在地震中,桥梁支座震害较为普遍,支座历来被认为是桥梁结构体系中抗震性能比较薄弱的环节。如在日本阪神地震中,支座损坏的比例达到调查总数的28%。支座的破坏形式主要表现为支座移位、锚固螺栓拔出或剪断、活动支座脱落、支座本身构造上的破坏、连接与支挡等构造措施不足,以及某些支座形式和材料本身的缺陷等,其原因主要是支座设计没有充分考虑抗震的要求。
支座破坏的同时,伴随着支座下方支承垫石混凝土被压碎破坏。支座脱落、倾倒、移位后,会引起结构传力路径的改变甚至中断,从而对结构其他部位的抗震产生影响,严重的则会直接导致落梁,进一步加重结构震害。因此,支座震害较为突出。
位于宝成铁路上行线的清江7号特大桥修建于20世纪90年代,与之平行的是修建于20世纪50年代的宝成铁路下行线清江2号大桥,如图1.3-6所示。
图1.3-6 宝成铁路清江大桥(左为上行线7号特大桥,右为下行线2号大桥)
清江7号特大桥为1×32 m预应力混凝土T梁+(53+2×88+53)m预应力混凝土连续箱梁+6×32 m预应力混凝土T梁,全长524.69 m,主桥连续梁采用圆形空心墩,最大墩高53 m,基础为桩基础,采用盆式橡胶支座;简支T梁采用矩形实体墩,基础为扩大基础,采用铸钢支座。“5·12”汶川地震时,连续梁支座下板锚栓(锚栓直径为42 mm)全部被剪断,支座上板6颗锚栓全部松动,连续梁梁体横向位移最大20 mm,纵向位移20 mm,支座全部破坏,如图1.3-7所示。
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图1.3-7 支座破坏
以上支座的破坏主要表现为支挡破坏、支座移位、锚固螺栓拔出或剪断等,“5·12”汶川地震中也出现了活动支座脱落、支座自身完全破坏的震害,如图1.3-8所示。
图1.3-8 支座脱落及完全破坏
桥梁支座是梁体和桥墩的联系和传力部件,它的破坏将直接影响到梁体和桥墩。以往多采用加强构造设计、增加支挡限位措施来保证支座在地震中不受破坏。但是近几十年来,由于桥梁跨度的不断增大,支座通过加强构造设计来提高抗震能力的设计方法遇到一定困难,因此工程界开始研究减、隔震耗能式的支座。
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