發(fā)布時(shí)間：2020-11-10 01:17

　　 橋梁震害調(diào)查表明,在眾多地震引發(fā)的橋梁災(zāi)害中,落梁是經(jīng)常發(fā)生又最為嚴(yán)重的災(zāi)害之一。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量關(guān)于防止橋梁落梁的研究,提出了許多防落梁裝置并建立防落梁系統(tǒng)。墩梁最小搭接長(zhǎng)度作為防落梁系統(tǒng)中第一道,也是最基本的保護(hù)措施,已寫入我國(guó)2008版《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》和正在修訂的《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(報(bào)批稿)中。但目前規(guī)范更多的是參考和借鑒國(guó)外的相關(guān)研究成果,國(guó)內(nèi)的研究工作還不夠充分。本文針對(duì)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂的需求,對(duì)梁式橋墩梁最小搭接長(zhǎng)度計(jì)算展開(kāi)研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:根據(jù)我國(guó)橋梁落梁震害的具體情況,結(jié)合規(guī)范規(guī)定,考慮不同墩高、跨徑、聯(lián)長(zhǎng)等幾個(gè)因素(對(duì)于斜交橋和曲線橋,還應(yīng)考慮斜交角和圓心角)對(duì)梁式橋墩梁相對(duì)位移的影響,按均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)計(jì)算方案,對(duì)中外橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中的墩梁最小搭接長(zhǎng)度計(jì)算公式取值進(jìn)行了對(duì)比分析;采用SAP2000軟件建立有限元模型,采用單因素控制,分析該因素取值變化對(duì)墩梁相對(duì)位移的影響;運(yùn)用最小二乘法原理,根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果,經(jīng)多元線性回歸分析,擬合出連續(xù)梁橋墩梁最小搭接長(zhǎng)度計(jì)算公式,并驗(yàn)證了擬合公式對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋的適用性。研究結(jié)果表明,無(wú)論是簡(jiǎn)支梁橋還是連續(xù)梁橋,美國(guó)AASHTO規(guī)范計(jì)算所得的墩梁最小搭接長(zhǎng)度值最小,日本和中國(guó)規(guī)范值安全儲(chǔ)備較高;美國(guó)加州規(guī)范1999版公式由于墩高項(xiàng)的分項(xiàng)系數(shù)很大,對(duì)于墩高超過(guò)20m的橋梁,其墩梁最小搭接長(zhǎng)度明顯偏大;對(duì)于曲線梁橋,僅日本和中國(guó)規(guī)范中有規(guī)定,且墩梁最小搭接長(zhǎng)度主要受中心角影響,受墩高、跨徑(聯(lián)長(zhǎng))的影響不大。墩梁相對(duì)位移值隨著跨徑、墩高、聯(lián)長(zhǎng)的增大而增大,且墩高是最主要影響因素,其次是聯(lián)長(zhǎng),最后是跨徑。同一墩高水平下,等跨布置與不等跨布置在聯(lián)長(zhǎng)為同一量級(jí)時(shí),其墩梁相對(duì)位移值差距不明顯。對(duì)于8度區(qū)Ⅱ類場(chǎng)地,高低墩布置(不等墩高)組合下,對(duì)于平均墩高不超過(guò)40m的橋梁,規(guī)范給出的墩梁最小搭接長(zhǎng)度值基本滿足要求,但對(duì)于更高烈度區(qū),且場(chǎng)地條件更差的情況,抗震設(shè)防應(yīng)單獨(dú)考慮。等墩高布置時(shí),其平均墩高達(dá)到了50m級(jí)時(shí),其墩梁相對(duì)位移值要明顯小于不等高橋梁同墩高級(jí)別的墩梁相對(duì)位移值。因此,橋梁結(jié)構(gòu)的墩柱應(yīng)盡量采用等墩高設(shè)計(jì),或者不同墩柱高差盡量不要太大。擬合公式值考慮了不同地震烈度的影響,對(duì)于不同的抗震設(shè)防烈度要乘以不同的比例系數(shù),較好地反應(yīng)了計(jì)算結(jié)果隨地震烈度逐步增大這一規(guī)律,考慮更細(xì)致。但對(duì)于高烈度區(qū),擬合公式值存在不合理情況,因此對(duì)于高烈度區(qū),僅從抗震措施設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)防已不能滿足要求,建議采取減隔震措施或其他限位裝置。分析還表明:將《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(報(bào)批稿)中墩梁最小搭接長(zhǎng)度公式值作為梁式橋抗震措施設(shè)計(jì)是合適的。本文的研究成果對(duì)于抗震措施設(shè)計(jì),指導(dǎo)工程應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U442.55
【部分圖文】：

