桥梁抗震——精选推荐

第⼀章地震概述
1、地球构造
地球的内部结构为⼀同⼼状圈层构造,由地⼼⾄地表依次分化为地核(3470Km)、地幔(2900Km)、地壳(30Km)。地球平均半径6400Km,地壳与地幔的分界⾯为莫霍⾯,是⼀个地震波传播速度急剧变化的不连续⾯。
郑媛媛事件完整照片2、地震类型
构造地震、⽕⼭地震、陷落地震、诱发地震、⼈⼯地震湖南省校讯通
3、⾥⽒震级概念
规定以震中距100km处“标准地震仪”(周期0.8s,放⼤倍数2800,阻尼系数0.8)所记录的最⼤⽔平地动位移(单振幅,以µm计)的常⽤对数为该地震的震级。
4、地震烈度概念
地震烈度:指某⼀地区的地⾯和各类建筑物遭受⼀次地震影响的强弱程度。
基本烈度:指在今后⼀定时期内,在⼀般场地条件下,可能遭受的最⼤地震烈度。(⽤于抗震设防)
地震区划:指在地图上按地震情况的差异划分出的不同区域。
5、地震波分类及特点
地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表⾯传播的⾯波,其中体波包括纵(P)波和横(S)波,⽽⾯波分为瑞利波和乐浦波,对建筑物和地表的破坏主要以⾯波为主。
纵波,振动⽅向与传播⽅向⼀致或平⾏的波,即媒介(质点)的运动⽅向同波的运动⽅向相同或相反,⼜称为压缩波。周期短,振幅⼩,波速快,可在所有介质中传播。
横波,质点的振动⽅向与波的传播⽅向垂直,是剪切波。周期长,振幅⼤,波速慢,只能在固体介质中传播。
瑞利波,质点在与地⾯垂直的平⾯内沿波的前进⽅向做椭圆反时针⽅向运动。振幅⼤,在地表以竖向运动为主。
乐浦波,质点在地平⾯内做与波前进⽅向相垂直的运动。
⼀般来说,与体波相⽐,⾯波的周期较长,振幅较⼤,波速较慢,⾯波的衰减也较慢,能传到较远的⽅向。
6、地震动概念,三要素,影响因素
地震动,也称地⾯运动,是指由震源释放出来的地震波引起的地表附近⼟层的振动。地震动是地震和结构抗震之间的桥梁,⼜是结构抗震设防的依据。
三要素:地震动强度(振幅、峰值)、频谱特性、强震持续时间。
影响因素:震源、传播介质与途径、局部场地条件。
7、地震动三种估计⽅法(*)
第⼀种是通过地震烈度的估计。再利⽤烈度与地震动的对应关系将烈度换算为地震动设计参数。
第⼆种是根据过去强震观测结果,寻求地震动与地震⼤⼩、震源特性、传播介质、场地影响的统计规律(常称为衰减规律),然后直接⽤此衰减规律来估计地震动。
第三种是通过震源机制理论分析,应⽤动⼒学原理,计算出地⾯附近的地震动。
8、世界地震带分布
环太平洋地震带、欧亚地震带
9、地震直接灾害和次⽣灾害
直接灾害:由地震的直接作⽤,如地震波引起的强烈震动,地震断层的错动等,所造成
的灾害。主要有:地表破坏(地裂缝、滑坡、砂⼟液化、软⼟震陷),建筑物破坏,⽣命线⼯程破坏。
次⽣灾害:由地震引发的⽕灾、⽔灾、有毒物质泄漏和疫病流⾏等灾害,称为地震的次⽣灾害。
第⼆章桥梁震害
1、桥梁震害原因(*)
1)所发⽣的地震强度超过了抗震设防标准,这是⽆法预料的;
2)桥梁场地对抗震不利,地震引起地基失效或地基变形;
3)桥梁结构设计、施⼯错误;
4)桥梁结构本⾝抗震能⼒不⾜。
2、桥梁震害分类
1)地基失效引起的破坏(由地震引起的地基丧失承载能⼒的现象)
2)结构强烈震动引起的破坏(外因是地震动强度远超设计预期的强度,内因是结构设计和细部构造以及施⼯⽅法上存在缺陷)
3、桥梁上部的常见震害类型
上部结构⾃⾝的震害、上部结构的移位震害、上部结构的碰撞震害
4、钢筋混凝⼟桥墩的破坏形式
弯曲破坏:延性的,多表现为开裂、混凝⼟剥落压溃、钢筋裸露和弯曲等并会产⽣很⼤的塑性变形。(⾼柔的桥墩)
