地震對(duì)橋梁的危害
地震對(duì)橋梁的危害
當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅酵临|(zhì)松軟的盆地地形時(shí),所發(fā)生的擴(kuò)大效應(yīng)稱(chēng)為共振現(xiàn)象。共振現(xiàn)象會(huì)使建筑物搖晃的更厲害。那么你知道地震對(duì)橋梁有哪些危害嗎?下面是學(xué)習(xí)啦小編為你帶來(lái)的地震對(duì)橋梁的危害,一起來(lái)看一看吧。
地震對(duì)橋梁的危害
淺談地震對(duì)橋梁的危害及防治 摘要 強(qiáng)烈地震時(shí),公路橋梁將遭受?chē)?yán)重的破壞,為了減輕地震造成的損失,要求地震區(qū)的橋梁在抗震、防震方面貫徹預(yù)防為主的方針。本文針對(duì)地震對(duì)橋梁的危害及防治進(jìn)行詳細(xì)闡述。 對(duì)現(xiàn)有的橋梁要做好防震加固工作,新建的橋梁要從設(shè)計(jì)上采取措施,并應(yīng)進(jìn)行抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性的驗(yàn)算,以適應(yīng)抗震的要求。
1 、地震引起的橋梁病害 地震對(duì)橋梁的破壞常指由于地震波傳播到地基引起橋梁震動(dòng),對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施造成的損壞。地震引起常見(jiàn)損壞如下。
1.1 墩臺(tái)下沉和位移 在砂性土和軟黏土地區(qū),地震使土的抗剪力大幅度降低,從而降低了土的承載力,導(dǎo)致墩臺(tái)大幅度下沉。構(gòu)造地裂縫使墩臺(tái)產(chǎn)生水平、豎直、傾斜變形。
1.2 砂土液化、地基和岸坡滑移 砂土液化、地基失效和岸坡滑移也將導(dǎo)致橋梁大幅度破壞乃至倒塌,如裂縫、落梁等。
2、 橋梁震害的基本規(guī)律
2.1 高烈度震害比低烈度震害嚴(yán)重
地震的簡(jiǎn)介
地震具有一定的時(shí)空分布規(guī)律。
從時(shí)間上看,地震有活躍期和平靜期交替出現(xiàn)的周期性現(xiàn)象。
從空間上看,地震的分布呈一定的帶狀,稱(chēng)地震帶,主要集中在環(huán)太平洋和地中海—喜馬拉雅兩大地震帶。太平洋地震帶幾乎集中了全世界80%以上的淺源地震(0千米~70千米),全部的中源(70千米~300千米)和深源地震,所釋放的地震能量約占全部能量的80%。
震級(jí)
震級(jí)是指地震的大小,是表征地震強(qiáng)弱的量度,是以地震儀測(cè)定的每次地震活動(dòng)釋放的能量多少來(lái)確定的。震級(jí)通常用字母M表示。我國(guó)目前使用的震級(jí)標(biāo)準(zhǔn),是國(guó)際上通用的里氏分級(jí)表,共分9個(gè)等級(jí)。通常把小于2.5級(jí)的地震叫小地震,2.5-4.7級(jí)地震叫有感地震,大于4.7級(jí)地震稱(chēng)為破壞性地震。震級(jí)每相差1.0級(jí),能量相差大約30倍;每相差2.0級(jí),能量相差約900多倍。比如說(shuō),一個(gè)6級(jí)地震釋放的能量相當(dāng)于美國(guó)投擲在日本廣島的原子彈所具有的能量。一個(gè)7級(jí)地震相當(dāng)于32個(gè)6級(jí)地震,或相當(dāng)于1000個(gè)5級(jí)地震
按震級(jí)大小可把地震劃分為以下幾類(lèi):
弱震震級(jí)小于3級(jí)。 有感地震震級(jí)等于或大于3級(jí)、小于或等于4.5級(jí)。
中強(qiáng)震震級(jí)大于4.5級(jí)、小于6級(jí)。 強(qiáng)震震級(jí)等于或大于6級(jí)。其中震級(jí)大于等于8級(jí)的又稱(chēng)為巨大地震。
地震烈度
同樣大小的地震,造成的破壞不一定相同;同一次地震,在不同的地方造成的破壞也不一樣。為了衡量地震的破壞程度,科學(xué)家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。在中國(guó)地震烈度表上,對(duì)人的感覺(jué)、一般房屋震害程度和其他現(xiàn)象作了描述,可以作為確定烈度的基本依據(jù)。影響烈度的因素有震級(jí)、震源深度、距震源的遠(yuǎn)近、地面狀況和地層構(gòu)造等。
一般情況下僅就烈度和震源、震級(jí)間的關(guān)系來(lái)說(shuō),震級(jí)越大震源越淺、烈度也越大。一般來(lái)講,一次地震發(fā)生后,震中區(qū)的破壞最重,烈度最高;這個(gè)烈度稱(chēng)為震中烈度。從震中向四周擴(kuò)展,地震烈度逐漸減小。 所以,一次地震只有一個(gè)震級(jí),但它所造成的破壞,在不同的地區(qū)是不同的。也就是說(shuō),一次地震,可以劃分出好幾個(gè)烈度不同的地區(qū)。這與一顆炸彈爆后,近處與遠(yuǎn)處破壞程度不同道理一樣。炸彈的炸藥量,好比是震級(jí);炸彈對(duì)不同地點(diǎn)的破壞程度,好比是烈度。
