桥梁抗震抗风有哪些措施与手段?

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efg4960 发表于 2024-1-21 08:42:07|来自:北京 | 显示全部楼层 |阅读模式
桥梁抗震抗风有哪些措施与手段?
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jakcy 发表于 2024-1-21 08:42:54|来自:北京 | 显示全部楼层
桥梁抗震拉杆,设计采用了防落链、纵向拉杆、阻尼器、橡胶垫片、抗震挡块及支座等各种抗震措施。桥梁伸缩缝处墩(台)帽与主梁间设置阻尼器,伸缩缝处墩、台设置阻尼器。防落链设计时采用纵向挡块及纵向拉杆代替。隔震支座J1Q420×420×204,其安装高度为244mm;其一次水平刚度、二次水平刚度、等效水平刚度和等效阻尼比等性能参数应满足设计值。


施工前应做好地面排水工作,基坑不得全段开挖,必须采用跳槽开挖、及时分段砌筑的办法施工,同时应加强排水措施和相关预案,还应视情况加强施工期的临时支护。


挡土墙墙背及墙趾回填应严格按设计范围回填,墙背回填根据不同的地段选用碎石或沙硕石材料,当墙背与地面线有较大空隙时则按砌石路基要求填筑片块石;墙趾回填采用片石或卵石回填,粒径以下不被洪水冲移为宜。抗震拉杆厂家
3层锚杆施工从下层起依次进行,施工上一层圬工和填方前必须完成下一层锚杆的安装和封锚工作。其中,灌浆工序须由量变往中间灌注,保证两端密实,利用锚杆和挡墙连为一体,增强拉杆挡墙的整体稳定性。
桥梁抗震拉杆,设计采用了防落链、纵向拉杆、阻尼器、橡胶垫片、抗震挡块及支座等各种抗震措施。桥梁伸缩缝处墩(台)帽与主梁间设置阻尼器,伸缩缝处墩、台设置阻尼器。防落链设计时采用纵向挡块及纵向拉杆代替。


功能与作用:
①对结构抗震的薄弱环节在构造上子以加强;
②对结构各部加强整体联结;
③对梁式桥,要在墩台上设置防止落梁的纵、横向挡块,以及上部结构之间的连接件;
④加强桥梁支座的锚固;
⑤加强墩台及基础结构的整体性,增强配筋.提高结构的延性;
⑥对桥位处的土质应采取必要的土层加固措施;
⑦须特别重视施工质量,如施工接缝处的强度保证等;
⑧在重要的大桥上,必要时需采用减震消能装置,如橡胶垫块,特制的消能支座加装抗震拉杆等。
芝华士12年 发表于 2024-1-21 08:43:17|来自:北京 | 显示全部楼层
在我国四川省甘孜藏族自治州泸定县境内有一座大型桥梁,它横跨于大渡河之上,全桥长1411米,主跨1100米,桥面至大渡河水面239米,同时它也是川藏高速公路的重要组成部分,这座桥梁就是有着“川藏第一桥”之称的兴康特大桥


兴康特大桥是一座建设在高海拔、高地震烈度带、复杂风场及温度场环境下的超大跨径钢桁梁悬索桥,该桥处于三大断裂带的交汇复合部位,西距鲜水河活动断裂带约22千米,东邻泸定断裂带,区内构造主要受近南北向的泸定断裂带控制。


从这样的位置来看,抗震设计对兴康特大桥来说就显得尤为重要了,那么这座地处险要位置的大桥,是如何进行抗震设计的呢?
兴康特大桥从分类上看,是一种悬索桥,而悬索桥属于柔性结构,在地震、车辆及风载等各种作用下,桥的主缆和加劲梁在横、纵方向均会产生较大的相对位移,容易晃动。
为了提高全桥的稳定性,设计师们在兴康特大桥的主跨跨中设置了一个铰接式耗能中央扣这是基于延性的抗震设计理念设计的,并且首次将防屈曲钢支撑用作中央扣杆件。



