汶川地震桥梁震害分析及抗震设计启示_论文

第 3卷 第 4期  震灾防御技术  T c n l g  o   a t q a eDi a tr r v n i n e h o o y f rE rh u k   s se   e e t   P o V 】 3 No 4 o  . . .   De e e , 0 8 c mb r 2 0   20 年 1 08 2月  赵 国辉 ,刘 健新 ,2 0 .汶 川地 震桥 梁震 害分 析及 抗震 设计 启示 .震 灾 防御 技 术 ,3 ( ) 6 - 3 9 08 4 :3 3 6  汶川地震桥梁震害分析及抗震设计启 示  赵 国辉 刘健新  7 06 ) 10 4  ( 长安 大学 公路 学 院,西 安 摘要 汶川地震 中公路桥梁破坏严重,且破坏形式在破裂 面南、北 两端 出现显著 的差异 。本文从  震源机制、断层运动方式和桥梁本身特点等角度,分析了产 生这一差异 的原 因。分析结果表明,   断层南端 由于释放能量 巨大,断层逆冲作用显著,结构在竖向和水平 向地震力作用下 出现强度破  坏 ;而断层北端右旋走滑作用显著,结构在剧 烈的地面错动 中出现位移型破坏 。在此基础上 ,本  文对强震区的桥梁抗震设计 提出了相应 的改进措施 。   关键词 :汶川地震 桥梁震害 震源机制 抗震设计  引言  20 08年 5月 1 2日 1 4时 2 8分 ,在 四川 东部龙 门山构造带 汶川 附近 发生 了 80级 强烈地  I . 震 。此次 地震 不仅在 震 中区 附近造 成灾难 性 的破坏 ,而且在 四川省和 邻近 的甘肃 和 陕西省 大  范 围内也造 成 了破坏 ,其 影 响更是波 及 到全 国绝大 部分 地 区乃至境 外 ,是新 中 国成立 以来我  国大 陆发 生的破 坏性最 为严 重 的地 震 。在 汶 川地震 中公路桥 梁破坏 严 重 ,且 破坏 形式在 破裂  面南 、北两 端 出现 了显 著 的差异 。本 文从 震源 机制 、断层 运 动方式 和桥梁 本 身特 点等角度 ,   分 析 了产生这 一差 异 的原 因, 并在 此基 础上 对强 震 区的桥梁 抗 震设计 提 出了相应 的改进措 施 。   1 震源机制及破裂过程  汶 川地震 发 生在 四川龙 门山逆 冲推 覆构 造带 上 。该构造 带 是青藏 高原 内部 巴颜喀 喇地 块  和 中 国东部华 南地 块 的边界 构造 带 ,经 历 了长期 的地 质演 化历 史 ,具有十 分 复杂 的结构和 构  造 。晚新 生代 的构 造变 形主 要集 中在灌 县. 江油 断裂 ( 山断裂 ) 前 、映秀一 北川 断裂 ( 中央断裂 )   和汶 川一 茂县 断裂 ( 山断裂 )及其 相 关褶皱 之上 ( 1 ,这 次强震 发 生在 映秀. 后 图 ) 北川 断裂之  上 ,宏观 震 中位 于 映秀镇 西南 的牛 圈沟 蔡家杠 村 附近 ( 高孟潭 等 ,20 ) 08。   根 据 陈运泰 等  的研 究 ,此次地 震破 裂大 致 由 3个主 要 的子事 件组 成 :第一个 子事 件位  于  1s 5,在 这个 时间 内释 放 了 1%的地 震矩 ;第 二个 子事件 位 于 1_4 s 6 7- 6,为本 次地 震过  程 中最 大也 是最主 要 的一 次事件 ,释放 了 6 %的地 震矩 ;最 后一 次事件 位于 4 —6 s 3 8 O ,同样  1基金项 目 交通 部规 范编 制项 目 20 0 “ 042 公路 桥梁 抗震 连梁 装置研 究 ”资助  2 陈运泰 ,许 力生 ,张勇 等 ,20 .0 8 5月 l 0 820 年 2日汶 川特 大地 震震源 特性 分析 报告 .   [ 收稿 日期]20 .1   0 81- 5 [ 简介] 赵 国辉 ,男 ,生于 17 年 。讲 师 ,在 读 博士 。主要 研究 领域 :桥梁 结构 抗震 。Ema :zh 1h . uc  作者 98 — i g @g. de . l c d n 震 灾 防御 技术 3 卷 释放 了 主 、 1 6 % 的地 震 矩 。 。 地 震 破 裂面 南 段 以逆 冲 为 主 7 、 兼 具 右 旋走 滑 分 量 ; 北 段 以右 旋 走 滑 为 , 兼 具 逆冲 分 量 。 但 这 次 地 震 的震 源 机 制 比 较 复杂 个 阶段 , 在 震 源 过 程 中震 源 机 制 随着 时 间和 空 , 间 在 发 生 变化 ‰ 7 4 . 如 果将 整 个 地 震 过 程 分 成 。 则 在地 震 的 开 始 阶 段 表 现 为逆 冲 为 主 : 但 后 来 逐 渐 转 变 为 以走 滑 为 主 、 7 . 个 阶段 对 应 的地 震 震级分 别 为 , ^幻 7 1 . 、 ^细 7 1 . 、 ^“ 7 6 . 、 ‰ 7 4 . 、 ‰ 7 4 和 ‰ 7 2 ( 图 2 ) ( 吴健等 . 200 8 ) 。 汶J 10 0 0 2000 3000 4000 50 00 , 6000 70 0 0 图 F ig 1 . 1 龙 门 山构造 带 n 图 o u n ta 2 震 源 过 程 ( 吴健 等 pr o c e ss o u 200 8 ) . Te c to n ic m a p o f L o n g m e M in b e lt F ig 2 . So u rc e f W e n c hu J ia n e a n Ms8 0 e ar th q u a k e (f r o m W t a l . , 200 8) 2 2 1 . 典型 的桥 梁 震 害分 析 破 裂 面 南端 典 型 桥 梁 震 害 破 裂面 南 端 从 映秀 至 汉

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