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目錄1.加固原因2.加固發(fā)展3.加固方法第5節(jié)結(jié)構(gòu)抗震加固第八章結(jié)構(gòu)加固改造理論與技術(shù)目錄1.加固原因2.加固發(fā)展3.加固方法第5節(jié)第八章1結(jié)構(gòu)為什么抗震加固?>>>1結(jié)構(gòu)為什么抗震加固?>>>12抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨鑒定?《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009加固?《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ116-2009未采取抗震設(shè)防措施的已建成的建筑物、構(gòu)筑物抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高的地區(qū)已建成的建筑物、構(gòu)筑物在地震中遭到破壞的建筑物、構(gòu)筑物,震后經(jīng)鑒定后認(rèn)為有必要進(jìn)行抗震加固以恢復(fù)其使用功能抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨鑒定?《建筑3抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨地震經(jīng)驗(yàn)天津發(fā)電設(shè)備廠天津重型機(jī)械廠唐山地震麗江大禮堂中間部位舞臺和前廳麗江地震達(dá)到新的使用功能保證生命財產(chǎn)安全增加安全度、抵抗意外美國橄欖景醫(yī)院抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨地震經(jīng)驗(yàn)天津發(fā)電設(shè)備廠天津重42抗震加固發(fā)展>>>2抗震加固發(fā)展>>>51966-1976鑒定加固基本技術(shù)《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》TJ23-771976-19891989--《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBI11-89抗震加固時間軸通海地震后要求預(yù)防7度以上地區(qū)鑒定加固1966年邢臺大地震1970通海大地震6度以上地區(qū)設(shè)防
1966-1976鑒定加固基本技術(shù)《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)63抗震加固方法>>>3抗震加固方法>>>7抗震加固總述加固原理加固方法減小地震作用增加結(jié)構(gòu)抗力抗震加固增加承載力優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系增大結(jié)構(gòu)周期增大阻尼附加子結(jié)構(gòu)增強(qiáng)整體性抗震加固總述加固原理加固方法減小地震作用增加結(jié)構(gòu)抗力抗震加固8抗震加固總述加固原理加固方法加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加抗力增加阻尼延長周期抗震加固總述加固原理加固方法加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加抗力增9加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期抗震加固總述加固原理加固方法加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期10位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期抗震加固總述加固原理加固方法位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期抗震加固總述11承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[構(gòu)件加固]提高承載力提高延性[增加抗側(cè)力構(gòu)件]增加墻體增加支撐增加結(jié)構(gòu)抗力增加承載力增強(qiáng)整體性優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[構(gòu)件加固]提高承載力[增加12承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[結(jié)構(gòu)整體]整體性穩(wěn)定性[防止局部倒塌]構(gòu)件承載力、穩(wěn)定性與主體結(jié)構(gòu)連接增加結(jié)構(gòu)抗力增加承載力增強(qiáng)整體性優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[結(jié)構(gòu)整體]整體性[防止局部13優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系扭轉(zhuǎn)不規(guī)則單元拆分增加薄弱部位剛度增支撐/抗震墻/翼墻砌體超高拆矮改變受力體系增混凝土墻體增加結(jié)構(gòu)抗力增加承載力增強(qiáng)整體性優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系扭轉(zhuǎn)不規(guī)則單元拆分增加薄弱部位剛度增支撐/抗震墻14減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)增加隔震支座圖2洪俊青等,隔震技術(shù)在建筑抗震加固中的應(yīng)用研究《工程抗震與加固改造》2007.10(29)5圖3郭健等隔震技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)抗震加固中的應(yīng)用研究《工程抗震與加固改造》2008.2(30)1圖1
建成于2007年的工力所燕郊園區(qū)辦公樓是一座地下1層地上5層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑(新建建筑)減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)增加隔震支座圖2洪15阻尼器歸納油阻尼器黏滯阻尼器黏彈性阻尼器軟鋼、摩擦阻尼器阻尼器歸納油阻尼器黏滯阻尼器黏彈性阻尼器軟鋼、摩擦阻尼器16減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)布置阻尼器阻尼器平面布置圖圖佟建國等消能減震加固技術(shù)應(yīng)用四川建筑科學(xué)研究2009.12(35)6人字形支撐單斜支撐減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)布置阻尼器阻尼器平面布17減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)利用水箱作為TMD附加質(zhì)量廣東某國際大酒店于1986年完成設(shè)計,1988年2月28日竣工投入使用1)部分房間或區(qū)域使用功能發(fā)生變化,導(dǎo)致部分分隔墻位置發(fā)生改變;2)在主樓屋面(標(biāo)高72.05m)上增加一層3)在建筑屋頂(25層屋面)增加600t水箱;圖王磊等屋頂水箱TMD對加固結(jié)構(gòu)的減震控制研究《四川建筑科學(xué)研究》2013.06(39)3減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)利用水箱作為TMD附加18三、地震造成的橋梁破壞1.上部結(jié)構(gòu)的破壞;2.支承連接部位的破壞;3.下部結(jié)構(gòu)的破壞;4.基礎(chǔ)的破壞。三、地震造成的橋梁破壞1.上部結(jié)構(gòu)的破壞;193.1上部結(jié)構(gòu)的破壞
上部結(jié)構(gòu)自身因直接受地震力而破壞的現(xiàn)象極為少見,但因支承連接件失效或下部結(jié)構(gòu)失效等引起的落梁現(xiàn)象在破壞性地震中常有發(fā)生。在落梁破壞中,順橋向的落梁占絕大多數(shù)。梁在順橋向發(fā)生墜落時,梁端撞擊下部結(jié)構(gòu)常常使橋墩受到很大的破壞。3.1上部結(jié)構(gòu)的破壞上部結(jié)構(gòu)自身因直接受地震20唐山灤河橋震害唐山灤河橋震害211989年美國洛馬.普里埃塔地震舊金山-奧克蘭海灣橋1989年美國洛馬.普里埃塔地震舊金山-奧克蘭海灣橋221989年美國舊金山大地震造成橋梁坍塌1989年美國舊金山大地震造成橋梁坍塌231994年美國
洛杉磯北嶺
大地震
GavinCanyon
跨線橋1994年美國
洛杉磯北嶺
大地震
