市政橋梁設計中隔震設計技術

柯鐵軍

【摘要】市政橋梁是市政工程建設的一部分，市政橋梁發揮著城市交通運輸的功能和作用，是社會發展、人民生活、經濟建設必不可少的公共基礎設施，現代交通運輸量不斷上升，再加上自然地質災害的頻發，使得現代市政橋梁面臨著越來越大的交通壓力，要想確保橋梁自身功能與作用的發揮，就要加強抗震設計，提高橋梁的質量。本文分析了市政橋梁隔震設計技術。

【關鍵詞】市政橋梁設計 隔震設計 原理 技術

橋梁抗震設計已經成為新時期橋梁設計工作重點，因為在地質地震災害頻發的現代社會，人們越來越關注交通運輸安全問題，橋梁的抗震能力、結構牢固度等都將影響著其運輸支撐作用的發揮，必須加大對橋梁抗震設計的研究力度，近年來，隔震設計技術作為一種全新的抗震技術在橋梁工程設計與施工中發揮了關鍵而重要的作用，同傳統的抗震設計相比，隔震設計具有多方面的優勢和優點，值得深入推廣與研究。

一、 市政橋梁隔震設計的原理

隔震設計是橋梁防震、抗震設計發展到一定階段的結果，所謂的“隔震”，簡單說就是隔離震動，也就是通過隔離、控制或縮小震動來維護橋梁結構穩定性，使橋梁主體處于一個最佳工作狀態，確保橋梁功能與作用的發揮。

以往的橋梁抗震設計都是對橋梁本身的優化設計，通過提升橋體的強度、牢固度等來提高其抗震等級。然而，隔震技術則體現出一種隔離性質，屬于一種柔性處理模式。采用科學的施工方法與隔震設計技術，來提升橋梁結構的強度與抗變形能力，從而達到橋梁整體功能的優化。同抗震設計相比，隔震設計最顯著的特點就是：柔性設備的使用，以此來控制橋梁中關鍵構件同地面運動的關聯性，即使地震發生后，橋梁構件依然能夠恢復其正常功能，最大程度控制地震帶來的損害。這其中，地面加速度的反應加速度往往要高出橋梁構件本身，從而極大地控制地震帶來破壞作用，減少損失。

二、橋梁隔震設計技術分析

1、隔震裝置的設計

隔震裝置設計是橋梁隔震設計的重要工作內容之一，這其中包括：隔震裝置的設計、結構構件的設計。前者是隔震設計最根本、最關鍵的部分，現階段，一般采取彈性反應譜法來進行隔震設計，而且這一設計方法目前也得到了普遍的接受與認可，然而，由于所選擇的計算方法不同，具體的設計細節、設計規則規范方面也有所差異，具體的計算則重點指隔震裝置等效剛度與阻尼等的計算，對于一些規模龐大、技術難度高的橋梁工程，一般選擇時程方式來計算。

當前的橋梁隔震設計一般選擇彈性反應譜法，這是因為這一方法符合當前的規范計算法，而且計算過程簡明、運算方法簡單。而且這一方法能夠維護隔震裝置的形態、功能與作用，防止其出現變形問題，從整體上確保市政橋梁的施工質量。

隔震裝置的設計需要相關人員從橋梁工程設計原理、設計原則等多方面入手，特別是橋墩的剛度特征以及橋梁的結構類型來優選隔震裝置，同時，也需要工作人員能夠對地震發生時，橋梁結構的反應程度進行準確的評估與判斷。震動出現時，隔震裝置能夠及時發揮隔震、消震、減震等功能，這樣才能有效控制橋梁結構主體發生變形、錯位等問題，從而提高橋梁結構整體的穩定性。

