第十一章 橋梁抗震加固

1、180第十一章第十一章橋梁抗震及抗震加固梁抗震及抗震加固強(qiáng)烈地震時(shí)，公路橋梁往往遭到嚴(yán)重的破壞。不但直接影響交通，而且經(jīng)常引起次生災(zāi)害(由于地震而引起的水、火等災(zāi)害)，加劇地震危害的嚴(yán)重性，修建在人口稠密地區(qū)和重要交通干線上的橋梁更是如此。為了減輕地震造成的損失，要求地震區(qū)的橋梁在抗震、防震方面貫徹預(yù)防為主的方針。因此，對現(xiàn)有的橋梁要做好抗震加固工作；對新建的橋梁要從設(shè)計(jì)上采取措施，并應(yīng)進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性的驗(yàn)算，以適應(yīng)抗震的要求。第一

2、節(jié)第一節(jié)地震震級與烈度地震震級與烈度地殼內(nèi)部發(fā)生地震的地方稱為“震源”。由震源到地表的垂直投影稱為“震中”。震源至震中的垂直距離稱為“震源深度”。通常把震源深度在60km以內(nèi)的地震稱為“淺源地震”，60～300km的稱為“中源地震”，300～700km的稱為“深源地震”。至目前止，觀測到的最深地震是720km。全世界95％以上的地震是淺源地震，震源深度集中在5～20km左右。中源地震較少，而深源地震為數(shù)極少。一般講，對同樣大小的地震，當(dāng)

3、震源較淺時(shí)，波及范圍較小而破壞程度較大；當(dāng)震源深度較大時(shí)，波及范圍較大，而破壞程度相對較小。多數(shù)破壞性地震發(fā)生于比較淺的地方，深度大于100km的地震在地面上不致引起災(zāi)害。此外，也應(yīng)看到有的地方“震級”雖小，若深度很淺，則也會(huì)引起災(zāi)害，但在此情況下受災(zāi)面積較。地震“震級”(以M表示)是表示地震本身強(qiáng)度大小的物理量，其數(shù)值是根據(jù)地震儀記錄的地震波圖來確定的，它與震源釋放能量的大小有關(guān)，震級M與地震釋放能雖E(單位為爾格)之間的關(guān)系是；1g

4、E＝11.8＋1.5M一級地震的能量相當(dāng)于21013爾格，震級每增加一級，能量增大30倍左右。七級的破壞性地震就相當(dāng)于近30個(gè)兩萬噸梯恩梯(TNT)的原子彈所具有的能量。地震可以按震級的大小劃分，如表12—1所示。地震按震級分類名稱震級（M）名稱震級（M）大地震M≥7微小地震3＞M≥1中地震7＞M≥5極微小地震1＞M小地震5＞M≥3一般說，7級以上的淺源地震，可以引起大的災(zāi)害；7級以下至6級的地震，可以造成一定的災(zāi)害，但影響面積較?。恍?/p>

5、于5級的地震，都不會(huì)造成災(zāi)害。一般小于2級的地震，人們感覺不到，通稱“微震”；2～4級的地震即為人們所感覺，即所謂“有感地震”；5級以上將引起不同程度的破壞，又統(tǒng)稱為“破壞性地震”；7級以上的地震亦被稱為“強(qiáng)烈地震”。182設(shè)防要求，即“基本不壞，不需整修，或略有損壞，但經(jīng)過一般整修后即可按原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)使用。”(二)對于修建在抗震危險(xiǎn)地段、軟弱粘性土層或可液化土層上的橋梁所謂“抗震危險(xiǎn)地段”是指地震斷層及其鄰近地段和地震時(shí)可能發(fā)生大規(guī)

6、?；?、崩塌等震害的不良地質(zhì)地段。這些地段在強(qiáng)烈地震時(shí)，將會(huì)發(fā)生大規(guī)模的地表錯(cuò)動(dòng)、滑坡、崩塌等嚴(yán)重震害。軟弱粘性土層和可液化土層在強(qiáng)烈地震時(shí)承載力會(huì)大幅度降低并引起河岸滑移，對橋梁的危害嚴(yán)重。在上述地段的橋梁，目前還缺乏行之有效的抗震措施，或者雖有了一定的技術(shù)措施，但由于投資、設(shè)備等條件限制也難于普遍采用。因此，對修建于這些地段的橋梁的設(shè)防要求應(yīng)有所降低，即僅要求其震害程度不超過“略有損壞，經(jīng)過一般整修或短期搶修即可維持通車”的限度。二

7、、設(shè)計(jì)烈度(一)設(shè)計(jì)烈度的確定為了對橋梁設(shè)施進(jìn)行有充分依據(jù)的抗震設(shè)計(jì)，必須先了解該橋所在地區(qū)的地震烈度(地震時(shí)地面各處受到的影響和破壞的程度)。某一地區(qū)在今后一定時(shí)期內(nèi)(一般以一百年為限)可能普遍遭遇到的最大地震烈度，稱為基本烈度(亦稱地層地區(qū)烈度)。橋梁在抗震設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際采用的地震烈度稱為設(shè)計(jì)烈度。一般來說，設(shè)計(jì)烈度采用橋梁所在地區(qū)的基本烈度，亦即一切抗震強(qiáng)度的驗(yàn)算與構(gòu)造措施的采取都以基本烈度為基礎(chǔ)，并根據(jù)建筑物的重要性按抗震規(guī)范作適當(dāng)

8、調(diào)整，調(diào)整后的烈度稱為設(shè)計(jì)烈度。例如在政治、經(jīng)濟(jì)、國防上有特殊要求的橋梁或技術(shù)特別復(fù)雜、修復(fù)特別團(tuán)難的橋梁，其設(shè)計(jì)烈度可考慮比基本烈度提高(通常提高一度)，但應(yīng)按規(guī)定的批準(zhǔn)權(quán)限報(bào)請批準(zhǔn)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)烈度提高后造價(jià)增加并給設(shè)計(jì)帶來一定的困難。對于公路橋梁，設(shè)計(jì)烈度的采用應(yīng)根據(jù)工程的重要性和修復(fù)的難易程度，在基本烈度的基礎(chǔ)上按下列情況分別確定。1對于干線上的特別重要的橋梁，按國家的批準(zhǔn)權(quán)限報(bào)請批準(zhǔn)后，其設(shè)計(jì)烈度可比基本烈度提高一度采用。2對于二

9、級公路的橋梁和三級公路的抗震重點(diǎn)橋梁，其設(shè)計(jì)烈度應(yīng)按基本烈度采用。3對于三級公路的一般橋梁和四級公路的抗震重點(diǎn)橋梁其設(shè)計(jì)烈度可比基本烈度降低一度采用，但基本烈度為7度時(shí)不再降低。4對于四級公路的一般橋梁，可不設(shè)防或采取簡易的抗震措施。對于臨時(shí)公路工程可不設(shè)防。5對于政治、經(jīng)濟(jì)或國防上具有重要意義的三、四級公路的橋梁，共設(shè)計(jì)烈度的確定，可按二、三級公路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。6對于立體交叉的跨線橋，其設(shè)計(jì)烈度尚應(yīng)不低于下線工程所采用的設(shè)計(jì)烈度。7