震区桥梁建筑设计注意事项

震区桥梁建筑设计注意事项
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桥不仅仅连接两个遥远的地方;他们有更伟大的目标。它们缩短了距离,帮助人类战胜自然障碍,特别是河流。建筑抗震建筑对人类安全很重要,但如果被破坏后,相连的地方可以完全彼此隔离。

1989年旧金山湾区地震造成一座桥面受损,交通中断了20多个小时。2011年,日本发生大地震,导致许多桥梁倒塌,但由于日本实施了抗震设计实践,损失被降到最低。在美国和其他国家,地震后研究报告了许多地震事故,地震设计可以将损失降至最低,甚至可以吸收地震震动。

设计考虑因素

在地震多发地区,特别是在印度次大陆的第三和第四地震活跃区建造桥梁时,我们事先知道的一件事是,这些地区发生地震的几率非常高。这是我们唯一知道的事情,因为预测地震还不可能。

在地震多发地区设计桥梁时,必须考虑以下问题。

该地区的地震历史是工程师需要注意的一个主要因素。如果一个特定的地震带周期性地经历不同震级的地震,历史事实将有助于预测地震在一年中最可能发生的时间。显然,你不希望在地震发生几率高的时候建桥。震区桥梁建设需要广泛研究该地区的地震历史。

负荷的因素:在非地震带设计桥梁时,只考虑死荷载和活荷载。然而,在地震多发地区,另一种力量令人担忧。这就是所谓的“地震荷载”,它包括了由于地震震动产生的加速度而作用在桥梁上的力。我们如何在设计中考虑地震荷载?历史事实有助于我们在设计中确定地震荷载系数。如果一个地区没有地震历史,在设计时考虑最小荷载,不同地区的荷载不同。

旧金山奥克兰海湾大桥改造

抗震能力是现代科技所能提供的。它不仅使旧桥抗震,而且有助于降低成本。(建造一座新桥总是一件耗时耗力的事情。)在详细的抗震性能评估后,对旧桥或弱桥进行改造,使用摩擦阻尼器系统、碳纤维塑料加固和外部预应力等方法,以及改善土壤性质,以保持对地面运动的检查。抗震加固是一项相对较新的技术,但世界各地的土木工程学会和协会都在推广它,因为这将节省金钱、时间和资源,而不影响可靠性和安全系数。

最小化风险——底线

作为地震工程的先驱,日本在2011年损失了大量人员和财产。掌握技术是我们人类可以做到的事情,但底线是我们不能打败大自然。这并不意味着我们应该悲观或被动;这意味着我们需要全力以赴,尽量减少风险。如果我们做好了准备,地震对我们的影响就不会那么大,此时最好的准备就是实施抗震设计实践,并充分利用抗震改造技术。一个乐观的方法,并随时更新有关地震带和抗震设计考虑一定会有助于建造更好、更稳定的桥梁。

参考文献

地震工程、Curee.org

现有建筑物的抗震加固工程,Icomos.org

抗震桥梁的经济设计,IITK

图片:

旧金山大桥改造,维基百科

安全,Freedigitalphotos