GavinCanyon241994年美國洛杉磯北嶺大地震(I514號立交)1994年美國洛杉磯北嶺大地震(I514號立交)25連續(xù)梁橋主梁破壞連續(xù)梁橋主梁破壞261995年日本阪神大地震西宮港大橋1995年日本阪神大地震西宮港大橋271995年日本阪神地震某跨線橋落梁1995年日本阪神地震某跨線橋落梁28斜拉橋斷拉索斜拉橋斷拉索29剛架拱橋破壞剛架拱橋破壞30板拱橋拱頂破壞板拱橋拱頂破壞31汶川地震后的北川吊橋汶川地震后的北川吊橋32汶川地震一跨50mT型PC簡支梁掉進(jìn)岷江汶川地震一跨50mT型PC簡支梁掉進(jìn)岷江33震毀的大橋-1震毀的大橋-134震毀的大橋-2震毀的大橋-2353.2支承連接部位的破壞
橋梁支座、伸縮縫、錨栓和防震擋塊等在地震中破壞較為普遍。支承連接件是橋梁結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。3.2支承連接部位的破壞橋梁支座、伸縮縫、錨36支座損壞-1支座損壞-137支座損壞-2支座損壞-238災(zāi)后的紅白段鐵路橋?yàn)?zāi)后的紅白段鐵路橋39支座脫落損壞-1支座脫落損壞-140支座脫落損壞-2支座脫落損壞-241上部結(jié)構(gòu)橫移破壞上部結(jié)構(gòu)橫移破壞42支座、擋塊破壞支座、擋塊破壞43防震擋塊破環(huán)防震擋塊破環(huán)443.3橋梁墩臺的破壞
對于鋼筋混凝土橋臺或橋墩,破壞現(xiàn)象包括混凝土保護(hù)層剝落、墩臺身開裂和縱向鋼筋屈曲等。嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象還包括墩臺的嚴(yán)重傾斜、剪斷或折斷、倒塌等。鋼結(jié)構(gòu)的橋墩會發(fā)生嚴(yán)重的屈曲,從而喪失承載能力。3.3橋梁墩臺的破壞對于鋼筋混凝土橋臺451989年美國洛馬.普里埃塔地震(Cypress橋)1989年美國洛馬.普里埃塔地震(Cypress橋)46StruveSlough橋StruveSlough橋47剪切引起的橋墩破壞剪切引起的橋墩破壞481995年日本阪神大地震橋墩破壞-11995年日本阪神大地震橋墩破壞-1491999年臺灣集集地震橋墩破壞1999年臺灣集集地震橋墩破壞501995年日本阪神大地震橋墩破壞-21995年日本阪神大地震橋墩破壞-2511995年日本阪神大地震橋墩破壞-31995年日本阪神大地震橋墩破壞-3521995年日本阪神大地震(神戶段內(nèi)高架橋)
1995年日本阪神大地震(神戶段內(nèi)高架橋)53汶川地震橋墩破壞-1汶川地震橋墩破壞-154汶川地震橋墩破壞-2汶川地震橋墩破壞-255橋臺破壞橋臺破壞56斜拉橋橋塔破壞斜拉橋橋塔破壞57懸索橋橋塔傾斜懸索橋橋塔傾斜583.4基礎(chǔ)的破壞
擴(kuò)大基礎(chǔ)自身的震害很少發(fā)生,主要由于地質(zhì)條件不良,而出現(xiàn)沉降、滑移和傾斜等;樁基礎(chǔ)的破壞現(xiàn)象則時有發(fā)生,而且不易及早發(fā)現(xiàn)。3.4基礎(chǔ)的破壞擴(kuò)大基礎(chǔ)自身的震害很少發(fā)生,59地基液化
地基液化601964年的新瀉地震中因?yàn)樯巴烈夯顾?964年的新瀉地震中因?yàn)樯巴烈夯顾?1臺灣集集地震斷層使橋墩基礎(chǔ)破壞臺灣集集地震斷層使橋墩基礎(chǔ)破壞62明石海峽大橋橋墩橋臺震后位移情況明石海峽大橋橋墩橋臺震后位移情況63RC樁基的破壞:頭部開裂RC樁基的破壞:頭部開裂64四、余震破壞的防止
每當(dāng)大地震發(fā)生后,余震活動還會持續(xù)一段時間,仍有發(fā)生較大級別地震的可能。汶川地震發(fā)生后,據(jù)四川地震臺測定截止7月9日12時,汶川震區(qū)共發(fā)生余震16599次。其中4級以上195次、5級以上25次、6級以上5次,最大余震6.4級。在地震中有些橋梁可能還沒有倒塌,但不同程度地受到損傷,極有可能在隨后的余震中破壞,因而需要緊急加固,以免造成交通中斷。四、余震破壞的防止每當(dāng)大地震發(fā)生后,余震活65汶川地震后的余震-1汶川地震后的余震-166汶川地震后的余震-2汶川地震后的余震-267阪神地震發(fā)生后日本道路公團(tuán)立即組織搶修阪神地震發(fā)生后日本道路公團(tuán)立即組織搶修68橋墩損壞的臨時加固-1橋墩損壞的臨時加固-169橋墩損壞的臨時加固-2橋墩損壞的臨時加固-270橋墩損壞的臨時加固-3橋墩損壞的臨時加固-371橋墩損壞的臨時加固-4橋墩損壞的臨時加固-472橋墩損壞的臨時加固-5橋墩損壞的臨時加固-573橋墩損壞的臨時加固-6橋墩損壞的臨時加固-674設(shè)立臨時橋墩(第一部分完)設(shè)立臨時橋墩(第一部分完)75五、橋梁抗震加固概述
地震可能導(dǎo)致橋梁倒塌,造成交通中斷,使救援和重建工作受阻。為了防止這種情況的發(fā)生,需要對已有的、抗震能力不足的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固或更換。哪些橋梁需要加固,可通過對橋梁風(fēng)險性識別、評估它們的倒塌或嚴(yán)重震害的易損性以及啟動降低這種風(fēng)險的研究項目來實(shí)現(xiàn)。五、橋梁抗震加固概述地震可能導(dǎo)致橋梁倒塌,765.1
需要加固橋梁的確定
加固是減輕風(fēng)險的最普遍的方法,然而,從加固的造價方面考慮,對一些橋梁放棄加固(全部或部分限制通行)或者更換為新結(jié)構(gòu)更可取。另一個可能的選擇是不采取任何加固措施并接受橋梁損壞的后果??筛鶕?jù)橋梁的重要性和結(jié)構(gòu)易損性的詳細(xì)評估結(jié)果,對橋梁是否加固、棄用、更換、或不采取任何措施進(jìn)行決策。由于資源有限,因此,橋梁抗震加固應(yīng)采用優(yōu)先加固的原則,位于高地震危險性區(qū)域的重要橋梁應(yīng)為最優(yōu)先加固的橋梁。5.1需要加固橋梁的確定加固是減輕風(fēng)險的最普遍77公路橋梁加固過程流程圖
公路橋梁加固過程流程圖78兩個地震動水平的抗震加固過程
兩個地震動水平的抗震加固過程
79在地震動
水平II下的加固流程
在地震動
水平II下的加固流程
805.2橋梁抗震加固的措施
橫隔梁的加固;l
能量耗散延性橫撐;l
在簡支梁橋中的縱向連接;l
支座更換;l
隔震支座;l
能量耗散裝置;l
在梁支承處支座支承面的加寬和擋塊;5.2橋梁抗震加固的措施
815.2橋梁抗震加固的措施(續(xù))l
在梁支撐和連接鉸處的減震裝置;
l
墩柱的更換;
l
墩柱加固的混凝土殼、鋼和纖維復(fù)合外殼;
l
在排架中填充剪力墻;
l
用預(yù)應(yīng)力對蓋梁補(bǔ)強(qiáng);
l
副梁(Supergirders);
l
在橋臺后面設(shè)置錨板;
l
土層錨桿和重力式錨桿;5.2橋梁抗震加固的措施(續(xù))l
在梁支撐和連接825.2橋梁抗震加固的措施(續(xù))l
橋臺剪力鍵;l
更換承臺;l
承臺加厚;l
增加樁的抗拔能力;l
補(bǔ)樁;l
針對橫跨斷層的連接;l
針對不穩(wěn)定斜坡和液化的場地改良;l振沖土柱和碎石樁。5.2橋梁抗震加固的措施(續(xù))l
橋臺剪力鍵;83六、上部結(jié)構(gòu)與支座加固
橋梁上部結(jié)構(gòu)必須能夠在不影響梁體穩(wěn)定性的前提下,將慣性力傳遞到下部結(jié)構(gòu)中。還有幾種上部結(jié)構(gòu)的加固措施可以用于減小或重新分配下部結(jié)構(gòu)的荷載,包括:使用特殊的耗能裝置或隔震支座、減小上部結(jié)構(gòu)的靜荷載以及保證橋梁上部結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。橋梁的支座與支座墊石存在的抗震缺陷是最常見。這些缺陷有可能導(dǎo)致橋梁失去支承,甚至落梁、倒塌。其加固措施包括:約束裝置、擴(kuò)大支座墊石、加強(qiáng)支座以及更新支座。
六、上部結(jié)構(gòu)與支座加固橋梁上部結(jié)構(gòu)必須能夠在不影響梁846.1橋面系與梁
隔板的加強(qiáng)與加固
6.1橋面系與梁隔板的加強(qiáng)與加固85鋼梁橋延性端隔板
鋼梁橋延性端隔板86鋼梁橋隔板的加固鋼梁橋隔板的加固87混凝土梁隔板的加固-1混凝土梁隔板的加固-188混凝土梁隔板的加固-2混凝土梁隔板的加固-289簡支梁改變?yōu)檫B續(xù)梁-1
將原兩跨及兩跨以上簡支梁的梁端連接起來,使受力體系由原來的簡支轉(zhuǎn)換為連續(xù),減小跨中正彎矩,提高結(jié)構(gòu)的承載能力,同時減小了伸縮縫數(shù)量,提高了行車舒適性。這種方法主要適用于多跨簡支梁橋簡支梁改變?yōu)檫B續(xù)梁-1將原兩跨及兩跨以上簡支梁的梁端90簡支梁改變?yōu)檫B續(xù)梁-2
簡支梁改變?yōu)檫B續(xù)梁-2
91混凝土箱形梁抗彎加固-1
混凝土箱形梁抗彎加固-1
92混凝土箱形梁抗彎加固-2混凝土箱形梁抗彎加固-293混凝土箱形梁抗彎加固-3混凝土箱形梁抗彎加固-394剛架拱橋的加固剛架拱橋的加固95肋拱橋的加固肋拱橋的加固966.2支座加固與更換
