يمكن للزلازل أن تدمر هياكل الجسور بشدة وتعطل الناس#39 ؛ حياة طبيعية، وحتى تهدد حياتهم. خلال عملية تصميم جسور الطرق السريعة، يجب اعتماد خطط التصميم الزلزالي لمنع انهيار الجسور بشكل فعال أثناء الزلازل. وسيجري فيما يلي دراسة متعمقة عن التصميم الزلزالي للجسور لتعزيز تحسين تكنولوجيا بناء الجسور.

1. الغرض من التصميم الزلزالي لجسور الطرق السريعة

يمكن لتحسين القدرة الزلزالية لجسور الطرق السريعة منع ظاهرة سقوط شعاع الجسر بشكل فعال. في مرحلة التصميم، عادة ما يكون من الضروري النظر بشكل كامل في بارامترات شدة التقوية الزلزالية لمنطقة البناء. في الموقع المشترك، يتم زيادة طول بلاطة الحزمة لتثبيت هيكل الحد الزلزالي. وبما أن حمل الزلزال غير مؤكد للغاية، ينبغي اختيار طريقة ربط ألواح شعاع الجسر لتجنب وقوع حوادث سقوط شعاع. في حالة حدوث زلزال قوي، يمكن أن يمنع اتصال الجسر وجهاز الحد بشكل فعال الجسر من التعرض للإزاحة الشديدة والتشوه.

2. الإعدادات الرئيسيةأشكال الضرر الزلزالي للجسور

2-1 الأضرار الزلزالية التي لحقت بالبنية الفوقية

ووفقًا لأسباب الضرر الزلزالي للبنية الفوقية للجسر، يمكن تقسيمه عادة إلى نوعين: الضرر الزلزالي الهيكلي والضرر الزلزالي النزوح. (مايو _2013) الضرر الزلزالي النازحين هو ظاهرة ضرر زلزالي شائعة، والتي تظهر بشكل أساسي كمخاطر عرضية وطولية في البنية الفوقية للجسر. وبشكل عام، تحدث الأضرار الزلزالية للإزاحة في الغالب في مفصل التمدد. إذا كانت إزاحة البنية الفوقية أكبر من قوة دعم الدعامة وعمود الرصيف، فإنها ستسبب أضرارًا جسيمة للبنية، مما يؤدي إلى حوادث مثل سقوط الدعامات.

2-2 الأضرار الزلزالية التي لحقت بعمود الرصيف

فشل القطع وفشل المفصل البلاستيكي هي أشكال شائعة من الأضرار الزلزالية التي تلحق بأعمدة الرصيف. تحت تأثير الزلزال، يكون أعلى وأسفل عمود رصيف الجسر عرضة للانكماش عند توصيله بعارضة الربط، وقد تفقد القوة الداعمة أثناء الزلازل المتكررة. بالإضافة إلى ذلك، عندما يحدث فشل القص أثناء الزلازل المتكررة، سيتم تقليل قوة التحمل.

2-3 الأضرار السيزمية التي لحقت بالمؤسسة

عند تلف الأساس إلى حد ما، فإن بنية الأساس ستتأثر بشكل خطير، وتظهر بشكل أساسي في شكل هبوط وانزلاق أفقي وكسر.

3. أسباب الأضرار الزلزالية لجسور الطريق السريع

بعد تعرض جسر الطريق السريع لزلزال، سيتعرض الدعامة والرصيف والمحمل وهيكل الدعامات والجزء الأساسي لأضرار مباشرة. أثناء استخدام الدعامة والطبقة السفلية، فإنها تتحرك تدريجيًا نحو وسط النهر، مما يؤدي إلى درجات مختلفة من الاستيطان في جزء هيكل الجاذبية، وحتى التشقق والكسر. وبمجرد أن يستقر الجسر، فإنه سيتسبب في تشقق جدار الجناح، والذي بدوره سيتسبب في تعرض الدعامة بأكملها لتشوه واستقرار شديدين. تحت تأثير زلزال، جزء الرصيف بأكمله سيتضرر. بالإضافة إلى الأسباب الموضوعية، فإن السبب الذاتي للأضرار الزلزالية هو أنه في عملية تصميم الجسر، لا يتم تقييم التأثير الخطير الناجم عن الزلزال بشكل كامل، مما يؤدي إلى تشوه خطير وإزاحة الجسر. بعد الزلزال، سينكسر الشعاع الرئيسي للجسر، يتشوه، وحتى يسقط. في ظل العمل المستمر للزلزال، ستستمر الرمال في الأساس في التميع، مما يؤدي إلى تراجع الأساس وانهيار الجسر بأكمله بسبب التشوه. وغالبا ما يكون من المستحيل إصلاح هذا الوضع في المرحلة اللاحقة.

