淺析減隔震技術在橋梁結構設計中的實踐應用

摘 要：在我國的橋梁抗震技術中，減隔震技術得到了廣泛關注與應用。文章以減隔震技術原理為研究切入點，開展了針對性技術研究。其研究內容包括了減隔震技術應用條件，當前我國這一技術應用的實際情況以及減隔震技術裝置在設計中的實際應用等內容，為這一技術在橋梁設計中的推廣提供幫助。

關鍵詞：減隔震技術；橋梁結構；設計；實踐應用

隨著我國交通基礎建設的不斷推進，各類公路鐵路橋梁建設成為了地方交通工程建設的重要內容。為了確實提高橋梁建設質量與壽命，技術人員在設計施工中采用了大量的技術措施與手段，開展了專業性技術研究創新工作。在這一研究中，減隔震技術的應用對于提高橋梁抗震性能，進而確保橋梁橋體在嚴重地質災害下，其整體結構依然得到保障。在橋梁設計實踐中，這一技術得到了設計者的認可，并得到了較為廣泛的應用。因此，我們結合減隔震技術特點，對其在實踐設計中的應用開展專項研究，為這一技術的優勢的發揮提供有效理論支持。

1 減隔震技術類型及技術原理

1.1 減隔震技術的主要類型

在橋梁設計實踐中，這一技術可以分為減震與隔震兩個技術原理。（1）減震技術原理。減震技術主要是利用阻尼與耗能構件，在橋梁抗震主要部位改變其結構動力性，進而實現抗震性能的提升。同時研究者還發現，耗能構件在抗震過程中還可以利用自身結構特點，吸收強力震動帶來的破壞性能量，進而為橋梁結構受到的震動破壞提供緩沖，確保其整體的穩定性與完整性。（2）隔震技術原理。隔震技術則是通過特殊結構造型設計，提高橋體抗震性能。其在設計中采用了較為明顯的震動周期結構，使橋梁在震動發生時可以確保整體結構適應地震能量輸入，為震動情況下的橋梁提供緩沖保證其整體結構不受到嚴重破壞。

1.2 減隔震技術在使用中的原理分析

減隔震技術抗震性能是通過其裝置性能實現的，因此在實際的使用中技術人員將其研究重點放在間隔震裝置原理中，確保其抗震性能的發揮。在實驗漢中技術人員發現，減隔震裝置的主要技術原理就是將地震作用力進行分散處理，降低其對橋體的破壞作用。在設計過程中，其主要的設計工作包括以下兩點。（1）抗震裝置延性設計。抗震延性設計是指在橋體的重要位置，設計抗震性塑性鉸結構，并對橋體結構進行詳細化的構造設計，提高橋體的整體延性。（2）橋體結構控制技術設計。橋體結構控制技術是橋梁設計的重要組成內容。根據橋體實際情況等因素，設計者會采用不同的技術措施開展設計。

2 減隔震技術在設計中的使用條件

雖然減隔震技術對于提高殼體抗震性有著良好的促進作用，但是在實際應用中這一技術也受到一定的條件制約。因此在設計開始前，技術必須根據橋梁設計方案，工程所在區域的實際情況等因素進行全面的技術分析，已確定是否使用減隔震技術。應該我們多年的設計經驗分析，減隔震技術在橋梁設計中的應用應符合以下條件。（1）施工周期短的橋梁工程。由于減隔震技術缺陷，是其難以適應施工周期較長的橋梁工程。因此在設計中，技術人員需要對工程規模進行有效評估，確保工程周期符合減隔震技術的使用條件。（2）高頻波地震區域。在實驗中研究者發現，減隔震技術在使用中對于抵御高頻波地震，且破壞能量高度集中的地震作用最為有效與明顯。因此在設計中，技術人員需要與地質勘查人員進行溝通與分析，根據施工地區地震情況，確定是否使用減隔震技術。（3）橋梁結構整齊。橋梁結構是否規范，是設計中能否采用減隔震技術的重要因素。因此設計人員需要對橋梁初期設計方案進行研究，確保結構規范度符合減隔震技術使用條件。同時技術人員還需要對橋梁墩部高度進行分析，避免因高度過高或過低，影響減隔震技術的使用。（4）橋體角度方向與運動規律符合技術要求。在橋梁設計與施工開始前，技術人員需要對設計方案與施工實際情況開展實驗研究。研究內容包括了橋體的角度方向，地面運動規律以及運動特點等，進行詳細的觀察與技術數據分析。只有在實驗結果符合技術要求與設計要求的情況下，才能在設計與施工中使用減隔震技術。