由于支座的養(yǎng)護(hù)較難,因此,一般不會加固鋼制擺動支座,而是采取更換支座的措施。但有些情況下加固也可能成為最佳選擇,此時應(yīng)重點(diǎn)加固最有可能破壞的支座構(gòu)件。需要注意的是加固支座后,可能發(fā)生的破壞或屈服也許會轉(zhuǎn)移至結(jié)構(gòu)的其他部位——通常是橋墩。設(shè)計師應(yīng)驗(yàn)證這個新部位的塑性變形可以接受,并有足夠的強(qiáng)度和延性來滿足橋梁性能。6.2支座加固與更換由于支座的養(yǎng)護(hù)較難,因此,一97支座的加固
支座底板與梁的連接加固支座的加固支座底板與梁的連接加固98提高錨板承載能力的加固方法
提高錨板承載能力的加固方法99通過鋼套對支座進(jìn)行加固
通過鋼套對支座進(jìn)行加固
100支座的更換
由于地震中容易損壞的支座,在日常維護(hù)過程中都存在問題,所以,在過去地震中性能比較差的支座,可采用更換的方式進(jìn)行加固。但是,通常新支座的豎向尺寸要比原有支座小一些,所以,在更換過程中,需要彌補(bǔ)由此產(chǎn)生的高差。為此,可以采用一個鋼基座或混凝土基座。若使用后者,可以在梁間設(shè)置一個較高的基座,從而提供一個橫向剪力鍵,而豎向限位器可以固定在基座上。支座的更換由于地震中容易損壞的支座,在日常維護(hù)過程101采用混凝土基座對支座進(jìn)行置換
采用混凝土基座對支座進(jìn)行置換
102整體頂升后更換支座整體頂升后更換支座103支承水平加固支承水平加固104鋼支座換為橡膠支座鋼支座換為橡膠支座105更換為隔震支座
采用隔震支座進(jìn)行加固,在替換易損支座的同時可保護(hù)其它構(gòu)件免受損壞。在美國,采用這種方法對150多座橋梁成功進(jìn)行了加固。采用隔震支座可延長橋梁的基本振動周期,從而減小橋梁的地震反應(yīng)。隔震支座可減少橋梁上部結(jié)構(gòu)的加速度以及傳遞至下部結(jié)構(gòu)的慣性力。但采用隔震支座會使橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間的相對位移增加。利用支座的耗能特性,可以將相對位移限制在可接受的范圍內(nèi)。更換為隔震支座采用隔震支座進(jìn)行加固,在替106鉛芯橡膠隔震支座
摩擦擺動隔震支座
鉛芯橡膠隔震支座摩擦擺動隔震支座107鉛芯橡膠隔震支座實(shí)物鉛芯橡膠隔震支座實(shí)物108摩擦擺動隔震支座
摩擦擺動隔震支座109Eradiquake隔震支座
Eradiquake隔震支座1106.3加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的連接
鋼管剪力鍵
(錨栓)6.3加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的連接鋼管剪力鍵111防止落梁的方法防止落梁的方法112橋臺支座支承面的拓寬
套管延伸器
橋臺支座支承面的拓寬
套管延伸器113設(shè)置連梁裝置或限位器-1設(shè)置連梁裝置或限位器-1114設(shè)置連梁裝置或限位器-2設(shè)置連梁裝置或限位器-2115耗能型連梁裝置示意圖
耗能型連梁裝置示意圖116防止落梁裝置-拉桿
(梁-梁)防止落梁裝置-拉桿
(梁-梁)117防止落梁裝置-拉桿(梁-墩)防止落梁裝置-拉桿(梁-墩)118有效支承寬度
有效支承寬度
119加寬墩帽設(shè)連梁裝置鋼絞線拉桿加寬墩帽設(shè)連梁裝置鋼絞線拉桿120橫向剪力鍵
(擋塊)
橫向剪力鍵(擋塊)
121縱向防震擋塊縱向防震擋塊122七、下部結(jié)構(gòu)加固
除了對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固外,還應(yīng)對橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。橋梁墩(柱)可采用不同加固措施來提高彎曲強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、彎曲延性;并且通過圓形或橢圓形鋼套管約束混凝土或采用纖維復(fù)合材料纏繞混凝土來實(shí)現(xiàn)。橋梁下部結(jié)構(gòu)抗震加固內(nèi)容包括橋墩(柱)、蓋梁和梁-柱節(jié)點(diǎn)等,這是近年來破壞性地震中的易損構(gòu)件。需要注意的是,加固一座橋梁的最優(yōu)措施很可能是兩種及以上措施的組合。七、下部結(jié)構(gòu)加固除了對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固外,還應(yīng)對1237.1橋墩(柱)的加固
許多情況下,如果能夠保證或提高墩(柱)的延性,就不需要提高橋墩(柱)的彎曲強(qiáng)度。如果需要提高墩(柱)的抗彎強(qiáng)度,則同時需要提高墩(柱)的抗剪能力和基礎(chǔ)的強(qiáng)度。因?yàn)樗鼤诙眨ㄖ﹥?nèi)導(dǎo)致較大的塑性剪力和基礎(chǔ)上出現(xiàn)較大的力。墻式墩的抗震性能通常要優(yōu)于多柱式橋墩或獨(dú)柱式橋墩。因此,與常規(guī)的鋼筋混凝土墩(柱)相比,很少對墻式墩進(jìn)行加固。7.1橋墩(柱)的加固許多情況下,如果能夠保124加固鋼筋混凝土墩(柱)的方法
包括:
l
完全或部分替換;
l
附加墩(柱);
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抗剪或抗彎強(qiáng)度;
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改善墩(柱)的延性。
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鋼套管;
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用預(yù)應(yīng)力施加主動約束;
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用復(fù)合纖維/環(huán)氧套管施加主動或被動約束;
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鋼筋混凝土外殼。加固鋼筋混凝土墩(柱)的方法包括:125美國加州抗震加固方法美國加州抗震加固方法1267.1.1完全或部分替換墩柱1989年舊金山塞普里斯橋坍塌7.1.1完全或部分替換墩柱1989年舊金山塞普里斯127SanFrancisco高架橋墩(柱)的更換
SanFrancisco高架橋墩(柱)的更換128采用原有墩(柱)鋼筋進(jìn)行墩(柱)更換
采用原有墩(柱)鋼筋進(jìn)行墩(柱)更換
129采用輔助支墩(柱)進(jìn)行加固-1
采用輔助支墩(柱)進(jìn)行加固-1130采用輔助支墩(柱)進(jìn)行加固-2采用輔助支墩(柱)進(jìn)行加固-21317.1.2增加橋墩的強(qiáng)度和延性
在已有橋墩(柱)表層沿墩(柱)全高或部分高度范圍內(nèi)增大混凝土截面可以提高墩(柱)的彎曲強(qiáng)度。在新增混凝土內(nèi)需增設(shè)縱向鋼筋,附加鋼筋必須與既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件錨固連接。如果在鋼套管與灌漿區(qū)之間可以傳遞足夠的剪力,采用鋼套管也可以提高橋墩的彎曲強(qiáng)度。在橋墩(柱)表層沿墩(柱)全高或部分高度范圍內(nèi)粘貼碳纖維也可以提高墩(柱)的彎曲強(qiáng)度。7.1.2增加橋墩的強(qiáng)度和延性在已有橋墩(柱132增大混凝土截面提高墩(柱)強(qiáng)度
增大混凝土截面提高墩(柱)強(qiáng)度
133增大混凝土截面提高橋墩強(qiáng)度-1增大混凝土截面提高橋墩強(qiáng)度-1134增大混凝土截面提高橋墩強(qiáng)度-2增大混凝土截面提高橋墩強(qiáng)度-2135鋼套加固方法鋼套加固方法136典型圓形墩(柱)的鋼套加固方法
P209
典型圓形墩(柱)的鋼套加固方法
P209137采用在鋼套中
加設(shè)鋼筋的方法加固墩(柱)
采用在鋼套中
加設(shè)鋼筋的方法加固墩(柱)
138橢圓鋼套加固方法橢圓鋼套加固方法139鋼套與基礎(chǔ)的連接鋼套與基礎(chǔ)的連接140預(yù)應(yīng)力鋼絞線加固
預(yù)應(yīng)力鋼絞線加固141預(yù)應(yīng)力鋼絞線加噴射混凝土預(yù)應(yīng)力鋼絞線加噴射混凝土142碳纖維加固橋墩-1碳纖維加固橋墩-1143碳纖維加固橋墩-2碳纖維加固橋墩-2144多柱式橋墩上的填充剪力墻
多柱式橋墩上的填充剪力墻145橋墩加固的部位橋墩加固的部位1467.1.3鋼橋墩
(柱)的加固
7.1.3鋼橋墩
(柱)的加固
147Richmond-SanRafael橋墩(柱)加固
Richmond-SanRafael橋墩(柱)加固148空心鋼橋墩填充混凝土空心鋼橋墩填充混凝土1497.2蓋梁的加固
蓋梁的加固需要同時考慮橋梁縱向和橫向的反應(yīng),而這些反應(yīng)又與橋墩的構(gòu)造有關(guān)。一般來說蓋梁與混凝土墩(柱)是整體澆筑的,故在荷載作用下蓋梁要承擔(dān)彎矩和剪力的共同作用。當(dāng)蓋梁可能失效時,橋梁結(jié)構(gòu)就會有發(fā)生倒塌的危險,此時蓋梁的加固就顯得尤為重要。7.2蓋梁的加固蓋梁的加固需要同時考慮橋梁縱向150蓋梁加固-增大截面1
