關(guān)于橋梁隧道設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要性分析

近年來，我國的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程加快，其中交通運(yùn)輸系統(tǒng)更是取得了飛速的發(fā)展，這一方面為社會(huì)生產(chǎn)和生活的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但同時(shí)也對(duì)交通系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)施工工作提出了更高的要求。而橋梁隧道作為交通系統(tǒng)中的重要組成部分，具有極強(qiáng)的社會(huì)公共性，一旦其設(shè)計(jì)中存在不合理之處，那么不但會(huì)給工程投資和后期運(yùn)營帶來消極影響，使建設(shè)和維護(hù)成本大大提高，而且還會(huì)給橋梁隧道項(xiàng)目的安全運(yùn)行造成巨大隱患，進(jìn)而威脅到使用者的人身和財(cái)產(chǎn)安全，因此必須引起充分的重視。

橋梁隧道設(shè)計(jì)作為橋梁隧道建設(shè)施工的依據(jù)，必須應(yīng)用科學(xué)的態(tài)度進(jìn)行慎重對(duì)待。而在橋梁隧道設(shè)計(jì)過程中，隔震設(shè)計(jì)起著巨大的作用，保障隔震設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性是提升橋梁隧道安全運(yùn)行性能的關(guān)鍵所在。在橋梁隧道項(xiàng)目中，只有利用科學(xué)的隔震設(shè)計(jì)和有效的隔震技術(shù)措施，才能將橋梁隧道的隔震效果發(fā)揮出來，進(jìn)而也才能減小地震后的損失。本文正是立足于這一出發(fā)點(diǎn)，對(duì)隔震設(shè)計(jì)理論及其在橋梁隧道設(shè)計(jì)中的重要性進(jìn)行了分析，最后對(duì)橋梁隧道設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望對(duì)橋梁隧道項(xiàng)目的設(shè)計(jì)建設(shè)工作能夠有所借鑒。

1 隔震設(shè)計(jì)理論分析

橋梁隧道的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)橋梁隧道工程的后續(xù)施工及其整體運(yùn)行質(zhì)量影響巨大。橋梁隧道設(shè)計(jì)工作涉及到的內(nèi)容和因素較多，要確保設(shè)計(jì)的合理性和有效性，提升隔震設(shè)計(jì)水平是關(guān)鍵，而這也是現(xiàn)代化橋梁隧道設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，需要進(jìn)行重點(diǎn)分析和研究。

1.1 設(shè)計(jì)原理

橋梁隧道設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)目的是為了保護(hù)工程的整體結(jié)構(gòu)，使其對(duì)地震災(zāi)害的破壞作用具有一定的抵抗性。隔震技術(shù)的實(shí)現(xiàn)途徑主要包括以下三個(gè)方面：第一，延長橋梁隧道結(jié)構(gòu)的自振周期，避免在遭遇地震災(zāi)害時(shí)，橋梁隧道結(jié)構(gòu)的自振周期因與地震周期出現(xiàn)吻合而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)共振問題發(fā)生；第二，可以增加橋梁隧道結(jié)構(gòu)的阻力，比如添加阻尼裝置，使得即使遭遇地震災(zāi)害，橋梁隧道也可以將震力快速分散，降低地震對(duì)主體結(jié)構(gòu)的沖擊破壞；第三，對(duì)于橋梁隧道的結(jié)構(gòu)而言，水平地震力的破壞作用尤其大，所以為了降低地震水平力的影響，可以對(duì)橋梁隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而促使其受到的內(nèi)應(yīng)力可以實(shí)現(xiàn)快速分散，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)橋梁隧道結(jié)構(gòu)的目的。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

在進(jìn)行橋梁隧道項(xiàng)目的設(shè)計(jì)時(shí)，通過采用隔震設(shè)計(jì)手段可以使其結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有一定的彈性和塑性。除此之外，還可以對(duì)橋梁隧道的某一特殊部門結(jié)構(gòu)單獨(dú)采用隔震措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定部位結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)保護(hù)。同時(shí)，還需要對(duì)隔震裝置的等效剛度和阻尼進(jìn)行計(jì)算，并依據(jù)計(jì)算結(jié)果合理確定隔震裝置。附屬結(jié)構(gòu)同樣是隔震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在進(jìn)行附屬結(jié)構(gòu)的隔震設(shè)計(jì)時(shí)，只有保障設(shè)計(jì)工作足夠精細(xì)，才能確保隔震設(shè)計(jì)在遭遇地震災(zāi)害時(shí)可以有效發(fā)揮作用。

