核心物理教師論文物理教學(xué)中橋梁抗震分析新方式

　　在設(shè)計(jì)中,把地面運(yùn)動的最大加速度、水平地震系數(shù)和地震烈度聯(lián)系起來,且通常根據(jù)重力加速度g與地面最大水平加速度的統(tǒng)計(jì)平均值的比值對水平系數(shù)加以劃分,我國鐵路、公路工程抗震規(guī)范的規(guī)定等等，文章介紹了現(xiàn)在物理教學(xué)的新方向。

　　摘要：大地震對橋梁的損害是直接的,同時(shí)由于道路的不暢通也進(jìn)一步造成了更多的人員傷亡及更大的經(jīng)濟(jì)損失,然而,地震的發(fā)生是不可避免的。

　　關(guān)鍵詞：橋梁抗震,物理教學(xué),物理教師論文

　　一、 引言 我國是自然災(zāi)害多發(fā)的國家,從2008年初南方雪災(zāi)到5月12日震驚世界的汶川特大地震,災(zāi)害對人民的生命以及財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的影響,同時(shí)導(dǎo)致交通、電力、通信、供水、供氣等基礎(chǔ)設(shè)施大面積癱瘓。公路、鐵路工程也會遭到不同程度的破壞。在抗震救災(zāi)中,公路、鐵路交通運(yùn)輸是搶救人民生命財(cái)產(chǎn)和盡快恢復(fù)生產(chǎn)、重

　　建家園的重要環(huán)節(jié)。而橋梁又是其關(guān)鍵部位和控制性工程。因而橋梁抗震是當(dāng)前重點(diǎn)研究課題和亟待解決的難點(diǎn)問題。本文主要對橋梁抗震分析方法作簡要綜述。

　　回顧歷史,橋梁抗震分析方法的發(fā)展大致經(jīng)歷了靜力法、以動力法為基礎(chǔ)的反應(yīng)譜法和動態(tài)時(shí)程分析法這三個(gè)階段。

　　二、靜力法

　　早期結(jié)構(gòu)抗震分析采用的是靜力法。該方法不考慮建筑物的動力特性,假設(shè)結(jié)構(gòu)物為絕對剛性,地震時(shí)結(jié)構(gòu)物的運(yùn)動與地面運(yùn)動完全一致,結(jié)構(gòu)物的最大加速度等于地面運(yùn)動最大加速度,于是,結(jié)構(gòu)物所受的最大地震荷載F等于水平地震系數(shù) 與結(jié)構(gòu)物重量W的乘積,或者等于建筑物質(zhì)量m與地面最大加速度 的乘積。即:

　　其中, 為水平地震系數(shù),其值等于地面最大加速度與重力加速度的比值。

　　物理論文：《大學(xué)物理》雜志核心期刊教育論文發(fā)表,是中國物理學(xué)會主辦的、以高校物理教學(xué)研究為主要內(nèi)容的學(xué)術(shù)性刊物，刊登與高校物理各學(xué)科教學(xué)有關(guān)的學(xué)術(shù)研究論文、教學(xué)研究成果及進(jìn)展報(bào)導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)物理技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法、計(jì)算物理、基礎(chǔ)物理教學(xué)現(xiàn)代化等內(nèi)容的研討文章，以及物理學(xué)前沿綜述、專論等。本刊為中國科技論文統(tǒng)計(jì)源雜志及我國物理類核心雜志。

　　從震動這一角度分析,把地震加速度看作是結(jié)構(gòu)破壞的唯一因素具有很大的局限性,因?yàn)樗�忽略了結(jié)構(gòu)物的動力特性,這使得靜力法只有在當(dāng)結(jié)構(gòu)物的基本因有周期比地面卓越周期小很多時(shí)才能成立,即結(jié)構(gòu)物在受地震的振動作用時(shí)表現(xiàn)為絕對剛體而幾乎不發(fā)生任何變形。由于概念簡單,計(jì)算公式簡明扼要,擋土結(jié)構(gòu)和橋臺等質(zhì)量較大的剛性結(jié)構(gòu)物的抗震計(jì)算常常采用靜力法。我國的《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ004-89中擋土墻和路基的抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性均采用靜力法計(jì)算地震荷載。

　　三、反應(yīng)譜法

　　在逐漸認(rèn)識結(jié)構(gòu)的動力特性后,美國學(xué)者在上世紀(jì)40年代提出了計(jì)算地震力的反應(yīng)譜法,也叫動力法。它不僅考慮了地震時(shí)地面運(yùn)動的特性,而且考慮了結(jié)構(gòu)物自身的動力特性,是目前工程設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的抗震設(shè)計(jì)方法。它的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)采用加速度或烈度來表示。

　　該方法稱為彈性反應(yīng)譜法,因?yàn)槠涫且詮椥泽w系作為研究的對象。但在地震作用下,結(jié)構(gòu)物一般都會發(fā)生彈塑性變形,此時(shí),結(jié)構(gòu)物的延性將起到消耗能量的作用,這就是延性設(shè)計(jì)。

　　四、動態(tài)時(shí)程分析法

　　時(shí)程分析法是上世紀(jì)60年展起來的抗震分析方法,用以進(jìn)行超高層建筑的抗震分析和工程抗震研究等。至于80年代,已成為多數(shù)國家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程的分析方法之一。

　　“時(shí)程分析法”是由結(jié)構(gòu)基本方程輸入地震加速度記錄進(jìn)行積分,求得整個(gè)時(shí)間歷程內(nèi)結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的一種機(jī)構(gòu)動力(輔助)計(jì)算方法,也就是說滿足規(guī)范要求的時(shí)候可以不用它計(jì)算。規(guī)范規(guī)定:對于特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑及超過一定高度的高層建筑,宜采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。

　　以上只是對幾種抗震分析方法進(jìn)行了簡單介紹,所以,為了能更好地了解并掌握橋梁抗震,更先進(jìn)、科學(xué)的抗震分析方法是必須的,這就要求我們在今后的學(xué)習(xí)和工作中認(rèn)真努力、刻苦鉆研。