兴康特大桥中央扣总体布置(图片来源于参考文献1)

在日常使用状态及小地震发生时,中央扣处于弹性状态,能够为主体结构提供足够的刚度,从而保证结构满足正常使用要求。


耗能中央扣的构造(图片来源于参考文献1)在大地震发生时,防屈曲钢支撑率先进入耗能状态,产生较大的阻尼,消耗掉地震中大部分的能量,并迅速衰减结构动力反应,使桥梁的主体结构不会出现明显的塑性变形,从而确保桥梁主体结构在强震作用下的安全性,并保证正常使用。
上面说的这些如果觉得复杂,那小编给大家说得再简单点,那就是:
这种中央扣设计的巧妙之处就在于,当地震来临时,不仅能约束桥的摆动,还能消耗地震产生的能量,从而保证大桥的安全。


除了上面的中央扣设计外,大桥还使用了另一种抗震设计来更好地达到抗震效果,下面让我们继续来看一下是哪种巧妙的设计。
兴康特大桥的桥塔采用的是门形塔、钢筋混凝土塔柱,两岸塔高均为188米,在塔顶和桥面处设置横梁,两道横梁之间根据受力需要设置中横梁。 



兴康特大桥的门型塔

这种结构形式存在一个问题,就是其抗弯刚度虽然很强,但在地震发生时很容易“宁折不弯”,从而发生剪切破坏。
也就是说,为了抵抗地震破坏,桥塔最好不要“太硬”。在建筑设计中,并不是越坚固的结构抗震效果越好,有时反而要适当降低建筑物的刚度,让建筑物发生符合工程师预期的有限变形,而非要么不坏,一坏就彻底垮塌。
经过多方比较,桥塔最终采用了波形钢腹板梁与预应力混凝土顶、底板的组合结构



波形钢腹板钢-混组合桥塔横梁构造(图片来源于参考文献1)

采用波形钢腹板后,虽然桥塔横梁的抗弯刚度降低了不少,但抗剪能力较强。从专业角度讲,这叫“强柱弱梁,强剪弱弯”,是高烈度震区大跨径悬索桥钢筋混凝土桥塔理想的横向联结方式。在地震发生时,包括桥塔在内的大桥整体结构会发生更加安全可控、易于修复的弯曲变形,而非容易导致整体垮塌的剪切变形。  
不仅如此,结构试验表明,波形钢腹板在中、小地震中的表现也十分稳妥。在小震情况下,结构不发生损伤,可以继续正常工作。在中等地震中,结构可能会发生可以修复的损伤,但不影响车辆通行,可以将地震损失和修复成本降至最低。大地震中,这种结构的屈服可以至少保障桥上通行车辆的安全,避免人员伤亡。
怎么样,兴康特大桥的抗震设计是不是超级厉害?
参考文献
1. 陶齐宇.《泸定大渡河兴康特大桥抗震设计关键技术》
2. 黄兵.《泸定大渡河兴康特大桥主塔施工关键技术》
3. 须臾千秋. 网易《了不起的中国制造》
zxzh0003 发表于 2024-1-21 08:43:36|来自:北京 | 显示全部楼层
桥梁抗震拉杆是我国防震常用的桥梁防震装置,桥梁抗震拉杆,设计采用了防落链、纵向拉杆、阻尼器、橡胶垫片、抗震挡块及支座等各种抗震措施。桥梁伸缩缝处墩(台)帽与主梁间设置阻尼器,伸缩缝处墩、台设置阻尼器。防落链设计时采用纵向挡块及纵向拉杆代替。


通常情况下桥梁抗震拉杆配套一根杆+两个螺母+两个钢垫板(150*150*20)+两块橡胶垫块(180*180*50) 。隔震支座420×420×204,其安装高度为244mm;其一次水平刚度、二次水平刚度、等效水平刚度和等效阻尼比等性能参数应满足设计值。


