抗震设防论文范文

2022-05-09

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《抗震设防论文范文(精选3篇)》,供需要的小伙伴们查阅,希望能够帮助到大家。摘要:近年来,社会进步迅速,我国的桥梁工程建设的发展也有了很大的改善。在道路工程的建设过程中,桥梁工程建设是非常重要的一环。桥梁工程的建设质量,直接影响着人们的出行安全。由于桥梁工程的施工环境较为复杂,并且需要桥梁工程具有足够的承载力和稳定性,因此对于桥梁工程的结构设计提出了更高的要求。

第一篇:抗震设防论文范文

大型桥梁工程的抗震设防标准探讨

【摘要】在桥梁工程整体设计当中,抗震设计显得至关重要。基于抗震设计中有一个问题需要进行及时有效解决,即为抗震设防标准。在本课题探究过程中,笔者首先对桥梁工程的抗震设防标准决策进行了分析,进一步对大型桥梁工程的抗震设防标准进行了探究,希望以此为大型桥梁工程整体设计的完善提供一些具有价值性的参考依据。

【关键词】桥梁工程;抗震设防标准;决策

0.引言

众所周知,地震具有突发性与毁灭性等特点,在社会经济及交通业高速发展的背景下,对于桥梁工程,使用具有合理性及科学性的抗震设防措施便有着实质性的作用及价值。通过查阅与桥梁震害相关的资料,发现:在遭遇震害后受到毁坏较少的是桥梁上部结构;而遭遇破坏较为严重的则是桥梁的上部结构[1]。而桥梁结构体系当中,抗震性能最弱的便是桥梁支座,支座产生震害情况极为常见。显然,如果没有抗震设防作支撑,那么诸多桥梁工程将会存在极大的安全隐患。鉴于此,本课题对“大型桥梁工程的抗震设防标准”进行探讨与研究具有尤为深远的重要意义。

1.桥梁工程的抗震设防标准决策分析

对于桥梁工程的抗震设防标准,其科学决策是非常难的,因为关于桥梁工程的地震损失分析,在目前条件下是很难进行的。由此可见,现状下大部分桥车工作抗震设防标准的主要决策方法所依靠的分为两类:其一是人们的主观判断;其二是工作者长期积累的工作经验。

对于工程的抗震设防标准,指的是在一个行业中所具备的最低设防标准,主要体现两方面的内容:其一是政府的行为;其二是政府的决策。与此同时,也可以当作是某一项重大工程所使用的实际抗震设防标准,需比行业的最低标准高,并且需要相关业务对具有规范科学优势的决策进行抉择及应用。比如我国的《公路工程抗震设计规范》[2],其中便做出了相关准则:设防标准是指,基于全国范围以内,全部公路桥梁必须达到的最低设防标准。

但是此标准存在的缺陷便是没有对我国不同地区的经济水平及人口密度分布进行考虑。对于工程抗震设防标准,需充分重视的两个重要原因:其一,经济原因;其二,社会原因;其中,在社会原因中,最为突出的是人员伤亡。

在我国,通常是由政府部门掌握桥梁工程的最低抗震设防标准的决策权,现已颁布的《公路工程抗震设计规范》使用的设防标准是五十年基准期10%超越概率,对于重要结构物的设防等级,主要使用重要性系数充分体现出来[3]。然而,实际上此做法不具科学性。因此,此种做法在很大程度上对工程结构所遭遇的地震危险进行了夸大或者缩小。与此同时,也在很大程度上使工程结构的抗震效果得到了强化或弱化。对地震重现期采取有效的调整措施是比较规范的方法。

大型桥梁工程具有投资规模大的特点,在交通网络当中,具有十分重要的价值作用,在遭受损害之后要想修复便具备极大的困难,同时也会造成很大一笔经济损失。因此,大型桥梁工程在抗震设防标准的决策及选择方面,与之前所提到的最低抗震设防标准,一般要低一些。现状下 ,对于大型桥梁工程,所使用的抗震设防标准。一般情况下,是需要业主对其他大型桥梁工程现已应用的抗震设防标准进行分析,然后将其作为参考标准,并以该项工程的实际情况为依据,例如自身经济能力、能够承受的风险范围等,进一步采取合理科学的决策,还有报批。

