時間:2012年10月18日 分類:推薦論文 次數:
摘 要:落橋防止系統的強化,考慮既設橋梁的固有條件,一般的事前調查(概略調查,強化方法的概略選定),設計(詳細調查,強化法的決定,詳細設計)的順序進行。
關鍵詞:要素 落防 強化 調查
Abstract: Falls bridge prevent the system from the strengthening, considering both the natural conditions set bridge, the general interviewed (general survey method, strengthen the general outline of selected), design (detailed investigation, aggrandizement law decision, and detailed design).
Key Words: strengthen the investigation into the elements
中圖分類號: K928 文獻標識碼:A 文章編號:
和平年代,但地球并不和平,尤其是地震,海嘯……對人類災難性的破壞,像汶川地震等,不僅僅導致房屋的破壞,橋梁大幅度的坍塌,阻斷了道路,交通無法正常通行。日本以島國文明,水域面積占國土面積的比重很大,為了保證道路的四通八達交通要道以橋梁為主。由于日本地處地震多發帶,所以對橋梁耐震性能要求很高。因從事日本橋梁設計工作多年,自認為日本在橋梁的耐震方面有很深的研究,很值得借鑒。
橋梁,除了連接道路,保證道路正常通行外,在地震發生后,也要保障向受災地運送食品醫療等救災物資,保證受災地區與外界不被中斷,以便更快得重建災區。所以為保證在地震發生后,既設橋梁本體不被破壞,同時也不能因為地震時的橫向作用力致使橋梁位置偏移或者是從橋墩上落掉,這就需要在橋梁建成時,安裝耐震裝置,使其在地震后相對位置不發生過大的偏移。這里就簡單的介紹此裝置的強化。
在日本,防止橋梁地震時相對位移或者從橋墩上掉落的裝置,統稱作落橋防止系統。它是一種新型的減震,抗震設計和加固方法,其主要功能是阻止梁從支承上脫落。它的強化由梁擱置長度,連梁裝置,限位裝置,段差防止裝置四種構成要素。
1.梁擱置長度:是防止橋梁在大型破壞性地震時,假定不用連梁裝置,限位裝置時,防止上部構造從下部構造頂部脫落而需要確保的梁端到下部構造邊緣的距離。當梁擱置長度值不滿足要求時,就需要對橋梁進行補強。強化的方法通常是對橋墩的端部進行擴充,一種是混凝土擴幅,二種是鋼制擴幅。
2.連梁裝置:由于地震作用的不可預見性,出于安全的考慮,在可能發生更大烈度地震的地區,設置一種連接上下部工的附屬構造,把橋梁上下部工之間發生的相對位移限制在梁擱置長度許容范圍內的。此構造主要用來限制橋梁沿其中心軸方向的相對位移。連梁裝置常用構造為:預應力鋼線構造,緩沖鏈構造以及梁軸線方向突起構造。強化的方法是橋梁本體連接,橋梁本體與下部工連接或者追加突起。另外,根據梁擱置長的確保和限位裝置的設置進行強化。
3.限位裝置:是橋梁在預期地震作用下,限制橋梁伸縮縫或支座處產生過大的變位,是落橋防止系統的第一線保護裝置。與連梁裝置相比,此構造只能抵抗比較小的地震水平力,限制較小的相對位移。但限位裝置能同時限制橋梁中心軸方向及其直角方向兩方向的相對位移。限位裝置的常用構造有:縱型緩沖鋼棒,切斷防止裝置以及鋼制突起構造。強化方法是追加新的限位裝置。限位裝置的鋼制突起構造和連梁裝置的突起構造比較類似,只是多了橋梁中心軸直角方向的突起,而且其限制的相對位移的量要小于連梁裝置。
4.段差防止裝置:是橋梁本體的下沿距橋墩上沿比較高時,在發生較大型破壞性地震時支持裝置破壞以后,防止橋面和路面之間發生大落差導致車輛無法通行而設置的一種橋梁附屬構造。設計要領規定,當橋梁本體的下沿距離橋墩上沿大于400mm時,必須安裝此裝置,其構造主要為混凝土或者鋼制突起。
以上四種構成要素即是落橋防止系統的要素也是落橋防止系統強化的要素,在此基礎上還要考慮既設橋梁的各種各樣的固有條件,一般的進行順序如下
① 事前調查(在設計委托前實施)
· 概略調查……實施設計委托前,對落防系統構成要素和他的基本形式進行必要概略選定的調查。進行資料調查和現場調查,橋梁的基本要素、既設梁擱置長、既設的落橋防止裝置的種類、突起構造等的設置是否合適等情況進行大概的把握。
a. 橋梁的基本條件:以現有的設計圖面等為基礎進行橋梁基本事項的調查。
b. 既設的梁擱置長度是否合適:根據竣工圖等調查梁擱置長度,判斷是否滿足必要值。
c. 既設的落橋防止的種類,形式:在現場調查中,調查既設落橋防止裝置的有無和形式等。
d. 設置上下部工突起和橋梁主體間連接構造的場合,構造是否合適:根據竣工圖和現場調查調查構造是否吻合。
· 強化法的概略選定……在概略調查基礎上,概略選定落橋防止系統的構成要素和落橋防止的基本形式。
② 設計(根據委托設計實施)
· 詳細調查……得到概略調查后概略選定的落防系統得構成要素和他的基本形式的驗證,設計委托時,關于詳細設計必要的詳細事項進行調查。由竣工圖面等得來的詳細調查資料和現場詳細調查為基礎,對現狀進行把握。
a. 關于概略調查事項詳細驗證:上下部工竣工圖(設計圖,設計計算書,數量計算書);補強,修復履歷和關聯圖面;地形調查資料;其他。
b. 既設關聯部材的詳細寸法,形狀等:落橋防止系統關于新設的場所,既設部材的固定,有必要考慮確保設計變位量等的詳細寸法,進行形狀調查。
c. 既設關聯部材的材料強度:在已有的資料,既設關聯部材的材料強度不明,根據設計當時示方書安全側的判斷進行推定。
d. 上部工死荷重反力:落橋防止系統的設計,上部工死荷重反力是必要的。
· 強化法的決定……基于詳細調查事前設想落橋防止系統的構成要素和檢討基本形式的妥當性、預備必要的替換方案、最終決定強化法。
· 詳細設計……對最終決定的強化法進行詳細設計。
結束語:
目前,我國已進入交通基礎建設的高速發展時期,在工程設計中橋梁的耐震性問題要引起高度重視。日本在橋梁耐震設計方面有豐富的經驗,完備的技術很值得我們學習利用。借鑒國外橋梁建設的經驗,充分吸取國外橋梁的歷史教訓,提高我國橋梁的設計與施工水平,采取多種措施提高橋梁的耐震性,才能提高橋梁的使用壽命,保證人民的生命財產安全。
參考文獻
[1]既設橋梁落橋防止系統強化要領(案).日本(平成10年3月)
[2]既設橋梁落橋防止系統設計手引(日本道路協會).日本(平成11年3月)
[3]鋼橋附屬物設計手引(日本橋梁建設協會).日本(平成3年10月)
[4]道路橋示方書鋼橋篇(日本道路協會).日本(平成14年3月)