蓋梁加固-增大截面1
151蓋梁加固-增大截面2
蓋梁加固-增大截面2
152蓋梁加固-施加預(yù)應(yīng)力1蓋梁加固-施加預(yù)應(yīng)力1153蓋梁加固-施加預(yù)應(yīng)力2蓋梁加固-施加預(yù)應(yīng)力2154蓋梁粘碳纖維板(布)加固-1蓋梁粘碳纖維板(布)加固-1155蓋梁粘碳纖維板(布)加固-2蓋梁粘碳纖維板(布)加固-2156降低蓋梁內(nèi)力的水平連梁
降低蓋梁內(nèi)力的水平連梁1577.3橋臺的加固
有支座橋臺是最常見的橋臺型式。盡管使用這種橋臺時,上部結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的縱向位移,當(dāng)橋臺的支座支承面很窄或其他臨近的墩柱支承構(gòu)件發(fā)生失效時,會造成橋臺支承失效。地震發(fā)生時,整體式橋臺或肋式橋臺的穩(wěn)定性相對較好。當(dāng)遭遇罕遇地震時,橋臺肋墻的抗彎和抗剪強(qiáng)度可能出現(xiàn)問題,有可能需要加固。
7.3橋臺的加固有支座橋臺是最常見的橋臺型式。158橋頭錨定板
加州沉降板
新澤西沉降板
橋頭錨定板加州沉降板新澤西沉降板159安裝橋頭沉降板安裝橋頭沉降板160帶有鉆孔灌注樁的錨定板帶有鉆孔灌注樁的錨定板161混凝土剪力鍵
(擋塊)
混凝土剪力鍵
(擋塊)
162預(yù)應(yīng)力錨索鋼或鋼筋混凝土框架預(yù)應(yīng)力錨索鋼或鋼筋混凝土框架163橋臺預(yù)應(yīng)力錨桿加固橋臺預(yù)應(yīng)力錨桿加固164八、基礎(chǔ)的加固
橋梁基礎(chǔ)將橋梁結(jié)構(gòu)與地基聯(lián)系起來,同時也將地震作用傳遞給橋梁結(jié)構(gòu)。地震中基礎(chǔ)的破壞主要是由于地基失穩(wěn),而且地基液化、側(cè)向滑移、斷層移動或滑坡等是造成地基失穩(wěn)的主要因素。因基礎(chǔ)、樁基或承臺破壞而倒塌的橋梁并不常見,但卻經(jīng)常發(fā)生由于地基失效致使橋梁倒塌的情況,若基礎(chǔ)發(fā)生地基液化、滑移或沉陷,則有必要對基礎(chǔ)進(jìn)行加固。八、基礎(chǔ)的加固橋梁基礎(chǔ)將橋梁結(jié)構(gòu)與地基聯(lián)系起1658.1擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法
橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固方法,稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此法適應(yīng)于基礎(chǔ)承載力不足或埋置太淺,而墩臺又是磚石或混凝土剛性實(shí)體時的情況。當(dāng)構(gòu)造物基礎(chǔ)具有較大的不均勻沉降,并且地基土質(zhì)比較堅實(shí)時,可以采用擴(kuò)大基礎(chǔ)法進(jìn)行加固。在剛性實(shí)體式基礎(chǔ)周圍加石砌圬工或混凝土,以擴(kuò)大基礎(chǔ)的承載面積。8.1擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固方166新增基礎(chǔ)加固
需要對基礎(chǔ)所在位置進(jìn)行開挖,開挖需要采取得力措施,確保墩臺基礎(chǔ)的穩(wěn)定。新增基礎(chǔ)加固需要對基礎(chǔ)所在位置進(jìn)行開挖,開挖需要采取167混凝土承臺的新舊連接
為使上部荷載由墩身很好地傳遞給新建承臺,可在新建承臺與既有承臺接觸范圍內(nèi),將原承臺鑿成鋸齒狀剪力鍵,采用設(shè)置釬釘或植筋法連接新老承臺,使新舊混凝土形成有機(jī)整體,以達(dá)到擴(kuò)大原承臺尺寸的目的?;炷脸信_的新舊連接為使上部荷載由墩身很好地傳遞給新168新增基礎(chǔ)加固示例新增基礎(chǔ)加固示例169混凝土覆蓋層加固基礎(chǔ)
混凝土覆蓋層加固基礎(chǔ)
170擴(kuò)大基礎(chǔ)加固示例擴(kuò)大基礎(chǔ)加固示例1718.2增補(bǔ)樁基加固法
當(dāng)?shù)鼗休d力不夠,為提高地基承載力,在基礎(chǔ)的周圍補(bǔ)加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁,擴(kuò)大原承臺,并將承臺與樁頂連接在一起,以此提高基礎(chǔ)承載力,增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性。8.2增補(bǔ)樁基加固法當(dāng)?shù)鼗休d力不夠,為提高地172增補(bǔ)樁基的加固方法適用于以下情形:
(1)當(dāng)橋梁采用樁基礎(chǔ)改造拓寬方法,通過增加樁的數(shù)量,擴(kuò)大承臺面積,提高基礎(chǔ)承載力;
(2)橋梁墩臺基底下有軟弱層,墩臺發(fā)生沉陷,而樁的深度不足;
(3)由于風(fēng)蝕、水蝕或沖刷等原因使樁基外露或發(fā)生傾斜時。這種加固方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè),且加固效果顯著。增補(bǔ)樁基的加固方法適用于以下情形:(1)當(dāng)橋梁采用樁基礎(chǔ)173底部鋼筋搭接構(gòu)造
水平預(yù)應(yīng)力鋼筋加固基礎(chǔ)底部鋼筋搭接構(gòu)造水平預(yù)應(yīng)力鋼筋加固基礎(chǔ)174增補(bǔ)樁基加固示例-1增補(bǔ)樁基加固示例-1175增補(bǔ)樁基加固示例-2增補(bǔ)樁基加固示例-2176增補(bǔ)樁基加固示例-3增補(bǔ)樁基加固示例-3177墩臺基礎(chǔ)整體加固
墩臺基礎(chǔ)整體加固
178墩臺基礎(chǔ)整體加固示例-1墩臺基礎(chǔ)整體加固示例-1179墩臺基礎(chǔ)整體加固示例-2墩臺基礎(chǔ)整體加固示例-21808.3危險場地橋梁加固
危險場地是指在地震中可能產(chǎn)生極大的永久位移的場地,這種永久位移將使結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力和(或)相對位移顯著增加。危險場地包括:
1)橫跨或靠近活動斷層的場地;
2)位于或靠近陡峭、不穩(wěn)定邊坡的場地;
3)位于或附近有液化砂土或粉砂的場地。8.3危險場地橋梁加固危險場地是指在地震中可能181場地液化的危害場地液化的危害182斷層造成的危害斷層造成的危害183地質(zhì)災(zāi)害的破壞模式
每一種地質(zhì)災(zāi)害都會對橋梁結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞,所以在制定橋梁加固方案時應(yīng)該考慮地質(zhì)災(zāi)害的影響,破壞模式包括:
1)由土壤液化引起的下陷或滑移使橋梁墩臺發(fā)生的側(cè)向變形,可能導(dǎo)致樁的破壞和落梁;
2)相鄰橋墩的地面沉降差可能造成落梁;
3)基礎(chǔ)、橋臺的不均勻沉降使連續(xù)的上部結(jié)構(gòu)和樁受到向下的拉力作用,并發(fā)生破壞。地質(zhì)災(zāi)害的破壞模式每一種地質(zhì)災(zāi)害都會對橋梁184位于液化土層的橋梁
P259位于液化土層的橋梁P259185降低災(zāi)害的措施
1)將橋梁移到稍微安全的地方;
2)通過場地改良提高土體穩(wěn)定性,防止或限制液化的發(fā)生;
3)灰土深層攪拌,這樣可以在土體中形成與密實(shí)法一樣的穩(wěn)定區(qū)域;
4)排水、設(shè)置礫石排水溝或滲透灌漿,或采取其它類似的措施。原位密實(shí)法是新建、已建橋梁場地改良方法中應(yīng)用最廣的一種方法,原位密實(shí)可以用振搗置換,也可以用壓密灌漿的方法。降低災(zāi)害的措施1)將橋梁移到稍微安全的地方;186已建橋梁場地可液化土壤改良方法