2.大型桥梁工程的抗震设防标准探究

2.1多级设防的抗震设计思想

在各国认识到大型桥梁工程抗震设防的重要性的情况下,多级设防的抗震设计思想出现,主要体现在以下几方面:

(1)双水准设防及三水准设防两阶段设计[4]。在认识到单水准存在诸多不足的情况下,中国、美国等国家的地震工程专家便先后提出了分类设防的抗震设计思路,其抗震设计思想提出了三方面的要求:基于小震作用之下,结构物无需修理,还可以正常使用;在中震影响之下,若结构物无严重损坏,经过修理之后还能够继续进行使用;基于大震作用下,结构物可能会有很严重的破坏,但不会倒塌。在这里需要充分注重的是,对于多遇地震、偶遇地震及鲜少地震,均是相对的,其决定需要结合工程所在地区地震活动性进行综合考虑。在我国,使用两水平抗震设计方法的大型桥梁工程诸多,包括南京长江二桥、南浦大桥、广东虎门大桥以及杨浦大桥等。

(2)三水准设防三阶段设计。在使用三水准设防三阶段设计的抗震设计方法时,有学者明确指出,需要充分保证设计可以和三个设防水准的要求相满足。与此同时,需要将桥梁位于交通网络上的位置的重要性作为参考标准,进一步对具有合理科学优势的抗震设防标准进行使用[5]。使用三级设防及三阶段设计的抗震设计方法的大型桥梁工程如香港昂船洲大桥。

2.2我国大型桥梁工程的抗震设防标准

大型桥梁工程抗震设计不管应用什么样的抗震设计方法,都不能将设防水准当作是唯一的参数,而是需充分明确每一设防水准所相应的结构性能要求,进一步对相应的验算指标进行明确。在国内,大部分大型桥梁工程所使用的抗震设计方法均为“两水平”形式的,其抗震设防标准通常是:P1:50年,10%;验算强度是:P2:50年,2%~3%[6]。验算位移或者变形。如表1,便是我国一些大型桥梁工程的抗震设防标准。这些强烈的抗震设防标准存在的缺陷主要体现为对桥梁结构的性能要求较为模糊、不具明确性。

表·1 我国部分大型桥梁工程的抗震设防标准

工程名称 设防标准

江苏润扬大桥

P2: 50年2% (重现期2475年),验算位移或变形

江苏江阴大桥、南京二桥

P2:50年,3% (重现期1642年),验算位移或变形

南浦大桥、上海杨浦大桥

P1:50年,10% (重現期475年),验算强度

3.结语

对于桥梁工程抗震设防标准的科学决策,无疑是极具复杂性的问题,要想使决策真正体现出实效性与科学性,还要做好多方面的研究工作。现状下,桥梁工程的最低抗震设防标准的决策权通常掌握在政府部门受伤。而对于一些大型桥梁工程,所使用的抗震设防标准均需高于最低设防标准,需要业务结合自身工程的经济能力及能够承受的风险范围进行充分考虑,进一步采取科学合理的决策及报批。笔者认为,大型桥梁工程的抗震设计需要采纳多级设防的抗震设计思路,这样才能为大型桥梁工程整体设计的完善提供保障及有效依据。

【参考文献】

[1]胡献竹.基于风险的大型桥梁工程抗震设防标准决策[J].科技资讯,2012,09:47-52.

[2]唐光武.兰海燕.中国公路桥梁抗震设防标准的发展和评价[J].公路交通技术,2011,06:39-43.

[3]邹勤.马玉宏.崔杰.近海隔震桥梁基于性态的抗震设防标准[J].自然灾害学报,2014,01:57-63.

[4]徐秀丽.徐清清.李雪红.李枝军.扩建改造桥梁的抗震设防标准研究[J].桥梁建设,2014,04:91-95.

[5]崔光耀.王明年.于丽.林国进.基于汶川地震隧道震害特点的抗震设防标准评价及建议[J].灾害学,2013,02:20-24.

[6]马玉宏.温留汉·黑沙.赵桂峰.崔杰.韩富平.粤港澳三地桥梁抗震设计地震动参数比较研究[J].四川建筑科学研究,2012,05:127-132.

