橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中減隔震技術(shù)應(yīng)用分析

安璐璐

摘要：抗震技術(shù)作為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的核心因素，在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行減隔震技術(shù)的應(yīng)用，可以有效避免橋梁結(jié)構(gòu)在地震中受到損壞。因此，本文介紹了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中減隔震技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);減隔震技術(shù);應(yīng)用

1減隔震技術(shù)的概述

減隔震技術(shù)主要具有隔震與減震兩個(gè)作用。隔震的主要目的就是在橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，將其所引起的結(jié)構(gòu)破壞的運(yùn)動(dòng)以及結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行分離。想要實(shí)現(xiàn)其有效的分離，就需要在施工的時(shí)候，對路橋結(jié)構(gòu)的使用時(shí)間盡可能的進(jìn)行延長，對于地點(diǎn)比較頻發(fā)的地區(qū)，需要對路線的方向進(jìn)行巧妙的設(shè)計(jì)，從而使地震災(zāi)害的波動(dòng)的力度對路橋的結(jié)構(gòu)造成的破壞得以有效的降低。對路橋進(jìn)行減震的主要目的就是將地震發(fā)生過程中，對路橋結(jié)構(gòu)內(nèi)所產(chǎn)生的能量，通過減震支座、阻尼器等相關(guān)的減震器械對其存在的能量進(jìn)行消耗，從而使能量對結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的損害進(jìn)行有效的降低。

2減隔震技術(shù)在設(shè)計(jì)中的適用條件

第一，短工期的橋梁工程對于橋梁結(jié)構(gòu)生命周期較短，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較規(guī)范，沒有橋梁墩太高太低的情況出現(xiàn)，就可以應(yīng)用減隔震技術(shù);第二，高頻波地震區(qū)地震的波頻，具有高、中、低的區(qū)分，如果橋梁結(jié)構(gòu)處于地震發(fā)生的高頻階段，同時(shí)能力比較集中，就可以對減隔震技術(shù)的使用，以及對橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的防范;第三，橋梁結(jié)構(gòu)規(guī)范減隔震技術(shù)主要應(yīng)用在橋梁結(jié)構(gòu)規(guī)范、整齊的設(shè)計(jì)中，橋梁的墩部高低都會(huì)影響減隔震技術(shù)的應(yīng)用;第四，橋體角度與運(yùn)動(dòng)規(guī)律減隔震技術(shù)的適用與橋梁橋體的角度方向及地面運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有關(guān)，因此只有在符合技術(shù)與設(shè)計(jì)要求的情況下，才能使用減隔震技術(shù)。另外，對于減隔震技術(shù)不適用的條件，主要包含：第一，橋梁結(jié)構(gòu)的周圍的土壤，具有較高的含水量，比較容易發(fā)生濕陷的狀況，此時(shí)地震產(chǎn)生的高能量就容易受到不同程度的損壞;第二，橋梁結(jié)構(gòu)的路基下部具有較大的柔性，同時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)自身所具有的周期長，可以使路基與橋梁產(chǎn)生共振;第三，在橋梁的支座中，受力度分布不均勻的情況，出現(xiàn)負(fù)反力以及橋梁結(jié)構(gòu)位移情況較為嚴(yán)重等，都不適合減隔震技術(shù)的應(yīng)用。

3減隔震技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1擺式滑動(dòng)摩擦支座的應(yīng)用

設(shè)計(jì)人員在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對擺式滑動(dòng)摩擦支座的有效應(yīng)用進(jìn)行充分的考慮，從而有效的提高橋梁的抗震安全性能。擺式滑動(dòng)摩擦支座主要是將滑動(dòng)摩擦支座與鐘擺的概念進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而使減隔震裝置更為有效。從本質(zhì)上來講，該種橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的隔減震裝備主要是將鐘擺和滑動(dòng)摩擦支座二者的概念融合在一塊所形成的一套結(jié)構(gòu)減隔震系統(tǒng)，如圖1。同時(shí)，擺式滑動(dòng)摩擦支座在進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)面是一個(gè)曲面，通過曲面滑動(dòng)摩擦，可以使地震能量得到最大化的消耗，從而使鐘擺機(jī)理對橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期得以有效的延長。由于地震進(jìn)行位移的大小，以及球面曲率半徑對擺式滑動(dòng)摩擦支座的平面尺寸會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

3.2黏滯阻尼器的合理應(yīng)用

如圖2，該種減隔震設(shè)備作用原理上屬于一種耗能型設(shè)備，主要是通過裝置中活塞的前后運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓力差，在壓力差作用下粘滯流體進(jìn)入到節(jié)流孔中，而減震裝置會(huì)產(chǎn)生耗能和阻尼力。在地震產(chǎn)生過大震動(dòng)力的作用下，相應(yīng)的橋梁變形速度相對較大，使粘滯阻尼器出現(xiàn)相應(yīng)的改變，從而削弱了橋梁結(jié)構(gòu)的變形程度。如果在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中確定應(yīng)用粘滯阻尼器，那么設(shè)計(jì)人員要盡量將其設(shè)置在橋邊墩中間位置，整個(gè)橋梁中間位置，或者橋梁輔助墩和加勁梁的中間位置處。為了進(jìn)一步增強(qiáng)其應(yīng)用效果，做好減隔震設(shè)備的科學(xué)設(shè)計(jì)，確保橋梁結(jié)構(gòu)具有良好抗震性，需要做好充分試算和分析，以便保證其設(shè)計(jì)的整體有效性。

3.3鉛芯橡膠支座的應(yīng)用

該種減隔震設(shè)備也可以顯著提升橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能，確保橋梁使用的安全性。如圖3，鉛芯橡膠支座結(jié)構(gòu)主要是將若干鉛芯加設(shè)在分層橡膠支座當(dāng)中構(gòu)成一套完善的抗震結(jié)構(gòu)。由于鉛芯具有很強(qiáng)的力學(xué)性能，加強(qiáng)其同橡膠支座的有效結(jié)合提升鉛芯的抗震性能。此外，鉛芯支座的屈服剪應(yīng)力相對較低，但其初始的剪切應(yīng)力則非常高，彈塑性能也非常好，具備較強(qiáng)的塑性循環(huán)以及耐疲勞性能，正是由于鉛芯的性能方面的優(yōu)勢，所以其能夠滿足工程使用中對于隔震的具體要求，所以鉛芯橡膠支座在我國的橋梁建設(shè)中使用量非常大。在我國的南疆線上有基座鐵路橋中就使用的則是鉛芯橡膠座的結(jié)構(gòu)形式，其對于提升整個(gè)橋梁的抗震性能具有重要的作用。

4結(jié)語

總之，減隔震技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，可以顯著增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性和抗震性，只有好好利用減隔震技術(shù)，才能更好地保障橋梁的質(zhì)量與安全。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司）