橋梁設計中隔震設計的重要性研究

蔣陳陳

（山東省交通規(guī)劃設計院，山東 濟南 250000）

1 隔震設計

作為新興起的技術，抗震技術備受社會關注，為橋梁建設工作的開展提供了極大支持。基于抗震技術的橋梁，能夠增強其自身的保護作用，并且可以最大程度上降低地震的不利影響，同時能夠增強橋梁整體的抗震性能。結(jié)合傳統(tǒng)抗震手段和新型抗震技術，增強橋梁的抗震性能。在橋梁建設時，使用柔性裝置，避免橋梁主要結(jié)構(gòu)和地面運動發(fā)生關聯(lián)。使用阻尼器，減少地震的影響，實現(xiàn)對橋梁構(gòu)件的有力保護。

2 應用隔震設計的重要性

任何建筑的防震系統(tǒng)對于整個建筑工程來說都是保證整個建筑工程正常使用的重要防線，如果一項重大的工程沒有隔震裝置作為保障的話，很有可能在短期內(nèi)就垮掉。那么橋梁建筑也不例外，尤其在橋梁建造的過程中，相關的技術人員要測量當?shù)氐牡卣鹬芷冢荛_地震周期可間接減少對橋梁建造的投入。通過在建造橋梁的時應用防震系統(tǒng)，能夠有效緩解地底下的震感給橋柱和橋面帶來的震感，從而保護了橋梁地基和橋梁整體，如果地震的類型是橫向地震，就可以調(diào)節(jié)橋梁橫向剛度，以此來保護整體橋梁的結(jié)構(gòu)。在橋梁上部設計的防震結(jié)構(gòu)，具有調(diào)節(jié)橋梁各部件之間的彈性范圍，在對防震結(jié)構(gòu)的后期維護中，可以埋置橋墩和橋梁基礎，可以降低非彈性變形所帶來的橋梁損壞。

3 隔震技術原理及適用條件

3.1 隔震技術的原理

隔震技術的功能應用是基于隔震裝置，在對其進行設計過程中應注意以下兩個方面的內(nèi)容。1）延性設計：所謂延性設計，就是在橋梁結(jié)構(gòu)設計過程中，通過對橋梁結(jié)構(gòu)的細節(jié)進行優(yōu)化設計，在合適的位置設置最佳的塑性鉸，來達到結(jié)構(gòu)抗震的目的。通過延性設計，有助于提高整個橋梁結(jié)構(gòu)的整體性，需要格外注意的是，延性設計過程中要格外注意橋梁本身的最大基底剪力差距，以避免對橋梁造成結(jié)構(gòu)性的損害。2）結(jié)構(gòu)控制設計：對于橋梁結(jié)構(gòu)設計而言，常見的控制技術有混合控制、主動控制和被動控制三種。

3.2 適用條件

由于我國地理面積比較大，多元化的地形和地貌特點，使城市橋梁抗震工作的開展，面臨這比較大的困難，對此，我國城市橋梁建設相關部門，結(jié)合各地區(qū)的實際地理情況，制定出一套科學、合理的設計準則《城市橋梁抗震設計原則》，內(nèi)容要求各地區(qū)在進行城市橋梁建設的過程中，應該根據(jù)各地區(qū)地震發(fā)生頻率，對城市橋梁抗震能力的實際情況進行完善、調(diào)整。將隔震技術運用到城市橋梁抗震施工中，能夠保證城市橋梁的抗震能力進一步提高。根據(jù)大量的實際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，并不是所有的城市橋梁的抗震設計中都可以使用隔震技術，必須滿足一下任何一個條件，才能運用隔震技術。第一，當城市橋梁結(jié)構(gòu)中，存在鋼結(jié)構(gòu)的橋墩時，會使橋梁的基本振動頻率周期比較短。第二，城市橋梁具有較大的高度差異時。第三，城市橋梁選擇的位置，具有明顯的地面運動特點，在高頻時段為能量主要集中的位置。

4 橋梁隔震設計的技術特點

橋梁隔震技術可以提高橋梁的延展性和柔性，可以將橋梁本身承受能力的剛性和橋梁內(nèi)部的柔性結(jié)合起來，將震感傳遞到橋梁達到最小。然而，自然地震所帶來的設備消耗要比人為意外的震感所帶來的設備消耗要大得多，所以在橋梁設計中選擇橋梁防震裝置的時候一定要遵循實際的合理性，不能為了壓低成本，增大橋梁的綜合經(jīng)濟收益而去選擇共振頻率和來往車輛的共振頻率一樣或者分散震感較弱的材料進行建造橋梁。橋梁防震技術能有效保證橋梁結(jié)構(gòu)的柔韌性，增大橋梁的防震效果。如果橋梁防震技術沒有應用到橋梁設計當中，之后的維修成本必定增加，間接說明橋梁防震技術還可以降低橋梁的維護成本，提高橋梁的實用性，讓橋梁具有更大的抗震性。傳統(tǒng)的隔震方式的檢修要對橋梁的各個組成部分進行定期排查檢修，從橋底座，橋柱到橋索，各方面都要進行排查檢修，所以后期的維護成本也比較高，工序也比較繁瑣。

5 隔震技術在橋梁結(jié)構(gòu)設計中的應用步驟

1）在對技術進行使用前，需要對已定橋梁設計項目展開實地調(diào)研，確定工程項目是否需要使用該項技術，要以實踐為基礎展開項目設計以及技術應用，應在對實際情況展開全面分析的前提下，利用各項數(shù)據(jù)信息展開橋梁結(jié)構(gòu)設計，保證設計方案全局效應；2）確定可以使用技術后，需要對技術具體應用方案展開設計，確定具體設計點與設計目標；3）在對隔震裝備進行選擇時，因為隔震裝備種類相對較多，質(zhì)量參差不齊，所以在進行篩選時，需要按照橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能要求，有針對性展開裝置篩選，以保證最終結(jié)構(gòu)抗震性能。

6 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，各類橋梁工程項目日漸增多。為了提高橋梁本身的抗震性能，很多設計人員都在橋梁結(jié)構(gòu)設計過程中引入了各種各樣的隔震技術。但是在實際應用階段仍存在諸多問題，影響隔震裝置發(fā)揮其應有的作用。因此，相關工作者應當深入研究隔震技術，積極引入新技術和新材料，優(yōu)化隔震裝置，提高橋梁的抗震性能，延長橋梁的使用壽命和安全性。