橋梁抗震及抗震加固總結(jié)

PAGEPAGE223第十一章橋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(duì)現(xiàn)有的橋梁要做好抗震加固工作；對(duì)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。第一節(jié)地震震級(jí)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(cè)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(duì)同樣大小的地震，當(dāng)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(duì)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(jí)”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(jí)”(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(lái)確定的，它與震源釋放能量的大小有關(guān)，震級(jí)M與地震釋放能雖E(單位為爾格)之間的關(guān)系是；1gE＝11.8＋1.5M一級(jí)地震的能量相當(dāng)于2×1013爾格，震級(jí)每增加一級(jí)，能量增大30倍左右。七級(jí)的破壞性地震就相當(dāng)于近30個(gè)兩萬(wàn)噸梯恩梯(TNT)的原子彈所具有的能量。地震可以按震級(jí)的大小劃分，如表12—1所示。地震按震級(jí)分類名稱震級(jí)（M）名稱震級(jí)（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(shuō)，7級(jí)以上的淺源地震，可以引起大的災(zāi)害；7級(jí)以下至6級(jí)的地震，可以造成一定的災(zāi)害，但影響面積較??；小于5級(jí)的地震，都不會(huì)造成災(zāi)害。一般小于2級(jí)的地震，人們感覺(jué)不到，通稱“微震”；2～4級(jí)的地震即為人們所感覺(jué)，即所謂“有感地震”；5級(jí)以上將引起不同程度的破壞，又統(tǒng)稱為“破壞性地震”；7級(jí)以上的地震亦被稱為“強(qiáng)烈地震”。如上所述，地震烈度表示地震后受震區(qū)地面影響和破壞的強(qiáng)烈程度，評(píng)定烈度的標(biāo)準(zhǔn)稱為烈度表。其內(nèi)容包括對(duì)客觀現(xiàn)象的描述，如人的感覺(jué)、器物反映、建筑物的破壞和地表現(xiàn)象等。地震烈度的劃分。在當(dāng)前國(guó)際上普遍來(lái)用的是劃分為12度的烈度表，除我國(guó)外還有美國(guó)等國(guó)家，但也有的國(guó)家采用10度和8度的烈度表(如日本采用0～7度的8度制，歐洲某些國(guó)家采用10度制)。中國(guó)新的12應(yīng)烈度劃分如表12—2所示。烈度表說(shuō)明：為了使各度間對(duì)比明確，論述簡(jiǎn)單，便子使用，除去在數(shù)量上作了大致劃分(大多數(shù)，許多，少數(shù))外，對(duì)房屋類型和建筑物的破壞程度也作了如下區(qū)分：房屋類型I類：1．簡(jiǎn)陋的棚舍2．土坯或毛石等砌筑的拱窯；3．夯土墻或土坯、碎磚、毛石、卵石等砌墻，用樹(shù)枝、草泥做頂，施工極糙的房屋。II類：1．夯土墻或用低級(jí)灰漿砌筑的土坯、碎磚、毛石、卵石等墻，不用木柱的或雖有細(xì)小木柱但無(wú)正規(guī)木架的房屋。III類：1．有木架的房屋(宮殿，廟宇，城樓，鐘樓，鼓樓和質(zhì)量較好的民房)；2．竹笆或灰板條外墻，有木架的房屋3．新式磚石房屋。建筑物的破壞程度輕微損壞——粉刷的灰粉散落。抹灰層上有小裂縫或小塊別落。偶有磚、瓦、土坯或灰漿碎塊等墜落。不穩(wěn)固的飾物滑動(dòng)或損傷。損壞——抹灰層上有裂縫，泥塊脫落。砌體上有小裂縫。不同的砌體之間產(chǎn)生裂縫。個(gè)別砌體局部崩塌。木架偶有輕微拔榫。砌體的突出部分和民房煙囪的頂部扭轉(zhuǎn)或損傷。破壞——抹灰層大片崩落。砌體裂開(kāi)大縫或破裂，并有個(gè)別部分倒塌。木架拔掉，柱腳移動(dòng)，部分屋頂破壞，民房煙囪倒下。傾倒——建筑物的全部或相當(dāng)大部分的墻壁、樓板和屋頂?shù)顾Ｓ袝r(shí)屋頂移動(dòng)。砌體嚴(yán)重變形或倒塌。木架顯著傾斜，構(gòu)件折斷。第二節(jié)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一、設(shè)防要求要求橋梁在遭到強(qiáng)烈地層時(shí)完整無(wú)損，勢(shì)必大大增加工程建設(shè)本身的抗震投資，且在技術(shù)上也有困難，作為破壞性的震害并非經(jīng)常發(fā)生。因此，應(yīng)當(dāng)容許橋梁在遭到相當(dāng)于設(shè)計(jì)烈度的地震影響時(shí)；有一定程度的損壞。亦即使震害影響得到減輕(符合設(shè)防標(biāo)準(zhǔn))具體要求是，(一)對(duì)于修建在一般地段的橋梁所謂“一般地段”是相對(duì)于抗震危險(xiǎn)的地段、軟弱性土層和可液化土層而言。大量的震害調(diào)查表明，一般地段的橋梁的震害往往較輕，有可能以不多的抗震投資達(dá)到避免或減輕震害的目的。因此，對(duì)修邊于一般地段的橋梁，提出了較高的設(shè)防要求，即“基本不壞，不需整修，或略有損壞，但經(jīng)過(guò)一般整修后即可按原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)使用。”(二)對(duì)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)?；?、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(duì)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(duì)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(guò)“略有損壞，經(jīng)過(guò)一般整修或短期搶修即可維持通車”的限度。二、設(shè)計(jì)烈度(一)設(shè)計(jì)烈度的確定為了對(duì)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(lái)說(shuō)，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)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(guó)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(qǐng)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(lái)一定的困難。對(duì)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(duì)于干線上的特別重要的橋梁，按國(guó)家的批準(zhǔn)權(quán)限報(bào)請(qǐng)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(duì)于二級(jí)公路的橋梁和三級(jí)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(duì)于三級(jí)公路的一般橋梁和四級(jí)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(duì)于四級(jí)公路的一般橋梁，可不設(shè)防或采取簡(jiǎn)易的抗震措施。對(duì)于臨時(shí)公路工程可不設(shè)防。5．對(duì)于政治、經(jīng)濟(jì)或國(guó)防上具有重要意義的三、四級(jí)公路的橋梁，共設(shè)計(jì)烈度的確定，可按二、三級(jí)公路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。6．對(duì)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．對(duì)巖石地基上的橋梁設(shè)計(jì)烈度，可比基本烈度降低一度采用。對(duì)岸坡滑移和可液化地基上的橋梁設(shè)計(jì)烈度，可在基本烈度提高后按剛性地基考慮。上述“抗震重點(diǎn)橋梁”系指大橋和破壞后修復(fù)困難的中、小橋；“一般橋梁”則指非重點(diǎn)的中、小橋。