市政橋梁工程中的隔震設(shè)計(jì)技術(shù)分析

溫小瑜

摘 要：近年來國(guó)民經(jīng)濟(jì)取得了較快的發(fā)展，這也有效的帶動(dòng)了公路交通事業(yè)的發(fā)展。市政橋梁在公路交通中發(fā)揮著非常重要的作用，因此在市政橋梁工程建設(shè)過程中，需要注重橋梁工程的質(zhì)量，通過采取科學(xué)合理的隔震設(shè)計(jì)技術(shù)來提高人們行車的舒適性和安全性，更好的推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代城市化的建設(shè)進(jìn)程。文章從橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要意義入手，分析了市政橋梁工程隔震設(shè)計(jì)的理論，并進(jìn)一步對(duì)市政橋梁工程隔震設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：市政橋梁工程；隔震設(shè)計(jì)；理論；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU997 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）34-0109-02

前言

市政橋梁是當(dāng)前城市發(fā)展過程中非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其具有較強(qiáng)的社會(huì)公共性特點(diǎn)，在建設(shè)過程中投資金額較大，后期運(yùn)營(yíng)管理難度較大。由于市政橋梁與人們的生命財(cái)產(chǎn)息息相關(guān)，因此在市政橋梁設(shè)計(jì)過程中，需要通過采用先進(jìn)的隔震設(shè)計(jì)技術(shù)，有效的提高市政橋梁的抗震性能，這樣不僅能夠提高行車的安全性和舒適性，而且在地震發(fā)生時(shí)也能夠最大限度的降低損失。

1 橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要意義

1.1 橋梁隔震設(shè)計(jì)的主要作用

在市政橋梁隔震設(shè)計(jì)過程中，通常會(huì)在設(shè)計(jì)時(shí)通過增設(shè)隔震器械，以此來增強(qiáng)橋梁水平方向的支撐，確保橋梁使用過程中能夠滿足阻尼效應(yīng)。采取了隔震設(shè)計(jì)的橋梁，不僅整體結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，而且在地震發(fā)生時(shí)橋梁的破壞也會(huì)降至最低程度。當(dāng)前我國(guó)橋梁隔震設(shè)計(jì)還處于不斷研究階段，相較于西方發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距，因此在具體設(shè)計(jì)過程中還要注意吸收和借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，確保我國(guó)橋梁整體質(zhì)量的提升。

1.2 采用隔震設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

通過對(duì)市政橋梁進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)，這樣即使有較大的外力作用在橋梁上，也能夠?qū)⒆饔昧鶆虻姆植荚跇蛄旱母鱾€(gè)部分，通過橋梁的整體結(jié)構(gòu)來均勻承受來自于外部的壓力，確保橋面不會(huì)發(fā)生坍塌。而且在隔震設(shè)計(jì)過程中，如果設(shè)計(jì)質(zhì)量更為科學(xué)合理，還能夠有效的調(diào)節(jié)橫向的剛度，這樣在地震發(fā)生時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)平衡問題也能夠得到有效的解決，有利于降低地震所產(chǎn)生的作用力。相較于橋梁抗震設(shè)計(jì)，隔震設(shè)計(jì)能夠更有效的減少地震對(duì)橋梁所帶來的破壞效果，而且在確保成本經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，有利于進(jìn)一步提升橋梁的質(zhì)量。

2 橋梁設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)理論

2.1 隔震設(shè)計(jì)的原理

橋梁隔震設(shè)計(jì)是抗震設(shè)計(jì)的新形式，該設(shè)計(jì)的最終目的并不是與地震作用力進(jìn)行抵抗，而是通過最大限度的減少地震所帶來的影響，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)。其不同于橋梁抗震過程中提高橋梁抗變形能力和整體強(qiáng)度，隔震設(shè)計(jì)主要是通過增設(shè)柔性裝置來降低橋梁結(jié)構(gòu)與水平地面運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)性，這樣在地震發(fā)生時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受損程度會(huì)大幅度降低。而且在橋梁設(shè)計(jì)過程中通過采用阻尼設(shè)計(jì)，以此來減少地震發(fā)生時(shí)傳遞于隔震結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的作用力，確保橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會(huì)嚴(yán)重受損。

2.2 隔震技術(shù)的特點(diǎn)