剪切破坏:脆性的,伴随着强度和刚度的急剧下降,多表现为墩柱及上部结构的倒塌。(矮粗的桥墩)
基脚破坏(相当少见)
第三章桥梁抗震概论
1、地震超越概率、地震重现期概念
地震超越概率:指⼀定场地在未来⼀定时间内遭遇到⼤于或等于给定地震的概率。
地震重现期:指⼀定场地重复出现⼤于或等于给定地震的平均时间间隔。
2、三级设防的抗震设计思想
ssci三⽔准抗震设防⽬标(⼩震不坏、中震可修、⼤震不倒)
第⼀⽔准:在受到多遇的低于本地区设防烈度的地震影响时,建筑物不损坏。
第⼆⽔准:在受到本地设防烈度影响时,建筑物有⼀定的损坏,经⼀般修理仍可使⽤
第三⽔准:在受到罕遇地震影响时,建筑物倒或不发⽣危及⽣命的破坏。
⼆阶段设计
第⼀阶段:按⼩震作⽤效应和其他荷载效应组合验算结构构件的承载⼒及结构的弹性变形,以满⾜第⼀⽔准抗震设防的要求。
第⼆阶段:在⼤震作⽤下验算结构的弹塑性变形,以满⾜第三⽔准抗震设防的要求。⽤构造措施保证第⼆⽔准的抗震设防要求。
3、⼈⼯拟合地震加速度反应时程的⽅法及控制要素(*)
⽅法:三⾓级数法、随机脉冲法、⾃回归法
控制要素:加速度峰值a max、反应谱S a(ω)和强度包络线f(t)
4、桥梁抗震设计流程
半干法脱硫
5、抗震概念设计时,桥梁合理抗震选型,合理桥梁设计⽅案(*)
合理的抗震结构体系有两种:延性抗震体系、减隔震体系
合理的抗震结构体系有两个基本特征:传⼒路径不间断、桥梁保持整体性
桥梁合理抗震选型:
1)选择桥位时,应尽量避开抗震危险地段,充分利⽤抗震有利地段;
2)避免或减轻在地震作⽤下因地基变形或地基失效造成的破坏;
3)合理确定结构设计⽅案。
合理桥梁设计⽅案:
1)⼏何线形⽅⾯:最好是直线桥,且各墩⾼度相差不⼤。
2)结构布局⽅⾯:上部结构最好是连续且⼩跨径的,并在多个桥墩上布置弹性⽀座;各桥墩的强度和刚度在各个⽅向最好相同或接近;基础最好建造在坚硬的场地上。
3)结构传⼒机制⽅⾯:结构体系应完整,有明确可靠的传⼒路径。
4)结构构件设计⽅⾯:各部分构件的强度应根据其重要性和修复(抢修)或更换的难易程度,采⽤明确的等级设置。
第四章桥梁结构地震反应分析
1、三种确定性地震分析⽅法
静⼒法、动⼒反应谱法、动态时程分析法
静⼒法是早期采⽤的分析⽅法,假定结构物与地震动具有相同的振动,把结构物在地⾯运动加速度作⽤下产⽣的惯性⼒视做静⼒作⽤于结构物上作抗震计算。由于静⼒法忽略了结构的动⼒特性这⼀重要因素,把地震加速度看做是结构地震破坏的单⼀因素,因⽽有很⼤的局限性,只适⽤于刚度很⼤的结构,如重⼒式桥台等。
动⼒反应谱法同时考虑了地⾯运动和结构的动⼒特性,⽐静⼒法有很⼤的进步。⼀般只
适⽤于线弹性地震反应分析,⽽且对于复杂桥梁,⼀般只能作为估算⼿段。对于可以简化为单质点体系的规则桥梁,可以采⽤单⾃由度反应谱法进⾏地震反应分析,采⽤桥梁抗震设计规范公式进⾏⼿算。对于⾮规则桥梁,必须采⽤多⾃由度反应谱⽅法进⾏地震反应分析,过程⽐较繁琐,⼀般需借助计算程序进⾏计算。
对于⾮规则桥梁,特别是复杂桥梁,以及需要考虑⾮线性因素影响的桥梁地震反应,往往要求进⾏时程反应分析。时程反应分析的过程相当冗繁,⼀般都需要借助于计算程序进⾏。动态时程分析法从选定合适的地震动输⼊(地震动加速度时程)出发,采⽤多节点多⾃由度的结构有限元动⼒计算模型建⽴
地震振动⽅程,然后采⽤逐步积分法对⽅程进⾏求解,计算地震过程中每⼀瞬时结构的位移、速度和加速度反应,从⽽分析出结构在地震作⽤下弹性和⾮弹性阶段的内⼒变化以及构件逐步开裂、损坏直⾄倒塌的全过程。
2、反应谱概念,位移和加速度反应谱的特点