(二)抗震設(shè)防的起點(diǎn)調(diào)查表明，經(jīng)受過(guò)7度地震的橋梁，其中大多數(shù)基本完好或僅有輕微損壞。所以，在一般條件下，橋梁能夠經(jīng)受住7度地震的影響。因而可以把以設(shè)計(jì)烈度表示的抗震設(shè)防起點(diǎn)定為8度，亦即對(duì)一般工程，當(dāng)其所在地區(qū)的基本烈度為8度時(shí)，均應(yīng)考慮抗震設(shè)防；但對(duì)下列工程，其抗震設(shè)防起點(diǎn)須為7度。1．修建于地震時(shí)可能發(fā)生大規(guī)?；?、崩塌地段的橋梁。2．修建于軟弱粘性土層、飽和砂層等可液化土層上的橋梁。3．連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、大跨懸臂梁橋。三、可液化土的鑒定橋梁墩臺(tái)的抗震能力與地基好壞直接有關(guān)，對(duì)于軟弱粘性上和可液化砂土地基，地震時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重震害。因此，對(duì)可液化土的鑒定(或者說(shuō)對(duì)抗液化能力的分析)以判斷地基在地震中能否液化，對(duì)橋梁抗震具有重要意義。關(guān)于地基是否會(huì)液化的分橋，各國(guó)都有不同的研究，我國(guó)自唐山地震后，亦有九個(gè)單位聯(lián)合進(jìn)行一些工作，認(rèn)為從地質(zhì)角度考慮，則地質(zhì)年代愈老愈不易發(fā)生液化，從勘察手段方面考慮，則以標(biāo)準(zhǔn)貫人擊數(shù)N63.5的修正值作為判斷的基礎(chǔ)，并列入《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(TJ11—78)》中，其公式如下；液化的產(chǎn)生，除了土層必須飽和外，還與砂土的粒徑組合、密實(shí)程度、土層上面的壓載大小、排水條件以及地震歷時(shí)長(zhǎng)短等因素有關(guān)。因此，對(duì)于飽和砂土和飽和粘砂土是否會(huì)發(fā)生液化，除上式外還有一些不同的判斷方法。我國(guó)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ10－78)》認(rèn)為，可根據(jù)砂土的相對(duì)密度Dr來(lái)判斷飽和砂的液化可能性：即當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為7度，Dr＞0.7；設(shè)計(jì)烈度為8度，Dr＞0.75以及設(shè)計(jì)烈度為9度，Dr＞0.8時(shí)，不可能發(fā)生液化。我國(guó)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(1977年)》認(rèn)為，塑性指數(shù)Ip＜7，液性指數(shù)IL＞0.7的飽和粘砂土(通常認(rèn)為Ip＜3時(shí)稱為非粘性土或砂土，Ip＞3時(shí)為少粘性土或粘砂土)在地震時(shí)可能發(fā)生液化?！端そㄖ锟拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ10－78)》認(rèn)為飽和粘砂。當(dāng)其飽和含水量ωs＞(0.9～1.0)ωL時(shí)(ωL為液限含水量)或IL＞0.75～1.0，地震時(shí)可能發(fā)生液化。飽和砂土和飽和粘砂土可能液化時(shí)，一般認(rèn)為這些土層的豎向承載力和水平承載力均接近于零，這是因?yàn)榈卣饏^(qū)液化層內(nèi)土的豎向承載力和側(cè)向摩擦力會(huì)大大降低。降低的程度不僅與地震烈度有關(guān)，還和該土層的具體情況有關(guān)，為安全計(jì)一般認(rèn)為零。實(shí)際上，很少碰到從地面或一般沖刷線起某一較大深度內(nèi)整個(gè)深度均為可液化層的情況，而往往是可液化土層與非液化土層交替形成的土層，甚至其中可液化的平面范圍不很大，對(duì)比較為復(fù)雜的情況，必須根據(jù)橋的大小、高矮、型式、重要性、修復(fù)難易程度、土層情況、地震烈度等具體情況作且體分析確定。第三節(jié)地震對(duì)橋梁的危害一、地震波及其傳播地震時(shí)，從震源發(fā)出的地震波在地殼彈性體中擴(kuò)散，形成縱波和橫波兩個(gè)方向的傳播力?？v波往地面擴(kuò)散時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與地震波前進(jìn)的方向一致，可產(chǎn)生豎直振動(dòng)(上下顫動(dòng))。橫波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與地震波的前進(jìn)方向垂直，可產(chǎn)生水平振動(dòng)(左右搖晃)。兩波相比，縱波的傳播速度為橫波的1.8倍，因此縱波先于橫波到達(dá)。縱波的振動(dòng)周期短(約為0～0.5s)、振幅小、傳播的距離近?？v波的影響范圍為80～110km，橫波為160km以上。所以地震時(shí)，在震中附近人們會(huì)感到同時(shí)產(chǎn)生上下顫動(dòng)(豎直振動(dòng))和左右搖晃(水平振動(dòng))；在震中段遠(yuǎn)處，豎直振動(dòng)較小，先感覺(jué)有微弱上下顫動(dòng)，然后才感覺(jué)左右搖晃。一般當(dāng)橫波到達(dá)時(shí)，地面運(yùn)動(dòng)最為劇烈。因此，許多國(guó)家在抗震設(shè)計(jì)中，除一些特種工程外，只考慮橫波的影響。亦即水平振動(dòng)的影響。二、地震對(duì)橋梁的危害由于地震波傳播到地基，使橋基受到因地震而引起的水平和豎直振動(dòng)，這種振動(dòng)必將導(dǎo)致橋梁本身也產(chǎn)生水平和豎直振動(dòng)，從而產(chǎn)生了水平和豎直慣性荷載(或稱地震荷載)，使橋梁各部受力和變形。在慣性荷載中以水平慣性荷載對(duì)橋梁的影響較大，而且順橋向的水平慣性荷載在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的地震應(yīng)力遠(yuǎn)比橫橋向的水平慣性荷載產(chǎn)生的地震應(yīng)力為大。豎直慣性荷載只對(duì)某些不對(duì)稱的或雙懸、單懸臂結(jié)構(gòu)的橋梁產(chǎn)生較大的地震應(yīng)力，因此在《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定對(duì)框架橋、大跨徑懸臂梁橋、T型剛構(gòu)等橋型才計(jì)入豎向地震荷載的影響。在砂性土和軟粘土地區(qū)，地震將使土的剪力大幅度降低，從而降低了土的承載能力，使墩臺(tái)下沉和傾斜．特別是砂性土地區(qū)地下水極易從樁周夾帶細(xì)砂從底層冒出地面，導(dǎo)致墩臺(tái)大幅度下沉。構(gòu)造地裂縫使橋臺(tái)產(chǎn)生水平、豎宜、傾斜變形。這些變形均愿大幅度的變形，例如墩臺(tái)變形有時(shí)可達(dá)210cm，這種變形將導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。由于砂土液化．地基失效和岸坡滑移，亦將導(dǎo)致橋梁大幅度破壞乃至倒塌。岸坡在地震力作用下出現(xiàn)滑移，滑移土體對(duì)橋墩、橋臺(tái)都產(chǎn)生了動(dòng)土壓力(臺(tái)背在地震中產(chǎn)生的土壓力，稱為動(dòng)土壓力)這種移動(dòng)動(dòng)土壓力不僅在臺(tái)背地面以上的土體中存在，而且在臺(tái)背地面以下的土體中也存在，不是突變臨空面的橋墩土體也會(huì)出現(xiàn)這種移動(dòng)動(dòng)土壓力，并將沿著岸坡滑移方向移動(dòng)。對(duì)出現(xiàn)岸坡滑移的橋梁，其震害往往較重，而且震害主要是由這種移動(dòng)動(dòng)土壓力所造成。因此，對(duì)出現(xiàn)岸坡滑移的橋梁，移動(dòng)動(dòng)土壓力是造成橋梁震害的主要原因。地震對(duì)工程結(jié)構(gòu)的破壞情況，隨結(jié)構(gòu)類型的不同、抗震措施的多少而有差別，即便是在等烈度區(qū)內(nèi)的同類結(jié)構(gòu)，其破壞程度也不盡相同。對(duì)橋梁而言，若強(qiáng)烈地震時(shí)橋梁震毀而中斷交通，則將影響抗震救災(zāi)工作的進(jìn)行。同時(shí)橋梁落梁往往還會(huì)打斷墩身、出現(xiàn)全橋被震毀的嚴(yán)重震害。第四節(jié)橋梁震害基本規(guī)律大量調(diào)查資料表明，無(wú)論是梁式橋或拱橋，震害都有它的規(guī)律性，這些規(guī)律表明了震害與烈度高低和地基地質(zhì)的關(guān)系，以及順橋向和橫橋向震害的區(qū)別。