ACI 341.3R-2007
Методы сейсмической оценки и модернизации бетонных мостов
- Стандартный №
- ACI 341.3R-2007
- Дата публикации
- 2007
- Разместил
- ACI - American Concrete Institute
- Последняя версия
- ACI 341.3R-2007
- сфера применения
- ВВЕДЕНИЕ Характеристики мостов во время прошлых землетрясений показывают, что существующие конструкции мостов могут быть подвержены серьезным структурным повреждениям. Эта уязвимость очевидна в регионах с высоким сейсмическим риском, о чем свидетельствуют обширные повреждения мостовых конструкций во время землетрясения в Сан-Фернандо 1971 года (Fung et al. 1971), землетрясения в Лома-Приета 1989 года (EERI 1989) и землетрясения в Нортридже 1994 года (Moehle 1995). ). В результате этих землетрясений@ ущерб включал удары по компенсаторам@, сильное растрескивание и растрескивание колонн и соединений моста@, а также разрушение конструкции. Землетрясение 2001 года в Нискуалли в штате Вашингтон привело к повреждению колонн@ограничителей@ и надстройки из-за ударов@, что указывает на то, что некоторые мосты в Соединенных Штатах могут быть подвержены повреждениям даже при умеренных землетрясениях (Ранф и Эберхард, 2002). Повреждение моста в результате землетрясения в Сан-Фернандо вызвало обеспокоенность по поводу сейсмической уязвимости мостов и инициировало исследования и разработку руководств и мер по сейсмической модернизации (Совет по прикладным технологиям (ATC), 1983; Зелински, 1985; Бакл и др., 1986; Сельна и др.). 1989а@б). В этих более ранних руководствах и процедурах по сейсмической модернизации мостов использовались подходы к оценке, основанные на прочности, в которых силы использовались в качестве основы для оценки. Если требуемая сейсмическая сила превышает упругую прочность конструкции@, структурная система может быть подвергнута большим неупругим смещениям и последующему снижению прочности@ нестабильности@ или того и другого@ системы, что может привести к обрушению конструкции. В этом случае меры по модернизации, основанные исключительно на подходе, основанном на прочности, могут не обеспечить достаточную деформационную способность для обеспечения устойчивости конструкции. Повреждения мостов в результате землетрясений в Лома-Приете и Нортридже подчеркнули необходимость учитывать как прочностные, так и деформационные возможности в программах сейсмической модернизации мостов@, что привело к созданию более комплексных схем определения приоритетов сейсмической модернизации, а также к усовершенствованным процедурам оценки и мерам по модернизации. Комплексная модернизация бетонного моста требует детальной оценки возможных характеристик прочности и жесткости на уровне элементов и конструкций@, способности к смещению конструкции и деформации компонентов@ и потенциальной опасности землетрясения. Таким образом, подходы к модернизации, основанные на деформации, могут быть более подходящими для обеспечения выживания конструкции без разрушения при сильных землетрясениях. В качестве альтернативы могут быть приняты подходы, основанные на использовании энергии, при условии, что эти подходы в достаточной степени охватывают все необходимые элементы полного плана модернизации. Рекомендации по сейсмической модернизации начали включать эти подходы в начале 1990-х годов (Марони, 1990; Лвин и Хенли, 1993). Меры по модернизации традиционно разрабатывались для улучшения сейсмических характеристик в экстремальных условиях, когда основной задачей было обеспечение структурной устойчивости для предотвращения обрушения. Совсем недавно инженеры сосредоточились на проектировании, направленном на уменьшение ущерба в более частых событиях (Lehman et al. 2004; MCEER-ATC 2003). Сочетание уровня мощности или производительности с уровнем сейсмической опасности называется целью производительности. Проектирование конструкции с использованием нескольких целевых показателей производительности называется проектированием землетрясений, основанным на характеристиках. Например@, в дополнение к обеспечению устойчивости конструкции при максимальном предполагаемом землетрясении@ также могут быть оценены эксплуатационные характеристики конструкции в предельных эксплуатационных состояниях (т.е. @ отсутствие повреждений, требующих ремонта) и отсроченных эксплуатационных предельных состояниях (т.е@ допускающих ремонтопригодные повреждения). Считается, что они обеспечивают удовлетворительные характеристики конструкции при соответствующих уровнях сейсмической опасности (например,@ частые и умеренные землетрясения@ соответственно). Использование подхода, основанного на характеристиках, может быть выгодным для модернизации существующих структур, поскольку проектировщик@ по экономическим причинам@ может решить модернизировать структуру до уровня производительности, который ниже уровня, предусмотренного действующим кодом. Процедуры проектирования, основанные на характеристиках, находятся в стадии разработки@, а эффективность имеющихся стратегий модернизации при различных множественных уровнях опасности еще предстоит оценить, и@ поэтому@ здесь непосредственно не рассматривается. В этом документе представлено краткое описание методов сейсмической оценки и модернизации, подходящих для обеспечения устойчивости конструкции. Комплексная программа сейсмической модернизации, состоящая из нескольких этапов модернизации, позволит реализовать эффективные и экономически выгодные решения по модернизации, в которых каждый этап состоит из мостов, которые будут соответствовать критериям приоритетности, специфичным для штата (Lwin and Henley 1993). Как показано на рис. 1.1@, основные этапы программы модернизации сейсмического моста должны включать: 1. Оценка сейсмической уязвимости; 2. Сейсмическая оценка спроса и мощности; 3. Выбор эффективных мер по модернизации и их проектирование; и 4. Реализация. В этом документе кратко описаны этапы программы сейсмической модернизации, за которыми следуют разделы, в которых более подробно рассматриваются ключевые аспекты первых трех этапов. Представленные оценки уязвимости@, оценка спроса и пропускной способности@ и меры по модернизации описаны для монолитных железобетонных мостов@, но могут быть применимы и к другим типам мостов. В последующих разделах@ упор делается на общее понимание разработки и реализации каждого этапа@ с упором на достижение показателей структурной устойчивости. Меры по сейсмической модернизации представлены на концептуальном уровне для важнейших элементов, ответственных за обеспечение пластичного сейсмического реагирования. Методы проектирования и анализа различаются в зависимости от исследовательского и проектного сообщества, поэтому в этом документе не приводятся подробности каждого метода. Однако в каждом разделе приводится богатый ресурс соответствующих ссылок@. Для получения более конкретной и подробной информации о проектировании и анализе модернизации @ читатель отсылается к рекомендуемым ссылкам. Информацию об определении общих терминов, используемых для описания сейсмической модернизации мостов, можно найти у Яшинского и Каршенаса (2003).
ACI 341.3R-2007 История
- 2007 ACI 341.3R-2007 Методы сейсмической оценки и модернизации бетонных мостов
