地震多發(fā)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(fā)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(jīng)濟的迅速發(fā)展,交通運輸業(yè)也在不斷地壯大與發(fā)展,橋梁作為市政公共設施,在城市形象與城市發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用。近年來,我國頻繁發(fā)生地震等自然災害,對我國經(jīng)濟造成巨大的損失,嚴重阻礙了社會的發(fā)展。因此,在地震多發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(qū)頻繁發(fā)生地震等自然災害，造成了嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡，不僅影響了社會的穩(wěn)定發(fā)展，同時，還對遭受災難的人群帶來了巨大的物質(zhì)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(fā)生時，橋梁的上部結(jié)構(gòu)不會發(fā)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(wěn)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(fā)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(shù)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(fā)背景下市政橋梁設計中隔震設計的基本原則

在地震多發(fā)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(tǒng)是否能夠在地震發(fā)生時有效提高能量的吸收為判斷依據(jù)。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(fā)生地震后，橋梁的上部結(jié)構(gòu)會發(fā)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(fā)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(jié)構(gòu)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(zhì)環(huán)境進行科學的勘測[2]。

3 地震多發(fā)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(jié)構(gòu)的設計

在市政橋梁的隔震設計中，橋梁的附屬結(jié)構(gòu)同樣發(fā)揮著非常重要的作用。市政橋梁的附屬結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)對橋梁的隔震效果產(chǎn)生直接的影響，在一定程度上，降低了橋梁結(jié)構(gòu)動力的響應。目前，我國在市政橋梁細部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的設計，并保證其良好的連續(xù)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(shù)國家，但每個國家的使用規(guī)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(shù))的計算。以此相比較，對于那些不規(guī)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(xiàn)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(jié)構(gòu)地震響應的具體情況，根據(jù)長期積累的工作經(jīng)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(jié)語

綜上所述，在我國地震災害頻繁發(fā)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(zhì)量一定要有嚴格的保證。為了有效提升市政橋梁的質(zhì)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(jié)構(gòu)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(guī)范探討我國公路橋梁抗震規(guī)范的發(fā)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.