桥梁减震

桥梁减震
地震瞬间,天崩地裂。面对这突如其来的灾难,我们往往束手无策。地震不仅给人民大众的生活带来了巨大的痛苦,也给我国的基础设施如公路桥梁等带来巨大损伤。
以下是我到的汶川地震中的桥梁损坏情况:
在重灾区、极重灾区的469座公路桥梁中,4.5%的桥梁完全损毁,4.3%的桥梁出现严重破坏,31.3%的桥梁出现中等破坏,48.3%的桥梁出现轻微破坏,11.6%的桥梁未出现震害。
面对突发的灾难以及巨大的损失,各国的桥梁工作者都开始了桥梁减震方面的研究,并取得了一定的成就。
下面两位专家是我到的中国研究桥梁减震的科学家以及他们的一些成就:
范立础——三管齐下抗震减灾
近五十年来,范立础在桥梁结构理论方面获得多项研究成果。特别是在唐山地震后,在国内
开创了大跨度桥梁抗震设计及非线性地震反应分析方法的研究,在土木工程防灾国家重点实验室建立了桥梁抗震学科,形成了一支高水平、稳定的学科研究队伍。创造性地提出了三水准设防三阶段设计的桥梁抗震设计理论,并主持编制大型应用软件,对桥梁减震、延性及特异桥梁抗震设计作出卓有成效的研究,成果已应用于三十多座桥梁,如上海杨浦大桥、长江江阴公路大桥、上海双层高架、立交桥等。
1976年的唐山大地震,敲响了建筑防震的警钟。范立础表示,当时他们去唐山灾区调研,发现房屋构件根本不防震,才会导致如此重大的损失。回来之后范立础就接手了研究桥梁抗震技术这一课题。
地质建模 在桥梁寿命期内,破坏性地震发生概率非常小,要求结构所有构件都能抵御极端地震而不发生损伤,既不经济又不现实。范立础院士经过深入研究,提出了基于寿命期与性能的大跨桥梁抗震设计方法,用尽可能少的投入,实现桥梁大震不倒、中震可修、小震不坏,突破了如何经济合理地保证大桥抗震安全性的关键技术难题。
如今,“大跨高墩桥梁抗震设计关键技术”已在国家行业标准《公路桥梁抗震设计细则》中得到体现,并成功应用于多座世界顶级大桥的抗震设计中。据统计,我国正在建设的400
米以上大跨度桥梁有23座,其中16座采用了范立础团队的成果。他因此被誉为“彩虹的脊梁”。硒化卡拉胶
远红外烘干炉重大工程强制装强震仪
2008年5月12日,突如其来的汶川大地震夺去了数万同胞的生命,不少桥梁瞬时垮塌。范立础团队的技术成果应用于四川雅泸高速公路的30余座桥梁都完好无损。作为一位桥梁抗震专家,范立础多次参加相关研讨、讲座,为灾后重建工作献言献策,并向公众普及科学知识。
范立础认为,国内强震记录台站偏少,在重大工程建筑物上安装强震仪、风速仪,记录和观察地震期间的相关数据,非常有必要。但由于强震仪价格不下10万元,比较昂贵,范立础就建议在地震区的新建高层建筑中强制安装,费用由开发商承担。
引入“工程法医”制度
针对地震后不少人以房屋是否倒塌来判断其建筑质量优劣的状况,范立础呼吁,我国要引入“工程法医”制度,通过多种检测手段综合确定建筑毁损的原因。他说,地震中建筑倒塌
的原因不仅涉及地震本身的因素,还要从建筑设计、出图纸、施工等多个环节进行严密细致的评估。范立础希望,“工程法医”对灾区建筑进行全面细致的“体检”,为形成适用于我国的强震区建筑标准提供科学依据,并对建筑设计、施工单位实行问责制。
“以柔克刚”减震、隔震
自由草“大地震持续时间短,破坏力 强,要做到大桥毫发无损就要在经 济上付出极其高昂的代价,因此国际上的共识是:‘不倒’、‘可修’最重 要———只要大桥不倒,就能为后续 救援提供许多便利。”范立础说,正是在这一理念指引下,课题组发展出了一套“以柔克刚”的减、隔震技术:他们发明了一系列双曲面全钢减震支座,就像为大桥桥墩装上了一个可以360 度滑动的关节,当地 震波冲击大桥时,这个关节就会滑 动,卸掉大部分冲击力,避免大桥因 “硬碰硬”而粉身碎骨;他们又将阻 尼器安上了大桥,相当于给大桥垫 了个软垫子,“这就像打太极拳,硬 挡容易受伤,但只要稍稍避让,就能 保护自己”。
汶川地震中,四川雅泸路高速 公路上30 余座桥梁完好无损,这得益于这些桥梁在建设过程中,采用 了课题组研发的成本低廉的弹塑性 抗震挡块。从而间接验证了该项目 的相关理论和方法。