3 當前我國減隔震技術應用現狀

減隔震技術已經在國際橋梁施工領域得到了廣泛應用，但是由于我國引進這一技術時間較晚，因此技術尚未完善。（1）減隔震技術規范依然有待完善。由于我國在減隔震技術研究方面與實踐經驗方面的不足，因此在技術領域尚未形成完善的技術規范。特別是在減隔震技術設計與施工結構細節與構造方面，其技術規范不善缺陷依然較大。這種技術規范問題的出現，對于減隔震技術實用效果有著極為嚴重的影響。（2）配套技術研究依然落后。減隔震技術的使用不僅是單獨的建筑技術，還需要材料技術、地質勘查技術的配合。但是在我國橋梁設計與建設中，其配套技術研究依然較為落后，影響了這一技術的推廣使用。如在減隔震技術應用中對于橡膠產品質量要求較高。但是我國當前大部分建筑類橡膠產品質量較低，難以達到減隔震裝置使用要求。因此在設計研究中，設計者必須利用設計方案與工藝方案確定橡膠產品質量。（3）技術人員水平依然有待提高。由于我國這一技術應用較晚，因此其設計與施工技術人員缺乏相關的技術資料與實踐工作經驗。如在設計過程中，大部分技術人員在選擇減隔震裝置與安裝技術過程中，經常出現判斷性錯誤，造成減隔震技術使用效果下降問題的出現。

4 減隔震裝置實際應用分析

在當前的減隔震技術應用中，減隔震裝置應用發揮著重要作用。因此在技術研究中，減隔震裝置應用研究占據著重要位置。因此我們結合當前各類減隔震技術裝置的實際應用，開展了專業技術研究。（1）鉛芯橡皮支座裝置。這一裝置主要是將一至多個98%以上高純度的鉛芯，安插到高質量橡膠中制成的減隔震裝置。其主要工作原理是通過技術裝置截面積以及鉛芯直徑配置，完成減隔震阻尼過程。這一裝置在減隔震實際應用中，具有與軸承配合靈活性大，使用耐久性強的特征。（2）粘滯阻尼減隔震裝置。這一裝置是利用活塞裝置，通過活塞的前后運動中產生壓力差，推動裝置中的粘滯流體進入節流孔。在這一過程中，減隔震裝置會產生阻尼力和耗能，進而降低地震對橋梁的破壞力。在實際的應用過程中，這一裝置具有以下特征。一是橋墩受力較小。由于粘滯性阻尼裝置在使用中具有較強的受力性特點，因此在地震中其對橋體，特別是橋墩的應力較小。因而在地震過程中，粘滯阻尼器對于橋墩的破壞性較小。二是不影響橋梁正常使用。由于粘滯阻尼裝置應力較小，因此其對橋梁日常使用不會造成影響。這也是這一裝置受到技術設計人員歡迎的主要原因。（3）高阻尼橡膠支座裝置。高阻尼橡膠是指在石墨、塑料纖維以及其他添加劑，形成阻尼性較高減隔震阻尼裝置。這一裝置在雖然在使用中具有耗能性高的特點，但是也存在減震過程中發熱的問題。（4）滑動摩擦型阻尼支座。這一裝置是利用聚四氯乙烯材料與不銹鋼材料摩擦系數小的原理，在地震過程中通過摩擦力與慣性差，形成橋體的滑移運動對橋體進行保護。在實際應用中，這一裝置經常被應用在中型減隔震裝置設計中。（5）金屬阻尼減震裝置。這類裝置利用屈服點低或彈性較低的金屬材料，制成的阻尼裝置。這類裝置在我國橋梁設計使用較少。

參考文獻

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作者簡介：陳翔，男，籍貫：湖北武漢。