2、加強細節構造設計

細節決定成敗的思想不僅在服務領域得到證實，橋梁的設計施工也要遵循這一思想，橋梁隔震設計也需要善于從細節出發，把握細節結構，加強細節設計。因為整個橋梁結構中，細節往往會影響橋梁梁體構造的牢固度、安全性，一些關鍵的結構構件發揮著對橋梁結構的穩固作用。細節部分則側重指的是橋梁隔震防護中的連續性與協調性，這其中也涵蓋隔震裝置的細節構造。常見的關鍵細節部分主要有：橋面與支架間的鏈接縫、橋墩與柱間的鏈接縫等等。可以說橋梁工程的設計能否從細節處把關，直接影響橋梁工程質量的主要因素。

3、立足整體，優化設計

市政橋梁是城市基礎設施重要組成部分，是城市形象的代表，因此，市政橋梁隔震設計一方面要達到提高橋梁結構牢固度與穩定性、提升其抗震能力的目標，另一方面也要注重其設計外觀，要力爭通過隔震設計來提升橋梁結構的美觀度，從而營造出積極的城市基礎設施形象，也就是說橋梁隔震設計要確保同橋梁工程的積極配合，打造出具有良好隔震效果的橋梁工程，同時也要重視隔震設計中的細節問題、關鍵問題，要善于借鑒國外先進設計理念，采用先進的隔震設計技術。

通過優選隔震裝置的類型，來優選隔震設計方案，確保隔震設計隔震功能的有效發揮，只有這樣才能從根本上有效控制地震危害。

三、橋梁隔震設計的意義

隔震設計是優化橋梁設計，提高橋梁設計質量的有效途徑，從整體來看，橋梁隔震設計具有十分重要的意義。

1、橋梁隔震設計的意義

隔震設計是橋梁設計的重要組成部分，是確保橋梁工程質量安全的科學方法和有效途徑，在橋梁中裝配隔震裝置，能夠維護橋梁結構的穩定性，即使地震、地質災害發生時，橋梁主體結構依然維持原狀，各個構件也不會出現錯位、變形等問題，這樣無疑提高了橋梁的質量，減少了維護成本投入，同時也確保了已投產建設的市政橋梁工程的長期使用，確保橋梁使用功能得到全面發揮。

例如：隔震裝置中的阻尼器就是憑借增強阻尼效果來控制地震的不良作用，減少橋梁所遭受的不良危害，橋梁隔震設計已經在整個世界范圍內得到了承認和認可，然而，具體的隔震設計技術依然有待于深入探究，我國應該加大對橋梁隔震設計技術的研究力度，提高隔震設計水平，從而提高橋梁的質量。

2、橋梁隔震設計的優勢作用分析

橋梁隔震設計具有多方面的優勢功能與作用，具體體現在以下諸多方面：

第一，優化橋梁水平方向的剛度，以此來實現扭力平衡，控制地震力對橋梁主體結構的破壞。

第二，提高了橋梁的抗震性能，未經隔震設計的橋梁，其抗震性能會受到影響，相反，如果采用了隔震設計技術，在橋梁的關鍵構造環節添加了隔震裝置，往往能夠發揮良好的抗震與隔震效果，而且無需過多的成本投入，也不會影響橋梁施工造價，這無疑提高了橋梁質量，全面提升了橋梁工程的設計施工水平。

第三，夯實橋梁基礎。橋梁隔震設計技術的利用往往能夠極大地夯實橋梁基礎，提高橋梁地基質量，增強橋結構自身的承載力，即使地震發生時，在隔震技術的作用下，橋梁依然會恢復原狀。

第四，如果出現地震地質災害，橋梁上下結構或超出設計的彈性范圍，隔震設計則有效地預防了這一問題的出現，從而有效預防結構變形。

總結：

市政橋梁隔震設計是一項意義非凡的工作，必須意識到橋梁隔震設計的意義和重要性，明確隔震設計的原理，掌握隔震設計的技術方法，加大對這一設計的研究力度，從而提高橋梁設計質量和水平，打造出優質的橋梁工程，發揮良好的交通運輸作用。

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