桥梁抗震设计:二、三、四级抗震措施
路途姚远
2022年09月02日 13:37:42
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二级抗震措施 1、二级抗震措施的桥梁,除应符合一级规定外,尚应符合本节的规定。 2、对于采用简支梁和桥面连续的桥梁,其墩高不宜超过40m。 对墩高超过40m的桥梁,宜采用连续刚构或其他对抗震有利的结构形式。 条文说明 简支梁桥和桥面连续的桥梁,桥墩越高,在地震作用下落梁风险越大,因此本规范规定其墩高不宜超过40m。 3、拱桥基础宜置于地质条件一致,两岸地形相似的坚硬土层或岩石上。实腹式拱桥宜减小拱上填料厚度,并宜采用轻质填料,填料必须逐层夯实。

二级抗震措施


1、二级抗震措施的桥梁,除应符合一级规定外,尚应符合本节的规定。


2、对于采用简支梁和桥面连续的桥梁,其墩高不宜超过40m。


对墩高超过40m的桥梁,宜采用连续刚构或其他对抗震有利的结构形式。


条文说明

简支梁桥和桥面连续的桥梁,桥墩越高,在地震作用下落梁风险越大,因此本规范规定其墩高不宜超过40m。


3、拱桥基础宜置于地质条件一致,两岸地形相似的坚硬土层或岩石上。实腹式拱桥宜减小拱上填料厚度,并宜采用轻质填料,填料必须逐层夯实。


4、桥台胸墙应适当加强,并在梁与桥台胸墙之间加装橡胶垫或其他弹性衬垫,以缓和冲击作用和限制梁体位移。同时,加装的橡胶垫或其他弹性衬垫不应限制梁体在正常使用时的自由伸缩。其构造示意如图1 所示。

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图1 梁与桥台之间的缓冲设施


5、在软弱黏性土层、液化土层和不稳定的河岸处建桥时,对于大、中桥,可适当增加桥长,合理布置桥孔,使墩、台避开地震时可能发生滑动的岸坡或地形突变的不稳定地段。否则,应采取措施增强基础抗侧移的刚度和加大基础埋置深度;对于小桥,可在两桥台基础之间设置支撑梁或采用浆砌片(块)石满铺河床。


6、系梁的设置要求


◇-柱式排架墩宜设置桩顶系梁;

◇-未设置盖梁,且高度大于7m 的排架桩墩应设置墩顶系梁。

◇-墩高在10m至20m之间时,宜至少设置一道柱间系梁;

◇-墩高在20m 至30m之间时,宜设置两道柱间系梁;

◇-墩高在30m 以上时,宜适当增加柱间系梁的设置数量。


条文说明

设置柱间系梁,可以有效降低桥梁在横桥向地震作用下的墩身弯矩,对结构抗弯是有利的,同时可以改善桩基受力,也是有利的。但设置柱间系梁会增大墩底剪力,对桥墩抗剪不利,此外,还会增大支座剪力,对支座的抗剪是不利的。


因此,柱间系梁的设计应综合考虑其对结构的有利和不利影响,结合静力分析和抗震分析结果,通过调整设置数量、设置位置以及设置刚度,充分利用柱间系梁的有利影响,并对其不利影响控制在可接受的范围内。本条规定是根据编写组大量计算分析结果归纳总结制定的。


7、梁式桥应在横桥向和纵桥向设置防止上部结构落梁的挡块或抗震锚栓。



三级抗震措施


1、三级抗震措施的桥梁,除应符合二级规定外,尚应符合本节的规定。


2、拱桥的主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体性较好的断面形式,如箱形拱、板拱等。当采用钢筋混凝土肋拱时,必须加强横向联系。


3、应采用合理的限位装置,防止结构相邻构件产生过大的相对位移。


条文说明

使用横向和纵向限位装置可以实现桥梁结构的内力反应和位移反应之间的协调。一般来讲,限位装置的间隙小,内力反应增大,而位移反应减小;相反若限位装置的间隙大,则内力反应减小,但位移反应增大。


横向和纵向限位装置的使用应使内力反应和位移反应二者之间达到某种平衡;另外,桥轴方向的限位装置移动能力应与支承部分的相适应。限位装置的设置不得有碍于防落梁构造功能的发挥。


限位装置可使用与图2 类似的结构。

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图2 锚杆或销钉式限位装置


4、连续梁桥宜采取使上部构造所产生的水平地震荷载能由各个墩、台共同承担的措施,以免固定支座墩受力过大。


5、连续曲梁的边墩和上部结构之间宜采用锚栓连接或其它可靠的方式连接,防止边墩与梁脱离。


6、石砌或混凝土墩(台)的墩(台)帽与墩(台)身连接处、墩(台)身与基础连接处、截面突变处、施工接缝处均应采取提高抗剪能力的措施。


7、桥台宜采用整体性强的结构型式。


8、石砌或混凝土墩、台和拱圈的最低砂浆强度等级,应按现行《公路圬工桥涵设计规范》的要求提高一级采用。


9、桥梁下部为钢筋混凝土结构时,其混凝土强度等级不应低于C30。


10、基础宜置于基岩或坚硬土层上。

◇-基础底面宜采用平面形式。

◇-当基础置于基岩上时,方可采用阶梯形式。


11、桥面不连续的简支梁(板)桥,宜采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施(图3)。


连续梁和桥面连续简支梁(板)桥,应采取防止横向产生较大位移的措施。

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图3 常用限位装置



 四级抗震措施


1、四级抗震措施的桥梁,除应符合三级规定外,尚应符合本节的规定。


2、梁桥各片梁间必须加强横向连接,以提高上部结构的整体性。当采用桁架体系时,必须加强横向稳定性。


3、混凝土或钢筋混凝土无铰拱,宜在拱脚的上、下缘配置或增加适当的钢筋,并按锚固长度的要求伸入墩(台)拱座内。



4、拱桥墩、台上的拱座,混凝土强度等级不应低于C30,并应配置适量钢筋。


5、桥台台背和锥坡的填料不宜采用砂类土,填土应逐层夯实。并注意采取排水措施。


6 梁桥活动支座应采取限制其竖向位移的措施。

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[四川]高速公路桥梁抗震措施设计图(防震阻尼器防落梁)

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知识点:抗震措施


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