反应谱:在给定的地震加速度作⽤期间内,单质点体系的最⼤位移反应、速度反应和加速度反应随质点⾃振周期变化的曲线。
加速度反应谱:
3、⼀般桥梁结构地震反应分析的步骤(*)
⾸先,选择合适的地震输⼊;
然后,建⽴有限元模型(FEM)对原型结构的受⼒特性进⾏数学描述,即将结构离散为⼀系列相互关联的数学单元,建⽴地震振动⽅程;
最后,选择合适的地震反应分析⽅法,进⾏地震反应计算。
4、动⼒计算模型的分类及各⾃优缺点(*)
从粗糙到精细排列依次为集中参数模型、构件模型、有限元模型
集中参数模型:通常将结构的质量、刚度和阻尼集中堆聚在⼀系列离散的节点上,适⽤于⽐较规则的桥梁,⽽且要求使⽤者熟悉桥梁的动⼒特性和地震反应特性,能够正确的对结
构参数进⾏等效简化。
构件模型:基于每⼀构件的⼒和位移关系建⽴振动⽅程,能够模拟结构的总体⼏何形状和地震反应。
有限元模型:直接基于材料本构关系建⽴,能够⽤⼤量的微⼩单元精确模拟结构的⼏何形状,理论上能够⾮常精确的描述结构的动⼒特性。
从集中参数模型、构建模型到有限元模型,结构的离散化程度越来越⾼,模型越来越精细,参数取值越来越复杂,⽽地震反应计算越来越困难。
5、桥梁上部结构、墩柱、⽀座和基础的模拟(记这四个部分)
6、反应谱振型组合⽅法及其适⽤范围
SRSS⽅法:适⽤于梁式桥等中⼩跨度桥梁
CQC⽅法:适⽤于⼤跨度桥梁
7、规则桥梁的定义
指其地震反应以⼀阶振型为主的桥梁
陈敏章第五章桥梁延性抗震设计
1、延性的定义
延性:在初始强度没有明显退化情况下的⾮弹性变形能⼒。包括两个⽅⾯的能⼒:⼀是承受较⼤的⾮弹性变形,同时强度没有明显下降;⼆是利⽤滞回特性吸收能量的能⼒。2、常⽤的延性指标及其定义
延性指标在利⽤延性特性设计抗震结构时,⾸先必须确定度量延性的量化指标。
延性系数,指在保持结构或材料的基本承载能⼒的情况下,极限变形0u和初始屈服变形D的⽐值,即:当⼴义变形D定义为具体物理量时,就有相应的延性系数,最常⽤的是曲率延性系数(也称曲率延性⽐)和位移延性系数(也称位移延性⽐)。
曲率延性系数,指截⾯的极限曲率与屈服曲率之⽐,通常⽤于反映构件临界截⾯的相对延性,
位移延性系数,指构件的极限位移与屈服位移之⽐,⽤于反映构件局部或结构整体的相对延性。
3、能⼒设计⽅法的特点
能⼒设计⽅法的基本原理为:在结构体系中的延性构件和能⼒保护构件(脆性构件以及不希望发⽣⾮弹性变形的构件)之间建⽴强度安全等级差异,以确保结构不会发⽣脆性的破坏模式。
4、能⼒设计⽅法进⾏抗震设计的步骤
2020台湾大选结果
5、潜在塑性铰位置的选择
6、箍筋约束混凝⼟桥墩中横向箍筋的作⽤(*)
1)提供斜截⾯的抗剪能⼒;
2)约束核⼼混凝⼟,⼤⼤提⾼混凝⼟的极限压应变,从⽽⼤⼤提⾼塑性铰区截⾯的转动能⼒;
3)阻⽌纵向受压钢筋过早屈曲。
7、混凝⼟墩柱抗弯超强的概念
钢筋混凝⼟墩柱的实际抗弯承载能⼒要⼤于其设计承载能⼒的现象。
第六章桥梁减隔震设计
1、减隔震技术的⼯作机理(*)
1)采⽤柔性⽀承延长结构周期,减⼩结构地震反应;
2)采⽤阻尼器式能量耗散元件,限制结构位移;
3)保证结构在正常使⽤荷载作⽤下具有⾜够的刚度。
2、减隔震技术与延性抗震设计的异同(*)
同:抗震原理类似,都是通过延长周期以避开地震能量集中的周期范围,并且增⼤阻尼以耗散能量来达到减⼩地震反应的⽬的。
异:
3、减隔震系统的组成
柔性⽀承、阻尼装置、构造措施4、适宜与不适宜减隔震设计的状况

本文发布于:2024-09-22 08:30:55,感谢您对本站的认可!

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