方法原則適用的土壤類型處理后的土壤特性相對費(fèi)用橋臺適用性墩的適用性備注矮粗(柱墩)stub全高/翼墻壓密灌漿法由高壓抽出高粘度水泥漿,將其作為球狀液壓千斤頂,使土壤密實(shí)可壓縮土,并有些細(xì)粒土提高SPT:25到30CPT:=80到150tsf()材料費(fèi)低;噴射費(fèi)用較高1.可對橋臺至引路路堤坡腳之間的任何位置進(jìn)行處理;如果預(yù)計會發(fā)生過大沉降,可處理橋臺下方及其周圍,適用性高。2.可對群樁周圍進(jìn)行處理,適用性高。1.可處理基礎(chǔ)下方及其周圍,適用性較高。2.可處理群樁周圍,適用性高。對實(shí)體墻式墩、多柱式墩和墩頂有深梁的墩(錘式墩)的適用性高。對獨(dú)柱式圓形截面墩,適用性高~中等。1.處理基礎(chǔ)下方和周圍。2.處理群樁周圍。控制稠度(heavy)和(或)土體的水力劈裂。顆粒和化學(xué)灌漿:核實(shí)灌漿土體的尺寸和強(qiáng)度。噴射灌漿法:分段灌漿控制沉降。評估噴射壓力對樁的潛在破壞性。顆粒灌漿法滲透灌漿:在土孔隙中填入水泥、土和/或粘土純砂,或粗砂和礫石中間的土水泥漿土層:高強(qiáng)度灌漿系統(tǒng)中費(fèi)用最低的化學(xué)灌漿法兩種或超過兩種化學(xué)溶劑在土孔隙中發(fā)生反應(yīng)形成凝膠或堅硬的沉淀物淤泥和砂土低~高強(qiáng)度費(fèi)用由高到非常高噴射灌漿法高速的噴射機(jī)在一定深度挖掘、噴射,混合土和穩(wěn)定劑以形成柱或板淤泥、砂土和粘土堅固的墩柱和墻費(fèi)用高振搗探頭通過振動密實(shí),水下液化引起的沉降砂土(No.200篩網(wǎng)過篩率小于15%):達(dá)到80+%,在某些砂土中無效中等1.對于側(cè)向滑移,適用性為中等;對于沉降,適用性為低。處理路堤坡腳可以降低施工沉陷的危險。2.因?yàn)榭辈槔щy,所以處理樁身四周時,適用性低。1.對于可能有過大沉降和振動的橋梁,凈空狹窄的情況,適用性低。2.因?yàn)榭辈槔щy,所以處理樁身四周時,適用性低。1.對于可能有過大沉降和振動的橋梁,凈空受限的情況,適用性低。2.處理樁身四周時,適用性中等~高。凈空狹窄限制了這種方法的使用范圍。監(jiān)測橋梁過大振動。水中施工需要特殊施工工序。振動密實(shí)通過振動密實(shí),并在一定深度回填土壓實(shí)砂土(No.200篩網(wǎng)過篩率小于20%)提高:達(dá)到85+%,SPT:25到30CPT:=80到150tsf()中等振搗置換法/石柱由密實(shí)的礫石柱提供壓實(shí)、補(bǔ)強(qiáng)和排水作用淤泥和砂土提高:SPT:25到30CPT:=80到150tsf()中等到高附加荷載/扶壁式填土加載物的重量提高了有效應(yīng)力,從而提高了液化承載力。扶壁式填土可以降低傾覆力矩,并增加承載力矩,從而提高穩(wěn)定性表面穩(wěn)定的任何土層強(qiáng)度增加費(fèi)用低1.邊坡穩(wěn)定時,適用性高;沉陷時,適用性低。放置在路堤坡腳處。2.適用性低。無法提高樁身周圍的土應(yīng)力。1&2.適用性中等。在墻前方回填扶壁式填土。1&2.適用性中等~低。在墩身周圍放置加載物。需要大片區(qū)域。評估附加荷載和沉降對橋梁的影響。排水:礫石砂土排水管降低超孔隙水壓力,防止液化。從附近液化土中截取和消耗超孔隙水壓力淤泥和砂土排水性提高低~中等1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。地形和空間限制可能不利于實(shí)際應(yīng)用。小型樁由樁來承擔(dān)液化土層的荷載,形成持力層所有土——費(fèi)用高1&2.高~中等。1&2.高~中等。1&2.高到中等。必須將小型樁與基礎(chǔ)可靠連接。說明:“1”表示在液化土層之上或內(nèi)部采取改良措施的適用性;“2”表示改良措施對穿過液化土層的樁基礎(chǔ)的適用性。
方法原則適用的土壤類型處理后的土壤特性相對費(fèi)用橋臺適用性墩的適用性備注矮粗(柱墩)stub全高/翼墻壓密灌漿法由高壓抽出高粘度水泥漿,將其作為球狀液壓千斤頂,使土壤密實(shí)可壓縮土,并有些細(xì)粒土提高SPT:25到30CPT:=80到150tsf()材料費(fèi)低;噴射費(fèi)用較高1.可對橋臺至引路路堤坡腳之間的任何位置進(jìn)行處理;如果預(yù)計會發(fā)生過大沉降,可處理橋臺下方及其周圍,適用性高。2.可對群樁周圍進(jìn)行處理,適用性高。1.可處理基礎(chǔ)下方及其周圍,適用性較高。2.可處理群樁周圍,適用性高。對實(shí)體墻式墩、多柱式墩和墩頂有深梁的墩(錘式墩)的適用性高。對獨(dú)柱式圓形截面墩,適用性高~中等。1.處理基礎(chǔ)下方和周圍。2.處理群樁周圍??刂瞥矶龋╤eavy)和(或)土體的水力劈裂。顆粒和化學(xué)灌漿:核實(shí)灌漿土體的尺寸和強(qiáng)度。噴射灌漿法:分段灌漿控制沉降。評估噴射壓力對樁的潛在破壞性。顆粒灌漿法滲透灌漿:在土孔隙中填入水泥、土和/或粘土純砂,或粗砂和礫石中間的土水泥漿土層:高強(qiáng)度灌漿系統(tǒng)中費(fèi)用最低的化學(xué)灌漿法兩種或超過兩種化學(xué)溶劑在土孔隙中發(fā)生反應(yīng)形成凝膠或堅硬的沉淀物淤泥和砂土低~高強(qiáng)度費(fèi)用由高到非常高噴射灌漿法高速的噴射機(jī)在一定深度挖掘、噴射,混合土和穩(wěn)定劑以形成柱或板淤泥、砂土和粘土堅固的墩柱和墻費(fèi)用高振搗探頭通過振動密實(shí),水下液化引起的沉降砂土(No.200篩網(wǎng)過篩率小于15%):達(dá)到80+%,在某些砂土中無效中等1.對于側(cè)向滑移,適用性為中等;對于沉降,適用性為低。處理路堤坡腳可以降低施工沉陷的危險。2.因?yàn)榭辈槔щy,所以處理樁身四周時,適用性低。1.對于可能有過大沉降和振動的橋梁,凈空狹窄的情況,適用性低。2.因?yàn)榭辈槔щy,所以處理樁身四周時,適用性低。1.對于可能有過大沉降和振動的橋梁,凈空受限的情況,適用性低。2.處理樁身四周時,適用性中等~高。凈空狹窄限制了這種方法的使用范圍。監(jiān)測橋梁過大振動。水中施工需要特殊施工工序。振動密實(shí)通過振動密實(shí),并在一定深度回填土壓實(shí)砂土(No.200篩網(wǎng)過篩率小于20%)提高:達(dá)到85+%,SPT:25到30CPT:=80到150tsf()中等振搗置換法/石柱由密實(shí)的礫石柱提供壓實(shí)、補(bǔ)強(qiáng)和排水作用淤泥和砂土提高:SPT:25到30CPT:=80到150tsf()中等到高附加荷載/扶壁式填土加載物的重量提高了有效應(yīng)力,從而提高了液化承載力。扶壁式填土可以降低傾覆力矩,并增加承載力矩,從而提高穩(wěn)定性表面穩(wěn)定的任何土層強(qiáng)度增加費(fèi)用低1.邊坡穩(wěn)定時,適用性高;沉陷時,適用性低。放置在路堤坡腳處。2.適用性低。無法提高樁身周圍的土應(yīng)力。1&2.適用性中等。在墻前方回填扶壁式填土。1&2.適用性中等~低。在墩身周圍放置加載物。需要大片區(qū)域。評估附加荷載和沉降對橋梁的影響。排水:礫石砂土排水管降低超孔隙水壓力,防止液化。從附近液化土中截取和消耗超孔隙水壓力淤泥和砂土排水性提高低~中等1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。地形和空間限制可能不利于實(shí)際應(yīng)用。小型樁由樁來承擔(dān)液化土層的荷載,形成持力層所有土——費(fèi)用高1&2.高~中等。1&2.高~中等。1&2.高到中等。必須將小型樁與基礎(chǔ)可靠連接。說明:“1”表示在液化土層之上或內(nèi)部采取改良措施的適用性;“2”表示改良措施對穿過液化土層的樁基礎(chǔ)的適用性。
方法原則適用的土壤類型處理后的土壤特性相對費(fèi)用橋臺適用性墩的適用性備注矮粗(柱墩)stub全高/翼墻壓密灌漿法由高壓抽出高粘度水泥漿,將其作為球狀液壓千斤頂,使土壤密實(shí)可壓縮土,并有些細(xì)粒土提高SPT:25到30CPT:=80到150tsf()材料費(fèi)低;噴射費(fèi)用較高1.可對橋臺至引路路堤坡腳之間的任何位置進(jìn)行處理;如果預(yù)計會發(fā)生過大沉降,可處理橋臺下方及其周圍,適用性高。2.可對群樁周圍進(jìn)行處理,適用性高。1.可處理基礎(chǔ)下方及其周圍,適用性較高。2.可處理群樁周圍,適用性高。對實(shí)體墻式墩、多柱式墩和墩頂有深梁的墩(錘式墩)的適用性高。對獨(dú)柱式圓形截面墩,適用性高~中等。1.處理基礎(chǔ)下方和周圍。2.處理群樁周圍??刂瞥矶龋╤eavy)和(或)土體的水力劈裂。顆粒和化學(xué)灌漿:核實(shí)灌漿土體的尺寸和強(qiáng)度。噴射灌漿法:分段灌漿控制沉降。評估噴射壓力對樁的潛在破壞性。顆粒灌漿法滲透灌漿:在土孔隙中填入水泥、土和/或粘土純砂,或粗砂和礫石中間的土水泥漿土層:高強(qiáng)度灌漿系統(tǒng)中費(fèi)用最低的化學(xué)灌漿法兩種或超過兩種化學(xué)溶劑在土孔隙中發(fā)生反應(yīng)形成凝膠或堅硬的沉淀物淤泥和砂土低~高強(qiáng)度費(fèi)用由高到非常高噴射灌漿法高速的噴射機(jī)在一定深度挖掘、噴射,混合土和穩(wěn)定劑以形成柱或板淤泥、砂土和粘土堅固的墩柱和墻費(fèi)用高振搗探頭通過振動密實(shí),水下液化引起的沉降砂土(No.200篩網(wǎng)過篩率小于15%):達(dá)到80+%,在某些砂土中無效中等1.對于側(cè)向滑移,適用性為中等;對于沉降,適用性為低。處理路堤坡腳可以降低施工沉陷的危險。2.因?yàn)榭辈槔щy,所以處理樁身四周時,適用性低。1.對于可能有過大沉降和振動的橋梁,凈空狹窄的情況,適用性低。2.因?yàn)榭辈槔щy,所以處理樁身四周時,適用性低。1.對于可能有過大沉降和振動的橋梁,凈空受限的情況,適用性低。2.處理樁身四周時,適用性中等~高。凈空狹窄限制了這種方法的使用范圍。監(jiān)測橋梁過大振動。水中施工需要特殊施工工序。振動密實(shí)通過振動密實(shí),并在一定深度回填土壓實(shí)砂土(No.200篩網(wǎng)過篩率小于20%)提高:達(dá)到85+%,SPT:25到30CPT:=80到150tsf()中等振搗置換法/石柱由密實(shí)的礫石柱提供壓實(shí)、補(bǔ)強(qiáng)和排水作用淤泥和砂土提高:SPT:25到30CPT:=80到150tsf()中等到高附加荷載/扶壁式填土加載物的重量提高了有效應(yīng)力,從而提高了液化承載力。扶壁式填土可以降低傾覆力矩,并增加承載力矩,從而提高穩(wěn)定性表面穩(wěn)定的任何土層強(qiáng)度增加費(fèi)用低1.邊坡穩(wěn)定時,適用性高;沉陷時,適用性低。放置在路堤坡腳處。2.適用性低。無法提高樁身周圍的土應(yīng)力。1&2.適用性中等。在墻前方回填扶壁式填土。1&2.適用性中等~低。在墩身周圍放置加載物。需要大片區(qū)域。評估附加荷載和沉降對橋梁的影響。排水:礫石砂土排水管降低超孔隙水壓力,防止液化。從附近液化土中截取和消耗超孔隙水壓力淤泥和砂土排水性提高低~中等1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。1&2.中等。在采用其它方法改良的區(qū)域四周設(shè)置排水管。地形和空間限制可能不利于實(shí)際應(yīng)用。小型樁由樁來承擔(dān)液化土層的荷載,形成持力層所有土——費(fèi)用高1&2.高~中等。1&2.高~中等。1&2.高到中等。必須將小型樁與基礎(chǔ)可靠連接。說明:“1”表示在液化土層之上或內(nèi)部采取改良措施的適用性;“2”表示改良措施對穿過液化土層的樁基礎(chǔ)的適用性。