在橋梁中應(yīng)用隔震技術(shù)，可以有效的消耗地震發(fā)生時(shí)所作用于橋梁上的能量，同時(shí)延長(zhǎng)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用壽命。因此在橋梁隔需設(shè)計(jì)過程中，不僅要確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，同時(shí)還要確保隔震系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)件具有較強(qiáng)的可塑性和彈性，這樣才能有效的提高橋梁的抗震性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁墩柱的有效保護(hù)。將隔震技術(shù)引入到橋梁設(shè)計(jì)中來，其可以減少工程的造價(jià)，在一定程度上提高工程的效能，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁墩柱的有效保護(hù)。同時(shí)利用相應(yīng)的隔震拒斥和，還能夠有效的減少地震作用下橋梁下部結(jié)構(gòu)的彈性范圍，降低地震發(fā)生時(shí)一些難以檢查及修復(fù)部位發(fā)生嚴(yán)重非彈性變形的可能性。

2.3 隔震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

將隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在市政橋梁設(shè)計(jì)中進(jìn)行有效應(yīng)用，其可以有效的提升市政橋梁的抗震性能，因此其作為市政橋梁設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)確保設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。這就需要在具體橋梁隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)遵循相應(yīng)的原則，以此來增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震功能。

（1）實(shí)地考察。在對(duì)市政橋梁進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)開始之前，作為設(shè)計(jì)人員，需要深入到橋梁項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，收集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以此來在設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)其使用過程中抗震能量的吸收功能，并在確保隔震設(shè)計(jì)安裝施工的基礎(chǔ)上，使隔震設(shè)施能夠最大限度發(fā)揮出抗震效果，達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期。另外，在實(shí)地考察過程中，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)橋梁地基的穩(wěn)固性和施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境等因素進(jìn)行詳細(xì)勘察，確保橋梁所處地的地質(zhì)條件能夠有效的承受來自于地震的作用力，以此來進(jìn)一步提高市政橋梁的隔震設(shè)計(jì)效能。（2）提高橋梁的抗震性。相較于普遍橋梁，應(yīng)用隔震設(shè)計(jì)的橋梁具有更強(qiáng)的抗震性能。因此對(duì)于需要應(yīng)用隔震設(shè)計(jì)的橋梁，通常情況下對(duì)橋梁的質(zhì)量和抗震性能都具有較高的要求。這就需要在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要采取切實(shí)可行的隔震措施，確保橋梁質(zhì)量和抗震性能的大幅度提升。（3）選擇合適的隔震設(shè)施。市政橋梁隔震設(shè)計(jì)的質(zhì)量好壞，與隔震設(shè)施自身的質(zhì)量息息相關(guān)，通過選擇質(zhì)量可靠及具有較好隔震性能的隔震設(shè)施，可以保證達(dá)到預(yù)期的隔震效果，更好的滿足橋梁自身對(duì)抗震性的強(qiáng)度要求。而且在具體選擇隔震設(shè)施時(shí)，還要盡可能的選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)施，確保其在力學(xué)性能規(guī)定范圍內(nèi)能夠更充分的發(fā)揮出抗震性能，而且在地震發(fā)生時(shí)，隔震設(shè)施自身不會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p傷，從而更好的發(fā)揮出隔震作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)。（4）及時(shí)修補(bǔ)地震裂痕。對(duì)于采用隔震設(shè)計(jì)的市政橋梁，雖然能夠有效的減輕地震發(fā)生時(shí)對(duì)橋梁帶來的損壞，但在地震作用下橋梁仍然會(huì)受到一定程度的損傷，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)容易發(fā)生移位或是有裂痕產(chǎn)生，這些故障的存在會(huì)對(duì)橋梁的安全運(yùn)營(yíng)帶來較大的威脅，因此需要及時(shí)對(duì)地震引發(fā)的裂痕進(jìn)行修補(bǔ)，并進(jìn)一步檢查隔震設(shè)施，對(duì)地震導(dǎo)致的故障進(jìn)行及時(shí)修理，確保隔震設(shè)施的性能。

3 市政橋梁隔震設(shè)計(jì)技術(shù)分析

3.1 隔震裝置的設(shè)計(jì)

