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桥梁结构方面论文范例,与桥梁工程抗震设计中的问题与相关发表论文
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[摘 要]作为设计人员,重视高烈度地震区桥梁工程的抗震设计是非常必要的.但在满足抗震设防标准的前提下选择合理的桥跨结构、桥式方案,尽可能将工程投资控制在一个合理的范围内,更是一位优秀的工程设计人员必备的基本素质.
[关 键 词]桥梁工程抗震设计分析
中图分类号：U442.55文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）27-0194-02
一、前言
近年来,我国地震频发,公路、铁路桥梁等交通工程在地震中遭到了不同程度的破坏,因此如何提高桥梁的抗震能力,加强桥梁工程抗震研究的重要性便显得十分重要.桥梁工程是交通枢纽中的重中之重,强震往往使公路、铁路桥梁遭到严重破坏,不但影响着交通的正常通行,还有可能引发次生灾害,如滑坡、泥石流等等,给交通恢复带来极大的困难.故桥梁抗震设计结合地形、地质条件、构造特点、工程规模及震害经验等因素,确定合理的桥型及墩台、基础形式就显得尤为重要.大量的震害表明,基础震害常使桥梁的修复、加固变得十分困难,甚至无法修复.因此,对于地震区（特别是8度及以上强震地区）的桥梁在场地选择和基础设计时应倍加重视.[1]
二、提出问题的原因
公路、铁路交通是国民经济发展的命脉,因此,对这些承担着发展地区经济使命的桥梁工程进行抗震设防是非常必要的.但是,由于各国抗震设计规范规定的是最低设防要求,而且仅适用于桥梁跨度不超过150m的梁式桥,所以几乎所有大型桥梁的抗震设计首先需要明确的就是抗震设防标准,如何确定重大桥梁工程的抗震设防标准成为摆在设计人员面前的一个难题.在历次破坏性地震中,支座的震害现象都较普遍；下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌、并在震后难以修复使用的主要原因.而桥梁震害产生的原因有两大类,一类是地基失效引起的破坏,另一类是结构的强烈振动引起的破坏.对于后者,又主要源于两方面的原因：一是结构设计和细部构造以及施工方法上存在缺陷；二是结构遭遇的地震动的强度远远超过人们的估计,结构无法抵御而破坏.要减轻地震灾害,就要采取各种抗震措施,对工程结构进行抗震设防,这就免不了要增加工程的造价,而这些投资往往只能在遭遇设防地震时才能见到效益.[2]
三、桥梁结构抗震设计的理念和原则
1、桥梁结构抗震设计的理念.目前桥梁结构抗震设计的理念为小震不坏、中震可修和大震不倒,也就是说在实际桥梁结构抗震设计中,应该根据桥梁所在区域地震发生的频率,并结合罕见地震对整个桥梁进行多标准的设计.具体来说,设计出来的桥梁在遇到小规模地震的时候,其桥梁结构应该处于弹性阶段,即内部结构不能出现损害或者仅仅出现很轻微的损害,从而保证桥梁在小规模地震时能够正常使用；当设计出来的桥梁遇到中规模的地震时,其桥梁结构将会进入非弹性阶段,即桥梁可能发生部分损害,但应该保证这些损害区域都处于可修复的程度,同时应该在地震后尽快的对桥梁进行修复工作,从而使桥梁尽快的实现其职能；当设计出来的桥梁遇到大规模的地震时,其桥梁结构将会进入弹塑性阶段,即桥梁很可能会发生严重的破坏,但应该保证桥梁不会发生整体的坍塌现象,同时经过快速的维修以后可保证桥梁能够安全的通车.一般情况下,桥梁结构的抗震设计都应该满足以上理念,并根据抗震设防烈度进行相应的抗震措施.
2、桥梁结构抗震设计的原则.在进行桥梁结构抗震设计时,应该遵守七个原则.第一是桥梁结构的抗震设计应该和桥梁施工区域的地质地形、地震灾害情况等各种情况结合在一起,从而选择出最合理的桥型方案；第二是为了增强桥梁的抗震性能,在同一个桥梁设计中应该适量的减轻桥梁上部的重量,从而进一步增强桥梁的抗震性能；第三在进行桥梁结构设计时,应该尽量的使桥梁形体简单,质量均匀、有利于施工作业等,同时还应该尽可能的避免结构截面突变等情况；第四在桥梁结构的抗震设计中,应该采取能够增强桥梁整体性的连接模式,并在各个连接点应该采用相应的减震措施和减震装置,从而提高桥梁在地震发生时的稳定性；第五设计出来的桥梁应该满足经济合理、便于修复等多方面的要求；第六是对于桥梁的抗震,应该在减震和隔震支座方面进行集中探究,同时还应该增强对钢筋混凝土桥墩的计算与分析,从而增强钢筋混凝土桥墩的可靠性；第七是对于一些高墩和大跨的桥梁结构抗震设计,应该进行专门的抗震设计专题探讨.
四、桥梁抗震设计方法
桥梁抗震设计是指根据地震灾害和工程经验等获得的基本设计原则和设计思想,正确地解决结构总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理抗震设计的目的.合理的抗震设计,可以使设计出来桥梁在强度、刚度和延性等指标上达到最佳的组合,使结构能够以最低的成本的实现抗震的目标.
1、提高结构和构件的强度和延性.抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小,并使结构具有适当的强度、刚度和延性.在不增加自重,刚度一定的前提下,提高结构的强度和延性是两个有效的抗震途径.刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数.由于地震可造成结构和构件周期反复变形,使其刚度与强度逐渐退化,因此,只重视强度而忽视延性不是成功的抗震设计.
2、体系的整体性和规则性.桥梁的整体结构要协调,上部结构应尽可能是连续的.较好的整体性结构可有效防止构件及非结构构件在地震时被震散掉落,同时它也是结构发挥空间作用的基本条件.不管是在平面还是在立面上,结构的设计都要力求使桥梁在质量、刚度、几何尺寸等方面协调匀称,避免结构断面的突变.
3、多阶段设计方法.随着对地震产生机理、地震特性以及地震作用下,各类结构动力特性、破坏机理、构件能力研究认识的加深以及对结构在不同发生概率地震作用下预期性能目标的不同,促使结构设计在设计原则、设防水准等各个方面进行不断改进.由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐改进为双水准或三水准两阶段设计、三阶段设计,以及多水准设防、多性能目标准则的基于结构性能的设计等.五、多级设防的抗震设计思想
随着国内外震害资料的不断增加,人们对地震动特性以及地震作用下各类结构的动力响应特性、破坏机理、构件能力的研究和认识也不断加深.而另一方面,由于经济的原因,社会、团体组织对结构在不同水准地震作用下结构预期抗震性能会有不同的要求.这些因素,不断地促进抗震设计思想和方法的发展,由原来的单一设防水准一阶段设计逐渐发展为双水准或三水准设防两阶段设计、三阶段设计,以及多水准设防、多性能目标准则的基
桥梁结构方面论文范例
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