作者:胡伟宾

第二篇:桥梁结构抗震设计与设防措施

摘要:近年来,社会进步迅速,我国的桥梁工程建设的发展也有了很大的改善。在道路工程的建设过程中,桥梁工程建设是非常重要的一环。桥梁工程的建设质量,直接影响着人们的出行安全。由于桥梁工程的施工环境较为复杂,并且需要桥梁工程具有足够的承载力和稳定性,因此对于桥梁工程的结构设计提出了更高的要求。

关键词:桥梁结构;抗震设计;设防措施

1桥梁减隔震技术

1.1原理

桥梁减隔震技术原理是应用阻尼器设备、减震支座设备等,将已经传递进桥梁结构的内能量消除,以规避震动产生的能量对桥梁的主体结构产生影响。因此,需要相关技术工作人员在桥梁设计时,应用减隔震技术,提升整体桥梁工程位移量,选取最佳模式,以避免桥梁结构被破坏。该项技术的关键点在于将柔性装置设备引入其中,从而保证桥梁工程的结构部件。与此同时,桥梁减隔震技术中引入阻尼设计可以快速地消耗地震产生的能量。若是地震的能量传送到桥梁工程结构的上部或是减隔震结构时,其整体结构将会受到影响。

1.2特征

在桥梁工程抗震设计过程中,应用该种技术的首要目标是使用减隔震设备消耗地震所产生的能量,以延长桥梁结构的周期性,降低震后给桥梁结构造成的损伤度。对桥梁工程实施减隔设计,其关键点在于保障设计的科学性与合理性,确保抗震系统构件的弹性和可塑性。该项技术的应用可以显著降低工程成本,还可以使桥梁结构的抗震性能进一步得到提高,这种设计一般都会超出常规的抗震设计,需要对桥梁的主体结构进行维护,降低桥梁工程的墩柱延性。

1.3要表现形式

通常来说,地震对桥梁结构的破坏集中体现在桥梁支撑体系以及桥梁下部结构上,主要表现为以下8种形式。(1)支座破坏。主要包括支座卷曲、脱空、滑移、剪切等破坏,支座失效有时会导致桥梁体系改变,从而影响下部结构的受力。(2)桥墩弯曲破坏。主要表现为双柱墩墩顶及墩底塑性铰周围产生环向裂缝、混凝土压溃、保护层剥落、主筋屈曲外鼓。(3)桥墩剪切破坏。墩身出现斜向剪切裂缝或墩身断裂,从而导致混凝土大量剥落,桥墩失效。这种破坏模式对相对刚度较大的桥墩尤其明显,属于脆性破坏,危害较大。(4)墩柱弯剪组合破坏。墩身同时出现弯曲裂缝和剪切裂缝,最终桥墩以剪切破坏失效。(5)盖梁破坏。在竖向地震作用下,桥墩与盖梁连接部位产生裂缝并沿盖梁扩展最终导致盖梁梁体破坏,对基于性能的桥梁抗震设计而言,盖梁梁体破坏是不允许的,因此,对常规桥在设计中对盖梁而言必须采用能力保护的原则加以设计,确保安全。

2抗震设计中存在的问题

随着我国经济发展水平的不断提高,社会发展所需要的各类资源和技术应运而生,例如公路桥梁技术随着私家车的普及而得到了较大的提升。在公路桥梁的发展过程中,新型的具备美观特性以及简约造型的桥梁逐渐代替了传统的复杂沉重的桥梁。在修建桥梁时,其中一项最重要的考量因素就是桥梁的抗震性能,因此在进行桥梁建设前,相关设计施工人员应当对施工现场进行详细的调研.

