地震灾害能产生极大的损害能量,导致很多建筑物、基础设施均会受到不同程度的损伤,因此,对结构实施抗震处理十分必要。介绍了桥梁震害原因及抗震加固措施。
震害原因
(1)强烈地震时,地形地貌产生剧烈变化(如地裂、断层等),河流两岸地层向河心滑移等导致桥梁结构的破坏。
(2)地震时河床砂土液化,地基失效,桥梁墩台基础大量下沉或不均匀下沉引起的破坏。
(3)在地震惯性力作用下,导致桥梁结构某一部分产生的内力或变位超过结构构造和材料强度所能承受的限度,从而发生不同程度的破坏。
(4)桥梁结构在设计、施工方面存在很多不足;桥梁遭受的地震强度远高出桥梁结构的设计强度,导致桥梁结构无法抵抗地震的破坏。
抗震加固
1、 结构连接件的维护
当桥梁上、下部结构产生支承连接件不能承受的相对位移时,支承连接件便可能失效,导致梁体坠毁。由落梁产生的强烈冲击力,也将破坏下部结构。应对桥梁支座、伸缩缝等连接构件进行维护。通常做法是增加支承面宽度、在简支的相邻梁间安装限位装置;在伸缩缝等上部接缝处采用挡块、连梁装置等措施;采用减隔震支座及耗能装置耗散作用于结构的地震能量、提高桥梁的抗震性能。
2、上部结构的加固
(1)加大截面法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。要求被加固的桥梁下部结构能承受更多的自重,提供更高的承载力。
(2)粘贴钢板加固法,当梁板桥的主梁底部出现严重的横向裂缝可采用此方法。
(3)结构体系转换法,将简支梁的梁端设置承受负弯矩的钢筋,使相邻2主梁连起来形成多跨连续梁。根据连续梁的受力体系,其跨中弯矩比简支梁小,便可达到提高桥梁承载力的目的。
3、下结构加固
(1)支座的加固。一般是用弹性橡胶垫支座取代钢滚轴式支座来实现。在一些使用性能水准要求较高的情况中,可用底部隔震支座替换钢支座。但是弹性支座会增加桥面的位移,解决办法是用铅芯橡胶支座来代替,或缆索和弹性支座配套使用。
(2)填充墙。不仅提高了柱的横向能力,而且限制了柱的横向位移。通过限制柱的横向位移,消除了在墩帽中形成塑性铰的可能。在稍微倾斜或没有倾斜的桥梁排架的纵向能力方面,填充墙无效。
(3)桥台。用木材、混凝土或钢材填塞夹缝:一些制作式桥台在上部结构端横隔梁和背墙之间,通常存在夹缝或大的间隙。如果这些缝隙不被填充,在桥台后面的土被挤密之前,柱必将经受大的变形。
(4)帽梁。按照墩帽的类型,易损性包括支座破坏、剪切键破坏、支座宽度不够及帽梁破坏等。帽梁失效模式包括弯曲、剪切、扭转和节点剪切。处理抗弯和抗剪切能力不足的加固方法,通常是现有帽梁增设垫板。
4、预应力加固
预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固,预应力拉杆加固主要用于受弯构件,以梁身为锚固体,通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力,以抵消结构本身的自重,减少车辆荷载作用下的应力,减少梁体裂缝以及裂缝宽度。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱。
本文标题:桥梁震害预防及抗震加固方法
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