橋梁加固方案范本橋?梁抗震加固?設計方案?引言隨著?我國現在化?城市和經濟?的飛速發展?，交通線路?的重要性越?加突出，公?路交通是國?民經濟大動?脈，同時，?也是抗震救?災生命線工?程之一。橋?梁工程是公?路工程的咽?喉要道，在?保障公路通?暢中起著至?關重要的作?用。而一旦?地震使交通?線路癱瘓，?將會給國家?和人民帶來?極大的損失?和不便。大?跨度橋梁是?交通運輸的?關鍵樞紐，?對其進行有?效的抗震設?計，確保其?抗震安全性?意義深遠。?一、大跨?度橋梁抗震?設計發展?大跨度橋梁?的抗震設計?是一項綜合?性的工作，?反應比較復?雜，相應的?抗震設計也?比較復雜。?目前，國內?外現有的大?多數橋梁工?程抗震設計?規范只適用?于中等跨徑?的橋梁，超?過使用范圍?的大跨度橋?梁則無規范?可循。我國?公路大跨度?橋梁的抗震?設計規范仍?在初步階段?，存在許多?需要進一步?解決的問題?。近年來，?美國、日本?等一些國家?的（范本）?地震工程專?家提出了分?級設防的抗?震設計思想?，一般可概?括為：小震?不壞、中震?可修、大震?不倒。我國?《公路工程?抗震設計規?范》規定地?震烈度7度?以上地區的?新建橋梁都?必須抗震設?防。其中，?最主要的建?議是要采用?兩水平的抗?震設計方法?，即要求結?構在兩個概?率水平的地?震作用下，?分別達到兩?個不同的性?能標準。?二、抗震設?計“小震?不壞，中震?可修，大震?不倒”的分?類設防抗震?設計思想已?廣為接受，?而能力設計?思想也越來?越廣泛地被?國內外專家?學者所接受?。能力設計?思想要求在?一座橋梁內?部建立合理?的強度級配?，以保證地?震破壞只發?生在預定的?部位，而且?是可控制的?。具體來說?，要選擇理?想的塑性鉸?位置并進行?仔細的配筋?設計以保證?其延性抗震?能力;而不?利的塑性鉸?位置或破壞?機制（脆性?破壞）則要?通過提供足?夠的強度加?以避免。大?跨度橋梁的?抗震設計應?分兩階段進?行：1）在?方案設計階?段進行抗震?概念設計，?選擇一個較?理想的抗震?結構體系;?2）在初步?或技術設計?階段進行延?性抗震設計?，并根據能?力設計思想?進行抗震能?力驗算，必?要時進行減?、隔震設計?提高結構的?抗震能力。?1、抗震?概念設計?對結構抗震?設計來說，?“概念設計?”比“計算?設計”更為?重要。正是?由于地震發?生的不確定?性和復雜性?，再加上結?構計算模型?的假定與實?際情況的差?異，使“計?算設計”很?難控制結構?的抗震性能?，因而不能?完全依賴計?算。結構抗?震性能__?決定因素是?良好的“概?念設計”。?因此，在橋?梁的方案設?計階段，不?能僅僅根據?功能要求和?靜力分析就?決定方案的?取舍，還應?考慮橋梁的?抗震性能，?盡可能選擇?良好的抗震?結構體系。?在抗震概念?設計時，為?了保證橋梁?結構的經濟?性和抗震安?全性，要特?別重視上、?下部結構連?接部位的設?計，橋墩形?式的選取，?過渡孔處?連接部位的?設計以及塑?性鉸預期部?位的選擇。?通常允許橋?梁結構在強?震下進入塑?性工作狀態?，在預期的?部位形成塑?性鉸以耗散?能量，但不?允許出現脆?性破壞，如?剪切破壞。?為了保證所?選擇的結構?體系在橋址?處的場地條?件下確實是?良好的抗震?體系，必須?進行簡單的?分析（動力?特性分析和?地震反應評?估），然后?結合結構設?計分析結構?的抗震薄弱?部位，并?進一步分析?是否能通過?配筋或構造?設計保證這?些部位的抗?震安全性。?最后，根據?分析結果綜?合評判結構?體系抗震性?能的優劣，?決定是否要?修改設計方?案。2、?延性抗震設?計橋梁的?延性抗震設?計應分兩個?階段進行。?1）對于預?期會出現塑?性鉸的部位?進行仔細的?配筋設計;?2）對整個?橋梁結構進?行抗震能力?分析驗算，?確保其抗震?安全性。這?兩個階段可?以反復，直?到通過抗震?能力驗算，?或進行減、?隔震設計以?提高抗震能?力。3、?橋梁減、隔?震設計減?、隔震技術?是簡便、經?濟、先進的?工程抗震手?段。減、隔?震裝置是通?過增大結構?主要振型的?周期使其落?在地震能量?較少的范圍?內或增大結?構的能量耗?散能力來達?到減小結構?地震反應的?目的。在進?行抗震設計?時，要根據?結構特點和?場地地震波?的頻率特性?，通過選用?合適的減隔?震裝置、相?應參數以及?設置方案，?合理分配結?構的受力和?變形。一方?面，應將重?點放在提高?吸收能量能?力從而增大?阻尼和分散?地震力上?，不可過分?追求加長周?期。另一方?面，應選用?作用機構簡?單的減、隔?震體系，并?在其力學性?能明確的范?圍內使用。?減、隔震設?計的效果，?需要進行?非線性地震?反應分析來?驗證。大?量研究表明?，最適宜進?