关于川藏第一桥,你所不知道的四川省地震

在我国四川省甘孜藏族自治州泸定县境内有一座大型桥梁，它横跨于大渡河之上，全桥长米，主跨米，桥面至大渡河水面米，同时它也是川藏高速公路的重要组成部分，这座桥梁就是有着“川藏第一桥”之称的兴康特大桥。

兴康特大桥是一座建设在高海拔、高地震烈度带、复杂风场及温度场环境下的超大跨径钢桁梁悬索桥，该桥处于三大断裂带的交汇复合部位，西距鲜水河活动断裂带约22千米，东邻泸定断裂带，区内构造主要受近南北向的泸定断裂带控制。

从这样的位置来看，抗震设计对兴康特大桥来说就显得尤为重要了，那么这座地处险要位置的大桥，是如何进行抗震设计的呢？

兴康特大桥从分类上看，是一种悬索桥，而悬索桥属于柔性结构，在地震、车辆及风载等各种作用下，桥的主缆和加劲梁在横、纵方向均会产生较大的相对位移，容易晃动。

为了提高全桥的稳定性，设计师们在兴康特大桥的主跨跨中设置了一个铰接式耗能中央扣，这是基于延性的抗震设计理念设计的，并且首次将防屈曲钢支撑用作中央扣杆件。

兴康特大桥中央扣总体布置（图片来源于参考文献1）

在日常使用状态及小地震发生时，中央扣处于弹性状态，能够为主体结构提供足够的刚度，从而保证结构满足正常使用要求。

耗能中央扣的构造（图片来源于参考文献1）

在大地震发生时，防屈曲钢支撑率先进入耗能状态，产生较大的阻尼，消耗掉地震中大部分的能量，并迅速衰减结构动力反应，使桥梁的主体结构不会出现明显的塑性变形，从而确保桥梁主体结构在强震作用下的安全性，并保证正常使用。

上面说的这些如果觉得复杂，那小编给大家说得再简单点，那就是：

这种中央扣设计的巧妙之处就在于，当地震来临时，不仅能约束桥的摆动，还能消耗地震产生的能量，从而保证大桥的安全。

除了上面的中央扣设计外，大桥还使用了另一种抗震设计来更好地达到抗震效果，下面让我们继续来看一下是哪种巧妙的设计。

兴康特大桥的桥塔采用的是门形塔、钢筋混凝土塔柱，两岸塔高均为米，在塔顶和桥面处设置横梁，两道横梁之间根据受力需要设置中横梁。　

兴康特大桥的门型塔

这种结构形式存在一个问题，就是其抗弯刚度虽然很强，但在地震发生时很容易“宁折不弯”，从而发生剪切破坏。

也就是说，为了抵抗地震破坏，桥塔最好不要“太硬”。在建筑设计中，并不是越坚固的结构抗震效果越好，有时反而要适当降低建筑物的刚度，让建筑物发生符合工程师预期的有限变形，而非要么不坏，一坏就彻底垮塌。

经过多方比较，桥塔最终采用了波形钢腹板梁与预应力混凝土顶、底板的组合结构。

波形钢腹板钢－混组合桥塔横梁构造（图片来源于参考文献1）

采用波形钢腹板后，虽然桥塔横梁的抗弯刚度降低了不少，但抗剪能力较强。从专业角度讲，这叫“强柱弱梁，强剪弱弯”，是高烈度震区大跨径悬索桥钢筋混凝土桥塔理想的横向联结方式。在地震发生时，包括桥塔在内的大桥整体结构会发生更加安全可控、易于修复的弯曲变形，而非容易导致整体垮塌的剪切变形。　　

不仅如此，结构试验表明，波形钢腹板在中、小地震中的表现也十分稳妥。在小震情况下，结构不发生损伤，可以继续正常工作。在中等地震中，结构可能会发生可以修复的损伤，但不影响车辆通行，可以将地震损失和修复成本降至最低。大地震中，这种结构的屈服可以至少保障桥上通行车辆的安全，避免人员伤亡。

怎么样，兴康特大桥的抗震设计是不是超级厉害？

参考文献

1.陶齐宇.《泸定大渡河兴康特大桥抗震设计关键技术》

2.黄兵.《泸定大渡河兴康特大桥主塔施工关键技术》

3.须臾千秋.网易《了不起的中国制造》

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