地震具有突發(fā)性與毀滅性，一次地震，持續(xù)時(shí)間往往只有幾十秒，卻會(huì)造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失，這是其它自然災(zāi)害無法相比的。歷來是嚴(yán)重危害人類的大自然災(zāi)害。尤其是最近20年全球發(fā)生的許多次大地震，其中，多次破壞性地震都集中在城市，造成了非常慘重的生命財(cái)產(chǎn)損失。
　　一、橋梁的基本加固原理
　　（1）混凝土橋梁有兩個(gè)基本加固原理
　　第一個(gè)原理就是強(qiáng)迫塑性鉸出現(xiàn)在柱上，并使上部結(jié)構(gòu)保持彈性，因?yàn)橹壬喜拷Y(jié)構(gòu)容易檢查、加固和修復(fù)，應(yīng)優(yōu)先考慮第一原理。第二個(gè)原理是倘若延性水準(zhǔn)相對(duì)較低，且塑性鉸在保持豎向抗剪承載力時(shí)，允許在上部結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性鉸。如果防止上部結(jié)構(gòu)的塑性鉸費(fèi)用很高或根本不可能，那么第二個(gè)原理是最理想的。換言之，若上部結(jié)構(gòu)中的塑性鉸不會(huì)引起倒塌，則允許此加固方案。為保守起見，如果允許塑性鉸發(fā)生在上部結(jié)構(gòu)，那么，可以忽略混凝土的貢獻(xiàn)，且要求箍筋足以承受1。5倍恒載所引起的剪力。
　?。?）鋼梁橋有兩個(gè)基本加固原理
　　第一個(gè)原理就是，讓支座破壞，采取加固措施確保各跨不致于從支座落梁而倒塌。這個(gè)方案中，支座在較小地震力作用下發(fā)生破壞，從而起到“保險(xiǎn)絲”的作用，這就使下部結(jié)構(gòu)免受任何可能的較大地震力。如果“保險(xiǎn)絲”的“熔斷力”很低，以致于下部結(jié)構(gòu)稍經(jīng)加固或勿需加固仍能繼續(xù)使用，那么，這可能是一個(gè)優(yōu)選方案。第二個(gè)原理就是保證支座不破壞。它意味著，支座把全部地震力傳給下部結(jié)構(gòu)，這就可能需要加固下部結(jié)構(gòu)。下部結(jié)構(gòu)的加固包括墩帽、柱或墩墻及基礎(chǔ)的加固。在兩個(gè)原理中，一般都要求加固上部結(jié)構(gòu)，盡管固定支座方案工程量大。
　　二、橋梁震害分析
　　調(diào)查與分析橋梁的震害及其產(chǎn)生的原因是建立正確的抗震設(shè)計(jì)方法，采取有效抗震措施的科學(xué)依據(jù)。國內(nèi)外地震工作者歷來都很重視震害的調(diào)查研究。近20余年發(fā)生的幾次大地震使橋梁結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，但也使我們獲得了非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。“5·12”汶川地震橋梁震害表現(xiàn)形式：
　?。?）落梁破壞。
　?。?）支座破壞、梁體位移。
　　（3）梁體間碰撞，擋塊破壞。
　　（4）橋臺(tái)破壞及損傷。
　?。?）橋梁墩柱破壞。
　　從以上震害表現(xiàn)上分析，主要存在如下原因：
　　2.1上部結(jié)構(gòu)的破壞
　　橋梁上部結(jié)構(gòu)本身遭受震害而被毀壞的情形比較少見，往往是由于橋梁結(jié)構(gòu)其他部位的毀壞而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞。
　　2.2支承連接部位的震害
　　橋梁支承連接部位的震害極為常見。由于支承連接部位的破壞會(huì)引起力的傳遞方式的變化，從而對(duì)結(jié)構(gòu)其他部位的抗震產(chǎn)生影響，進(jìn)一步加重震害。
　　2.3下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的震害
　　下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的嚴(yán)重破壞是引起橋梁倒塌，并在震后難以修復(fù)使用的主要原因。除了地基毀壞的情況，橋梁墩臺(tái)和基礎(chǔ)的震害是由于受到較大的水平地震力，瞬時(shí)反復(fù)振動(dòng)在相對(duì)薄弱的截面產(chǎn)生破壞而引起的。
　　三、抗震措施
　　1、上部結(jié)構(gòu)抗震措施
　　橋梁震害極為常見。實(shí)踐證明，加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體性，限制其位移，是提高橋梁上部結(jié)構(gòu)抗震能力的有效措施。預(yù)防措施有：