拉杆挡墙是使用加筋土和锚杆技术构成的一种新式档土结构物,它圬工、拉杆、锚固装置组成,拉杆水平锚固于挡土墙两边,并施以预应力。其作业机理一是使用拉杆的拉力来平衡填土压力或偶尔荷载如地震、汽车撞击等对挡墙施工加的作用力,维持挡土墙的平衡;一起,当一侧挡墙有倾覆或滑动趋向时,另一侧挡墙通过拉杆罢工被迫型的维护力;二是拉杆预应力使挡墙给填土施加了一个侧向压力,填土处于三向应力作用下,其强度明显提高,有利于全体稳定性和均匀沉降。与重力式挡土墙相比,拉杆挡墙具有结构轻盈、圬工体积小、经济效益好、抗震全体性能好等优点,适用于占地受限、抗震设防烈度高的路肩和路堤路段。 施工工艺流程抗震拉杆厂 拉杆挡墙施工时,圬工砌筑与路基填方夯压应一起进行,天放至金属波纹管上分50cm高度时,先压实,然后挖槽、埋管、再回填。波纹管埋设完结后,穿锚杆、灌浆、加钢垫板、拧螺母、封锚等工序顺次进行。


施工注意事项 (1)施工前应做好地面排水作业,基坑不得全段开挖,选用跳槽开挖、及时分段砌筑的方法施工,一起应加强排水办法和相关预案,还应视情况加强施工期的临时支护。 (2)挡土墙墙背及墙趾回填应严厉按规划范围回填,墙背回填根据不同的地段选用碎石或沙硕石材料,当墙背与地面线有较大空隙时则按砌石路基要求填筑片块石;墙趾回填选用片石或卵石回填,其粒径以下不被洪水冲移为宜。抗震拉杆厂家 (3)3层锚杆施工从基层起顺次进行,施工上一层圬工和填方前完结下一层锚杆的安装和封锚作业。其中,灌浆工序须由质变往中心灌注,两头密实,使用锚杆和挡墙连为一体,增强拉杆挡墙的全体稳定性。
mam520 发表于 2024-1-21 08:43:48|来自:北京 | 显示全部楼层
安装阻尼器
xudongxi 发表于 2024-1-21 08:44:00|来自:北京 | 显示全部楼层
只能回答楼主一半的问题。
桥梁结构的风致振动,分为很多种,比如主梁(钢箱梁)和索塔的涡激振动,抖振,颤振等,此外对于斜拉索和吊杆等构件也有涡激振动,风雨激振,尾流驰振等不同形式(或者耦合)的风致振动。
常见的控制方法,对于钢箱梁的风致振动,可以通过选择“良好”的气动外形来减小风致振动。例如西堠门大桥的钢箱梁断面就是做了不同的shape和box-space的风洞试验&CFD数值模拟之后才确定的。当然也可以用阻尼器,加大结构体系的阻尼,来减小风致动力反应。
对于斜拉索,吊杆等构件,因为柔度大,所以对风致振动非常敏感。通常的控制方法是用阻尼器,也有的桥梁用辅助索来减小索的有效长度,进而改善动力特性。但这种方法有个问题,就是破坏了缆索承重体系桥梁的美观,因此人们提出了别的方法。
比如,在索的表面加上一些凸起,或者螺旋线,可以有效抑制圆柱绕流的漩涡脱落,抑制karman 涡街的形成,这样阻力系数和升力脉动都会显著减小,达到控制振幅的目的。这些方法都曾经在实际的桥梁结构中成功应用。
此外,还有尚处于理论探索阶段的几种主动控制方法,比如吹、吸气控制,行波壁面控制等,这些脱胎于航空和仿生学领域的流动控制方法是目前风致振动控制的热点和前沿课题。这些方法的共同思路都是通过改变固体壁面的边界条件,来减小流场中钝体的阻力,达到控制振动的目的。举个例子,海豚在高速游动中,会随着流场的特点来改变它表面的皮肤褶皱,以“柔性的边界”来达到减阻的效果。
当然,流动控制的方法用到桥梁结构上来,还有赖于智能材料和结构监测技术的发展。
以上,抛砖引玉。

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