2.1下部结构易发生开裂、变形

在桥梁下部结构施工过程中,其中一项重要的施工环节就是地基填土。一般在地震发生的时候,桥梁会产生较大的晃动,这种晃动会使得桥梁地基的填土出现松动,使地基无法对桥梁形成有效的支撑,导致桥梁的结构出现不稳定的情况,更为严重的是,强烈的地震会使得土体发生液化现象。发生这种情况时,桥梁彻底失去了支撑,就会倾倒。除了地基填土造成的影响,桥墩也是桥梁下部结构受地震影响较大的部分。在发生地震中,桥墩中的钢筋会出现明显的变形,使得桥梁的支撑力大幅度降低,严重的地震会导致桥墩倒塌。

2.2上部结构易发生扭转、位移

我国的地理环境较为复杂,在多个地震带的影响下,我国的地震数量和频次都较大。在地震发生的过程中,桥梁的上部结构会产生剧烈的震动,如果发生较为强烈的余震,还可能会使桥梁的支撑系统失效,桥梁的支座连接变得更加不稳定,直接引发桥梁倒塌。因此,地震会导致桥梁的传力和受力体系遭到严重的破坏。

2.3支座的底部应力平衡能力不足

在桥梁支座底部施工时,材料会对施工的质量产生较大的影响。支座底部是桥梁的主体支撑系统,为了避免支座出现问题或受到地震的影响,应当在施工时注意施工质量,如果施工不符合设计标准,支座之间的构造没有进行有效的连接,作用力无法由上至下进行有效地传递,都可能使支座发生变形,引发严重的后果.

3减隔震技术的具体应用

3.1黏滞阻尼器的应用

黏滞阻尼器属于减隔震装置中的耗能装置,其通过借助液体的黏性而发挥阻尼效果,进而可以将震动力带来的能量直接消耗,避免对桥梁结构产生振动影响。黏滞阻尼器主要构造包括缸筒、导杆、黏滞流体以及活塞等,当震动力发生且对其产生作用之后,黏滞阻尼器中的活塞就会在缸筒中进行相对运动,而黏滞流体则会沿着缸筒空隙流动,这一过程中就会形成阻尼力,所出现的震动力随着这一动作过程也会逐渐被消耗,进而实现了减震效果。在桥梁结构设计中,通过将其安装设置在地塔梁之中,主要目的在于避免桥墩出现变形问题,有效提升桥梁整体结构的稳定性能,也发挥出较强的抗震效用。

3.2高阻尼支座的应用

支座在桥梁结构中是非常重要的结构部件,其主要作用是连接桥梁的上下部位结构,同时发挥竖向荷载的作用,刚度较强。因此其水平方向的刚度就相对较弱,当地震发生后,所形成的荷载作用使得桥梁结构的震动周期扩大,由此可以降低震动对结构产生的影响。为了进一步强化桥梁支座的减隔震效果,在桥梁结构设计中通常选择运用高阻尼支座,较为常见的有铅芯橡胶支座和高阻尼支座。其中铅芯橡胶支座指的是在板式橡胶支座中心处直接压入铅芯,重构橡胶支座原本的阻尼性能,由此形成的铅芯橡胶支座具有较强的阻尼性能。由于铅芯的屈服剪力小,力学性能好,剪切刚度高,因此对该种支座进行应用时,可以极大程度上消耗大量的地震力能量,减少对桥梁结构的影响作用,从而实现提升桥梁结构性能的作用。同时,铅芯的刚度较高,不易发生变形,因此即使面对地震力时其依然可以保持较为稳定的形态,而且也能够弹性调整自身的刚性,以进一步规避变形问题的产生,增加桥梁结构使用寿命,防止桥梁遭受过度破壞。但由于铅芯本身的成本较高,将其压入板式支座后所形成的铅芯橡胶支座在施工时规模也比较大,因而许多桥梁工程施工过程中为控制成本支出很少运用此种类型的支座。

3.3摆式滑动摩擦支座的应用

摆式滑动摩擦支座也是桥梁结构设计中经常使用的减隔震装置之一,其构件包括钟摆装置和滑动摩擦装置两部分,应用原理是基于钟摆原理而实现的减隔震目的。一方面球面的钟摆式运动能够将桥梁结构的运动周期实现进一步延长,进而可以达到隔震效果;另一方面支座在滑动界面中进行滑动时,会产生摩擦,而摩擦可以有效减震,降低震动的强度。由于支座的滑动线路并不是直线形式的,而是具有弧度的滑动界面,也可以促使桥梁结构的运动周期得到延长,因而更能够将地震力的冲击力进行缓解,减轻地震力的影响,有效增强桥梁结构的抗震性能。由于地震发生后,会导致桥梁发生位移现象,位移的过程中会导致支座平面受到磨损,因此需进行定期的维护和保养。

参考文献

[1]左维,汪竹英.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用[J].交通世界,2020(31):114-115+139.