在市政橋梁隔震設(shè)計(jì)過程中，隔震裝置設(shè)計(jì)作為其中非常關(guān)鍵的部分，主要以隔震裝置設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)為主。這其中隔震裝置設(shè)計(jì)作為最為關(guān)鍵的部分，在實(shí)踐操作過程中通常會(huì)采用彈性反應(yīng)譜法來進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。但在具體設(shè)計(jì)時(shí)由于選擇的計(jì)算方法不同，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、設(shè)計(jì)規(guī)范等方面存在一定的差異，在設(shè)計(jì)時(shí)隔震裝置等效剛度和阻尼作為計(jì)算的重點(diǎn)，對(duì)于一些技術(shù)難度較大的市政橋梁工程，往往會(huì)選擇時(shí)程方式來完成具體的計(jì)算工作。應(yīng)用彈性反應(yīng)譜法在橋梁隔震設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用，其不僅與當(dāng)前規(guī)范計(jì)算法相符，而且整個(gè)計(jì)算過程十分簡(jiǎn)明，運(yùn)算方法較為簡(jiǎn)單。特別是利用彈性反應(yīng)譜法進(jìn)行橋梁隔震設(shè)計(jì)過程中，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)隔震裝置的形態(tài)、功能、作用、變形等方面的有效維護(hù)，對(duì)市政橋梁施工質(zhì)量具有較好的保障作用。endprint

在具體設(shè)計(jì)人員進(jìn)行橋梁隔震裝置設(shè)計(jì)時(shí)，需要依托于橋梁工程的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)原則，針對(duì)橋梁橋墩的剛度特征和橋梁的結(jié)構(gòu)類型來選擇適宜的隔震裝置。同時(shí)設(shè)計(jì)人員還要準(zhǔn)確評(píng)估和判斷地震發(fā)生時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)程度，這樣通過對(duì)隔震裝置進(jìn)行優(yōu)選擇，可以在震動(dòng)發(fā)生時(shí)充分的發(fā)揮出隔震裝置的隔震、消震和減震的功效，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)主體變形和錯(cuò)位情況的有效控制，全面提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2 加強(qiáng)細(xì)節(jié)構(gòu)造設(shè)計(jì)

細(xì)節(jié)決定成敗的思想不僅在服務(wù)領(lǐng)域得到證實(shí)，橋梁的設(shè)計(jì)施工也要遵循這一思想，橋梁隔震設(shè)計(jì)也需要善于從細(xì)節(jié)出發(fā)，把握細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。因?yàn)檎麄€(gè)橋梁結(jié)構(gòu)中，細(xì)節(jié)往往會(huì)影響橋梁梁體構(gòu)造的牢固度、安全性，一些關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮著對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固作用。細(xì)節(jié)部分則側(cè)重指的是橋梁隔震防護(hù)中的連續(xù)性與協(xié)調(diào)性，這其中也涵蓋隔震裝置的細(xì)節(jié)構(gòu)造。常見的關(guān)鍵細(xì)節(jié)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(shè)計(jì)能否從細(xì)節(jié)處把關(guān)，是直接影響橋梁工程質(zhì)量的主要因素。

3.3 立足整體，優(yōu)化設(shè)計(jì)

市政橋梁作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施，并代表著城市的形象，為了確保市政橋梁結(jié)構(gòu)的牢固性和穩(wěn)定性，在市政橋梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用隔震設(shè)計(jì)，可以有效的提升橋梁的抗震能力。而且通過隔震設(shè)計(jì)，還能夠進(jìn)一步提高市政橋梁結(jié)構(gòu)的美觀度。因此在當(dāng)前市政橋梁建設(shè)過程中，需要重視隔震設(shè)計(jì)的應(yīng)用，并在具體設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)隔震設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)和關(guān)鍵性部位要進(jìn)行嚴(yán)格控制，優(yōu)選出于隔震裝置的類型、隔震設(shè)計(jì)方案，以此來優(yōu)化隔震設(shè)計(jì)的質(zhì)量，充分的發(fā)揮出市政橋梁隔震設(shè)計(jì)的功能，有效的降低地震發(fā)生時(shí)對(duì)橋梁所帶來的危害。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)代化城市發(fā)展過程中，市政橋梁作為城市發(fā)展過程中非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施，不僅承載著城市的交通運(yùn)輸，而且與城市的形象和發(fā)展息息相關(guān)，因此要對(duì)市政橋梁的建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。將隔震技術(shù)應(yīng)用在市政橋梁設(shè)計(jì)中來，可以有效的提高橋梁的整體抗震性能，確保橋梁使用過程中的安全性和穩(wěn)定性，更好的促進(jìn)我國(guó)公路交通事業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展，為城市的更快更好發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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