地震多發背景下市政橋梁設計中隔震設計分析

寸紅英

(昆明市政工程設計科學研究院有限公司,云南昆明 650228)

地震多發背景下市政橋梁設計中隔震設計分析

寸紅英

(昆明市政工程設計科學研究院有限公司,云南昆明 650228)

隨著社會經濟的迅速發展,交通運輸業也在不斷地壯大與發展,橋梁作為市政公共設施,在城市形象與城市發展中發揮著非常重要的作用。近年來,我國頻繁發生地震等自然災害,對我國經濟造成巨大的損失,嚴重阻礙了社會的發展。因此,在地震多發的背景之下,我國市政橋梁設計中,必須注重加強橋梁的抗震性能,進行隔震設計的分析。本文首先闡述了市政橋梁設計中隔震設計的重要性,并說明了隔震設計的基本原則,最后針對市政橋梁設計中隔震設計提出了幾點建議,以供參考。

地震多發背景下 市政橋梁設計 隔震設計

目前，在我國市政工程當中，市政橋梁的建設是其中最為活躍的一項基礎工程建設，在市政工程建設中發揮著至關重要的作用。市政橋梁建設由于工期長、社會性強、資金額大的特點，使得在橋梁后期的管理與控制當中在一系列的問題，建設工作開展起來非常困難。市政橋梁建設作為城市建設中的一項基礎設施，具有一定的公共性。在當前地震多發的背景之下，市政橋梁建設更應該不斷加強在抗震方面的性能分析，只有市政橋梁的抗震性能得到有效提升，才能夠在地震發生時，有效降低各方面的損失，因此，必須予以重視。

1 地震多發背景下市政橋梁設計中隔震設計的重要性

近年來，我國西南地區頻繁發生地震等自然災害，造成了嚴重的經濟損失和人員傷亡，不僅影響了社會的穩定發展，同時，還對遭受災難的人群帶來了巨大的物質損失。因此，在地震災害如此頻繁的背景之下，在市政橋梁設計中進行隔震設計顯得尤為重要。隔震裝置作為其重要組成部分，通過科學合理的安裝，在一定程度上可以保證在地震發生時，橋梁的上部結構不會發生較大程度的位移，從而可以確保橋梁的使用功能更加的穩定，有效降低市政橋梁的后期維護費用。除此之外，通過安裝阻力器，其阻力效果可以在地震發生時有效降低由于地震作用力給橋梁帶來的危害[1]。21世紀以后，世界各國在市政橋梁的隔震設計方面，取得突破性的研究成果，而我國在這方面的研究還處于較低的水平。因此，充分借鑒國外的先進技術對提高我國市政橋梁抗震新性能具有非常重要的指導意義。

2 地震多發背景下市政橋梁設計中隔震設計的基本原則

在地震多發的背景之下，市政橋梁的隔震設計能否有效提高橋梁的抗震性能，是保證橋梁不受地震危害的基本要求。需要注意的是，相關隔震設計人員應該嚴格遵循各項基本原則，比如，預先對橋梁進行科學的考察，分析其是否適合采用隔震設計，并且，在對橋梁進行考察時，應該以橋梁的使用周期增長后系統是否能夠在地震發生時有效提高能量的吸收為判斷依據。而對于不適合進行隔震設計的市政橋梁地段，不能一味地進行盲目施工。另外，如果隔震裝置被采用，那么在發生地震后，橋梁的上部結構會發生相對的位移，這必然會影響到橋梁的功能和后期的使用。因此，在發生地震之后，相關人員必須及時對隔震裝置進行修復。同時，在選擇隔震裝置時，應該盡量選擇結構簡單、震性較強的裝置，并在使用時確?？茖W合理。如果采用的隔震裝置，其材料的抗震性能較低，那么相關人員應該采取隔震措施，對橋梁的地基以及周邊的地質環境進行科學的勘測[2]。

3 地震多發背景下市政橋梁設計中隔震設計的幾點建議

3.1 重視橋梁細部結構的設計

在市政橋梁的隔震設計中，橋梁的附屬結構同樣發揮著非常重要的作用。市政橋梁的附屬結構主要包括防落梁裝置、伸縮縫以及限位裝置等。相關橋梁動力時程分析資料顯示，市政橋梁的細部結構對橋梁的隔震效果產生直接的影響，在一定程度上，降低了橋梁結構動力的響應。目前，我國在市政橋梁細部結構的設計方面是相關設計人員最容易忽略的問題，造成這一問題的原因，是由于橋梁的附屬結構在計算地震響應的方法非常復雜。因此，相關設計人員應該注重市政橋梁細部結構的設計，并保證其良好的連續性[3]。

3.2 加強橋梁隔震裝置的設計

在市政橋梁的隔震設計中，隔震裝置的設計是隔震橋梁抗震設計的主要方面。目前，所采用的方法主要是彈性反應譜法。雖然這種方法被廣泛應用于大多數國家，但每個國家的使用規范都不一樣，主要是在計算公式方面存在較大的差別。這里所說的計算公式指的是等效阻尼的計算(d2s/dt2+2b*ds/dt+w02s=0，其中s為振幅，w為固有角頻率，b為阻尼系數)的計算。以此相比較，對于那些不規則的市政橋梁以及復雜性較強的橋梁，通常采用的方式是時程法。彈性反應法得以廣泛推廣應用的主要原因有兩個方面：一是由于這種方法與現有的計算方法比較相似，容易被大眾接受；二是由于計算比較簡單。需要注意的是，采用彈性反應譜方法進行隔震設計時，應該不斷變換和不斷完善。在具體的計算中，由于沒有可以直接采用的公式，因此，相關人員必須充分掌握橋梁結構地震響應的具體情況，根據長期積累的工作經驗預先制定設計方案，最后再對其設計的合理性進行驗證和分析[4]。

4 結語

綜上所述，在我國地震災害頻繁發生的背景之下，對我國市政橋梁設計中的隔震設計進行分析顯得尤為重要。橋梁作為一項公共設施，其工程質量一定要有嚴格的保證。為了有效提升市政橋梁的質量，避免在地震等各種自然災害中造成嚴重的損失，相關設計人員在進行市政橋梁的設計時，必須注重隔震設計，不斷加強抗震性能，確保其使用的安全性。

[1]謝晶晶,宗德玲.關于工程結構抗震設防標準的幾個問題的討論[J].防災減災工程學報,2013,66(02):53-54.

[2]周揚,湯小虎,孫卓.四川汶川穗威大橋引橋減震隔震設計[J].廣州大學學報(自然科學版),2012,99(05):66-68.

[3]袁萬城,范立礎.橋梁抗震的延性與隔震設計──從歐洲橋梁抗震規范探討我國公路橋梁抗震規范的發展[J].同濟大學學報(自然科學版),2012,83(04):86-87.

[4]李忠獻,王菲.橋梁地震碰撞分析中不同接觸單元模型的對比分析[J].工程力學,2014,05(03):02-03.