玉树和宁洱等近城镇中强地震对中小城市影响的启示

随着我国城市化进程的加速,城市的地震安全问题变得越来越重要,特别是近城镇中强地震对我国众多中小城市的威胁,玉树地震和宁洱地震即是两个典型的震例.城市地震安全问题包括城区建筑以及城市基础设施两个方面.基于地震现场调查的结果,本文给出了两个县城各类结构的破坏比及震害指数.在这两次地震中未设防的民居建筑遭到严重破坏甚至倒塌,再次表明地震活跃地区房屋建筑抗震设防的重要性.城市的基础设施包括交通、通信、供水和供电等生命线系统.交通系统方面,重点调查了玉树县城周边桥梁的震害情况,道路桥梁的破坏主要集中在Ⅷ度以上地区.供电系统方面,两次地震都造成当地小水电站、电气设备、输电网络严重破坏.光缆是通信系统中相对薄弱的环节,强地震动和滑坡等常常引起光缆中断.两个县城的供水管网在地震中都几乎瘫痪,破坏的主要原因是管道老旧和管材的抗震性能差.在城市基础设施抢修恢复过程中,供水和供电系统由于抗震能力相对较弱,恢复所需的时间较长,而交通和通信恢复速度较快.

基于力矩平衡原理的秦兵马俑重心测量及临界地震加速度计算

随着近年来地震灾害的频发,分析浮放于俑坑中的秦兵马俑在地震波影响下的运动方式是秦俑地震灾害防御研究中的首要环节。本研究利用力矩平衡的原理测量秦兵马俑的重心位置,进而初步计算得到陶俑的临界地震加速度,依据陶俑的形体特征计算出每类陶俑的抗倾倒极限地震加速度,验证了测量结果的可靠性,为制定秦俑的地震设防等级和防震保护工作提供了基础数据。

钢筋混凝土矩形桥墩的延性抗震分析

利用各种材料的弹塑性应力—应变关系求解结构任意截面的弯矩—曲率关系是桥梁结构延性抗震分析的关键所在。针对钢筋混凝土矩形桥墩,将纵向钢筋等效为钢环,将截面等效分解为多个截面的组合体,推导出了计算弯矩—曲率关系(M-φ曲线)的简便计算公式;结合分段近似求解位移的计算公式,利用C语言编制了P-Δ曲线的计算程序。通过理论计算与荷载试验结果的比较分析,不但证明了简便计算方法的精确性和实用性,还初步探讨了不同类型的材料应力—应变关系对桥墩弹塑性力学分析结果的影响,验证了我国现行《公路桥梁抗震设计规范》中建议的材料模型的可靠性。

PUFA加固钢筋混凝土柱抗震性能数值模拟

汶川特大地震后,交通运输部颁布了新的《公路桥梁抗震设计细则》,采用了两水平设防,两阶段设计的抗震设计理念,由单一的强度设计修改为由强度和变形等多指标控制的抗震设计方法。但是,对于现役钢筋混凝土桥墩而言,如何通过科学的抗震加固方法来增加其变形能力乃是提高我国整体桥梁结构抗震水平的关键。采用新型材料PUFA材料,对现役钢筋混凝土桥墩进行了抗震加固设计。为了验证其抗震加固效果,利用OpenSees软件对每个加固模型分别进行了PUSHOVER数值解析,并与常用的混凝土加大截面法和粘贴碳纤维加固法的加固效果进行分析比较。研究结果表明:利用PUFA进行抗震加固不仅可以切实提高钢筋混凝土桥墩的韧性,而且比常规的抗震加固方法具有更好的抗震加固效果。

钢筋混凝土空心板梁桥加固前后的破坏性荷载试验研究

首先针对服役35年的钢筋混凝土空心板梁进行了现状调查研究,然后,实施了原梁、常规加大截面法和本论文提案的利用MPC复合材料加固新方法等3种情况(共计9片梁)的原大尺寸破坏性荷载试验,得到了跨中挠度、截面应变等力学参数与荷载的关系。最后,通过不同极限状态(混凝土开裂、钢筋屈服和极限状态)条件下承载能力的分析比较,验证了利用MPC复合材料进行钢筋混凝土空心板桥梁加固新方法可切实提高原钢筋混凝土空心板梁的极限承载能力,为MPC复合材料在钢筋混凝土空心板桥梁加固工程中的应用提供了必要的技术支撑。

基于MPC复合材料进行钢筋混凝土实心板梁桥加固

不中断交通运营条件下的桥梁快速加固新材料、新技术、新工艺是从事公路桥梁科研、管理和设计施工工程技术人员所面临的重要研究课题之一。以MPC复合材料为载体,以京开高速公路技术改造项目为依托,利用该种新材料进行了实心板钢筋混凝土梁桥加固的设计、施工和加固前后荷载实验等应用技术研究。研究结果表明,基于改性MPC复合材料进行实心板钢筋混凝土梁桥加固新方法不仅可切实提高原梁的承载能力、减少裂缝的扩展速度、实现不中断干线交通运营条件下的快速维修加固,还具有良好的社会经济效益。

利用MPC复合材料进行空心板梁桥加固的应用技术研究

MPC复合材料具有轻质、超强高韧性、施工工艺简便、施工周期短等优点,尤其适应于公路旧桥的快速加固。首先推导出利用MPC复合材料进行空心板梁桥正截面加固设计的理论计算公式,以浙江宁波甬台温高速公路白溪大桥加固维修工程为实例,介绍了利用MPC超强高韧性复合材料进行空心板梁桥加固的设计与施工。研究结果表明,基于MPC复合材料进行空心板梁桥加固新方法不仅可以提高正常使用状态极限承载能力,还可以实现在不中断交通运营条件下的维修加固工程,具有一定的示范作用和广泛的应用前景。