1)壓密灌漿法
2)顆粒灌漿法
3)化學(xué)灌漿法
4)噴射灌漿法
5)振搗探頭
6)振動密實(shí)
7)振搗置換法/石柱
8)附加荷載/扶壁式填土
9)排水:礫石、砂土、排水管10)小型樁已建橋梁場地可液化土壤改良方法方法原則適用的土處理后的相對187設(shè)計流程圖
設(shè)計流程圖
188
墩(柱)周圍的振動系統(tǒng)(碎石樁)處理
墩(柱)周圍的振動系統(tǒng)(碎石樁)處理189振動置換設(shè)備和過程
振動置換設(shè)備和過程190水泥漿球狀物的壓密注漿法
水泥漿球狀物的壓密注漿法
191高壓旋噴注漿加固法
高壓旋噴注漿,就是先利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預(yù)定位置,旋轉(zhuǎn)并以一定的速度提升,同時將漿液或水以高壓的形式從噴嘴里射出,沖擊破壞土體,高壓流切割并攪碎土層,使其成顆粒狀分散,一部分被漿液和水帶出鉆孔,另一部分則與漿液攪拌混合,隨著漿液的凝固,組成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體,從而對地基進(jìn)行加固的一種加固方法。高壓旋噴注漿加固法高壓旋噴注漿,就是先利用鉆機(jī)把帶192旋噴施工的工序①鉆機(jī)就位;②鉆孔;③插管;④噴射作業(yè);⑤沖洗。(第二部分完)旋噴施工的工序①鉆機(jī)就位;②鉆孔;③插管;④噴射作業(yè);⑤沖洗193九、橋梁減隔震設(shè)計
橋梁減隔震設(shè)計是通過引入減隔震裝置改變橋梁在地震作用下的動力響應(yīng)特性,從而減少地震輸入。在結(jié)構(gòu)減隔震設(shè)計方法中,抗震能力是通過延長結(jié)構(gòu)周期,增加耗能能力來實(shí)現(xiàn)的。對于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)而言,調(diào)節(jié)組成結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件的質(zhì)量、剛度、阻尼及其比例關(guān)系,可以達(dá)到減震的目的。九、橋梁減隔震設(shè)計橋梁減隔震設(shè)計是通過引入減1949.1橋梁減隔震設(shè)計的原理
結(jié)構(gòu)減隔震的本質(zhì)和目的就是將結(jié)構(gòu)與可能引起破壞的地面運(yùn)動盡可能分離開來。要達(dá)到這個目的,可通過延長結(jié)構(gòu)的基本周期,以避開地震的卓越周期范圍,從而有效地減小結(jié)構(gòu)的地震加速度反應(yīng)。目前所采用的減隔震技術(shù),是在結(jié)構(gòu)的上部和基礎(chǔ)之間設(shè)置減隔震裝置,在使結(jié)構(gòu)物振動長周期化的同時,以減隔震裝置的較大相對變形和阻尼耗能作用來減少上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng),從而改善結(jié)構(gòu)的受力狀況。9.1橋梁減隔震設(shè)計的原理結(jié)構(gòu)減隔震的本質(zhì)195加速度反應(yīng)譜SA
位移反應(yīng)譜SD加速度反應(yīng)譜SA位移反196建筑結(jié)構(gòu)隔震-1建筑結(jié)構(gòu)隔震-1197建筑結(jié)構(gòu)隔震-2建筑結(jié)構(gòu)隔震-2198建筑結(jié)構(gòu)隔震-3建筑結(jié)構(gòu)隔震-3199周期與響應(yīng)周期與響應(yīng)200日本的設(shè)計反應(yīng)譜日本的設(shè)計反應(yīng)譜201減隔振設(shè)計的適用范圍
減隔震設(shè)計方法不是在任何情況下都能適用的。如果結(jié)構(gòu)物所處的場地比較軟弱、不穩(wěn)定或易發(fā)生液化;下部結(jié)構(gòu)柔性大,如細(xì)高的橋墩等,結(jié)構(gòu)本身的固有周期比較長;位于特定的場地,延長橋梁周期后容易引起地基與橋梁共振等情況,都不宜采用。使用減隔震設(shè)計的條件:(1)上部結(jié)構(gòu)為整體或連續(xù)形式,下部結(jié)構(gòu)剛度比較大,結(jié)構(gòu)的基本振動周期比較短。(2)場地條件比較好,預(yù)期地面運(yùn)動特性比較明確,具有較高的卓越頻率和在長周期范圍內(nèi)所含能量較低。減隔振設(shè)計的適用范圍減隔震設(shè)計方法不是在任202普通橋梁和減隔震橋梁的比較普通橋梁和減隔震橋梁的比較2039.2減隔震裝置與力學(xué)特性
橋梁減隔震的本質(zhì)和目的就是將結(jié)構(gòu)與可能引起破壞的地面運(yùn)動隔離開來,為此,需要在結(jié)構(gòu)的上部和基礎(chǔ)之間設(shè)置減隔震裝置。到目前為止,最常見的減隔震裝置是鉛芯橡膠支座,通常安裝在建筑物與地基或者橋梁上部結(jié)構(gòu)與橋梁墩臺之間。每個鉛芯橡膠支座兼有隔震和耗能的功能,同時支承著上部主體結(jié)構(gòu)的重量,并提供彈性恢復(fù)力。9.2減隔震裝置與力學(xué)特性橋梁減隔震204組成減隔震裝置的主要基本構(gòu)件有:
①豎向支承結(jié)構(gòu)(支承上部結(jié)構(gòu)全部重量);②水平隔震結(jié)構(gòu)(隔離或減小地面運(yùn)動向上部結(jié)構(gòu)的傳遞);③阻尼結(jié)構(gòu)(吸收地震能量,以及抑制地震波中長周期成分帶來的大位移)④復(fù)位或限位結(jié)構(gòu)(消除過大殘余位移、限制結(jié)構(gòu)位移在容許范圍內(nèi))。組成減隔震裝置的主要基本構(gòu)件有:①豎向支承結(jié)構(gòu)(支承205橋梁結(jié)構(gòu)的減隔震系統(tǒng)應(yīng)滿足以下三個基本功能
(1)一定的柔度(柔性支承):用來延長結(jié)構(gòu)周期,降低地震力;(2)耗能能力(阻尼、耗能裝置):降低支承面處的相對變形,以便使位移控制在設(shè)計允許的范圍內(nèi);(3)一定的剛度、屈服力:正常使用荷載作用下(如風(fēng)、制動力等)結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈服和有害振動。根據(jù)減隔震裝置是否集柔性支撐和耗能性能于一體,減隔震裝置可以分為整體式減震裝置和分離式減震裝置。橋梁結(jié)構(gòu)的減隔震系統(tǒng)應(yīng)滿足以下三個基本功能(1)一定的柔2069.2.1整體型減震裝置
*鉛芯橡膠支座(LeadRubberBearing)*高阻尼橡膠支座(HighDampingRubberBearing)*弧形鋼板減震支座(ArmorPlateIsolatorBearing)*回彈滑動支座(ResileSlidingBearing)*摩擦擺錘支座(FrictionPendulousBearing)*粘性減震支座(ViscorsIsolatorBearing)
9.2.1整體型減震裝置*鉛芯橡膠支座(LeadR207鉛芯橡膠支座(LRB)-1
鉛芯橡膠支座(LRB)-1208鉛芯橡膠支座(LRB)-2鉛芯橡膠支座(LRB)-2209高阻尼橡膠支座
弧形鋼板減震支座
粘性減震支座
高阻尼橡膠支座弧形鋼板減震支座粘性減震支座210高阻尼橡膠支座實(shí)物高阻尼橡膠支座實(shí)物211摩擦擺錘支座
摩擦擺錘支座212減震支座的工作機(jī)理減震支座的工作機(jī)理213鉛銷橡膠支座滯回曲線的等價線性化模型
鉛銷橡膠支座滯回曲線的等價線性化模型2149.2.2分離型減震裝置*橡膠支座+鋼質(zhì)阻尼器(SteelDamper)*橡膠支座+摩擦阻尼器(FrictionDamper)*橡膠支座+粘性阻尼器(ViscousDamper)*橡膠支座+油阻尼器(OilDamper)*橡膠支座+鉛擠壓阻尼器(LeadExtrusionDamper)*滑板支座+鋼質(zhì)阻尼器(SteelQualityDamper)*滑板支座+高阻尼橡膠阻尼器(HighDampingRubberDamper)
