淺談橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要性

秦雪濤（重慶市市政設(shè)計(jì)研究院，重慶 400020）

淺談橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要性

秦雪濤
（重慶市市政設(shè)計(jì)研究院，重慶 400020）

橋梁已經(jīng)成為城市發(fā)展以及建筑過(guò)程不可獲取的一部分，隨著城市人口越來(lái)越多，橋梁所起到的運(yùn)輸作用越來(lái)越大。由于近幾年橋梁?jiǎn)栴}頻出，橋梁的可靠性以及安全性成為多方關(guān)注度焦點(diǎn)。橋梁的安全系數(shù)通常是由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定的，而隔震設(shè)計(jì)作為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的一環(huán)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響到橋梁的使用質(zhì)量。本文主要探究分析了橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)的作用以及優(yōu)勢(shì)、橋梁隔震設(shè)計(jì)方法、常見(jiàn)的隔震技術(shù)探析。

橋梁設(shè)計(jì)；隔震設(shè)計(jì)；重要性

1 前言

自從進(jìn)入到21世紀(jì)之后，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，越來(lái)越多的人涌入城市，城市發(fā)展訊頭愈演愈烈，隨之城市交通行業(yè)也得到了快速地發(fā)展。橋梁屬于城市交通運(yùn)輸?shù)囊环N，其已然成為城市發(fā)展不可獲取的一部分，而提升、保證橋梁隔震性能除了能夠防止橋梁受到過(guò)多的地震侵害之外，還能夠提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體性，這對(duì)于現(xiàn)代城市來(lái)說(shuō)是非常重要的。

2 橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)的作用以及優(yōu)勢(shì)探析

2.1 簡(jiǎn)析橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)的作用

大部分橋梁項(xiàng)目的隔震設(shè)計(jì)指的是對(duì)橋梁需使用的隔震器械儀器進(jìn)行設(shè)計(jì)。隔震設(shè)計(jì)的主要目的是為了使橋梁水平方向的支撐力能夠滿(mǎn)足橋梁整體結(jié)構(gòu)需求，同時(shí)還可以橋平衡梁投入使用之后所產(chǎn)生的阻尼效應(yīng)。另外橋梁的隔震設(shè)計(jì)還能夠提升橋梁結(jié)構(gòu)的完整性、整體性，這是由于地震的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致橋梁受到一定的損壞，而隔震設(shè)計(jì)能夠減少橋梁所受到的破壞，由此可以見(jiàn)得橋梁隔震設(shè)計(jì)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。我國(guó)現(xiàn)階段橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)仍處于初步發(fā)展階段，相關(guān)技術(shù)以及工藝仍舊不夠成熟、完全，盡管橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了非常大的成就，但是相比于其他橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)起步較早的發(fā)達(dá)國(guó)家，仍舊有很大的差距。所以我國(guó)設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)時(shí)，可以多加借鑒使用、學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的成熟工藝以及經(jīng)驗(yàn)，以保證我國(guó)的橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)質(zhì)量，有效保證我國(guó)橋梁的安全、質(zhì)量。

2.2 進(jìn)行橋梁項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

對(duì)橋梁項(xiàng)目進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)，能夠有效防止橋面發(fā)生坍塌問(wèn)題，這是由于橋梁若受到過(guò)大的外力作用，隔震結(jié)構(gòu)能夠把外力均勻的劃分到其他的橋梁結(jié)構(gòu)之中，使整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)均受到均勻的壓力，這樣就不會(huì)由于某一點(diǎn)受力過(guò)大而發(fā)生坍塌問(wèn)題。除此之外，做好橋梁項(xiàng)目的隔震設(shè)計(jì)工作還能夠有效調(diào)節(jié)橋梁的橫向剛度結(jié)構(gòu)，也就是在地震發(fā)生的過(guò)程中，通過(guò)隔震構(gòu)件使橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到平衡，防止橋梁受到過(guò)大的地震力的影響。抗震設(shè)計(jì)、隔震設(shè)計(jì)看似相同，其實(shí)這兩者有很大的不同，從減緩地震對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的作用角度來(lái)說(shuō)，后者的效果要遠(yuǎn)大于前者，從成本角度來(lái)看抗震設(shè)計(jì)以及隔震設(shè)計(jì)是大致相同的，也就是在橋梁成本造價(jià)不變的情況下，隔震設(shè)計(jì)的抗震效果過(guò)好，更能夠提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全性以及整體質(zhì)量。由于隔震設(shè)計(jì)能夠防止橋梁受到過(guò)多的地震影響，所以橋梁在經(jīng)受了地震災(zāi)害之后，修復(fù)難度較小。由此可以見(jiàn)得，對(duì)于保證橋梁整個(gè)質(zhì)量來(lái)說(shuō)，隔震設(shè)計(jì)是非常有必要的。