(一)高烈度震害比低烈度震害嚴(yán)重慣性荷載、岸坡滑移產(chǎn)生的移動(dòng)動(dòng)土壓力、地基失效產(chǎn)生的墩臺(tái)變位、土的動(dòng)土壓力都是隨烈度的增加而增加的。因此，烈度高則震害嚴(yán)重，烈度低則震害較輕。一般地說(shuō)，在穩(wěn)定地基上烈度為8度時(shí)，才使橋梁產(chǎn)生震害，但岸坡滑移和地基失效的橋梁，烈度為7度(有時(shí)6度)時(shí)就使橋梁產(chǎn)生震害。根據(jù)唐山、豐南地震中單排樁梁式橋的震害調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明當(dāng)列度為7度時(shí)，有37.5％橋梁受到中等程度的破壞，6.3％受到嚴(yán)重破壞。當(dāng)烈度8度時(shí)，中等破壞程度達(dá)50％，并產(chǎn)生橋梁嚴(yán)重破壞和塌橋震害。烈度在9度及9區(qū)以上時(shí)；橋梁倒塌和嚴(yán)重破壞的達(dá)到100％，可見(jiàn)橋梁震害與烈度高低的關(guān)系甚為密切。實(shí)際事例表明了“烈度高、震害重，烈度低、層害較輕”這一總的基本規(guī)律。(二)岸坡滑移和地基失效的橋梁比穩(wěn)定地基上的橋梁震害嚴(yán)重亦即在三類場(chǎng)地土上的橋梁要比在一、二類場(chǎng)地土上的橋梁受到的震害嚴(yán)重。建橋場(chǎng)地處較廣范圍的地面以下10～20m深度內(nèi)的土層稱為場(chǎng)地土。它的好壞對(duì)地震時(shí)橋梁產(chǎn)生的反應(yīng)具有重要影響。一般說(shuō)來(lái)，一類土抗震性較強(qiáng)地震時(shí)其上的建筑物即使出現(xiàn)震害也較輕，三類土在強(qiáng)震的作用下物理力學(xué)性質(zhì)能發(fā)生根本變化而導(dǎo)致地基失效；故震害一般較嚴(yán)重。岸坡滑移對(duì)墩臺(tái)將產(chǎn)生根大的水平土壓力，使橋梁產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，地基失效產(chǎn)生大幅度的變位，導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生嚴(yán)重震害。有岸坡滑移的橋梁，當(dāng)烈度7度時(shí)就會(huì)倒塌，而在穩(wěn)定的地基土上的橋梁，則往往要在9度或9度以上時(shí)才倒塌。(三)順橋向震害比橫橋向震害嚴(yán)重在大量調(diào)查的橋梁震害實(shí)例中，所有梁橋和拱橋的倒塌或嚴(yán)重破壞都出現(xiàn)在順橋的方向，而橫橋方向僅出現(xiàn)中等程度的破壞，極個(gè)別橋梁發(fā)生邊梁落梁現(xiàn)象。主要原因是：1．墩臺(tái)在順橋向的剛度遠(yuǎn)比橫橋向?yàn)樾。嗉炊张_(tái)順橋向的抗彎能力遠(yuǎn)比橫橋向?yàn)樾　?．墩臺(tái)在順橋向的搭接長(zhǎng)度遠(yuǎn)比墩臺(tái)橫橋向的富余寬度為小，從而容易在順橋向造成落梁。3．各梁各墩在順橋向?yàn)榇B結(jié)構(gòu)，而橫橋向?yàn)椴⑦B結(jié)構(gòu)，從而使地震荷載和相對(duì)位移在順橋向出現(xiàn)較大的傳遞和不均勻分配。第五節(jié)梁式橋的震害一、剛性地基上梁式橋的震害凡是在地震中基礎(chǔ)不出現(xiàn)位移、傾斜、岸坡不出現(xiàn)滑移的地基，稱為剛性地基。一般說(shuō)，一、二類場(chǎng)地土在地震中多可屬剛性地基。這種地基在地震過(guò)程中可近似地視為絕對(duì)剛性，即任意兩點(diǎn)之間在地震過(guò)程中將不出現(xiàn)大幅度的相對(duì)位移。將地基分為剛性地基和失穩(wěn)地基是因?yàn)樵谶@兩種地基中橋梁的動(dòng)力圖式和基本受力有著本質(zhì)的不同，而且形成明顯的兩種類型的震害，在剛性地基上橋梁只受到橋梁結(jié)構(gòu)本身自重產(chǎn)生的慣性荷載和臺(tái)背動(dòng)土壓力兩種作用力的影響。剛性地基上橋梁受力的圖式如圖12—1所示。圖中地面以下的墩臺(tái)和樁基為彈性固結(jié)，E、E’為臺(tái)背地面以上土體產(chǎn)生的動(dòng)土壓力P1～P11為橋梁各部結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生的水平慣性荷載，當(dāng)橋的總長(zhǎng)小于半個(gè)地震波長(zhǎng)且梁墩間的連接未遭破壞時(shí)，全橋?qū)⒃诘卣饡r(shí)整體振動(dòng)，因而順橋向的地震荷載P1～P7在同一時(shí)刻方向相同。又P1～P7將隨烈度的增加而加大。橋梁橫向水平地震荷載P8～P11在同一時(shí)刻也具有相同方向。根據(jù)這些基本的受力性質(zhì)，可以看出橋梁在順橋向和橫橋向所產(chǎn)生的震害。(一)順橋向的震害1．活動(dòng)支座的失穩(wěn)、傾倒、脫落活動(dòng)支座是梁式橋抗震中一個(gè)最薄弱的環(huán)節(jié)，調(diào)查表明當(dāng)烈度＞7度時(shí)，擺柱式支座、滾動(dòng)支座普遍出現(xiàn)失穩(wěn)、傾倒、脫落現(xiàn)象，幾乎無(wú)一例外。由于活動(dòng)支座本身就是一個(gè)機(jī)動(dòng)結(jié)構(gòu)，加上橋梁在地震作用下將產(chǎn)生較大的水平地震荷載和大幅度的水平相對(duì)位移，對(duì)柔性墩墩身還將產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)角。因此，活動(dòng)支座失穩(wěn)的原因并不僅僅是強(qiáng)度不足，順橋向位移過(guò)大和墩身順橋向與橫橋向的變形過(guò)大也會(huì)引起失穩(wěn)。事實(shí)上活動(dòng)支座的破壞及橋梁的危險(xiǎn)震害、落梁等部是出于位移和變形過(guò)大而產(chǎn)生的。所以對(duì)結(jié)構(gòu)在地震中的位移和變形必須予以特別重視。2．固定支座的破壞固定支座在地震中出現(xiàn)的震害有兩種情況，一是順橋向的純剪切破壞，二是橫橋向的彎扭破壞。實(shí)際震害表明：當(dāng)烈度大于或等于8度時(shí)，固定支座才出現(xiàn)破壞，順橋向的破壞性質(zhì)為純剪切所致。對(duì)一端固定一端活動(dòng)的梁式結(jié)構(gòu)，當(dāng)Δ遠(yuǎn)小于δ時(shí)(A為相對(duì)位移，5為梁端伸縮縫寬)，各墩頂?shù)募袅Υ笮∨c梁的自重、烈度成正比。當(dāng)Δ>δ時(shí)，與高墩相鄰的底墩或橋臺(tái)上的固定支座將首先破壞或破壞嚴(yán)重，因?yàn)樗耸艿絹?lái)自它本身的水平地震荷載外，還將受到鄰孔梁的沖擊力。對(duì)墩頂鉸接的梁式結(jié)構(gòu)，抗推剛度大的墩頂受到的剪力也大，因而它將首先破壞(當(dāng)支座系按等強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí))。3．梁墩的相對(duì)位移將引起固定支座銷釘剪斷，擺柱式支座t傾斜甚至傾倒，橋臺(tái)胸墻及梁端撞裂，每孔縮短或延長(zhǎng)成不規(guī)律的交替變化等震害。上述情況一般在烈度大于或等于8度時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。當(dāng)墩身首先破壞時(shí)，對(duì)一端固定一端活動(dòng)的梁橋，除臺(tái)上的固定支座將被剪斷出現(xiàn)相對(duì)位移外，其墩上的固定支座完好而不出現(xiàn)相對(duì)位移，僅在活動(dòng)支座端出現(xiàn)相對(duì)位移，因而其相對(duì)位移曲線在全橋?yàn)殇忼X狀。對(duì)兩端均為平板滑動(dòng)支座，油氈支座的橋梁，除兩臺(tái)上的支座出現(xiàn)相對(duì)位移外，其余墩頂上的支座將不出現(xiàn)相對(duì)位移。當(dāng)墩身強(qiáng)度較大，在地震中不被破壞時(shí)，則不論是活動(dòng)支座或固定支座均可能被剪斷而出現(xiàn)相對(duì)位移，因而其位移曲線在全橋呈同方向，只有在橋梁總長(zhǎng)大于半個(gè)地震波長(zhǎng)的情況下才有部分支座呈反方向。在剛性地基上，梁墩相對(duì)位移值不應(yīng)大于地面在地震中出現(xiàn)的最大位移值。4．胸墻及梁端破壞烈度等于或大于9度時(shí)，當(dāng)墩身開(kāi)裂或固定支座被剪斷后，則梁將撞擊胸墻或梁端出現(xiàn)互相撞擊。對(duì)于高度較大的胸墻，如果梁端的沖擊力作用在胸墻的較高部位時(shí)，則胸墻將出現(xiàn)彎剪破壞，當(dāng)作用力的作用點(diǎn)較低、且胸墻剛度較大時(shí)，將出現(xiàn)剪斷破壞。