9.2.2分離型減震裝置*橡膠支座+鋼質(zhì)阻尼器(Ste215橡膠支座+鋼質(zhì)阻尼器
橡膠支座+鋼質(zhì)阻尼器216幾種鋼質(zhì)阻尼器幾種鋼質(zhì)阻尼器217橡膠支座+粘性阻尼器
橡膠支座+粘性阻尼器218耗能裝置
耗能裝置
219其他耗能裝置其他耗能裝置220組合支承組合支承221采用減隔震裝置的橋梁-1采用減隔震裝置的橋梁-1222采用減隔震裝置的橋梁-2采用減隔震裝置的橋梁-2223舊金山海灣大橋的阻尼器安置舊金山海灣大橋的阻尼器安置224采用減隔震裝置的橋梁-3采用減隔震裝置的橋梁-3225鎖定(傳震)裝置(Look-upDevice)
鎖定(傳震)裝置(Look-upDevice)226安裝了鎖定裝置的橋梁安裝了鎖定裝置的橋梁227減震設(shè)計橋梁-1SierraPointCA,USA減震設(shè)計橋梁-1SierraPoint228減震設(shè)計橋梁-2減震設(shè)計橋梁-2229減震設(shè)計橋梁-3減震設(shè)計橋梁-3230減震設(shè)計橋梁-4減震設(shè)計橋梁-4231減震設(shè)計橋梁-5減震設(shè)計橋梁-5232減隔震帶來的大位移問題減隔震帶來的大位移問題233可實(shí)現(xiàn)大位移的伸縮裝置可實(shí)現(xiàn)大位移的伸縮裝置234同時滿足常時和地震時位移的伸縮縫同時滿足常時和地震時位移的伸縮縫235座式橋臺背墻上的止推裝置
座式橋臺背墻上的止推裝置
236伸縮縫多方向的變形能力伸縮縫多方向的變形能力237十、橋梁抗震設(shè)計其他做法
橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求所設(shè)計的結(jié)構(gòu)物在強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及延性和吸收耗能等方面有一種最佳的選擇,使結(jié)構(gòu)物能夠達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的目的。
抗震設(shè)計中最關(guān)鍵的問題是抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場地土條件和結(jié)構(gòu)使用的材料等因素,通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和使用條件綜合比較后確定。
十、橋梁抗震設(shè)計其他做法橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求所設(shè)計的238增加橋墩箍筋設(shè)置增加橋墩箍筋設(shè)置239增加橋臺強(qiáng)度增加橋臺強(qiáng)度240增加橋墩強(qiáng)度增加橋墩強(qiáng)度241增加橋墩強(qiáng)度減輕上部重量增加橋墩強(qiáng)度減輕上部重量242改為鋼結(jié)構(gòu)減震設(shè)計改為鋼結(jié)構(gòu)減震設(shè)計243增加橋墩的延性增加橋墩的延性244增設(shè)連梁裝置增設(shè)連梁裝置245地質(zhì)條件差地區(qū)的橋梁地質(zhì)條件差地區(qū)的橋梁246改善橋墩受力在墩底部設(shè)鉸改善橋墩受力在墩底部設(shè)鉸247新奧克蘭海灣大橋抗震設(shè)計新奧克蘭海灣大橋抗震設(shè)計248美國舊金山新奧克蘭海灣大橋
獨(dú)塔自錨式懸索橋(在建)。采用了有相近的四根PC塔柱和鋼剪力鍵組成的橋塔,是一種創(chuàng)新的“強(qiáng)柱弱梁”式抗震塔柱設(shè)計。美國舊金山新奧克蘭海灣大橋獨(dú)塔自錨式懸索橋(249采用剪力鍵連接分離的主塔采用剪力鍵連接分離的主塔250套管延伸器套管延伸器251160度斜鋼管樁抵抗水平地震力160度斜鋼管樁抵抗水平地震力252希臘Rion-Antirion斜拉橋,跨越科林斯海灣希臘Rion-Antirion斜拉橋,跨越科林斯海灣253希臘Rion-Antirion橋的基礎(chǔ)
大橋相對滑動的加筋土隔振基礎(chǔ)是創(chuàng)新的基礎(chǔ)形式。希臘Rion-Antirion橋的基礎(chǔ)大橋相對滑動254希臘Rion-Antirion橋引橋減隔震(結(jié)束)希臘Rion-Antirion橋引橋減隔震(結(jié)束)255THANKSforyourtimeTHANKSforyourtime256目錄1.加固原因2.加固發(fā)展3.加固方法第5節(jié)結(jié)構(gòu)抗震加固第八章結(jié)構(gòu)加固改造理論與技術(shù)目錄1.加固原因2.加固發(fā)展3.加固方法第5節(jié)第八章257結(jié)構(gòu)為什么抗震加固?>>>1結(jié)構(gòu)為什么抗震加固?>>>1258抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨鑒定?《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009加固?《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ116-2009未采取抗震設(shè)防措施的已建成的建筑物、構(gòu)筑物抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高的地區(qū)已建成的建筑物、構(gòu)筑物在地震中遭到破壞的建筑物、構(gòu)筑物,震后經(jīng)鑒定后認(rèn)為有必要進(jìn)行抗震加固以恢復(fù)其使用功能抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨鑒定?《建筑259抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨地震經(jīng)驗(yàn)天津發(fā)電設(shè)備廠天津重型機(jī)械廠唐山地震麗江大禮堂中間部位舞臺和前廳麗江地震達(dá)到新的使用功能保證生命財產(chǎn)安全增加安全度、抵抗意外美國橄欖景醫(yī)院抗震加固原因規(guī)范要求地震經(jīng)驗(yàn)宗旨地震經(jīng)驗(yàn)天津發(fā)電設(shè)備廠天津重2602抗震加固發(fā)展>>>2抗震加固發(fā)展>>>2611966-1976鑒定加固基本技術(shù)《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》TJ23-771976-19891989--《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBI11-89抗震加固時間軸通海地震后要求預(yù)防7度以上地區(qū)鑒定加固1966年邢臺大地震1970通海大地震6度以上地區(qū)設(shè)防
1966-1976鑒定加固基本技術(shù)《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)2623抗震加固方法>>>3抗震加固方法>>>263抗震加固總述加固原理加固方法減小地震作用增加結(jié)構(gòu)抗力抗震加固增加承載力優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系增大結(jié)構(gòu)周期增大阻尼附加子結(jié)構(gòu)增強(qiáng)整體性抗震加固總述加固原理加固方法減小地震作用增加結(jié)構(gòu)抗力抗震加固264抗震加固總述加固原理加固方法加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加抗力增加阻尼延長周期抗震加固總述加固原理加固方法加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加抗力增265加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期抗震加固總述加固原理加固方法加速度反應(yīng)譜位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期266位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期抗震加固總述加固原理加固方法位移反應(yīng)譜增加結(jié)構(gòu)承載力增加結(jié)構(gòu)阻尼延長結(jié)構(gòu)周期抗震加固總述267承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[構(gòu)件加固]提高承載力提高延性[增加抗側(cè)力構(gòu)件]增加墻體增加支撐增加結(jié)構(gòu)抗力增加承載力增強(qiáng)整體性優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[構(gòu)件加固]提高承載力[增加268承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[結(jié)構(gòu)