4. النقاط الرئيسية للتصميم السيزمي لجسور الطرق السريعة

في مرحلة التصميم، التصميم الهيكلي أمر بالغ الأهمية، ومن الضروري ضمان التنسيق والوحدة. سواء كان التصميم ثلاثي الأبعاد أو مستوي، ينبغي ضمان شكل هيكلي شامل قوي لمنع المكونات الهيكلية من السقوط بعد وقوع زلزال. وتحت تأثير الزلزال، ستتعرض المكونات الأساسية لهيكل الجسر لتشوهات متكررة. وينبغي أن ينظر التصميم الزلزالي بصورة شاملة في الأداء الزلزالي للهيكل ؛ في نفس الوقت، ينبغي أيضا النظر في تصميم المرنية. وفي عملية التصميم، ينبغي التقليل إلى أدنى حد من قوة الاهتزاز المنقولة من الجزء الأساسي إلى هيكل الجسر لمنع حدوث أضرار جسيمة للجسر من جراء الزلزال. إن قوة جسر الطريق السريع يجب أن تظل مستقرة نسبيا، ومن الضروري ضمان أنه بعد الاستجابة الزلزالية القوية، سيكون لبنية الجسر استجابة مرنة. عند تصميم هيكل الاتصال للجسر، ينبغي ترتيب خطوط دفاع متعددة. بعد أن تضرر خط الدفاع الأول بشدة بسبب الزلزال، ينبغي أن يكون خط الدفاع الثاني قادرا على لعب دور زلزالي. وفي التصميم الزلزالي لجسور الطرق السريعة، ينبغي مراعاة المبادئ الأساسية للزلازل والتصميم الإنشائي كأساس لاعتماد مخطط أكثر كمالا للتصميم الإنشائي وتحسين سلامة الجسر.

5. تدابير التعزيز السيزمي لجسور الطرق السريعة

5-1 الاختيار المعقول لموقع الجسر

اختيار موقع بناء الجسر مهم بشكل خاص. يجب أن يحاول البناء اختيار منطقة ذات بنية جيولوجية صلبة، حيث أن المنطقة اللينة عرضة لفشل الاستقرار الجيولوجي تحت تأثير الزلزال. وعادة ما يتم اختيار بناء الجسر في الأساس الطيني الصلب، والصخر الأسيوي، ومناطق الحصى الصلب، ويجب تجنب الظروف الجيولوجية مثل الحشو الاصطناعي، والرمال الناعمة اللينة المشبعة، وما إلى ذلك قدر الإمكان.

5.2 اختيار معقول لنوع الجسر

اختيار نوع الجسر مهم للغاية لتحسين الأداء الزلزالي للجسر. وفي عملية التصميم، من الضروري الجمع بين بيئة البناء المحلية والظروف الجيولوجية، وتحديد نوع الجسر والرصيف والدعامة وشكل هيكل الأساس استنادا إلى خبرة الممارسة الهندسية. على أساس ضمان أن الاقتصاد يلبي المتطلبات، ينبغي استخدام هيكل جسر أكثر تقدما لضمان أن جسم الجسر لديه قدرة زلزالية قوية. على سبيل المثال، يمكن أن يقلل استخدام هياكل الخرسانة المسلحة بالفولاذ من تأثير الزلازل.

