強震區(qū)梁橋破壞機理、安全評價與抗震防護技術.pdf

1、汶川大地震全國共造成6140座橋梁受損，而震后四川省交通廳組織的重災區(qū)第一批調查檢測的1657座公路橋梁中，梁橋就占到了80％以上，如都江堰-汶川高速公路的廟子坪大橋、百花大橋等，在地震發(fā)生后中部橋板墜落、基礎變形、傾覆，導致進入強震區(qū)的公路交通生命線中斷，救災部隊、人員和醫(yī)療、生活物資遲遲不能從陸路進入，顯著放大了地震災害。因此，梁橋強震作用下的抗震性能研究成為焦點。
　　 本文以“5.12”汶川大地震中強震區(qū)公路梁橋為研究對

2、象，采用理論分析與數(shù)值模擬相結合的研究方法，對強震區(qū)梁橋破壞機理、安全評價方法和抗震防護技術進行了系統(tǒng)研究，取得的主要成果如下：
　　 1)通過資料檢索、現(xiàn)場調查等提煉了梁橋震害類型，包括支座破壞、橋墩破壞和橋臺破壞等三類，其中梁橋支座破壞形式主要有剪切破壞和移位破壞兩種，橋墩破壞形式有彎曲破壞、剪切破壞和彎剪破壞三種，橋臺破壞形式有沉陷、開裂、轉動和滑移傾覆破壞等。
　　 2)假設橋墩為延性設計，地震期間會產生塑性鉸，

3、利用圖乘法推導了雙柱式橋墩墩頂破壞位移計算公式，并對雙柱式橋墩進行了地震反應譜分析，結果表明橋墩受順橋向地震作用明顯，橋墩底部的應力值最大；在Mononobe-Okabe公式基礎上，推導了臺后破裂面受限制時的側墻主動地震土壓力計算公式；基于動力winkler地基梁模型，對單樁水平微分方程進行了求解，獲得了單樁水平地震響應解，并進行了算例驗證。
　　 3)針對強震區(qū)一座箱型連續(xù)梁橋進行了地震反應譜分析，發(fā)現(xiàn)梁橋支座處、跨中處和墩底

4、截面的彎矩及剪力值較大或變化較大為最不利截面，橋臺頂部和底部位移變形較大，縱向地震作用對其影響明顯。
　　 4)從結構材料、地基條件、基礎類型、地震力、橋臺填土、橋臺邊坡、施工工藝、破壞機理等方面，遴選震害梁橋的安全評價指標，基于隸屬度函數(shù)對各評價指標進行相對重要程度排序，并采用層次分析法和專家效度法對評價指標權重進行確定與修正，最終將模糊數(shù)學理論與層次分析法相耦合，構建了震害梁橋安全性模糊層次綜合評價方法，并采用汶川大地震期間