整體]整體性穩(wěn)定性[防止局部倒塌]構(gòu)件承載力、穩(wěn)定性與主體結(jié)構(gòu)連接增加結(jié)構(gòu)抗力增加承載力增強(qiáng)整體性優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系承載力工作系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)活動[結(jié)構(gòu)整體]整體性[防止局部269優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系扭轉(zhuǎn)不規(guī)則單元拆分增加薄弱部位剛度增支撐/抗震墻/翼墻砌體超高拆矮改變受力體系增混凝土墻體增加結(jié)構(gòu)抗力增加承載力增強(qiáng)整體性優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系扭轉(zhuǎn)不規(guī)則單元拆分增加薄弱部位剛度增支撐/抗震墻270減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)增加隔震支座圖2洪俊青等,隔震技術(shù)在建筑抗震加固中的應(yīng)用研究《工程抗震與加固改造》2007.10(29)5圖3郭健等隔震技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)抗震加固中的應(yīng)用研究《工程抗震與加固改造》2008.2(30)1圖1
建成于2007年的工力所燕郊園區(qū)辦公樓是一座地下1層地上5層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑(新建建筑)減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)增加隔震支座圖2洪271阻尼器歸納油阻尼器黏滯阻尼器黏彈性阻尼器軟鋼、摩擦阻尼器阻尼器歸納油阻尼器黏滯阻尼器黏彈性阻尼器軟鋼、摩擦阻尼器272減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)布置阻尼器阻尼器平面布置圖圖佟建國等消能減震加固技術(shù)應(yīng)用四川建筑科學(xué)研究2009.12(35)6人字形支撐單斜支撐減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)布置阻尼器阻尼器平面布273減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)利用水箱作為TMD附加質(zhì)量廣東某國際大酒店于1986年完成設(shè)計,1988年2月28日竣工投入使用1)部分房間或區(qū)域使用功能發(fā)生變化,導(dǎo)致部分分隔墻位置發(fā)生改變;2)在主樓屋面(標(biāo)高72.05m)上增加一層3)在建筑屋頂(25層屋面)增加600t水箱;圖王磊等屋頂水箱TMD對加固結(jié)構(gòu)的減震控制研究《四川建筑科學(xué)研究》2013.06(39)3減小地震作用延長周期增加阻尼附加子結(jié)構(gòu)利用水箱作為TMD附加274三、地震造成的橋梁破壞1.上部結(jié)構(gòu)的破壞;2.支承連接部位的破壞;3.下部結(jié)構(gòu)的破壞;4.基礎(chǔ)的破壞。三、地震造成的橋梁破壞1.上部結(jié)構(gòu)的破壞;2753.1上部結(jié)構(gòu)的破壞
上部結(jié)構(gòu)自身因直接受地震力而破壞的現(xiàn)象極為少見,但因支承連接件失效或下部結(jié)構(gòu)失效等引起的落梁現(xiàn)象在破壞性地震中常有發(fā)生。在落梁破壞中,順橋向的落梁占絕大多數(shù)。梁在順橋向發(fā)生墜落時,梁端撞擊下部結(jié)構(gòu)常常使橋墩受到很大的破壞。3.1上部結(jié)構(gòu)的破壞上部結(jié)構(gòu)自身因直接受地震276唐山灤河橋震害唐山灤河橋震害2771989年美國洛馬.普里埃塔地震舊金山-奧克蘭海灣橋1989年美國洛馬.普里埃塔地震舊金山-奧克蘭海灣橋2781989年美國舊金山大地震造成橋梁坍塌1989年美國舊金山大地震造成橋梁坍塌2791994年美國
洛杉磯北嶺
大地震
GavinCanyon
跨線橋1994年美國
洛杉磯北嶺
大地震
GavinCanyon2801994年美國洛杉磯北嶺大地震(I514號立交)1994年美國洛杉磯北嶺大地震(I514號立交)281連續(xù)梁橋主梁破壞連續(xù)梁橋主梁破壞2821995年日本阪神大地震西宮港大橋1995年日本阪神大地震西宮港大橋2831995年日本阪神地震某跨線橋落梁1995年日本阪神地震某跨線橋落梁284斜拉橋斷拉索斜拉橋斷拉索285剛架拱橋破壞剛架拱橋破壞286板拱橋拱頂破壞板拱橋拱頂破壞287汶川地震后的北川吊橋汶川地震后的北川吊橋288汶川地震一跨50mT型PC簡支梁掉進(jìn)岷江汶川地震一跨50mT型PC簡支梁掉進(jìn)岷江289震毀的大橋-1震毀的大橋-1290震毀的大橋-2震毀的大橋-22913.2支承連接部位的破壞
橋梁支座、伸縮縫、錨栓和防震擋塊等在地震中破壞較為普遍。支承連接件是橋梁結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。3.2支承連接部位的破壞橋梁支座、伸縮縫、錨292支座損壞-1支座損壞-1293支座損壞-2支座損壞-2294災(zāi)后的紅白段鐵路橋?yàn)?zāi)后的紅白段鐵路橋295支座脫落損壞-1支座脫落損壞-1296支座脫落損壞-2支座脫落損壞-2297上部結(jié)構(gòu)橫移破壞上部結(jié)構(gòu)橫移破壞298支座、擋塊破壞支座、擋塊破壞299防震擋塊破環(huán)防震擋塊破環(huán)3003.3橋梁墩臺的破壞
對于鋼筋混凝土橋臺或橋墩,破壞現(xiàn)象包括混凝土保護(hù)層剝落、墩臺身開裂和縱向鋼筋屈曲等。嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象還包括墩臺的嚴(yán)重傾斜、剪斷或折斷、倒塌等。鋼結(jié)構(gòu)的橋墩會發(fā)生嚴(yán)重的屈曲,從而喪失承載能力。3.3橋梁墩臺的破壞對于鋼筋混凝土橋臺3011989年美國洛馬.普里埃塔地震(Cypress橋)1989年美國洛馬.普里埃塔地震(Cypress橋)302StruveSlough橋StruveSlough橋303剪切引起的橋墩破壞剪切引起的橋墩破壞3041995年日本阪神大地震橋墩破壞-11995年日本阪神大地震橋墩破壞-13051999年臺灣集集地震橋墩破壞1999年臺灣集集地震橋墩破壞3061995年日本阪神大地震橋墩破壞-21995年日本阪神大地震橋墩破壞-23071995年日本阪神大地震橋墩破壞-31995年日本阪神大地震橋墩破壞-33081995年日本阪神大地震(神戶段內(nèi)高架橋)
1995年日本阪神大地震(神戶段內(nèi)高架橋)309汶川地震橋墩破壞-1汶川地震橋墩破壞-1310汶川地震橋墩破壞-2汶川地震橋墩破壞-2311橋臺破壞橋臺破壞312斜拉橋橋塔破壞斜拉橋橋塔破壞313懸索橋橋塔傾斜懸索橋橋塔傾斜3143.4基礎(chǔ)的破壞
擴(kuò)大基礎(chǔ)自身的震害很少發(fā)生,主要由于地質(zhì)條件不良,而出現(xiàn)沉降、滑移和傾斜等;樁基礎(chǔ)的破壞現(xiàn)象則時有發(fā)生,而且不易及早發(fā)現(xiàn)。3.4基礎(chǔ)的破壞擴(kuò)大基礎(chǔ)自身的震害很少發(fā)生,315地基液化
地基液化3161964年的新瀉地震中因?yàn)樯巴烈夯顾?964年的新瀉地震中因?yàn)樯巴烈夯顾?17臺灣集集地震斷層使橋墩基礎(chǔ)破壞臺灣集集地震斷層使橋墩基礎(chǔ)破壞318明石海峽大橋橋墩橋臺震后位移情況明石海峽大橋橋墩橋臺震后位移情況319RC樁基的破壞:頭部開裂RC樁基的破壞:頭部開裂320四、余震破壞的防止
每當(dāng)大地震發(fā)生后,余震活動還會持續(xù)一段時間,仍有發(fā)生較大級別地震的可能。汶川地震發(fā)生后,據(jù)四川地震臺測定截止7月9日12時,汶川震區(qū)共發(fā)生余震16599次。其中4級以上195次、5級以上25次、6級以上5次,最大余震6.4級。在地震中有些橋梁可能還沒有倒塌,但不同程度地受到損傷,極有可能在隨后的余震中破壞,因而需要緊急加固,以免造成交通中斷。四、余震破壞的防止每當(dāng)大地震發(fā)生后,余震活321汶川地震后的余震-1汶川地震后的余震-1322汶川地震后的余震-2汶川地震后的余震-2323阪神地震發(fā)生后日本道路公團(tuán)立即組織搶修阪神地震發(fā)生后日本道路公團(tuán)立即組織搶修324橋墩損壞的臨時加固-1橋墩損壞的臨時加固-1325橋墩損壞的臨時加固-2橋墩損壞的臨時加固-2326橋墩損壞的臨時加固-3橋墩損壞的臨時加固-3327橋墩損壞的臨時加固-4橋墩損壞的臨時加固-4328橋墩損壞的臨時加固-5橋墩損壞的臨時加固-5329橋墩損壞的臨時加固-6
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