橋梁抗震的兩大方法是隔震和耗能。隔震原理下的延性設計和隔震設計已經被規范收錄采用,而采用耗能原理的各種阻尼器還未在規范中體現,所以我們說說阻尼器。
其實基于耗能原理的減震設計已經被建筑規范采用10多年,可以相信阻尼器和阻尼支座在橋梁上一定會有應用空間。
▲粘滯阻尼器。根據流體運動,特別是當流體通過節流孔時會產生粘滯阻力的原理而制成的,是一種與剛度、速度相關型阻尼器。(粘滯阻尼器采用內填硅油的油缸式結構,通過活塞的往復運動帶動內部硅油的流動,進而產生阻尼效果)
粘滯耗能阻尼器的研發和應用,等于給建筑或橋梁裝上了"安全氣囊"。在地震來臨時,阻尼器最大限度吸收和消耗了地震對建筑結構的沖擊能量,大大緩解了地震對建筑結構造成的沖擊和破壞。
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建筑結構抗震設計有如下原則:
強柱弱梁:要求同一結點柱端截面受彎承載力總和大于梁端受彎承載力總和;
強剪弱彎:控制截面的抗剪承載力大于抗彎承載力;
強結點弱構件:梁柱結點是保證結構整體性和關鍵部位,要保證結點有足夠的強度和剛性;
建筑結構抗震的一般原則同樣適用于橋梁結構;
橋梁震害分析
橋梁上部結構由于受到墩臺、支座等的隔離作用,在地震中直接受慣性力作用而破壞的實例較少,由于下部結構破壞而導致上部結構破壞則是橋梁結構破壞的主要形式,下部結構常見的破壞形式有以下幾種:
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墩臺位移使梁體由于預留擱置長度偏小,使得橋跨縱向位移超出支座長度而引起落梁破壞;
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支座在地震作用下由于抗剪承載力不足而破壞,導致落梁;
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配筋設計不當,承載力不足,引起結點部位破壞;
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墩柱失效引起落梁破壞;