[2]王兆旦,王华,逄鹏程.桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用[J].工程建设与设计,2020(21):131-132+135.

作者:赵宗强

第三篇:小城镇建筑抗震设防问题的相关分析

(贵州理工学院 550000)

摘 要:地震灾害是无法避免的,一旦发生就会导致房屋倒塌,造成严重的经济损失。小城镇建筑质量普遍不高,在建筑时没有考虑到抗震,发生5级以上地震,会导致房屋倒塌。为了提高小城震的抗震能力,要加大抗震意识,规范建筑方式。本文主要针对小城镇建筑抗震设防问题进行分析,并提出了抗震设防建议。

关键词:小城镇;抗震设防;问题;建议

前言:我国是地震多发国家,地震活动具有强度大及活动频率高等特点。小城镇通常是指县政府所在地,其规模要小于城市,但是又具备城市发展的基本要素,是农村地区向城市过渡的产物。我国的小城镇具有发展潜力大、分布广等特点,有助于带动周边农村地区发展。随着城市建设的快速发展,小城镇建设数量逐渐提高,但是却没有考虑到抗震设防工作,一旦发生地震将会给小城镇发展造成严重的影响。

一、小城镇建筑抗震设防存在的问题

(一)抗震意识不强

小城镇实现了农村向城市的过度,但是内部建筑仍然保留了大量的农村建筑,老旧房屋较多,抗震能力较差。虽然有很多新型的建筑,但是由于缺乏抗震意识,在建筑过程中没有注意对抗震结构的应用,设计施工方式不合理,抗震性能较差,存在诸多安全隐患。

(二)规划不合理

由于小城镇的发展建立在原有农村的基础上,其扩建及改建工作缺乏科学性,在房屋建筑时,大都没有经过合理的勘察及规划,导致基础抗震环节较为薄弱。小城镇内部的大多数建筑都是依山而建,一旦地震发生,山体极易产生泥石流现象,并且小城镇内部的建筑呈高低错落及密级分布,建筑之间的距离较近,彼此容易受到影响,一旦有建筑出现坍塌,将会直接影响周围的临近建筑[1]。

(三)施工设计不合理

施工设计不合理,直接影响工程的建设质量,由于施工人员无法了解建筑物的结构承受力,建筑物设计不合理,大多数建筑设计都是按照施工图纸的要求进行施工,圈梁设置及构造柱设计不合理,随意加大开间现象时有发生。另外,还存在新旧建筑混搭现象,当地震发生时,建筑物会出现崩塌现象,导致建筑物出现严重的倒塌现象。当前,一些低矮的建筑物主要以自建为主,建筑工人以木工师傅和泥工师傅为主,施工人员的专业技术性不强,整体的施工技术较为薄弱,存在钢筋配置不合理、砂浆强度不够及不饱满现象,导致建筑物整体质量无法达到坚固性,无法抵御地震所造成的危害。

(四)监管体制不健全

小城镇建筑存在监管体制不健全现象,没有专门的机构给各项施工工作以指导,导致各项施工内容无法按照法律法规的要求开展建设,大多数建筑存在严重的地方保护主义,招投标存在严重的问题。一些大型的公共建筑虽然有相关的施工程序,但是各项施工内容仅限制于在程序化的施工过程中,无法给予施工以指导,不能起到实质性的施工效果,导致施工质量较差。

(五)建筑缺乏特色

小城镇的整体建筑存在更新缓慢极缺乏地方特色等情况,大多数小城镇建设主要是采用混合式的建筑结构,商住楼在小城镇内较为普遍,上层住人,下层经商,有着较高的利用率。但是该种建筑形式,存在抗震性能差及结构形式不合理等现象,在目前我国的大中城市内很少被应用,但是却成为我国小城镇的主流建筑。该种混合建筑的整体结构性能较差,在地震时,极容易出现坍塌现象,导致建筑物造成不同程度的损害。另外,还有很大一部分建筑主要是使用预制楼板建造形式,在地震发生时,由于连接的不牢固,导致建筑物坍塌,造成较大的人身伤亡现象。受地域性影响,我国各个地区的建筑形态都存在着一定的差异,地质条件的不同及住房习惯的不同,导致建筑物的结构及形式存在多元化特点。因此,在小城镇建设过程中,存在标准图集很少情况,严重影响小城镇的发展,小城镇的建设理论存在严重不足,难以在实际的建筑过程中形成系统化的指导建议及指导措施[2]。