同时,项目开发研制出的大吨位双曲面全钢减隔震支座,最大竖 向承载能力达8000 吨,突破了我国 大型桥梁减隔震技术的应用瓶颈。 2008 年6 月通车的苏通长江大桥 其5 公里的引桥因为采用了这一技 术,直接节约工程造价约3.9 亿元。
周福霖:中国抗震标准应该提高
平行流冷凝器“能推广好有效而成熟的创新抗震技术,在地震灾害中拯救千千万万的人,那么我今生今世就值得了。这是我一生的事业。”周福霖如是说。他介绍说:“隔震技术就是在建筑物的下方采用橡胶垫等,地震发生时,让建筑在橡胶垫上滑动,从而减少地震对建筑物的震动。通过深入的理论推导和成百次试验验证,该技术的采用可把建筑物的地震反应降为1/4——1/8,也就是提高抗震安全度4—8倍,是目前最为安全、适用、经济的工程抗震技术之一。”
周福霖院士透露,日本已有4000多栋隔震房屋,中国只有1000多栋,其中广州有20多栋。而减震房屋在日本已非常普遍,但在中国还不普遍。他认为,隔震、减震、消能控震都是“以柔克刚”抗震的好办法,是未来的发展潮流,其效果远远好过加粗房屋柱子“硬抗”。
建隔震房子是潮流
提到房子抗震,周福霖特别介绍其“有效又不贵”的结构隔震减震(橡胶隔震)技术。简单来说,就是在建筑物下面做一个柔软层,地震来临时能起到“以柔克刚”的效果,由传统的“硬抗”转成了“软抗”。该技术经过台湾海峡7.3级地震和云南武定6.5级地震的考验,相比传统抗震房屋的激烈晃动、屋内人站立不稳、悬挂物摇摆,采用这一新技术的抗震房屋中人们则几乎没有震感。
“日本的抗震水平比较高。目前日本和我国都在研究隔震减震技术。在日本,超过60米高的建筑,都要采取减震。比较重要的建筑,都要隔震。隔震减震是世界上目前认为最理想、最有效的抗震办法。日本现在已经有4000多栋隔震房屋,我国只有1000多栋,其中广州有20多栋。减震房屋在日本已经非常普遍,但在我国还不普遍。”
周福霖说,采用隔震技术的,国内最高能做到20多层,但日本50层的楼房也可采用隔震技术。中高房屋,我们采用减震技术。房屋隔震减震是未来的发展潮流,未来二三十年,我国会用得越来越多。带写字板的椅子
自建房花费并不多
“如果采用隔震技术,每平方米的造价只需增加200元,而建筑的地震反应则可降到1/4-1/8。”周福霖介绍,目前我国采用隔震、减震技术的建筑有1000多栋,广州有20栋左右。广州塔、广东科学中心等标志性建筑都采用了这项技术,广州塔的钢管混凝土结构可抵抗7.8级地震。
周福霖介绍,针对乡镇农村自建房的结构特点,他们研发了一套有效的隔震、减震技术。“我国很多农村自建房都是砖式结构,抗震能力非常差。这项隔震技术的造价仅为50元/平方米,农民还是可以承受的。
中国抗震标准该提高了
“日本9级大地震给我们警醒,中国的抗震设防标准已经到了必须提高的时候了!”周福霖院士振臂疾呼,呼吁国家提高抗震设防标准。
周福霖表示,我国在建筑的抗震设防方面也是有立法的。“国家的勘测勘探法明确规定,各地要按照国家发布的地震烈度,来进行勘测,审定抗震设防标准。现在的问题在于,我国的抗震烈度定得偏低。如日本设计基本地震加速度为0.3g,而中国的设计标准才0.1g。偏
低的原因是由于我国近二三十年经济才发展起来,原来一些标准偏低是必然现象。设防标准必须提高,才能更好地抵御大地震”。
周福霖说,日本地震给我们一个警醒,加上国家的国力增强了,也把民生放在第一位,是到了大幅度提高我国抗震设防标准的时候了。
我国是一个地震频发的国家,因此对桥梁减震的研究也任重道远。每一次的进步都是一次灾难过后的反思。我们作为新一代的道路桥梁工作者,更应该清楚自己身上所担负的使命,在大学时期,就应该具备科技创新意识,努力提高个人修养,开阔眼界,汲取外部知识,这样才能为祖国未来的发展贡献出自己更多的力量。

本文发布于:2024-09-25 20:27:47,感谢您对本站的认可!

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