梁端與梁端或梁端與胸墻撞擊時(shí)的作力點(diǎn)，省時(shí)在梁高的下部，有時(shí)在梁高的中部，但也有可能撞擊梁高的上部而將橋面系撞碎。胸墻在正常使用情況下，由于多為豎向荷載，受力不大，故一般按構(gòu)造決定尺寸，截面尺寸和強(qiáng)度都較小，不足以承受地震時(shí)產(chǎn)生的水下荷載。同時(shí)，由于胸墻并非主要承重結(jié)構(gòu)，故常被忽視。在地震中胸墻卻成了要害部位，因受力很大使許多胸墻被剪斷。特別在岸坡滑移時(shí)，幾乎所有橋梁的胸墻均被剪斷，在高烈度區(qū)剛性地基上的橋梁幾乎有一半橋梁的胸墻被剪斷。胸墻對(duì)防止梁端的過(guò)大位移和短橋的落梁起關(guān)鍵作用。在剛性地基上，當(dāng)全橋上部結(jié)構(gòu)伸縮縫的總長(zhǎng)度小于梁墩的搭接長(zhǎng)度時(shí)，如能保證胸墻在地震中的剛度和強(qiáng)度，則落梁是不可能發(fā)生的。為此，在地震區(qū)的橋梁，對(duì)胸墻應(yīng)予以高度重視。5．墩身破壞由于墩身斷折會(huì)造成落梁震害，因此墩身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度以抵抗地震力的破壞。調(diào)查表明，當(dāng)烈度等于或大于9度時(shí)會(huì)出現(xiàn)墩身裂縫和斷折。墩身在順橋向的破壞主要是由彎應(yīng)力引起的，因此系屬?gòu)澢茐男再|(zhì)。墩身破壞大都發(fā)生在墩身抗震能力薄弱之處。如：1)地面附近；(2)承臺(tái)頂部；(3)截面突變處；4)蓋梁與墩柱聯(lián)結(jié)處，(5)對(duì)混凝土橋墩則在混凝土的工作縫處。對(duì)全橋而言，由于跨徑突變．墩高突變、結(jié)構(gòu)形式突變、抗推剛度突變，使墩臺(tái)受到的地震水平推力最大而擰先開(kāi)裂或產(chǎn)生較嚴(yán)重的破壞。為此，當(dāng)設(shè)計(jì)新橋時(shí)應(yīng)盡可能地減小這種突變，使每一單墩單梁的自振頻率盡可能地接近，以協(xié)調(diào)全橋各墩的振動(dòng)，從而減小地震力在各墩的不均勻分布。6．落梁一般情況下，在剛性地基上當(dāng)烈度在9度或大于9度時(shí)會(huì)出現(xiàn)落。落梁是橋梁震害中的危險(xiǎn)震害，它使交通中斷且難于在短附期內(nèi)修復(fù)通車。落梁主要是由于梁墩相對(duì)位移過(guò)大而造成的；落梁時(shí)可能打斷橋墩，使下部構(gòu)造破損甚至引起全橋倒塌；墩臺(tái)在地震作用下也可能首先被破壞、折斷而引起落梁。此外，在地震作用下臺(tái)背主動(dòng)土壓力和梁與胸墻的撞擊力，可能使強(qiáng)度不夠的臺(tái)身遭到破壞，從而造成落梁。(二)橫橋間的震害橋梁在地震中橫橋向的震害遠(yuǎn)較順橋向的震害為輕。在橫橋內(nèi)的震害中，除出現(xiàn)支座橫移、扭轉(zhuǎn)，梁墩相對(duì)橫移以及墩身彎曲、扭轉(zhuǎn)裂縫；邊梁傾覆失穩(wěn)等震害外，尚未有過(guò)上部結(jié)構(gòu)整孔橫向落梁和墩身橫橋向折斷等危險(xiǎn)震害。橫橋向震害是橋梁在地震中出現(xiàn)橫橋向的振動(dòng)，從而產(chǎn)生橫向水平地震荷載所引起的，簡(jiǎn)述如下。1．支座橫移和扭轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)卣鸷奢d在橋梁上部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的橫向水平力大于支座的摩阻力(平板或油氈支座)或支座的抗剪強(qiáng)度時(shí)，梁將相對(duì)墩臺(tái)出現(xiàn)相對(duì)橫向位移并剪斷支座，支座產(chǎn)生橫向位移。如果梁兩端的支座型式相同，則梁的兩端支座會(huì)出現(xiàn)大致相等的橫向位移，即梁的平移(因?yàn)橹ё褪较嗤?，共邊界條件相似)。2．梁墩相對(duì)位移當(dāng)烈度為8度及8度以上時(shí)，梁墩即開(kāi)始出現(xiàn)橫移。最大橫移值與烈度大小、支座形式和產(chǎn)生的部位有關(guān)，如烈度為8度時(shí)，在五座橋梁調(diào)查中最大橫移位為15～60cm，其中以擺柱式支座端橫移最大，而墩頂兩側(cè)均為滾動(dòng)支座時(shí)居于中檔(橫移35cm)，在橋臺(tái)頂部橫移且最小(15cm)。烈度為9度時(shí)在四座橋梁中對(duì)兩座進(jìn)行了震后調(diào)查，在全橋全長(zhǎng)中部最大橫移值各為15及30cm；而另兩座中一邊擺柱式支座端橫移量為40cm，一座在橋梁全長(zhǎng)中部擺格式支座端最大位移量為96cm。由于梁墩的相對(duì)位移，出現(xiàn)上部橫移后形成多波橫移曲線，使橋面彎彎曲；有的上部結(jié)構(gòu)邊梁已移至蓋梁邊緣，并將蓋梁壓碎；也有的由于部分梁的橫移，使梁與梁之間產(chǎn)生橫向錯(cuò)動(dòng)的情況。3．墩身彎曲和扭轉(zhuǎn)裂縫當(dāng)烈度為8度及8度以上時(shí)，墩身在橫向水平地震荷載作用下會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫和破，這些裂縫和破壞的震害部位主要有以下幾種：(1)蓋梁與柱頂連接處產(chǎn)生破損。當(dāng)蓋梁的抗彎剛度小于柱的抗彎剛度時(shí)，緊接柱身連接處的蓋梁將被破壞。如圖12—5所示，該蓋梁的EI遠(yuǎn)小于柱的EI值，所以地震后柱頂完好，而與拄項(xiàng)連接的蓋梁兩端遭到彎曲破壞。當(dāng)柱的EI值小于蓋梁的EI值時(shí)，震后蓋梁完好，而柱頂遭到剪切破壞，鋼筋彎曲變形，如圖12—6所示。(2)柱與系梁連接處產(chǎn)生破損。當(dāng)柱為等截面且柱的剛度大于系梁的剛度時(shí)，震后在系梁與柱連接處產(chǎn)生彎裂或嚴(yán)重的彎曲破損。如圖12—7所示。當(dāng)柱為變截面時(shí)，則在變曲面處產(chǎn)生彎曲裂縫或破損。(3)承臺(tái)頂面的裂縫和破損。柱與承臺(tái)連接處是地震中的薄弱環(huán)節(jié)之一，見(jiàn)圖12—9及兇12—10所示。4．邊梁的落梁當(dāng)烈度為9度及9度以上時(shí)，個(gè)別橋梁上部結(jié)構(gòu)的邊梁有可能出現(xiàn)落梁。二、非剛性地基上梁式橋的震害非剛性地基是指地震中地表以下土層出現(xiàn)液化和岸坡出現(xiàn)滑動(dòng)的地基，或者墩臺(tái)出現(xiàn)位移、沉降的基地。這類地基上的橋梁除受到結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的地震荷載和臺(tái)背的動(dòng)土壓力外，還受到岸坡土體產(chǎn)生的移動(dòng)動(dòng)土壓力和基礎(chǔ)變位的影響。因此在相同烈度情況下，非剛性地基上橋梁震害比在剛性地基上的層害為重，一般在7度或6度時(shí)也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重震害或落梁。在非剛性地基上的橋梁震害，可概分為兩類，即由于岸按滑移造成的震害和由于地基液化而產(chǎn)生的震害。(一)由于岸坡滑移造成的橋梁震害1．岸坡裂縫在地震荷載作用下，當(dāng)土體自重在滑移面產(chǎn)生的剪力大于上體的抗典力和摩阻力時(shí)，土體即開(kāi)始向的心滑動(dòng)，出現(xiàn)地裂縫并依次形成多道地裂縫，其寬可達(dá)1m以上。岸坡裂縫一般在烈度為7度時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)。在裂縫范圍內(nèi)的橋梁跨徑將大幅度伸長(zhǎng)，而主河床內(nèi)的橋梁跨徑則大幅度縮短。2．活動(dòng)支座的失穩(wěn)、傾斜、脫落征烈度為7度時(shí)即將出現(xiàn)這些震害，且主要是由于岸坡沿移時(shí)對(duì)墩臺(tái)產(chǎn)生的移動(dòng)動(dòng)土壓力造成的。其震害情況和類型則與剛性地基上橋梁相同。3．梁墩的相對(duì)位移當(dāng)烈度為7度時(shí)，有岸坡滑移上的橋梁將普遍出現(xiàn)大幅度的梁墩相對(duì)比移，認(rèn)出現(xiàn)部位一股均在岸坡突變的墩、臺(tái)上，并以岸坡突變處的橋臺(tái)居多，其相對(duì)最大位移值并無(wú)一定的規(guī)律性，烈度大小對(duì)其影響也不明顯。從調(diào)查資料看，當(dāng)烈度為7度～9度時(shí)，最大相對(duì)位移值為70～220cm，烈度為10度時(shí)除個(gè)別最大核對(duì)位移達(dá)492cm外，一般在115～210cm之間，故主要仍視岸坡滑移幅度、移動(dòng)動(dòng)土壓力大小以及墩、臺(tái)剛度及墩梁間抗剪能力等因素而定。