二、小城镇建筑抗震设防的建议

(一)建筑选址

合理选址直接影响建筑的稳定性,大多数小城镇位于丘陵、山地、靠近自然景观地带。因此,在建筑选址中,应选择开阔、基岩稳定、密实、平坦及均匀的硬土地带,严禁将房屋减灾软弱土、山丘及河岸边缘。严禁将房屋建筑健在易出现自然灾害的泥石流、崩塌、滑坡及地裂处。小城镇在建设时应遵循以下要求:还要结合地形要求及使用要求、根据建筑场地的地质条件,因地制宜的建造边坡工程,避免在稳定性差的边坡及强风化岩质边坡处建设,明确当地抗震设防烈度,保护地基。

(二)建筑设计

建筑设计方法直接影响建筑使用功能、建筑造价的合理性、建筑设计的安全性。高层建筑的设计工作需由专业的设计团队来进行设计,将设计出来的建筑图纸供百姓选用。提高小城镇抗震能力构造要满足以下要求:第一,对于一些以砌体称重为主的房屋建筑,層高不应超过3.6m,石砌墙体为主的房屋建筑层高不宜超过3m。将门窗洞边质内墙阳角之间的距离控制在6、7度要大于1m,8度大于1.5m。门窗洞边与非承重墙之间的距离保持在6、7、8度要大于1m,承重墙厚度要大于240mm。非出入口处墙厚度要保持在6、7、8度小于0.5m,要确保主体墙体与附加构件及装饰物之间的连接,避免地震发生时,由于振动对人造成伤害。第二,做好填充墙刚度控制,填充墙建设时要确保墙体竖向及结构水平的均匀性,与主体墙体进行可靠的连接。框架结构设计要依据防设标准要求来设计,对于一些设计形式简单、横、纵墙沿平面布置的墙体不能保持对齐,不能将楼梯间设在房屋的拐角处,建筑结构要保持侧向刚度,要确保墙体的竖向布置,避免出现刚度突变现象,门窗间墙在设计时,通过增大构造柱截面积配筋来实现,对于原本未设置构造柱部位,要通过增加构造柱来实现。第三,建筑建造间距要与倒塌时不会对其他建筑造成破坏及有利于消防设计为宜,不宜建连体房。需要将现浇混凝土板作为楼板建设的首选,采用混凝土预制装配,要确保各预制板之间的有效连接,提升楼板建设的整体性[3]。

(三)建筑施工

在建筑施工中,对混凝土使用的保养条件、保养期及饱满度都有着较高的要求,要依据混凝土施工要求开展设计施工,对于内外墙交接处、纵横墙交界处及外墙拐弯处等容易出现开裂脱节的区域,要做好链接工作。在需留槎时,要按照规范留斜槎,而不要留直槎。另外,还需要对墙体的拉结钢筋数量及长度等做好规定,提升砌筑砂浆强度等级[4]。

结论:随着小城镇的建设及发展,人们的生活质量及居住环境都得到了较大程度的提高。为了避免地震对建筑造成的损害,要将抗震性能作为小城镇建筑发展的主体,树立抗震意识,明确目前小城镇建筑在建设中存在的问题,加大对抗震检修工作的严格管理,采取合理有效的抗震措施,避免房屋出现严重的坍塌现象。

参考文献:

[1]刘蕾. 村镇建筑抗震设防的问题及现状[J]. 黑龙江科技信息,2013,12:189.

[2]肖承波,王德华,高永昭. 四川新農村建设中农村居住建筑的抗震设防问题[J]. 工程建设标准化,2014,06:57-60.

[3]王国昌. 甲类建筑抗震设防的超越概率问题[J]. 城市勘测,2013,06:172-173.

[4]刘光绅,吴建奇. 建筑结构抗震设防设计中的若干问题探讨[J]. 山西建筑,2010,03:76-77.

作者:郑云强

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