市政橋梁工程項(xiàng)目的隔減震技術(shù)研究

【摘要】現(xiàn)代城市的發(fā)展水平與其公路橋梁的建設(shè)水平息息相關(guān)，特別是隨著近年來(lái)人們交通運(yùn)輸及出行需求的與日俱增，對(duì)市政公路橋梁工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量提出了更高的要求。市政橋梁工程項(xiàng)目通常都是較復(fù)雜和較系統(tǒng)的項(xiàng)目，在施工過(guò)程中需要運(yùn)用到許多先進(jìn)的施工技術(shù)，因此若想保障其施工質(zhì)量，首先應(yīng)當(dāng)要把握好相關(guān)施工技術(shù)要點(diǎn)。隔減震技術(shù)是市政橋梁工程項(xiàng)目施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一，本文主要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】市政橋梁;橋梁工程項(xiàng)目;隔減震技術(shù)

市政橋梁工程項(xiàng)目的隔減震效果直接關(guān)系著項(xiàng)目的整體質(zhì)量，只有良好運(yùn)用科學(xué)的隔減震技術(shù)，才能夠確保橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力與減震效果滿足實(shí)際要求，進(jìn)而保障橋梁質(zhì)量。以下就聯(lián)系實(shí)際來(lái)談?wù)勈姓蛄汗こ添?xiàng)目的隔減震技術(shù)，僅供參考。

1、橋梁隔減震的基本原理

傳統(tǒng)的橋梁抗震主要是依靠橋梁結(jié)構(gòu)自身去抵抗地震作用力，但其往往無(wú)法滿足實(shí)際抗震需求，因而后來(lái)出現(xiàn)了隔減震技術(shù)。其中，隔震是指通過(guò)設(shè)置隔震層來(lái)將地震的大部分能量隔離，避免其向橋梁上部結(jié)構(gòu)傳遞，并吸收消耗掉這部分地震能量;隔震層一般阻尼較大，可使橋梁結(jié)構(gòu)所受的地震作用大大衰減;同時(shí)，隔震層的水平向剛度較小，可使橋梁結(jié)構(gòu)的自振周期顯著延長(zhǎng)，從而有效降低橋梁結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)，雖然這會(huì)使位移反應(yīng)有所增加，但整體利遠(yuǎn)大于弊。而減震則是指通過(guò)直接應(yīng)用相關(guān)耗能裝置吸收消耗已傳入橋梁結(jié)構(gòu)中的地震能量，從而起到減輕橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)的作用;由于基于能量平衡理論，地震向橋梁結(jié)構(gòu)輸入的能量是一定的，所以耗能裝置吸收消耗的地震能量越多，則橋梁結(jié)構(gòu)自身所需消耗的能量就越少，相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也越小。

1.1橋梁隔震相關(guān)計(jì)算

2、隔減震技術(shù)在市政橋梁工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計(jì)主要是通過(guò)提高橋梁自身的強(qiáng)度和延性等來(lái)實(shí)現(xiàn)抗震目的，因此其在實(shí)際設(shè)計(jì)中注重的是增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度與延性。但是，增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度就等于是容許有較大的地震能量傳遞給橋梁結(jié)構(gòu)，需要橋梁結(jié)構(gòu)自身來(lái)抵抗這些能量，也即是俗話所說(shuō)的“硬抗”;增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性則是根據(jù)設(shè)防水準(zhǔn)和預(yù)期性能目標(biāo)將橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為全延性或有限延性體系，并對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)塑性鉸的部位進(jìn)行針對(duì)性延性設(shè)計(jì)?？梢?jiàn)，無(wú)論是增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度還是增加其延性的設(shè)計(jì)方法都需要以損傷橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身為代價(jià)，因此并非最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。只有在市政橋梁工程項(xiàng)目中合理應(yīng)用隔減震技術(shù)，才能夠在不損傷橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的情況下，實(shí)現(xiàn)有效的隔減震效果。