4．胸墻、臺(tái)身和墩帽的剪切破壞當(dāng)烈度為7度及7度以上時(shí)，對(duì)岸邊滑移的橋梁，如橋臺(tái)居于岸坡突變處時(shí)，幾乎所有的胸墻或臺(tái)身均被剪斷。但當(dāng)橋臺(tái)遠(yuǎn)離岸坡突變處時(shí)則完好無(wú)損。前者由于岸坡滑移深度在岸坡突變處為最大，其臺(tái)背受到岸坡滑移時(shí)所產(chǎn)生的移動(dòng)動(dòng)土壓力也最大，從而迫使橋臺(tái)向河心位移，同時(shí)胸墻受到梁的阻止，導(dǎo)致胸墻或臺(tái)身項(xiàng)部被剪斷。當(dāng)胸墻被剪斷后，臺(tái)身將隨岸坡向河心滑動(dòng)，直至降坡沂移終止為止。因此橋臺(tái)向河心滑移如上所述最大位移恢可達(dá)492cm以上，這與剛性地基的墩臺(tái)相對(duì)位移5～80cm比較，大了6～14倍之多。5．墩身傾斜、開(kāi)裂和折斷當(dāng)裂度為7度及7度以上時(shí)，墩臺(tái)會(huì)傾斜、開(kāi)裂和折斷。在岸坡沿移時(shí)，墩臺(tái)位移并向河心傾斜，移動(dòng)動(dòng)土壓力繼續(xù)增加，將使墩身或樁身在穩(wěn)定層頂面附近彎裂和折斷。6．橋梁總長(zhǎng)的縮短在烈度為7度和7度以上時(shí)，岸坡滑移將使橋梁總長(zhǎng)(臺(tái)頂中心至臺(tái)頂中心)出現(xiàn)大幅度的縮短。14座岸坡滑移的橋梁的調(diào)查資料表明，在主河床范圍內(nèi)橋氏的縮短值在0.57～9.1m之間，共縮短率為0.7％～18.2％；烈度在7～11度時(shí)，大多數(shù)橋長(zhǎng)的縮短值基本上與烈度成正比，亦即烈度愈大縮短率也愈大。橋長(zhǎng)的大幅度縮短，必然對(duì)橋梁造成嚴(yán)重震害。所以，有岸坡滑移的橋梁震害要比無(wú)岸坡滑移的橋梁震害嚴(yán)重得多。7．落梁當(dāng)烈度為7度和7度以上時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)落梁現(xiàn)象。由于岸坡滑移引起的落梁遠(yuǎn)比剛性地基為多，以唐山震害為例，在剛性地基上落梁的橋只有兩座，其烈度均為9度。內(nèi)岸坡滑移引起落梁的橋競(jìng)達(dá)14座之多，其最小烈度為7度。這充分說(shuō)明了由岸坡滑移引起的落梁數(shù)要比內(nèi)結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的慣性荷載引起的落梁放大7倍，其落梁時(shí)的最小烈度要低2度。(二)地基液化造成的橋梁震害一般認(rèn)為，飽和的松散粉細(xì)砂土和粘粒(粒徑小于0.005mm)含量小于15～20％的飽和粘砂土(在強(qiáng)烈地震時(shí)還包括飽和的松散中砂)，友地震作用下，其顆粒骨架結(jié)構(gòu)趨于擠密，從而使土中孔隙水壓突然增大，以致土粒間的抗剪強(qiáng)度降低，土的結(jié)構(gòu)遭到破壞，土層出現(xiàn)流動(dòng)現(xiàn)象，即所謂砂土的液化。通常，地震時(shí)表土被震裂，其下承受高壓的飽和砂土隨著壓力水噴出地面，這就說(shuō)明該處地表下的砂土發(fā)生了液化。由于地基液化失效引起墩臺(tái)下沉(包括墩臺(tái)產(chǎn)生豎直方向的變形和位移)。同時(shí)由于地基液化，也容易導(dǎo)致岸坡滑移，(當(dāng)然岸坡滑動(dòng)并不僅限于液化地基才出現(xiàn)，而液化地基也并非必然出現(xiàn)岸坡滑動(dòng)，還受其它因素的影響，如地基土質(zhì)情況、臨空面高度和岸坡坡度、烈度大小以及岸坡的土層構(gòu)造等，即有無(wú)向河心的軟弱層或軟弱面)加重橋梁震害。1．橋臺(tái)和臺(tái)后路基下沉出現(xiàn)地基液化或岸坡滑移現(xiàn)象后，大部分橋臺(tái)發(fā)生下沉，臺(tái)后路基也都出現(xiàn)大幅度下沉。其下沉深度不一，有的震后橋臺(tái)下沉30cm左右，有的個(gè)別橋梁的橋臺(tái)下沉達(dá)1m，路基下沉競(jìng)達(dá)1.70m，有的原為平橋，震后由于臺(tái)后路基和橋臺(tái)下沉而變成了曲梁橋。2．橋墩下沉橋墩的震后下沉量與自重有關(guān)，自重大的下沉量大；也與樁長(zhǎng)有關(guān)，長(zhǎng)樁的下沉量小，短樁的下沉達(dá)大。當(dāng)墩的四周出現(xiàn)噴水冒砂現(xiàn)象時(shí)，其下沉量相對(duì)要大得多。第六節(jié)拱橋的震害一、剛性地基上拱橋的震害(一)單孔拱橋的震害《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：凡設(shè)計(jì)烈度低于9度，基礎(chǔ)位于基巖或一般穩(wěn)定土上的跨徑不大于30m的單孔扳拱拱橋，可不進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。這是因?yàn)樵趧傂缘鼗系膯慰装鍢?，?dāng)其承載能力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，具有較高的抗震能力且一般要在9度和大于9度時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)震害。調(diào)查表明；烈度為9度以下的單孔拱橋震后均屬完好，9度時(shí)僅在拱腳出現(xiàn)微裂或在肋波間出現(xiàn)寬3mm的順橋向裂縫或輕微損壞且主拱完好，烈度為10度時(shí)主拱的震害有拱腳開(kāi)裂，相對(duì)錯(cuò)動(dòng)開(kāi)裂、拱腳及拱1／4有中等程度開(kāi)裂、端腹孔與立柱產(chǎn)少裂縫及胸墻產(chǎn)生剪切破壞等。由于在剛性地基上的拱橋只承受慣性荷載和臺(tái)背的動(dòng)壓力，在地面運(yùn)動(dòng)作用下，拱在供平面內(nèi)的基本振型為反對(duì)稱的兩個(gè)波的振動(dòng)形式，因而拱腳和拱1／4產(chǎn)生的彎矩最大，所以拱腳與供1／4是抗震蕩弱環(huán)節(jié)之一；特別是拱腳處于形狀突出部位，既可能出現(xiàn)彎曲開(kāi)裂，又可能形成剪切位移。但總的來(lái)講，在剛性地基上單孔拱橋的塌橋震害尚屬罕見(jiàn)，并且由于板拱橫橋向剛度遠(yuǎn)大于順橋向剛度，因此，即使烈度高達(dá)10度時(shí)主拱在橫橋向也尚未出現(xiàn)重大震害。(二)連孔拱橋的震害連拱的抗震能力比單拱為低，出現(xiàn)震害的起點(diǎn)烈度也較低。這是因?yàn)檫B拱在地面運(yùn)動(dòng)作用下產(chǎn)生的地震內(nèi)力等于單拱的地震內(nèi)力加墩頂變位產(chǎn)生的內(nèi)力。墩頂在地面水平運(yùn)動(dòng)作用下產(chǎn)生的變位大小與墩的抗推剛度和連拱跨數(shù)有關(guān)；墩愈柔，跨數(shù)愈多，墩頂變位愈大，則其地震內(nèi)力也愈大。當(dāng)墩的剛度足以承受恒載的單向推力時(shí)，其抗震能力與震害性質(zhì)將與單拱相同。當(dāng)墩的剛度不足以承受恒載的單向推力時(shí)，墩愈柔，跨致愈多，則抗震能力愈差，將會(huì)出現(xiàn)墩身開(kāi)裂、折斷、落拱等震害。連拱橋的震害與梁橋震害相同，主要出現(xiàn)于順橋方向，但橫橋向的震害則比梁橋?yàn)檩p，原因是連拱橋橫橋向剛度遠(yuǎn)大于順橋向剛度。同時(shí)上下部的聯(lián)結(jié)也比梁橋牢固，因此，在橫橋向除出現(xiàn)彎曲、剪切、拉伸裂縫等震害外，并未出現(xiàn)橫向相對(duì)位移，落拱等結(jié)構(gòu)橫橋向的震害。二、非剛性地基上拱橋的震害非剛性地基上拱橋的震害主要由岸坡滑移和地甚沉降引起。岸坡滑移會(huì)使橋臺(tái)產(chǎn)生大幅度的傾斜并向河心位移，使拱橋產(chǎn)生嚴(yán)重震害。地基沉降包括由于液化引起的承載能力的下降和其它原因產(chǎn)生的沉降，例如基礎(chǔ)承載能力不足等原因。(一)單孔拱橋的震害1．岸坡滑移引起的震害在烈度為9度肘，由于在兩岸岸坡滑移作用下將兩橋臺(tái)頂向河心，可能使整個(gè)橋臺(tái)傾側(cè)，上部結(jié)構(gòu)全部墜毀于河中。同樣在烈度為9度時(shí)，也可能使兩橋臺(tái)跨徑伸長(zhǎng)，拱頂下沉，拱腳拱頂出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫(某雙曲拱橋跨徑40m，矢跨比1／9，兩臺(tái)為組合式橋臺(tái)，地震后臺(tái)跨伸長(zhǎng)18cm，拱頂下沉39．6cm)。