　?。?）通常在梁(板)底部加焊鋼板，或采用縱、橫向約束裝置限制梁的位移，如拉桿、鋼筋砼擋塊、錨桿等，梁與墩帽用錨栓連接，T梁在端橫隔板之間螺栓連接，曲梁橋，應(yīng)采用上、下部之間用錨栓連接的方式。橋梁的支座錨栓、銷釘、剪力鍵等應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。
　　（2）梁端至墩臺(tái)帽或蓋梁邊緣的距離，以及掛梁與懸臂的搭接長度必須滿足地震時(shí)位移的要求。
　?。?）橋梁跨徑較大時(shí)，可用連續(xù)梁替代簡支梁以減少伸縮縫，宜采用箱型截面。 　?。?）當(dāng)采用多跨簡支梁時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)梁(板)之間的縱、橫向聯(lián)系，將橋面做成連續(xù)，或采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)的構(gòu)造措施。
　　（5）采用真空壓漿方法，保證預(yù)應(yīng)力管道水泥漿飽滿，提高預(yù)應(yīng)力橋梁的強(qiáng)度和剛度。
　　2、支座及支撐連接件的抗震措施
　　針對(duì)支座及支撐連接件的震害，目前的做法是增加支承面寬度和在簡支的相鄰梁間安裝縱向約束裝置，或者增加支承面寬度。
　　3、下部結(jié)構(gòu)抗震措施
　　對(duì)于下部結(jié)構(gòu)震害，應(yīng)通過能力設(shè)計(jì)和延性設(shè)計(jì)，提高其抗彎延性和抗剪強(qiáng)度，防止橋墩彎曲和剪切震害，增加其耗能能力，使橋梁的屈服只發(fā)生在預(yù)期的塑性鉸部位。目前橋墩加固的主要技術(shù)有：混凝土加大截面加固方法，鋼板外包加固法，鋼纖維混凝土加固法，復(fù)合材料、玻璃纖維、碳素纖維加固法等。對(duì)無筋混凝土結(jié)構(gòu)，有可能產(chǎn)生脆性破壞，需要尋求結(jié)構(gòu)上的抗震加固對(duì)策?？刹捎没炷烈r套方法和鋼板襯套方法使襯套與既有的橋墩結(jié)合成一個(gè)整體。
　　四、多級(jí)設(shè)防的抗震設(shè)計(jì)思想
　　隨著國內(nèi)外震害資料的不斷增加，人們對(duì)地震動(dòng)特性以及地震作用下各類結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性、破壞機(jī)理、構(gòu)件能力的研究和認(rèn)識(shí)也不斷加深。而另一方面，由于經(jīng)濟(jì)的原因，社會(huì)、團(tuán)體組織對(duì)結(jié)構(gòu)在不同水準(zhǔn)地震作用下結(jié)構(gòu)預(yù)期抗震性能會(huì)有不同的要求。這些因素，不斷地促進(jìn)抗震設(shè)計(jì)思想和方法的發(fā)展，由原來的單一設(shè)防水準(zhǔn)一階段設(shè)計(jì)逐漸發(fā)展為雙水準(zhǔn)或三水準(zhǔn)設(shè)防兩階段設(shè)計(jì)、三階段設(shè)計(jì)，以及多水準(zhǔn)設(shè)防、多性能目標(biāo)準(zhǔn)則的基于性能的抗震設(shè)計(jì)等。
　?。?）雙水準(zhǔn)設(shè)防、三水準(zhǔn)設(shè)防兩階段設(shè)計(jì)
　　近幾十年來，美國、日本及我國等國家的地震工程專家先后提出了分類設(shè)防的抗震設(shè)計(jì)思想，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。這一抗震設(shè)計(jì)思想常表示為以下三個(gè)要求：在小震(多遇地震)作用下，結(jié)構(gòu)物不需修理，仍可正常使用；在中震(偶遇地震)作用下，結(jié)構(gòu)物無重大損壞，經(jīng)修復(fù)后仍可繼續(xù)使用；在大震(罕遇地震)作用下，結(jié)構(gòu)物可能產(chǎn)生重大破壞，但不致倒塌。
　　（2）多水準(zhǔn)設(shè)防、多性能目標(biāo)的基于性能的抗震設(shè)計(jì)
　　多次破壞性地震的震害表明：基于不倒塌的抗震設(shè)計(jì)在保護(hù)生命安全方面是比較有效的，但難以避免巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而且越來越多的學(xué)者已認(rèn)同將來的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)是基于性能的抗震設(shè)計(jì)，因此可以說是橋梁抗震設(shè)計(jì)方法的發(fā)展趨勢。

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文章來源： 永年加固公司
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