
3.3斜拉桥的抗震研究现状
在对斜拉桥抗震受力分析上,首先采用了有限元的方法设计出了其动力分析手段,并且在多次实践中得到了准确的验证。还开展了漂浮体系斜拉桥抵抗地震破坏的探索。分析了在地震力作用下漂浮体系斜拉桥的动力情况,指出地震中主梁的受力特性,提出了这种类型桥梁在传力方面的不足。
4 结语
桥梁工程对于整个交通运输以及城市化的发展都其着非常重要的作用。由于地震灾害的影响,使桥梁受到破坏,会对社会经济造成巨大的损失,对于桥梁抗震性能的研究非常有必要。我国关于桥梁抗震性能的研究开始相对晚,不过取得成果较为显著。从上世纪的中旬开始,我国就已经逐渐的展开了关于桥梁抗震的理论与实践研究。但是,由于地震灾害发生时的情况非常复杂,影响因素多且不确定。因此,还需要研究者们将桥梁抗震研究从静力理论向动力理论发展、从动态反应理论到动态时程理论发展,采取科学的方法促进桥梁的抗震研究不断发展。
[1]范立础.桥梁抗震[M].上海:同济大学出版社,1997.
[2]燕斌,等.多阶段抗震设计理论与实践研究[J].地震工程与工程振动,2013(05).
A
1673-0038(2015)44-0214-01
2015-10-13
王磊(1993-),男,汉族,湖南常德人,本科,研究方向为土木工程路桥。