5-3 تعزيز الشعاع الرئيسي

أولا، يمكن تصميم هيكل corbel الكابولي المستعرض المصبوب في مكانه في منتصف أطراف العارضة ذات الثقبين في أعلى الرصيف ؛ ثم ركبت بلاطة مسبقة الصب منحنية بعض الشيء ؛ وأخيرا، يلزم تصميم هيكل حزمة الرصيف عند الموضع الناتئ للقربيل. وينبغي أن تكون ثقوب الجسر على كلا الجانبين متسقة مع طول حزمة رصيف المشاة. وقد تم تصميم هيكل الدعم على الرصيف، أما الجانب الآخر فيستخدم أساسا لدعم هيكل الكوربل، بحيث لا توجد حاجة إلى توسيع الدعامة بأكملها. توضع الشفة الداخلية لحزمة رصيف المشاة على هيكل سطح الجسر غير المعزز، وينبغي صب الجزء الموسع وفقا للحالة الفعلية، وتوضع شبكة تعزيز في منطقة الهيكل الموسع لتحسين الأداء العام للجسر. تمتد وصلة توسيع سطح الجسر في منتصف الجزء العلوي من الكوربل مباشرة إلى رصيف المشاة لضمان اللفة الفعالة للجسر. الجزء العلوي من الكوربل مرصوف مع هيكل الوسادة الأسفلت لمنع الانكماش والتشوه بسبب تأثير درجة الحرارة. في نفس الوقت، يتم حقن مادة البولي يوريثان في مفصل التمدد لضمان أدائه.

5-4 تعزيز وصلة التوسيع

بعد حدوث زلزال، هيكل الإطار بين الجسور له إزاحات مختلفة، مما يؤدي إلى تصادم شديد داخل الهيكل والانفصال عن المفصلة. وسوف يتضرر إطار الجسر بدرجات متفاوتة بسبب الاصطدام في هذا الموضع، وسوف يكون الجزء المفصل أيضا ظاهرة سقوط الشعاع. وبشكل عام، يمكن استخدام جهاز تقييد الكابل لتعزيز هيكل الشعاع المدعوم بالكامل. في التصميم، يجب أن يتجنب تصميم الكابل شغل الكثير من المساحة العمودية. وإذا تطلب الأمر زيادة عرض الحركة الطولية، يوصى باستخدام كابل بالإضافة إلى هيكل شعاعي مدعوم فقط أو هيكل محمل لغطاء الرصيف البحري موسع بشكل مناسب. في حالة الزلزال، فإن الشكل الهيكلي للشعاع المدعوم ببساطة سيتحرك أكثر من الامتداد المجاور. في هذا الوقت، لا يمكن للجسر المستمر متعدد الامتدادات أن يختار استخدام طريقة بناء الكابل المعزز، ومن المعقول أكثر أن يختار استخدام بنية الشعاع المدعوم متعدد الامتدادات ببساطة. وفي نفس الوقت، يمكن أيضًا جعل الشبكة أكثر استقرارًا باستخدام لوحة توصيل لتحقيق تأثير التعزيز. بالإضافة إلى ذلك، فإن محددات الاتصال المجاورة هي أيضا في غاية الأهمية، ودعم الاتصال مطلوب لمنع الإزاحة الخطيرة.

6. خاتمة

العديد من الزلازل واسعة النطاق هددت الناس بشكل خطير#39 ؛ حياة وممتلكات. ولذلك، يتعين في عملية تصميم وبناء الجسور اتخاذ تدابير فعالة لتحسين أدائها الزلزالي. تحلل هذه الورقة الغرض من تصميم الجسر الزلزالي والمخاطر الناجمة عن الزلازل، وتلخص خطة التصميم لتحسين الأداء الزلزالي بشكل فعال، وذلك لتحسين الأداء الزلزالي لجسور الطرق السريعة في الصين بشكل شامل. وفي إطار مبدأ ضمان التشغيل الفعال لوسائل النقل، فإنه يضمن للأشخاص#39 ؛ حياة عادية ويعزز تحسين تقنية بناء الجسور.