【52监测网讯】探讨|兰新高铁硫磺沟大桥地震作用下移位探讨
2022年1月8日,青海省门源县发生6.9级地震,导致兰新高铁硫磺沟大桥移位,兰新高铁停运。我们来探讨一下。 一、基本情况 (一)地震烈度 地震烈度与震级的经验关系: M=2/3*I0+1 式中M为震级,I0为震中烈度 结合长宁地震学习整理地震基础知识 青海省门源县,结构设计采用的地震动加速度为0.15g,对应基本烈度为7度,根据地震烈度与震级的经验关系,可得门源县6.9级地震对应震中烈度为8.9度,1月11日,地震局发布了地震烈度图,震中烈度为9度。 (二)兰新高铁与震中相对位置 将上述两张图合并,可以看到,兰新高铁穿越了8度区和9度区,硫磺沟位于9度区边缘(图片可点击放大): 二、硫磺沟大桥移位情况 根据照片观察,靠近隧道口的桥梁,左侧沉陷,左低右高。远离隧道口的桥梁,梁体向左侧移位。 三、移位现象分析 表面上看,梁的滑动方向似乎是矛盾的,有滑向左侧的,也有滑向右侧的,实际情况是什么呢? (一)桥墩刚度相差较大 从地形推测,靠近隧道口的桥墩,墩高较低,同时靠近山体,覆盖层可能较薄,桩基自由长度较短;靠近沟中心的桥墩,墩高较高,同时靠近沟中心,覆盖层可能较厚,桩基自由长度较长。这使得桥墩刚度相差较大。 (二)桥墩与梁体的相对运动 当地面向左运动时,桥墩顶部相对梁体向左运动,受到向右的摩擦力,在水平力的作用下,桥墩发生弹性变形,桥墩顶部相对地面,产生向右位移;梁体相对桥墩运动方向是向右,梁体受到向左的摩擦力。 当桥墩刚度较大时,桥墩顶部同样位移所需的水平力较大,当该水平力超过梁体与支座间的静摩擦力时,梁体与支座将产生相对滑动;当桥墩刚度较小时,桥墩顶部同样位移所需水平力较小,当该水平力未超过梁体与支座间的静摩擦力时,梁体与支座不会产生相对滑动,而是保持相对静止,均向左运动。 (三)桥墩刚度较大位置移位情况推演 如上所述,桥墩刚度较大时,第1阶段,当地面向左运动时,梁体与支座产生相对滑动,梁体相对向右运动,从左侧支座滑落,进而沉陷,形成左低右高的移位情况;第2阶段,当地面停止运动或向右运动时,梁体与桥墩相对关系不变。 (四)桥墩刚度较小位置移位推演 如上所述,桥墩刚度较小时,第1阶段,当地面向左运动时,梁体与支座不会发生相对滑动,梁体在摩擦力作用下向左运动,产生向左的速度;第2阶段,当地面停止运动或向右运动时,梁体具有向左的初速度,由于惯性,继续向左运动,梁体与支座产生相对滑动。由于初速度较小,滑行距离较短,梁体尚未从支座滑落。 四、结论 (一)梁体与桥墩之间相对运动模式与桥墩刚度有关。 (二)桥墩刚度较大时,第1阶段桥墩与梁体即发生相对位移,梁体从一侧支座滑落,进而沉陷。 (三)桥墩刚度较小时,第1阶段桥墩与梁体不发生相对位移,第2阶段地面运动方向转换后,桥墩与梁体发生相对位移。 (四)桥梁位于中高震区时,应设置防落梁装置,限制梁体与桥墩之间的相对位移。 (五)本桥可能未设置防落梁装置,梁体与桥墩之间发生较大位移,桥墩刚度较大处,梁体已从一侧支座脱落,发生沉陷,所幸未发生落梁事故。 (文章源自SoarNewSMTH公众号,本文由SoarNewSMTH公众号上传并发布,此文系转载,仅用来学习及交流,版权归属原作者及原刊载媒体所有,侵权删) 52监测网——专业、共享、开放的检测、监测信息交流平台,以自动化监测技术交流为主,为广大检测/检测从业人员提供行业资讯、招投标信息、硬件产品展示、技术资料下载等服务。同时也是监测人员交流经验、分享资料、吐槽灌水的平台。关注52监测网,获取更多实时资讯。 ![]() |
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