- 國聯云:橋梁直播第十九場上線——王東升教授講解高墩大跨連續剛構橋震害與控制:以廟子坪特大橋為例
- 2020年04月30日 來源:國聯資源網
提要:4月17日,國聯云邀請到河北工業大學王東升教授做客國聯云橋梁行業直播間,為大家講解《高墩大跨連續剛構橋震害與控制:以廟子坪特大橋為例》,王教授介紹本次課程有由自己和其學生童磊共同完成。而本次講解以2008年汶川地震位于強震區的廟子坪大橋為例,主要圍繞兩點展開,一是對廟子坪大橋主橋震害及抗震分析;二是對相關分析技術進行討論剖析,給出結論。
(國聯資源網訊)4月17日,國聯云邀請到河北工業大學王東升教授做客國聯云橋梁行業直播間,為大家講解《高墩大跨連續剛構橋震害與控制:以廟子坪特大橋為例》,王教授介紹本次課程有由自己和其學生童磊共同完成。而本次講解以2008年汶川地震位于強震區的廟子坪大橋為例,主要圍繞兩點展開,一是對廟子坪大橋主橋震害及抗震分析;二是對相關分析技術進行討論剖析,給出結論。
王教授對廟子坪特大橋主橋做了簡單概述,介紹了2008年汶川地震時廟子坪特大橋的震害情況。類似橋梁震害情況,王教授列舉了日本2016年熊本地震中阿蘇長楊大橋的震害情況以及震后修復工作,如:橋墩在修復前、后均進行了跳車試驗,對比修復前后橋墩水平位移比確保橋墩修復的效果。為便后期檢查裂縫是否發展,箱梁的內側腹板及內底板不粘貼碳纖維板。
以此,王教授介紹到在拿到廟子坪特大橋圖紙后,從用邁達斯建模、振型、初始應力計算到地震波的選擇與輸入、全橋的地震反應分析等,開展了一系列研究工作。并對相關測算細節做了詳細剖析。
通過研究王教授表示:透過對主梁腹板、底板主拉應力及主壓應力的對比計算,結果發現不論地震波如何,地震確實會引起高墩大跨連續剛構橋主梁的應力會發生較大提升,對于開裂情況,要看是否超過混凝土的抗拉強度。不同地震波輸入下得到的箱梁高應力區與震害吻合較好,表明箱梁的開裂震害不屬于個別現象。
通過震害對比分析得出,在地震中預應力鋼筋應力增量是對應位置處混凝土應力增量的5.42倍。其中,箱梁震后修復情況也做了解析,其中在修復工作中未考慮地震作用下預應力鋼筋應力變化及損失,大橋加固運行一年后檢測發現部分已修復的腹板裂縫又重新開裂。對此,王教授表示廟子坪大橋主橋預應力筋應力增加近100MPa,具備一定的安全儲備,預應力箱梁經歷地震后預應力損失情況,宜做進一步研究。
王教授還結合牛欄江特大橋、宜賓大橋做了進一步分析,由此得出在地震中,連續剛構橋在強震下的另外一種破壞模式,如橋墩開裂及屈服、RC主梁開裂、支座和擋塊破損、附屬設施(伸縮縫和欄桿碰撞)等。
對于震害影響因素與控制上,王教授介紹根據過渡墩支座、擋塊的實際震害,分4種邊界條件進行探討分析。
橋墩受力分析得出——擋塊失效對縱橋向彎矩無較大的影響;考慮梁端上抬后主墩縱橋向墩底彎矩降低約50%;4種邊界下墩頂、墩底均超出開裂彎矩值,與震害吻合。
腹板應力分析得出—— 擋塊失效后(無橫向約束),邊跨失去橫向約束,腹板應力分布發生一定變化,但總趨勢不變。主墩處腹板主拉、壓應力增加,跨中反之減小。在擋塊完好的情況下,考慮梁端上抬,發現主梁應力分布發生一定變化,但總趨勢不變。中跨應力分布基本無影響,邊跨主壓應力減小,主拉應力變化較小。同時考慮擋塊破壞+梁端上抬后,邊跨主壓應力減小,主拉應力變化較??;墩梁固結處主梁主拉、壓應力增加;跨中主拉、壓應力降低。不同邊界條件對箱梁頂板、底板的影響規律和腹板相近。
采取控制措施上,王教授表示廟子坪大橋主橋在過渡墩可引入控制裝置——摩擦擺支座、粘滯阻尼器(順橋向)。摩擦擺對腹板的主拉應力有一定的減小。
除此之外,還對空間地震動的影響情況做了分析,得出不論橫橋向、順橋向還是豎向地震動對腹板應力都有很大貢獻。
王教授絲絲入扣、聲情并茂的課程分享,引來直播間觀眾好評如潮,點贊、掌聲不停,進入答疑環節,觀眾朋友們對王教授的分享很感興趣,王教授認真詳細了回答每一位觀眾的提問。王教授以開放的心態呼吁,對于分析研究過程中采用的計算方法及相關結論,希望大家能多交流,多試用并加以考證,以此實現科學的研判。
在此非常感謝王東升教授的精彩分享,感謝觀眾朋友們的大力支持,橋梁工程與技術網負責人朱虹女士表示:“我們的課程都是公益性的,隨著復工復產的進行,有部分觀眾反饋,由于客觀原因不能按時收看直播,錯過了學習機會。為了服務好每一位觀眾,解決這個問題,特推出了會員套餐服務項,您不用擔心錯過了直播,就不能學習。套餐里有您想學習了解的所有精彩課程,詳情請咨詢工作人員,或關注橋梁工程與技術網公眾號,我們將一如既往的為您送去實實在在的服務”。
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