另一實(shí)例是：烈度為7度，路徑為70m的雙曲拱橋，震后跨徑伸長(zhǎng)，拱腳拱頂出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫。2．基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生的震害由于基礎(chǔ)產(chǎn)生不均沉降可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的破壞乃至整個(gè)橋梁倒塌的嚴(yán)重震害。例如烈度為10度，某橋?yàn)榭鐝?0m的雙曲拱，矢跨比1／8，石砌U形橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)，震后一臺(tái)下沉29cm，使上部結(jié)構(gòu)墜落河中。另一跨徑為10m的石拱橋，其兩個(gè)橋臺(tái)，一為樁基，一為巖基，在烈度為10度的地震發(fā)生后樁基臺(tái)產(chǎn)生不均勻沉降，上游下沉33cm，下游下沉12cm，主拱受扭破壞，1／4拱處出現(xiàn)斜向貫穿拱頂平面的裂縫。(二)連孔拱橋的震害1．岸坡滑移引起的震害三孔路徑各為11.5m的石拱橋(重力式橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ))，在烈度為10度的情況下，由于岸坡滑移使兩邊孔跨徑顯若縮短。三孔拱頂均出現(xiàn)裂縫，其中兩邊孔有一孔斷裂，一邊孔向上連同欄墻一并隆起，受到了嚴(yán)重破壞。另一震例是：在8度烈度區(qū)，兩孔跨徑為18m的雙曲拱橋，橋墩為2φ70cm雙柱式，墩高1.5m。該橋兩橋臺(tái)位于岸坡突變處，右岸邊坡較陡，震后由于右岸在岸坡滑向河心的位移大于30cm，導(dǎo)致右岸邊孔在拱腳、和1／4拱處嚴(yán)重開(kāi)裂破損。2．基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生的震害由于地基上的液化，在墩基四周出現(xiàn)噴水冒砂現(xiàn)象。某橋在8度烈度區(qū)，為雙孔10m的雙曲拱橋，由于地基土液化，導(dǎo)致中墩下沉達(dá)1.10m，拱圈被折成四段，此外，由于震后在橋墩橫向出現(xiàn)不均勻沉降，而使橋墩產(chǎn)生橫向彎裂。例如云南某橋即因橋墩橫向中部下沉較多，兩側(cè)下沉較少，使主拱下橋墩出現(xiàn)很大的基底應(yīng)力，從而使該橋墩臺(tái)出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫。第七節(jié)橋梁抗震加固一、橋梁抗震構(gòu)造要求為了適應(yīng)橋梁對(duì)抗震的要求，針對(duì)震害實(shí)例和所出現(xiàn)的各種薄弱環(huán)節(jié)，加強(qiáng)橋梁構(gòu)造以提高橋梁抗震能力，顯然是具有重要意義的。有關(guān)橋梁抗震的構(gòu)造要求，列述如下：(一)對(duì)簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、系桿拱等梁式體系，必須設(shè)置阻止梁墩橫橋向相對(duì)位移的構(gòu)造，以阻止梁墩間在地震力作用下產(chǎn)生的相對(duì)橫橋向位移。對(duì)懸臂梁和T型剛構(gòu)除采取上述措施外，還應(yīng)采取阻止上部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)橫橋向相對(duì)位移的構(gòu)造措施。(二)對(duì)活動(dòng)支座，均應(yīng)采取限制其位移、防止其歪斜的措施。(三)對(duì)簡(jiǎn)支梁應(yīng)采取措施防止地震中出現(xiàn)落梁：(四)對(duì)于樁式墩和柱式墩，樁(柱)與蓋梁、承臺(tái)聯(lián)接處的配筋不應(yīng)少于樁或柱身的最大配筋，以加固地震中易于出現(xiàn)震害的薄弱部位之一。(五)對(duì)于磚石混凝土墩臺(tái)，應(yīng)考慮提高墩臺(tái)帽與墩臺(tái)本身以及墩臺(tái)本身基礎(chǔ)聯(lián)接處、截面突變處和施工縫處的抗剪強(qiáng)度。(六)橋臺(tái)胸墻應(yīng)予加強(qiáng)。在胸墻與梁的端部之間，宜填充緩沖材料，如瀝青、油毛氈、橡膠等。(七)磚石、混凝土墩臺(tái)和拱圈的最低砂漿標(biāo)號(hào)應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求提高一級(jí)采用。(八)不論為梁式橋、拱橋都應(yīng)盡量避免在不穩(wěn)定的河岸修建，一定要在不穩(wěn)定的河岸上修建大、中橋時(shí)，應(yīng)合理布置橋孔，避免將墩臺(tái)布設(shè)于在地震時(shí)可能滑動(dòng)的岸坡上和岸坡突變處。(九)大路徑拱橋的主拱圈宜采用抗扭剛度較大、整體性較好的斷面型式．如箱形拱、板拱等。當(dāng)主拱采用組合式斷面時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)組合截面間的連接強(qiáng)度，對(duì)雙曲拱橋應(yīng)加強(qiáng)肋波間的連接。(十)大跨徑拱橋不宜采用二鉸和三鉸拱。當(dāng)小跨徑拱橋采用二鉸扳拱時(shí)，應(yīng)采取防止落供構(gòu)造措施，如加長(zhǎng)拱座斜面或設(shè)置防落牛腿等。(十一)磚石、混凝土空腹拱的拱上建筑，除靠近墩臺(tái)的腹拱采用二鉸拱外，其余腹拱宜采用連續(xù)結(jié)構(gòu)。(十二)拱橋宜盡量減輕拱上建筑的重量。(十三)剛性地基烈度為9度時(shí)，或非剛性地基烈度為7度時(shí)的單孔及連孔拱橋與端腹孔均應(yīng)采取防止落拱構(gòu)造，包括加長(zhǎng)拱座斜面、設(shè)置防落牛腿以及將主拱鋼筋伸入墩臺(tái)帽內(nèi)。(十四)除上述有關(guān)抗震構(gòu)造要求外，應(yīng)對(duì)具有抗震要求的橋梁結(jié)構(gòu)，特別加強(qiáng)施工質(zhì)最的保證措施。二、橋梁抗震能力評(píng)定對(duì)現(xiàn)有橋梁進(jìn)行抗震評(píng)價(jià)的目的是為了確定正常使用能力的損失、嚴(yán)重?fù)p壞或倒塌可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)程度。只有對(duì)此有了明確的認(rèn)識(shí)，才能對(duì)橋梁是否需要進(jìn)行加固、替換或是接受這種風(fēng)險(xiǎn)程度作出合理的選擇?？拐鹪u(píng)價(jià)按兩階段執(zhí)行，第一階段進(jìn)行總體的篩選和優(yōu)先級(jí)研究，以便確定哪些橋梁處于地震對(duì)之有最大的危害；第二階段根據(jù)場(chǎng)地土條件和結(jié)構(gòu)的易損性等因素，對(duì)處于地震危害最大的橋梁進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)分析。在抗震評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)于基本烈度小于7度地區(qū)的橋梁，可不做抗震評(píng)價(jià)，當(dāng)基本烈度為7度及7度以上地區(qū)的橋梁必須進(jìn)行抗震評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)按10年一次的頻率來(lái)進(jìn)行。橋梁以工程為單位進(jìn)行抗震評(píng)價(jià)。第一階段評(píng)價(jià)以地震烈度及橋梁結(jié)構(gòu)的重要性為出發(fā)點(diǎn)，將危害性分為危害較大、危害一般、危害較小三個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，見(jiàn)表1。表1危危害程度指標(biāo)危害較小危害一般危害較大地震烈度7°8°9°及9°以上重要性地方性一一般道路上的的橋梁，交通通量小，且具具有抗震能力力較強(qiáng)的繞行行道路?？缭皆秸系K小，震震后易修復(fù)。二、三三級(jí)公路橋梁梁，交通量相相對(duì)較大，跨跨截障礙相對(duì)對(duì)較小，震后后經(jīng)短期搶修修即可恢復(fù)使使。高速公路、一級(jí)公公路及國(guó)道、省省道，擔(dān)負(fù)著著物資運(yùn)輸?shù)牡闹鞲傻郎系牡臉蛄骸?duì)政政治、經(jīng)濟(jì)和和國(guó)防具有重重要意義的一一般道路上的的橋梁。橋梁梁跨徑大，震震后修復(fù)困難難。