IBTC報告回顧 | 同濟大學橋梁工程系橋梁抗震研究室葉愛君
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▲葉愛君在大會現場分享報告
報告伊始,葉愛君教授開宗明義,指出了“韌性城市建設”對橋梁防災減災提出的新要求。她強調,我國百萬人口以上大城市中,三分之二以上位于地震烈度7度及以上地區,城市抗震韌性問題突出。而橋梁作為交通網絡的樞紐,其抗震韌性直接關系到整個城市的抗震韌性,是韌性城市建設不可或缺的內在需求。
對于“快速恢復”應多快,葉愛君分享了美國舊金山韌性城市規劃的案例:要求大地震后4小時內所有重要救災線路可供評估和加固隊伍通行,3天內完成所有橋梁初步評價,90%的橋梁恢復交通。“這為我們設定韌性目標提供了重要參考。”她表示,基于韌性的設計不僅要關注傳統受力構件(如支座、主梁、墩臺)的震害,更要關注橋梁的整體功能、殘余位移,以及與通行功能直接相關的橋面構造、伸縮縫等非結構構件的震害。
將韌性理念落地,首要解決的是設防標準問題。葉愛君坦言,制定基于韌性的抗震設防標準仍面臨困難,包括韌性目標如何量化、與性能指標如何關聯等,且國內缺乏相關標準和規劃基礎。
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雙路徑設計策略:明確延性設計和減隔震設計兩條技術路徑。對于延性設計,通過提高延性安全系數(乙類橋3.0,丙類橋2.3,高于現行規范的2.0)來更嚴格控制墩柱損傷。對于減隔震設計,則大幅提升了對減隔震裝置的性能要求,包括設計位移安全系數不低于1.2,并要求通過振動臺試驗驗證其性能。
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新型組合體系應用:針對典型高架橋,提出了“板式支座+鋼阻尼器”的組合體系,實現了豎向承載與水平限位功能分離,具有受力明確、便于更換、造價較低等優點。
為此,國內12家單位正聯合編制《公路橋梁抗震韌性評價標準》,旨在建立符合中國國情的評價體系。葉愛君團隊承擔了其中核心基礎工作——構建中國梁式橋震后功能恢復模型。這項工作極為繁復,團隊梳理了國內各類橋梁震害和易損構件,針對峰值位移和殘余位移等指標,聯合全國35家單位(主要為中交系統及省級公路市政設計院的專家),發放了124份高質量問卷(70%以上填寫者為正高級工程師,含多位總工和設計大師),調研內容涵蓋震后功能損失、通行決策、修復策略、時間與成本等。
韌性橋梁結構:例如,采用搖擺橋墩結合智慧材料或構造(如端部采用鋼管混凝土、鋼套桶加固,或使用超高性能混凝土UHPC、工程水泥基復合材料ECC作為墊層),有效控制損傷集中和殘余位移。
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總結報告,葉愛君教授描繪了橋梁抗震領域從傳統“保安全”向現代“促恢復”的演進圖景。她強調,面向韌性城市建設,橋梁抗震設計的內涵正在不斷深化和擴展,需要設計理念、設防標準、評價方法和工程技術的協同創新。盡管前路仍有諸多挑戰,但通過學界、工程界和管理部門的共同努力,推動基于韌性的橋梁抗震設計從理念走向實踐,從探索走向標準,必將為提升我國城市整體防災減災能力、構建安全韌性的未來城市奠定堅實的基礎。
讓我們共同期待,
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