圖 1-1 廟子坪岷江特大橋引橋落梁 圖 1-2 壽江大橋梁體縱向位移圖 1-1 為汶川大地震中，位于深水庫(kù)區(qū)的廟子坪岷江大橋，其第 10 跨引橋發(fā)生整跨落梁破壞。圖 1-2 顯示的是壽江大橋梁體發(fā)生明顯的縱向位移，第 1 跨右側(cè)梁端已達(dá)到位移極限并且接近落梁�？梢�(jiàn)墩梁最小搭接長(zhǎng)度與是否落梁直接相關(guān)，合理的墩梁最小搭接長(zhǎng)度對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和減少落梁病害具有重要意義。5.12 地震中發(fā)生的落梁實(shí)例見(jiàn)表 1.2。表 1.2 汶川地震中的落梁案例及描述橋梁名稱 橋型 跨徑分布 震害描述 所在公路都江堰廟子坪大橋簡(jiǎn)支 T 梁（采用橋面連續(xù)）550m 一跨落梁都江堰至映秀高速公路，跨越紫坪鋪水庫(kù)百花大橋 連續(xù)曲線梁橋 520m一聯(lián)邊跨落梁造成全聯(lián)倒塌國(guó)道 213，進(jìn)入極震區(qū)（映秀鎮(zhèn)的咽喉要道上）北川石蓑衣大橋簡(jiǎn)支板梁橋 1120m連接北川方向三跨落梁、垮塌省道 302 茂縣至北川段都江堰高原簡(jiǎn)支板梁橋 425m高原一側(cè)第 2 跨梁體完都江堰市連接虹口鄉(xiāng)主要公路

圖 1-1 廟子坪岷江特大橋引橋落梁 圖 1-2 壽江大橋梁體縱向位移圖 1-1 為汶川大地震中，位于深水庫(kù)區(qū)的廟子坪岷江大橋，其第 10 跨引橋發(fā)生整跨落梁破壞。圖 1-2 顯示的是壽江大橋梁體發(fā)生明顯的縱向位移，第 1 跨右側(cè)梁端已達(dá)到位移極限并且接近落梁�？梢�(jiàn)墩梁最小搭接長(zhǎng)度與是否落梁直接相關(guān)，合理的墩梁最小搭接長(zhǎng)度對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和減少落梁病害具有重要意義。5.12 地震中發(fā)生的落梁實(shí)例見(jiàn)表 1.2。表 1.2 汶川地震中的落梁案例及描述橋梁名稱 橋型 跨徑分布 震害描述 所在公路都江堰廟子坪大橋簡(jiǎn)支 T 梁（采用橋面連續(xù)）550m 一跨落梁都江堰至映秀高速公路，跨越紫坪鋪水庫(kù)百花大橋 連續(xù)曲線梁橋 520m一聯(lián)邊跨落梁造成全聯(lián)倒塌國(guó)道 213，進(jìn)入極震區(qū)（映秀鎮(zhèn)的咽喉要道上）北川石蓑衣大橋簡(jiǎn)支板梁橋 1120m連接北川方向三跨落梁、垮塌省道 302 茂縣至北川段都江堰高原簡(jiǎn)支板梁橋 425m高原一側(cè)第 2 跨梁體完都江堰市連接虹口鄉(xiāng)主要公路

圖 1-3 中國(guó)灤河大橋落梁震害圖 圖 1-4 Nishinomiya-Ko 大橋落梁破壞圖 1-3 顯示了 1976 年唐山大地震時(shí)灤河大橋的倒塌；圖 1-4 為 1955 年日本阪神大地震中 Wangan 高速公路上 Nishinomiya-ko 拱橋（西宮巷大橋）東連續(xù)跨的落梁破壞。252 米的西宮巷大橋，是一座斜懸桿式拱橋，一端由兩個(gè)固定支座支撐，另一端由兩個(gè)活動(dòng)支座支撐，由于固定支座發(fā)生劈裂破壞，喪失作用，導(dǎo)致相鄰引橋跨發(fā)生落梁。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2877244