經(jīng)第一階段的篩選和優(yōu)先級(jí)研究，對(duì)抗震危害小的橋梁可不進(jìn)行第二階段的評(píng)價(jià)，僅作適當(dāng)構(gòu)造加固即可，對(duì)于抗震危害一般和較大的橋梁結(jié)構(gòu)，必須做第二階段的評(píng)價(jià)，第二階段評(píng)價(jià)以橋梁結(jié)構(gòu)的易損性為出發(fā)點(diǎn)，按表2進(jìn)行。表2抗震震能力指標(biāo)強(qiáng)可弱橋齡小于10年小于20年20年以上場(chǎng)地土在地震時(shí)時(shí)不液化，岸岸坡不滑動(dòng)。地震時(shí)有有可能液化，或地震震時(shí)液化，但但經(jīng)過(guò)人工處處理。地震時(shí)液液化，且未經(jīng)經(jīng)過(guò)人工處理理。上部結(jié)構(gòu)斜交角度在20°°以內(nèi)。設(shè)置防震錨栓。整體性好。截面突變點(diǎn)少，變變形諧調(diào)，剛剛度連續(xù)。斜交角度在20°°~40°之間。整體性一般。截面突變點(diǎn)多，變變形性能較差差。斜交角度40°以以上。未設(shè)置構(gòu)造上的抗抗震設(shè)施。整體性差。變形后產(chǎn)生較大的的次內(nèi)力。下部結(jié)構(gòu)采用減震支座。樁式墩高在10米米以下，且具具有足夠的橫橫向聯(lián)系。柱式墩柔度較大時(shí)時(shí)，延性較好好。墩身能與基礎(chǔ)諧調(diào)調(diào)變形。橋臺(tái)高度在7米以以下。橋臺(tái)的抗傾、抗滑滑能力較高。橋臺(tái)的胸墻較厚，與與梁端之間有有緩沖填充物物。采用普通板式橡膠膠支座。柱式墩高在10米米以上，橫向向聯(lián)系弱。柱式墩剛度過(guò)大，或或柔度過(guò)大，延延性一般。墩身與基礎(chǔ)變形不不能諧調(diào)。橋臺(tái)高度較高且剛剛度較小。橋臺(tái)的抗傾、抗滑滑能力一般。橋臺(tái)的胸墻較薄，與與梁端之間緩緩沖填充物年年久老化。采用砼鉸，或銹蝕蝕較嚴(yán)重的鋼鋼板支座。上、下部固接，不不設(shè)支座的超超靜定結(jié)構(gòu)。柱式高度在15米米以上或獨(dú)柱柱式墩。墩、臺(tái)身剛度不足足，延性差。墩、臺(tái)身配筋率較較低，砼老化化、開(kāi)裂，抗抗剪能力弱。橋臺(tái)的抗傾、抗滑滑能力差。橋臺(tái)的胸墻較薄，與與梁端之間無(wú)無(wú)緩沖填充物物。三、橋梁抗震加固的原則強(qiáng)烈地震時(shí)，公路橋梁往往遭受到嚴(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(由地震而引起的水、火等災(zāi)害)，進(jìn)而加劇地震危害的嚴(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、防震方面以預(yù)防為主的方針。因此，對(duì)現(xiàn)有的橋梁要做好防震加固工作；對(duì)新建的橋梁要以設(shè)計(jì)上采取措施，并應(yīng)按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》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。地震基本烈度為7度或7度以上地區(qū)的橋梁，應(yīng)按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004)的要求進(jìn)行驗(yàn)算，采取相應(yīng)的抗震加固措施?；玖叶刃∮?度地區(qū)的橋梁，除特殊規(guī)定外，可采取簡(jiǎn)易設(shè)防。橋梁的抗震加固應(yīng)根據(jù)橋梁的重要性、烈度的高低，修復(fù)的難易程度、地基土的情況分別對(duì)待，一般說(shuō)對(duì)重要的、修復(fù)困難的、烈度向的、路徑大的橋梁應(yīng)重點(diǎn)對(duì)待，全面加固。對(duì)于一般性橋梁可作一般性加固。1．加固后的橋梁必須滿足橋梁正常營(yíng)運(yùn)和正常使用情況下的要求。2．橋梁抗抗震加固的重重點(diǎn)為橋梁的的順橋方向。3．加固處處理時(shí)橋梁引引道要盡量與與鄰近公路連連通，確保震震后的交通不不致中斷。對(duì)對(duì)重點(diǎn)橋梁應(yīng)應(yīng)作好震后搶搶修準(zhǔn)備，爭(zhēng)爭(zhēng)取震后盡快快恢復(fù)交通。4．橋梁的的抗震加固要要以最低的花花費(fèi)取得最佳佳減災(zāi)效果為為宜。5．地震區(qū)公路橋局局部加固的重重點(diǎn)是上、下下部結(jié)構(gòu)抗震震薄弱部位。6．上部結(jié)構(gòu)的薄弱弱部位，有下下列各處：1)梁式橋：：跨中、橫梁梁、支座；2)拱橋橋：拱頂、拱拱圈1/4跨徑處處、拱腳及腹腹拱與立柱聯(lián)聯(lián)結(jié)處；3)其它型式式橋梁：除跨跨中和支座部部位外，還有有設(shè)計(jì)部門提提出的抗震薄薄弱部位。7．下部結(jié)構(gòu)的薄弱弱部位，有下下列各處：1)墩帽與墩身身聯(lián)結(jié)處、蓋蓋梁與立柱((排架樁)聯(lián)結(jié)處、承承臺(tái)與基樁聯(lián)聯(lián)結(jié)處；2)墩、臺(tái)身或或基樁斷面突突變處；3)水水中墩(樁)干濕交替風(fēng)風(fēng)化嚴(yán)重的部部位；4)基礎(chǔ)局部沖沖刷嚴(yán)重的部部位；5)鋼筋混凝土土橋墩混凝土土工作縫處。8．地震區(qū)橋梁一般般有下列震害害情況：1）在板板梁橋中，梁梁的縱、橫向向移位、撞擊擊造成梁端損損壞、落梁。2）在桁桁梁中桁梁扭扭曲、位移。3）在拱拱橋中，拱上上建筑局部擠擠壞、腹拱與與立柱聯(lián)結(jié)處處開(kāi)裂或脫落落；拱圈變形形、開(kāi)裂；拱拱腳移位、開(kāi)開(kāi)裂等。4）在木橋中中，聯(lián)結(jié)螺栓栓松動(dòng)、脫落落。5）在支座處處，底板砂漿漿開(kāi)裂破壞、底底板附近下部部結(jié)構(gòu)混凝土土破損、錨固固螺栓拔出或或剪斷、支座座傾覆、銷釘釘損壞、滾軸軸脫離。6）在橋橋梁墩、臺(tái)基基礎(chǔ)中，墩、臺(tái)臺(tái)基礎(chǔ)產(chǎn)生下下沉、滑移、傾傾斜、斷裂；；橋臺(tái)胸墻開(kāi)開(kāi)裂、剪斷，墩墩(臺(tái))帽拉裂；地地基土液化，承承載力降低等等。針對(duì)上述橋梁抗震震加固原則及及震害情況，對(duì)對(duì)現(xiàn)有或被震震壞的橋梁，根根據(jù)其不同結(jié)結(jié)構(gòu)型式，對(duì)對(duì)薄弱環(huán)節(jié)，采采取相應(yīng)的擋擋、聯(lián)、固等等加固措施進(jìn)進(jìn)行加固處理理，從而達(dá)到到提高橋梁抗抗震能力的目目的。近年來(lái)來(lái)，費(fèi)用效益益已在許多國(guó)國(guó)家抗震加固固原則中出現(xiàn)現(xiàn)。在美國(guó)加加州，隨著11971年SanFFernanndo地震的的發(fā)生，加州州交通部即開(kāi)開(kāi)始投資加固固設(shè)計(jì)，其中中包括在許多多橋梁伸縮縫縫安裝拉桿以以減小落梁的的潛在性。日日本也有類似似的行動(dòng)。這這是在最低花花費(fèi)的范疇下下取得最大減減災(zāi)效果的一一次明顯嘗試試。四、梁式橋的抗震震加固在梁式橋橋的抗震加固固措施中，就就上部結(jié)構(gòu)來(lái)來(lái)說(shuō)，主要是是防止順橋向向和橫橋向的的落梁、防止止支座的破壞壞以及梁墩相相對(duì)位移等方方面?，F(xiàn)分別別將有關(guān)的抗抗震加固措施施列述如下。（一）防止順橋向向(縱向)落梁的抗震震加固措施，可可采取下列方方法：1．設(shè)置置縱向擋塊1)將原橋臺(tái)臺(tái)胸墻拆除，重重做鋼筋混凝凝土胸墻，在在梁端和胸墻墻間填塞緩沖沖材料(如瀝青油氈氈或橡膠墊))，并在臺(tái)帽帽上增設(shè)錨栓栓、擋塊，阻阻撓梁縱向位位移，見(jiàn)圖6.2.11.1a。2)在橋墩墩墩帽上設(shè)置置擋塊，見(jiàn)圖圖6.2.11.1b。擋塊及胸胸墻的尺寸應(yīng)應(yīng)按現(xiàn)行《公公路工程抗震震設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)計(jì)算確定。擋擋塊錨栓的截截面積可按下下式進(jìn)行計(jì)算算：式中:A—錨栓截面面積(cm2)；K—水平平地震系數(shù)，由由基本烈度確確定；7度時(shí)，K=0．118度時(shí)，K=0．29度時(shí)，K=0．4W—梁或板板，或一孔的的靜荷載(KN)；σg—錨栓鋼筋容許剪應(yīng)應(yīng)力(KPa)，可可按基本容許許剪應(yīng)力提高高50%圖6.2.1..1a圖6.2.1..1b1．橋軸線；2．主梁梁；3．橫梁；4．縱向擋塊(鋼筋混凝土土或角鋼)；5．橫向擋塊(鋼筋混凝土土或角鋼)圖防止縱向落落梁擋塊示意意2．固固定主梁(或板梁)，可采取下下列方法：1)用卡架架固定。