例如,1990年2月10日,常熟-太倉(cāng)發(fā)生了5.1級(jí)地震,有人說(shuō)在蘇州是4級(jí),在無(wú)錫是3級(jí),這是錯(cuò)的。無(wú)論在何處,只能說(shuō)常熟-太倉(cāng)發(fā)生了5.1級(jí)地震,但這次地震,在太倉(cāng)的沙溪鎮(zhèn)地震烈度是6度,在蘇州地震烈度是4度,在無(wú)錫地震烈度是3度。
在世界各國(guó)使用的有幾種不同的烈度表。西方國(guó)家比較通行的是改進(jìn)的麥加利烈度表,簡(jiǎn)稱(chēng)M.M.烈度表,從I度到度共分12個(gè)烈度等級(jí)。日本將無(wú)感定為0度,有感則分為I至Ⅶ 度,共8個(gè)等級(jí)。前蘇聯(lián)和中國(guó)均按12個(gè)烈度等級(jí)劃分烈度表。中國(guó)1980年重新編訂了地震烈度表(見(jiàn)表)。
中國(guó)地震烈度表
1度;無(wú)感-僅儀器能記錄到;
2度;微有感-個(gè)特別敏感的人在完全靜止中有感;
3度;少有感-室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動(dòng);
4度;多有感-室內(nèi)大多數(shù)人,室外少數(shù)人有感,懸掛物擺動(dòng),不穩(wěn)器皿作響;
5度;驚醒-室外大多數(shù)人有感,家畜不寧,門(mén)窗作響,墻壁表面出現(xiàn)裂紋
6度;驚慌-人站立不穩(wěn),家畜外逃,器皿翻落,簡(jiǎn)陋棚舍損壞,陡坎滑坡;
7度;房屋損壞-房屋輕微損壞,牌坊,煙囪損壞,地表出現(xiàn)裂縫及噴沙冒水;
8度;建筑物破壞-房屋多有損壞,少數(shù)破壞路基塌方,地下管道破裂;
9度;建筑物普遍破壞-房屋大多數(shù)破壞,少數(shù)傾倒,牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲;
10度;建筑物普遍摧毀-房屋傾倒,道路毀壞,山石大量崩塌,水面大浪撲岸;
11度;毀滅-房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,地表產(chǎn)生很大變化;
12度;山川易景-一切建筑物普遍毀壞,地形劇烈變化動(dòng)植物遭毀滅;
例如,1976年唐山地震,震級(jí)為7.8級(jí),震中烈度為十一度;受唐山地震的影響,天津市地震烈度為八度,北京市烈度為六度,再遠(yuǎn)到石家莊、太原等就只有四至五度了。
預(yù)測(cè)地震三要素
(1)震級(jí)預(yù)測(cè):由于地震是震源體應(yīng)力應(yīng)變積累的結(jié)果,地震震級(jí)越大,應(yīng)力應(yīng)變的強(qiáng)度就越大,積累的時(shí)間往往越長(zhǎng),震源區(qū)的體積也就越大。這些特點(diǎn)反映在地震前兆上,則表現(xiàn)為震級(jí)大時(shí),地震前兆異常(主要指趨勢(shì)異常)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),前兆異常的空間展布范圍亦大。國(guó)內(nèi)外地震專(zhuān)家將其歸納為兩個(gè)預(yù)測(cè)公式,即M=A+BlgT和M=C+DlgR。前者是震級(jí)M與異常持續(xù)時(shí)間T之間的關(guān)系式,后者是震級(jí)與異常分布半徑R之間的關(guān)系式。式中A、B和C、D為常數(shù),這些常數(shù)往往隨地區(qū)和觀(guān)測(cè)手段的不同而有差異。除此之外,還有一些其他判據(jù)和指標(biāo)可以用來(lái)預(yù)測(cè)震級(jí)的大小。
(2)時(shí)間預(yù)測(cè):時(shí)間預(yù)測(cè)主要是根據(jù)地震前兆的發(fā)展過(guò)程判斷地震發(fā)生的日期。早期的前兆異常往往是慢速的、漸變的趨勢(shì)性變化。越接近地震發(fā)生,異常變化越激烈,呈現(xiàn)為快速和突發(fā)的特點(diǎn),同時(shí)還出現(xiàn)地下水、氣、油和其他多種宏觀(guān)異常。在臨震時(shí),還可能觀(guān)測(cè)到地聲、地光等前兆現(xiàn)象。所以根據(jù)異常發(fā)展的過(guò)程,可逐步分析并逼近地震的發(fā)生時(shí)間。此外,具體發(fā)震日期的預(yù)測(cè)還需要考慮觸發(fā)因素等。
(3)地點(diǎn)預(yù)測(cè):從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看,異?,F(xiàn)象出現(xiàn)的頻度、異常變化幅度大小以及異常出現(xiàn)交替順序等信息,是確定未來(lái)地震震中或震中可能分布范圍的依據(jù)。一般來(lái)說(shuō),異常集中程度最高、幅度最大和發(fā)育最早的地區(qū)往往最接近震中。此外,地質(zhì)構(gòu)造分析和地震活動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的空區(qū)、條帶等異常圖像,都可為未來(lái)地震震中區(qū)的預(yù)測(cè)提供線(xiàn)索。
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