行減、隔震?設計的情況?主要有：?1）橋梁墩?柱較剛性，?即自振周期?較小;2?）橋梁很不?規則，如墩?柱的高度變?化較大，有?可能導致受?力不均勻;?3）預測?的場地地震?運動的能量?主要集中在?高頻分量，?而低頻分量?的能量較少?（淺震、近?震、巖石地?基）。因此?，要根據結?構特點和場?地震動特點?決定是否要?進行減、隔?震設計，以?及采取什么?減、隔震裝?置。近年?來國內外學?者提出在橋?梁結構中設?置粘滯阻尼?器來改善結?構的抗震性?能，已在多?座橋梁中得?以應用。有?研究表明：?將隔震支座?與粘滯阻尼?器組合使用?既能減小結?構地震力，?又能有效地?控制梁__?_移及墩、?梁相對位移?。三、抗?震加固技術?在決定一?座橋梁是否?如何加固以?前，應先評?估其抗震能?力。主要是?先決定墩柱?的破壞形式?及墩柱的最?大延性能力?，其次計算?整體屈服的?地震加速度?及整體的最?大延性能力?，最后算出?橋梁的抗震?能力ac值?。1、橋?梁震害介紹?從我國歷?次破壞地震?中，調查得?到的公路橋?梁震害產生?的主要原因?有以下幾類?：（1）?支承連接件?失效——由?于上下部結?構產生了支?承連接件不?能承受的相?對位移，使?支承連接件?失效，上部?與下部結構?脫開，導致?梁體墜毀。?由于落梁的?強烈沖擊力?，下部結構?將遭受嚴重?破壞。支承?連接件失效?的原因，主?要是設計低?估了相鄰跨?之間的相對?位移。為了?解決這個問?題，目前國?內外的通常?做法是增加?支承面寬度?和在簡支的?相鄰梁之間?___縱向?約束裝置。?（2）下?部結構失效?——主要是?指橋墩和橋?臺失效。橋?墩和橋臺如?果不能抵抗?自身的慣性?力和由支座?傳遞來的上?部結構的地?震力，就會?開裂甚至折?斷，其支承?的上部結構?也將遭受嚴?重的破壞。?鋼筋混凝?土柱式橋墩?大量遭受嚴?重損壞，是?近期橋梁震?害的一個特?點。其原因?主要是橫向?約束箍筋數?量不足和間?距過大，因?而不足以約?束混凝土和?防止縱向受?壓鋼筋屈曲?。目前的解?決辦法是通?過能力設計?和延性設計?，使橋梁的?屈服只發生?在預期的塑?性鉸部位，?其余結構保?持彈性。?（3）軟弱?地基失效—?—如果下部?結構周圍的?地基易受地?震震動而變?弱，下部結?構就可能發?生沉降和水?平移動。如?砂土的液化?和斷層等，?在地震中都?可能引起墩?臺的毀壞。?地基失效引?起的橋梁結?構破壞，有?時是人力所?不能避免的?，因此在橋?梁選址時就?應該重視，?并設法加以?避免。如果?無法避免時?，則應考慮?對地基進行?處理或采用?深基礎。?2、研究現?狀針對橋?梁在地震中?的震害類型?，目前，國?內外橋梁抗?震加固主要?采取以下?技術措施：?（1）在?伸縮縫、鉸?和梁端等上?部接縫處采?用拉桿、擋?塊或者增加?支承面寬度?等措施，以?防止落梁震?害的發生;?（2）增?加鋼筋混凝?土橋墩的橫?向約束，提?高其抗彎延?性和抗剪強?度，防止橋?墩彎曲和剪?切震害;?（3）采用?減隔震技術?及專門的耗?能裝置，提?高橋梁的抗?震性能。例?如采用鉛芯?橡膠耗能支?座等。對隔?震而言，利?用周期、阻?尼與位移等?相依變量進?行參數分析?，配合加固?目標的訂定?，最后提出?結合位移設?計法的隔震?裝置加固設?計程序。隔?震裝置的分?析采用鉛芯?橡膠支座（?lrb）以?及摩擦單擺?支座（fp?s）兩種。?對減震而言?，亦可結合?位移設計法?進行減震加?固設計?？?使用替代結?構法，將結?構以等效勁?度及等效阻?尼比以線性?迭代的方式?來進行粘滯?性阻尼器的?加固設計。?3、發展?趨勢從橋?梁震害調查?中發現，遭?受嚴重破壞?和倒塌的橋?梁結構，絕?大部分是源?于落梁和抗?彎延性不足?。因此，國?外主要的多?震國家，開?始強調橋梁?結構整體的?延性能力，?其它一些國?家則在原有?規范的基礎?上，也相應?地對保證橋?梁結構整體?的延性能力?，并通過設?計和構造保?證橋梁結構?的整體延性?能力。為了?保證結構的?整體延性能?力，目前通?常的做法是?增加防落梁?構造措施和?在預期出現?塑性鉸的關?鍵部位增加?橫向約束，?以提高橋墩?的抗彎延性?和抗剪強度?。從加固的?對象上來看?，美國、日?本等橋梁抗?震加固水平?最高的國家?，已經把加?固的重點從?以前單一?的防落梁構?造措施，轉?移到重視橋?墩整體延性?上來，以保?證加固后的?橋梁與新建?橋梁的抗震?能力相當。?國內外地震?工程研究人?員總結了近?年來國內外?的震害資料?，開始檢討?過去單純“?強度抗震”?設計的指導?思想，研究?考慮基于性?能的抗震設?計原則?；?于性能的設?計被廣泛的?認為是未來?結構抗震設?計規范的基?本思想。抗?震設計的性?能指標，可?以是單一指