在兩兩片梁的接縫縫間鉆孔，兩兩橫隔板面剔剔槽，用槽鋼鋼及螺栓做或或△型、H型或□型卡架。把把梁或板固定定在橋墩上?？芘c梁(板)或墩之間應(yīng)應(yīng)填塞橡膠、油油氈、軟木等等彈性材料，以以保證梁、板板在溫度變化化時(shí)能自由伸伸縮。見(jiàn)圖66.2.1..2-1。2)板板端鉆孔固定定。采用油氈氈支座的板梁梁，可在每片片板梁上鉆孔孔深入至墩、臺(tái)臺(tái)帽內(nèi)，見(jiàn)圖圖6.2.1..2-2a。然后根據(jù)據(jù)公式(6.2.1..1)計(jì)算所需尺尺寸的螺栓放放入，固定端端填以環(huán)氧砂砂漿，活動(dòng)端端應(yīng)擴(kuò)孔并填填以彈性材料料，以利溫差差伸縮，最后后上緊螺帽，見(jiàn)見(jiàn)圖6.2.11.2-2bb。圖6.2.1.2-11用卡架固定定(尺寸單位：：cm)圖6.2.1.2-22板端鉆孔固固定(尺寸單位：：cm)3)懸臂梁梁端固定。將將懸臂梁端鉆鉆孔固定，固固定螺栓可由由上向下，見(jiàn)見(jiàn)圖6.2.11.2-3aa；也可用鋼鋼板在梁上面面或梁側(cè)固定定，見(jiàn)圖6.2.1..2-3b、圖6.2.1..2-3c。聯(lián)結(jié)鋼板板及螺栓尺寸寸按公式(6.2.1..1)計(jì)算確定。圖6.2.1.2-33懸臂梁端固固定3．將主梁聯(lián)聯(lián)成整體，可可采用下列方方法：1)在無(wú)橫橫隔梁的橋中中，先探明原原主梁鋼筋的的位置，在不不破壞鋼筋的的情況下，鉆鉆孔、穿橫向向鋼拉桿，將將主梁聯(lián)成整整體。2)在在有橫隔梁的的橋中，若橫橫隔梁剛度不不夠，同1)，增設(shè)橫向向鋼拉桿或鋼鋼筋混凝土橫橫隔板。3)采用鋼鋼纖維混凝土土澆筑整體橋橋面板，增強(qiáng)強(qiáng)橋梁整體性性。4)縱縱向加固采用用在梁端隔板板之間中性軸軸線上鉆孔，用用螺栓連接，隔隔板之間加墊墊塊，見(jiàn)圖66.2.1..3-1。5)在梁側(cè)鉆鉆孔安裝梁端端鋼板，用鉸鉸接將主梁在在縱向聯(lián)成整整體，見(jiàn)圖6.2.11.3-2。圖6.2.1.3-11圖6.2.1..3-2圖6.2.1.44．梁與臺(tái)臺(tái)帽胸墻的縱縱向連接。在在梁側(cè)鉆孔，用用螺栓固定梁梁端鋼板，之之后將鋼板與與橋臺(tái)胸墻上上的埋設(shè)件連連接在一起，以以防落梁，見(jiàn)見(jiàn)圖6.2.1..4。（二）防止橫向落落梁的抗震加加固措施，可可采取下列方方法：1．設(shè)置置橫向擋塊或或擋桿。當(dāng)邊邊主梁外側(cè)蓋蓋梁或臺(tái)帽上上有條件鉆孔孔時(shí)，可設(shè)鋼鋼筋混凝土橫橫向擋塊(圖6.2.2.11a)或用短短角鋼、鋼軌軌、槽鋼作擋擋桿(圖6.2.2..1b)，防止落落梁，擋塊設(shè)設(shè)置要求同縱縱向防落梁的的擋塊。2．當(dāng)邊邊主梁外側(cè)蓋蓋梁或臺(tái)帽上上無(wú)條件鉆孔孔時(shí)，可用鋼鋼絲繩將主梁梁和邊樁(柱)橫向連接在在一起，見(jiàn)圖圖6.2.2..2。3．邊主梁外外側(cè)設(shè)置鋼支支架。在邊主主梁外側(cè)墩、臺(tái)臺(tái)帽上埋設(shè)鋼鋼錨栓，將三三角型鋼支架固定，并并在邊主梁與與鋼支架間填填塞墊木以固固定主梁，見(jiàn)見(jiàn)圖6.2.2..3。6.2.2.1a防防止橫向落梁梁的擋塊示意意圖6.2.2..1b防止橫向向落梁的擋桿桿示意圖6.2.2.2鋼絲絲繩加固示意意圖6.2.2..3鋼支架加固固示意4．對(duì)無(wú)橫隔隔梁又無(wú)橋面面鋼筋網(wǎng)的橋橋梁，可將兩兩側(cè)邊梁橫橋橋向加以連接，防止邊邊梁的震落。方方法有：1)用鋼夾板將橋面板板連接；2)用鋼筋將起吊環(huán)連連接在一起。5．將主梁橫橫橋向聯(lián)成整整體也可參照照6.2.1..3中1）、2）、3）。（三）防止支座破破壞的抗震加加固措施，可可采取下列方方法：1．設(shè)置支座座擋塊。對(duì)于于采用平板式式滑動(dòng)支座、切切線式滑動(dòng)支支座或油氈支支座上的薄腹腹T型梁，若墩墩、臺(tái)帽較寬寬，可采用鋼鋼筋混凝土擋擋塊進(jìn)行加固固。見(jiàn)圖6.2.3..1。擋塊設(shè)置置要求同縱向向防落梁的擋擋塊。圖6.2.3.1蓋梁梁較寬時(shí)的支支座擋塊2．對(duì)于擺動(dòng)動(dòng)、滾動(dòng)支座座，可在梁兩兩側(cè)設(shè)置擋塊塊，并把擋塊塊同下部構(gòu)造造聯(lián)接起來(lái)，使使之成為U字形或一字字形承托，見(jiàn)見(jiàn)圖6.2.3..2。3．將兩兩支座用鋼筋筋縱向連接加加固，見(jiàn)圖66.2.2..3。a)U形承承托b)一字字形承托圖6.2.3.2圖66.2.3..3五、拱橋的抗震加加固在基礎(chǔ)條條件許可的情情況下，地震震區(qū)也可以建建造拱橋。大大跨徑和高墩墩臺(tái)的拱橋往往往比小路徑徑和低墩臺(tái)拱拱橋的震害嚴(yán)嚴(yán)重，而多孔孔的連孔拱橋橋則又比單孔孔拱橋易于出出現(xiàn)震害。因因此，對(duì)路徑徑大于20m的雙曲拱橋橋及跨徑大于于15m的坦肋拱橋橋和桁架拱橋橋，當(dāng)裂縫寬寬度超過(guò)0.2mm、長(zhǎng)度超過(guò)L／2拱圈厚度時(shí)時(shí)部應(yīng)予以加加固。對(duì)雙曲拱拱來(lái)說(shuō)，其連連接部位較多多，如拱肋和和拱波的連接接，拱肋和橋橋墩(臺(tái))的連接，拱拱上建筑和拱拱圈的連接，這這些往往成為為雙曲拱橋抗抗震的薄弱環(huán)環(huán)節(jié)，亦應(yīng)予予以加固。1．防止止拱圈落拱，可可將相鄰兩拱拱腳的鋼筋聯(lián)聯(lián)起來(lái)，或加加長(zhǎng)墩臺(tái)帽和和拱底斜面長(zhǎng)長(zhǎng)度，并設(shè)置置防落拱牛腿腿。2．將主主拱圈聯(lián)成整整體，可采取取下列方法：：1）在雙雙曲拱橋拱肋肋的橫系梁間間設(shè)鋼筋斜拉拉桿，中間用用花蘭螺栓拉拉緊，見(jiàn)圖66.3.2--1a，拉桿尺寸寸應(yīng)通過(guò)計(jì)算算確定。各部部外露鋼筋均均應(yīng)進(jìn)行油漆漆防銹。其日日常保養(yǎng)按鋼鋼構(gòu)件養(yǎng)護(hù)方方法處理。1．C20混凝土填平平；2．拱筋；3．拱頂；4．拱圈；5．橫系梁；6．鋼筋拉桿；；7．角鋼；8．雙螺帽；9．橡皮墊圈；；10．斜拉桿；11．鋼板箍；12．螺栓；13．法蘭螺栓圖6.3.2-1雙曲曲拱橋拱肋整整體聯(lián)結(jié)2）在雙曲拱拱橋拱頂三道道橫系梁間設(shè)設(shè)拉桿。拉桿桿用Φ20～Φ22的鋼筋，兩兩端焊接在橫橫系梁的鋼板板箍上(鋼板箍用D==6～8mm厚的鋼鋼板制成，寬寬200mmm)，中間用用花蘭螺栓拉拉緊，見(jiàn)圖66.3.2--1b。3）在石拱橋拱圈的的跨中和1//4跨處加設(shè)設(shè)三道鋼板箍箍，用螺栓在在拱底及拱側(cè)側(cè)鉆孔錨固，應(yīng)應(yīng)注意拱側(cè)錨錨固點(diǎn)在拱圈圈厚度的1//3處，見(jiàn)圖圖6.3.2--2。錨固孔用用膨脹水泥砂砂漿填充。3．橋臺(tái)臺(tái)、墩在拱腳腳處的加固，分分別用下列方方法：1）在在拱座鑿孔，深深度大于500厘米，埋設(shè)Φ20鋼筋，另另一端伸入拱拱背和埋設(shè)在在拱肋波谷上上的錨栓相聯(lián)聯(lián)，并同橫向向的兩邊分布布鋼筋彼此焊焊接，最后澆澆筑混凝土，見(jiàn)見(jiàn)圖6.3.33a。圖6.3.2-2石拱拱橋整體聯(lián)結(jié)結(jié)2）構(gòu)造同(1)，墩頂上上若有腹拱墻墻，可在墻腳腳鑿孔，使拉拉筋通過(guò)而連連為一體，見(jiàn)見(jiàn)圖6.3..3b。圖6.3.3拱腳加固固六、墩、臺(tái)和基礎(chǔ)礎(chǔ)的抗震加固固地震區(qū)區(qū)的橋梁在修修建時(shí)應(yīng)根據(jù)據(jù)烈度的大小小，對(duì)下部構(gòu)構(gòu)造的設(shè)計(jì)提提出相應(yīng)的抗抗震要求。在在修建時(shí)末考考慮地震因素素的墩臺(tái)基礎(chǔ)礎(chǔ)，應(yīng)驗(yàn)算在在地震作用下下的傾覆及抗抗滑的穩(wěn)定性性。若不能滿滿足要求時(shí)，應(yīng)應(yīng)采取抗震加加固措施。（一）橋墩的抗震震加固應(yīng)本著著增強(qiáng)整體性性和穩(wěn)定性為為原則進(jìn)行，根根據(jù)構(gòu)造特點(diǎn)點(diǎn)可采取下列列措施：1.樁式或柱柱式橋墩：1)在樁或柱之間用槽槽鋼或角鋼做做成鋼板箍和和橫夾板，并并用螺栓將其其擰緊。斜夾夾板可用電焊焊聯(lián)接，見(jiàn)圖圖6.4.1..1a。2)用兩塊鋼板板卷成一半徑徑比樁(柱)稍大的半圓圓后，置于加加固部位，并并焊接豎縫使使之成為一套套管，見(jiàn)圖66