1.3 設(shè)計(jì)原則

首先，在進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)前，要對(duì)橋梁隧道項(xiàng)目所在區(qū)域的地質(zhì)和地基等情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研和分析，并在此基礎(chǔ)上初步確定隔震設(shè)計(jì)的技術(shù)方案，這也是提升設(shè)計(jì)有效性的前提和基礎(chǔ)；第二，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的實(shí)地考察，核實(shí)橋梁隧道的服務(wù)年限，并結(jié)合設(shè)計(jì)方案確定隔震裝置，進(jìn)而確保隔震設(shè)計(jì)可以真正發(fā)揮其應(yīng)用的功效；第三，隔震設(shè)計(jì)完成后，需要提升橋梁隧道的整體抗震性能；第四，抗震裝置的選擇也是隔震設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，要根據(jù)橋梁隧道項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇合理的抗震裝置，確保所選裝置與工程實(shí)際具有良好的匹配性，能夠滿足橋梁隧道結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能；最后，當(dāng)采用隔震設(shè)計(jì)后，如果遭遇地震災(zāi)害，那么橋梁隧道的一些結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)位移情況，所以需要在震后對(duì)其結(jié)構(gòu)加以調(diào)整以保障運(yùn)行安全。

2 橋梁隧道進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的好處和重要性

2.1 橋梁隧道隔震設(shè)計(jì)的重要性

進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的方式是在施工中安裝隔震裝置，進(jìn)而使橋梁隧道可以得到柔性支撐。此外，還可以通過安裝阻尼器來達(dá)到隔震設(shè)計(jì)的目的。因?yàn)樽枘崞骺梢蕴嵘龢蛄核淼赖淖枘嶙饔?，進(jìn)而降低地震災(zāi)害對(duì)橋梁隧道結(jié)構(gòu)的沖擊破壞作用。近年來，國外一些學(xué)者和相關(guān)機(jī)構(gòu)在對(duì)橋梁隧道的隔震設(shè)計(jì)研究方面取得了許多重大的突破，而我國在這方面的研究還僅僅處于初期階段，當(dāng)前的研究成果還遠(yuǎn)未達(dá)到系統(tǒng)化和體系化，采用的一些隔震設(shè)計(jì)措施也主要是借鑒自國外的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和研究成果，長此以往，則必然會(huì)對(duì)我國相關(guān)工程的設(shè)計(jì)建設(shè)工作造成不利。

2.2 橋梁隧道隔震設(shè)計(jì)的好處

在進(jìn)行橋梁隧道的設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，采用隔震設(shè)計(jì)可以顯著改善由震害產(chǎn)生的破壞力在各個(gè)結(jié)構(gòu)支座間的分布，進(jìn)而就可以起到對(duì)基礎(chǔ)重要部位的保護(hù)作用。在橋梁隧道設(shè)計(jì)中進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)還可以對(duì)橫向剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改善橋梁隧道結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的平衡問題，而這就能顯著降低地震力。

在橋梁隧道設(shè)計(jì)中進(jìn)行隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以促使整體結(jié)構(gòu)具有更好的抗震性能，這樣就可以在不提高工程投資的基礎(chǔ)上提升工程的使用安全性。在橋梁隧道設(shè)計(jì)中采用隔震支座，可以減小因?yàn)闇囟然蚱渌蛩貙?dǎo)致的形變，這樣就為減小伸縮縫的使用提供了便利?？傊?，采用隔震設(shè)計(jì)的橋梁隧道即使遭遇了較大的地震災(zāi)害，也可以比較方便地對(duì)隔震設(shè)計(jì)和裝置進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以大大降低維修時(shí)間和成本。

3 橋梁隧道的隔震設(shè)計(jì)應(yīng)用

橋梁隧道的隔震設(shè)計(jì)主要包括以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：隔震裝置的設(shè)計(jì)和其他結(jié)構(gòu)的隔震設(shè)計(jì)。其中，前者是隔震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。當(dāng)前橋梁隧道隔震設(shè)計(jì)中主要采用的方法是彈性反應(yīng)法，雖然不同國家出臺(tái)了不同的設(shè)計(jì)規(guī)范，但這些規(guī)范間的差別并不大。該方法之所以被全球許多國家所廣泛采用，一方面是因?yàn)槠溆?jì)算原理比較簡單，利于在施工建設(shè)中快速應(yīng)用，另一方面也是因?yàn)槠浜彤?dāng)前的設(shè)計(jì)計(jì)算方式比較類似，更容易被接受。這里需要重點(diǎn)提及的是，隔震裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于對(duì)等效剛度和等效阻尼的準(zhǔn)確計(jì)算。為了提升計(jì)算結(jié)論的準(zhǔn)確性和可靠性，就要求設(shè)計(jì)人員必須具備高度專業(yè)的技術(shù)知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)蛄核淼澜Y(jié)構(gòu)對(duì)地震響應(yīng)的程度進(jìn)行比較準(zhǔn)確的預(yù)估，而這也是影響其設(shè)計(jì)合理性的一個(gè)瓶頸和難點(diǎn)，還需要我們不斷對(duì)其進(jìn)行發(fā)展和完善。

4 結(jié)束語

總而言之，對(duì)于現(xiàn)代化橋梁隧道工程，隔震設(shè)計(jì)是有效提升橋梁隧道主體質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有加強(qiáng)對(duì)隔震設(shè)計(jì)的研究和應(yīng)用力度，積極吸收國外的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和研究成果，并結(jié)合我國的工程實(shí)踐不斷進(jìn)行優(yōu)化和改善，才能真正提升橋梁隧道的隔震性能。

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