2.1隔震技術(shù)的應(yīng)用

隔震技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)在橋梁或地基中設(shè)置橡膠隔震支座等來(lái)隔離掉大部分的地震作用能量，從而促使橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)顯著降低。在市政橋梁工程項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用隔震技術(shù)之時(shí)，最常采用的手段就是在橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)之間的支座處安裝橡膠隔震支座，并且一般情況下，在一個(gè)橋墩上需要設(shè)置若干個(gè)橡膠隔震支座。通過(guò)設(shè)置橡膠隔震支座，還有助于減緩由機(jī)動(dòng)車動(dòng)荷載所帶來(lái)的橋梁上部結(jié)構(gòu)的沖擊作用。橡膠隔震支座又叫疊層橡膠支座，因?yàn)槠涫怯射摪迮c橡膠層層疊合而成的。橡膠隔震支座的豎向具有足夠的承載力和剛度，但水平剛度卻相對(duì)較小，所以其在水平方向上具有足夠的變形，可以在地震發(fā)生時(shí)有效隔離掉大部分的地震能量作用。對(duì)于橡膠隔震支座的相關(guān)參數(shù)，應(yīng)當(dāng)要根據(jù)市政橋梁工程項(xiàng)目的實(shí)際設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理確定。

2.2減震技術(shù)的應(yīng)用

減震技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)在橋梁結(jié)構(gòu)的梁梁之間或梁與橋墩之間設(shè)置相關(guān)耗能裝置來(lái)吸收消耗掉部分原本要被橋梁結(jié)構(gòu)自身吸收消耗的地震作用能量，從而有效降低橋梁結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)。耗能裝置又叫消能器，其主要具有以下幾種類型：第一種是位移相關(guān)型消能器，常見(jiàn)的有如防屈曲約束支撐、彎曲型消能器、剪切型消能器、摩擦消能器等;第二種是速度相關(guān)型消能器，常見(jiàn)的有如線性或非線性黏滯流體阻尼器、黏滯阻尼墻等;第三種是混合型消能器。在我國(guó)近幾十年來(lái)的市政橋梁工程項(xiàng)目中，應(yīng)用最多的是黏滯流體阻尼器，而具體是選用線性還是非線性黏滯流體阻尼器，還需要根據(jù)市政橋梁工程項(xiàng)目的實(shí)際需求而進(jìn)行合理選擇。

3、市政橋梁工程項(xiàng)目在隔減震方面面臨的問(wèn)題

在我國(guó)過(guò)去幾十年間的城市發(fā)展與建設(shè)過(guò)程中，多數(shù)市政橋梁工程項(xiàng)目都是采用的傳統(tǒng)橋梁抗震加固方法，直到近十年間，隔減震技術(shù)的應(yīng)用才逐漸增多。傳統(tǒng)的橋梁抗震加固方法簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“以剛補(bǔ)剛”，其缺陷非常明顯，不足以滿足實(shí)際橋梁抗震加固要求;而隔減震技術(shù)的本質(zhì)則是“以柔克剛”，四兩撥千斤的隔離或吸收消耗掉地震作用能量;可見(jiàn)，隔減震技術(shù)的應(yīng)用更具科學(xué)性。不過(guò)，由于隨著城市化進(jìn)程的不斷深入，未來(lái)城市中新的市政橋梁工程項(xiàng)目數(shù)量將會(huì)逐漸減少，所以從經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)考慮的話，對(duì)已有橋梁進(jìn)行加固的情況可能會(huì)比較多。再者，由于城市中現(xiàn)有的市政橋梁大多都是按照上世紀(jì)七、八十年代初的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所建造的，因此其設(shè)計(jì)荷載大部分都不高，而隨著如今重型車輛的日益增多，這些市政橋梁的負(fù)荷日趨加重，再加上其本身也有了一定的老化，所以正逐漸無(wú)法適應(yīng)實(shí)際交通運(yùn)輸需求，未來(lái)如何對(duì)這部分橋梁進(jìn)行有效的隔減震仍是一項(xiàng)重要研究課題。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，隔震是指通過(guò)設(shè)置隔震層來(lái)將地震的大部分能量隔離，避免其向橋梁上部結(jié)構(gòu)傳遞，并吸收消耗掉這部分地震能量;震則是指通過(guò)直接應(yīng)用相關(guān)耗能裝置吸收消耗已傳入橋梁結(jié)構(gòu)中的地震能量，從而起到減輕橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)的作用。經(jīng)大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在市政橋梁工程項(xiàng)目中合理應(yīng)用隔減震技術(shù)，可以更有效的對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，從而切實(shí)保障橋梁質(zhì)量與安全。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林耿雄.高速鐵路橋梁減震技術(shù)探討[J].工程技術(shù)研究，2018（09）：112-113.

作者簡(jiǎn)介：

夏衛(wèi)衛(wèi)（371424198310090026），1983-，女，山東臨邑縣人，園林工程工程師，本科，研究方向：市政工程;

聶昌玲（37132719841129622X），1984-，女，山東莒南縣人，中級(jí)職稱，本科，研究方向：市政工程。