桥梁作为城市之间重要的交通连接纽带,在地震中上部梁体滑动、支座破坏、甚至落梁的现象时有发生,例如,1964年新澙地震落梁破坏(图5.10),1994年美国北岭地震两座互通式立交工程严重倒塌毁坏和旧金山—奥克兰海湾大桥都发生落梁现象(图5.11、图5.12),1995年的阪神地震发生时西宫港大桥第一跨引桥发生落梁(图5.13)等。根据中国地震信息网统计,2008年汶川地震导致受损桥梁高达6410座,百余座桥梁由于碰撞而损坏,导致承载力下降,20多座桥梁倒塌,公路、桥梁、隧道各类交通基础设施损毁的直接经济损失达670亿元。地震作用下,桥梁的承重构件发生局部破坏或墩顶与梁端处的相对位移过大,引发落梁。地震中大量的桥梁倒塌破坏,严重影响了震后救灾的进程。
图5.10 新澙地震落梁破坏
图5.11 美国北岭地震桥梁破坏
图5.12 旧金山—奥克兰海湾大桥一跨落梁
图5.13 阪神地震西宫港大桥第一跨引桥脱落
百花大桥为曲线连续梁桥+直线连续梁桥+曲线连续梁桥的组合形式,平面呈S形。墩梁采用无盖梁支撑,主梁直接置于柱顶。2008年汶川地震中,主要震害为5跨曲线梁整体性垮塌[图5.14(a)],部分梁体折断并叠置[图5.14(b)],还包括桥墩弯曲破坏[图5.14(c)]、剪切破坏[图5.14(d)],主梁横、纵向移位及碰撞和挡块震害等[图5.14(e)、图5.14(f)]。(www.xing528.com)
图5.14 百花大桥震害
庙子坪大桥是主桥位于库区的3跨连续刚构桥,引桥为50m跨连续桥面简支梁桥,5跨一联设有伸缩缝。主要震害为一跨引桥在伸缩缝处坠落[图5.15(a)]和主、引桥横向稍有错位[图5.15(b)]。其他震害现象还表现为主桥、引桥支座破坏和挡块损坏[图5.15(c)~图5.15(f)]。
图5.15 庙子坪大桥震害破坏状况
从近年来国外的桥梁破坏状况来看,2011年3月11日发生9.0级日本东北大地震之后,根据对东北地区的桥梁详细的震害调查的统计资料,对443座抗震加固后的公路桥的震害分析结果显示约9%的桥梁有不同程度上的结构破坏。其中,上、下部结构连接处发生破坏的桥占6.4%。这里的上、下部结构连接处主要指支座、限位装置、阻尼器等装置以及这些装置和上、下部结构的连接位置。例如Utatsu大桥在东日本大地震中的震害主要表现在海啸冲击作用使梁体产生较大横向或纵向位移,发生落梁现象,如图5.16所示。
图5.16 2011年东日本大地震中Utatsu大桥震害破坏
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