1、精選優質文檔-傾情為你奉上鋼筋混凝土橋梁的地震破壞模式與原因臺灣省地處環太平洋地霣帶，地賽頻繁，1999年9月21日凌展1時47分發生地震規供達7.3級的大地震，造成死亡人數超越2000人，房屋損毀達數萬戶，道路橋梁損毀，交通與維生管線（如電力、煤氣、自來水等）也隨之中斷，山坡崩塌，更造成數卜萬民眾無家坷歸的空前災難。此次地震造成鋼筋混凝土橋梁損壞、斷裂、倒塌等的破壞模式，一般有：（1）臺帽寬度過窄，（2）圖44撟梁的構造形式破壞，（3）橋臺旋轉及后仰，（4）基礎破壞，(5)橋柱破壞，(6)土壤液化濘，其中以橋拄破壞最為常見，且損害也最為嚴黽。以下分述破壞模式與其原因。1.臺帽寬度過窄在強烈地

2、震力作用下，每跨間的軸向相對運動，若大于支承長度，將發生落橋；尤其在多跨橋梁或高墩柱的橋梁。另因地震力方向的不確定性，將使橋梁產生軸向與橫向位移反應疊加，導致支承接觸面附近發生相對旋轉，形成橋面板接觸不實而引起落橋，或是斷層直接穿過橋梁，而造成落橋，如圖5-18、圖5-19、與圖5-20所示。、圖5-18 支承位移過大致落橋（Nishinomiya-ko bridge，1995阪神大地震）圖5-19 921集集大地震之名竹大橋上構落橋與橋柱破壞圖5-20 921集集大地震江橋上構落橋與橋柱破壞地震時，橋梁位移反應若小于設計長度，雖不致發生落橋，但如果連接橋梁的結構物的安全炬離不夠，將會發生橋梁

3、撞擊連接結構物的破壞模式，致橋梁或連接結構物損壞。2.蓋梁破壞蓋梁的地震破壞，主要有下列三種：（1）剪力容贄不足，尤其地震力與重力的疊加作用下剪力需求更應增加，如圖5-21（2）位于梁端的蓋梁鋼筋錨錠不足，產生描淀破壞。圖5-21 921集集大地震之炎峰橋蓋梁與橋柱剪斷破壞（3）蓋梁的彎矩容量不足。蓋梁承受彎矩，將產生撓曲裂縫，若再承受剪力，則將進一步發生剪力裂縫，使裂縫擴大而發生破壞。3.橋墩（柱）破壞地震時橋墩（柱）的破壞，一般可分為抗彎強度與韌性不足、彎曲-剪力破壞及剪力破壞等三種。其在強烈地震的破壞模式可歸納如下：（1） 縱向鋼筋錨接長度不足，產生縱向鋼筋被抽出的破壞。（2） 縱向鋼筋

4、搭接長度不足而產生搭接破壞，或同一斷面主筋搭接比率過高，形成弱面而玻壞，或閃主筋搭接量過高，且搭接長度不足，引起突然大量主筋搭接破壞。（3） 橋墩（柱）因抗剪力容量不足，或塑性鉸產生剪力容量衰減，而造成剪力破壞（見圖 5-22 圖 5-25）。圖5-22 921集集大地震的烏溪橋橋柱剪力破壞圖5-23 921集集大地震的信義橋橋柱剪力破壞（4） 橋墩(柱)因約束力不足，造成韌性不足的破壞。當橋墩(柱)受地震力位移韌性達23時，混凝土壓應變超過未圍束混凝土可承受的壓應變，表層混凝土發生剝落，核心混凝土強度不足而快速壓碎，主筋因而產生挫屈，強度驟減而無法支撐自重而損壞（見圖5-26）。圖5-24

5、橋柱剪力破壞（1971年SanFernando大地震）圖5-25 橋柱的彎曲剪力破壞（1994年Northride大地震）圖5-26 橋柱的彎曲破壞4. 橋臺旋轉或后仰橋臺旋轉或后仰的破壞，如圖5-27。橋臺破壞模式，大多與軟弱土質有關，除地震時軟弱七樣二也液化外，與橋臺回填土不實也有相當大的關系：橋臺玻壞造成的橋梁損壞，一般存三種：（1） 橋臺后仰位移過大導致落橋。（2） 橋臺旋轉造成落橋，或是橋面板捕擊其他結構物，而造成橋面板或其他結構物損害。（3） 過大的土壓力下，直接導致橋臺損壞致引起橋必結構其他部分的損壞。5.土壤液化土壤液化，如圖5-28若橋梁基礎位于飽和七區，因飽和砂土受地震震動

6、反復作用，將產生土壤液化現象，加大結構物振動反應的振幅，能造成落橋、旦液化的土壤無法提供足夠的支承力，將使橋墩失去支承力而損壞。6.基礎破壞基礎破壞，一般可分為基礎的旋轉和（或）屈版兩種，且可能發生于橋墩（柱）屈服之前。基礎旋轉和（或）關服的程度，與其他破壞模式有絕對的關系.通常可分為10種，如圖5-29所示；或歸納成下列五大類型。圖5-27 橋臺后仰及旋轉的情形圖5-28 921集集大地震的炎峰橋墩址土壤液化（1） 地震造成上壞液化或土壤支承的破壞，形成基礎滑動或傾覆致使埃礎發生較大的位移量。（2） 基礎承受巨大的地震力，致使基礎鋼筋產生屈服彎曲破壞。（3） 墩柱鋼筋伸人基礎，因錨錠不足，造成錨錠破壞。（4） 混凝土產生剪力破壞，造成基礎斷裂。（5） 基樁斷裂或彎曲降伏的破壞。圖5-29 基礎破壞模式示意圖了解橋梁結構劣化與損壞的原因與現象嗎，有利于橋梁檢測時注意構件何處易于產生劣化？發現劣化時，分析研