3 橋梁隔震設(shè)計(jì)方法探析

3.1 隔震裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)

橋梁工程項(xiàng)目的隔震設(shè)計(jì)一般是由隔震裝置設(shè)計(jì)以及其他設(shè)計(jì)組成，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)圍繞隔震裝置設(shè)計(jì)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作。彈性反映譜法是現(xiàn)在一種較為常見(jiàn)的隔震設(shè)計(jì)手段，盡管各個(gè)國(guó)家對(duì)彈性反映譜法的規(guī)范要求有些許差異，但總體來(lái)看，大致相同。橋梁隔震設(shè)備的等效阻尼計(jì)算以及等效剛度計(jì)算為大部分計(jì)算公式的要求、內(nèi)容，若橋梁屬于不規(guī)則形式或者是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較強(qiáng)，則需使用時(shí)程法進(jìn)行計(jì)算。隔震設(shè)施的剛度、變形情況以及等效阻尼直接影響到橋梁變形程度以及該設(shè)施對(duì)地震的響應(yīng)程度。彈性反映譜法盡管施工計(jì)算難度較小，也符合我國(guó)現(xiàn)有的規(guī)范計(jì)算手段，但對(duì)于彈性反映譜法現(xiàn)在仍舊沒(méi)有一個(gè)具體的應(yīng)用。所以在使用彈性反映譜法開(kāi)展隔震設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)工程的實(shí)際情況以及自身經(jīng)驗(yàn)預(yù)估以及掌握橋梁整體結(jié)構(gòu)對(duì)于地震的響應(yīng)程度，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行反復(fù)的檢查、計(jì)算、分析，以保證結(jié)果滿(mǎn)足橋梁實(shí)際需求。

3.2 細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)方法探析

橋梁通過(guò)可以分為上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)以及附屬結(jié)構(gòu)，其中附屬結(jié)構(gòu)的作用不可小覷。附屬結(jié)構(gòu)通常是由防落梁裝置、限位裝置以及伸縮縫等構(gòu)件組成，這些細(xì)部構(gòu)造能夠起到很大的隔震作用，同時(shí)直接關(guān)系到橋梁整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，所以在進(jìn)行橋梁工程項(xiàng)目隔震設(shè)計(jì)工作時(shí)，不僅要考慮隔震構(gòu)件的應(yīng)用，還需要考慮到附屬結(jié)構(gòu)的不過(guò)細(xì)部構(gòu)造。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保細(xì)部構(gòu)件具有一定的連續(xù)性，這樣才能夠確保細(xì)部構(gòu)件的隔震作用充分發(fā)揮出來(lái)。

4 常見(jiàn)的隔震技術(shù)探析

4.1鉛芯橡膠支座在橋梁隔震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

橡膠軸承是一種較為常用的橋梁隔震構(gòu)件，橡膠軸承通常是由兩部分組成，也就是鉛芯以及多層橡膠支座。鉛芯本身的力學(xué)性能較為良好，所以鉛芯可以很好的連接多層橡膠軸承，因此鉛芯是一種非常有效的分離材料。另外因?yàn)殂U芯橡膠支座本身能夠抗疲勞循環(huán)使用，同時(shí)塑性強(qiáng)非常高，屈服剪應(yīng)力相對(duì)來(lái)說(shuō)較低，所以可以更好地滿(mǎn)足橋梁的需求。

4.2 擺式滑動(dòng)摩擦支座在橋梁中的應(yīng)用

把傾斜的滑動(dòng)軸承這種減震裝置投入使用到橋梁結(jié)構(gòu)之中，可以大大增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)自身的抗震性能，防止橋梁受到過(guò)多的地震影響。擺滑動(dòng)軸承一般是由滑動(dòng)軸承構(gòu)成，通過(guò)滑動(dòng)軸承滑動(dòng)面的摩擦以及的滑動(dòng)可以有效減少地震所帶來(lái)的能量，同時(shí)利用擺錘機(jī)制有效提升橋梁自身的振動(dòng)周期，并為橋梁結(jié)構(gòu)提升了一定的復(fù)位能量，保證橋梁整體性。

結(jié)語(yǔ)

為了有效增強(qiáng)我國(guó)城市橋梁建設(shè)施工質(zhì)量，確保橋梁的隔震性能能夠充分發(fā)揮出來(lái)，有必要做好隔震設(shè)計(jì)工作。現(xiàn)階段我國(guó)的橋梁隔震設(shè)計(jì)工作仍舊處于初步起步階段，由此我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)人員可以多加借鑒、學(xué)習(xí)，其他國(guó)家的成功、成熟的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，以增強(qiáng)我國(guó)橋梁工程項(xiàng)目的隔震設(shè)計(jì)水平，保證橋梁項(xiàng)目的抗震性能。

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