鐵路橋梁支座減震技術(shù)研究

曹鐵成

（衡水中鐵建工程橡膠有限責(zé)任公司，河北 衡水 053000）

1 我國(guó)鐵路橋梁支座系統(tǒng)的概況

靜定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，在鐵路橋梁中普遍采用。而在實(shí)際的應(yīng)用操作中，靜定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的支座系統(tǒng)又與鋼軌、道床、鐵路互相作用、影響，進(jìn)而形成復(fù)雜的構(gòu)造，特殊的體系。因此在操作過(guò)程中，只能對(duì)鐵路支座不同的方案采取不同的操作。靜定結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中，鐵路路線由于會(huì)出現(xiàn)平坦、崎嶇等狀況，也會(huì)遇到河流等地形，因此，會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螛?gòu)造的不同進(jìn)行合理、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)。

2 鐵路橋梁支座設(shè)計(jì)要求

①由于需要考慮自然災(zāi)害、地震等因素，因此，在水平力傳遞的過(guò)程中，制動(dòng)力、牽引力一定要符合要求，不能盲目采用，目的是為了避免超出載荷。②靜定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)用中，包含有鋼軌、鐵路、道床間的相互作用，需要以縱向荷載的方式進(jìn)行傳遞，主要是為了防止鋼軌軸向的錯(cuò)位，彎曲等，支座系統(tǒng)便起到了這樣的作用效果。③在發(fā)生自然災(zāi)害、地震時(shí)，橋墩、橋跨會(huì)有移位變動(dòng)。

3 在實(shí)際的運(yùn)作過(guò)程中，鐵路橋梁支座遇到的問(wèn)題

鐵路橋梁支座在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中還存在一定的問(wèn)題，主要有：①地震災(zāi)害中，鐵路橋梁支座螺栓受到重創(chuàng)后發(fā)生斷裂等現(xiàn)象，支座裝置被徹底破壞，失去應(yīng)有的功能，發(fā)生上下盤錯(cuò)位的現(xiàn)象。②橋墩在震后出現(xiàn)的裂縫較為嚴(yán)重，并且裂縫前后貫通，局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)坍塌、崩裂等癥狀。從這次的地震中可看出，傳統(tǒng)的鐵路橋梁抗震在設(shè)計(jì)過(guò)程中，存在著嚴(yán)重的問(wèn)題、弊端，有效解決這些問(wèn)題的最佳方法便是引進(jìn)先進(jìn)、科學(xué)的減震設(shè)計(jì)。

4 鐵路橋梁支座減震原理、設(shè)計(jì)理念、方法

鐵路橋梁支座減震設(shè)計(jì)有減隔震技術(shù)、延性抗震設(shè)計(jì)兩種。其中，減隔震技術(shù)就是減少地面與結(jié)構(gòu)的力量，在減震裝置的作用下將兩者分離。而延性抗震設(shè)計(jì)主要是利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的延伸優(yōu)勢(shì)來(lái)發(fā)揮其作用，達(dá)到抗震的效果。就橋墩而言，抗震的原理是塑性改變，而在實(shí)際中，又形成了不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，因此在此基礎(chǔ)上采用延性抗震設(shè)計(jì)，進(jìn)而控制塑性變形。根據(jù)鐵路橋梁支座功能分離的理念，改變?cè)O(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，把固定的支座改為可以活動(dòng)的支座，在橋墩與橋梁之間設(shè)置減震材料。

5 通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步測(cè)試鐵路橋梁支座減震效果

5.1 有針對(duì)性的進(jìn)行減震效果測(cè)試

實(shí)驗(yàn)中采用橋梁橡膠支座系統(tǒng)測(cè)試減震效果，在列車的通行中觀察，其所受到的振動(dòng)是否在規(guī)定范圍之內(nèi)。并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研發(fā)新型減震系統(tǒng)，改善其不合理的系統(tǒng)。

5.2 采用兩種方法進(jìn)行減震效果測(cè)試

（1）實(shí)驗(yàn)中對(duì)橋墩安裝不同的支座，一種是安裝橡膠支座，另一種是無(wú)橡膠支座，這兩種情況下如果受到超負(fù)荷的沖擊會(huì)產(chǎn)生什么樣的抗震效果，對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)計(jì)算對(duì)比，選出最佳的支座減震系統(tǒng)。

（2）采用沖擊振動(dòng)法，對(duì)地面不同程度、距離的振動(dòng)，進(jìn)一步比較有無(wú)橡膠支座的情況下，哪一種減震效果更好。

通過(guò)兩種測(cè)試方法得出以下結(jié)論：在鐵路橋梁支座的減震系統(tǒng)中，采用橡膠支座具有一定的減震效果，但在測(cè)試中也存在其他因素的影響效果。因此，在以后的研究、設(shè)計(jì)中，橡膠支座是最佳的選取材料，在相互因素的結(jié)合考慮下，才能研發(fā)出更加具有減震效果的支座系統(tǒng)。

6 結(jié)語(yǔ)

靜力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，在鐵路橋梁支座減震系統(tǒng)中普遍運(yùn)用，但由于受到軌道、列車、道床之間的相互影響、作用，其構(gòu)造變得更為復(fù)雜，因此，在設(shè)計(jì)中一定要考慮到其他因素的存在，進(jìn)行綜合考慮。本文在支座設(shè)計(jì)方法、理念、原理的基礎(chǔ)上，研究了鐵路橋梁支座減震效果，設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要考慮除了基本的結(jié)構(gòu)以外，增加一些零部件來(lái)補(bǔ)償、適應(yīng)橋梁支座的特殊要求，達(dá)到支座最佳優(yōu)越性，起到減震的效果。