關于橋梁工程隔震設計分析

張英新

摘要：隨著交通事業的發展，對交通工程的質量要求也越來越高。因此作為交通工程中重要組成的橋梁工程健全橋梁設計體系具有非常重要的現實意義。因而，本文針對橋梁工程中的隔震設計進行深入的研究分析。

關鍵詞：橋梁工程；隔震設計；重要性；應用

橋梁具有極強的社會公共性，必須具有較高的安全可靠性，尤其是具有較強的抗震性能，從而確保交通運輸的安全。因此，橋梁工程設計人員在橋梁的設計過程中，必須通過合理的結構設計方案，在確保橋梁結構正常使用功能的前提下，依靠隔震裝置延長結構周期，消耗地震能量，降低橋梁結構的響應，提高橋梁結構設計的安全性，可以有效地減少地震后的損失。

一、市政橋梁隔震設計的原則

隔震設計是確保市政橋梁抗震功能的一個重要環節，只有將這一工作做好，才能從根本上增加橋梁結構的抗震性，通常在設計隔震結構時應該遵循以下原則：

（一）實地考察

在設計橋梁的隔震設計時，設計人員應該首先實地考察該橋梁項目，確定在使用過程中其抗震能量吸收功能仍然可以加強，在保證其能夠承受隔震設施的安裝施工帶來的損害并且安裝完成之后能夠實現后預期的抗震效果時才能進行設計施工。另外設計人員還應該實地勘察橋梁地基的穩固性和施工現場地質類型和環境，確保其地質條件能夠承受地震帶來的傷害，從而提高隔震設計的功能。

（二）提高橋梁的抗震性

如果在設計橋梁時確實要使用隔震設施，那么和普通的橋梁設計相比，其對橋梁的質量要求和抗震性能要求就更加苛刻，因此要采取一定措施提高橋梁的質量和抗震性。

（三）選擇合適的隔震設施

在對市政橋梁進行隔震設計時應該注意所選用的隔震設施的質量和隔震性能高低，確保其隔震效果能夠滿足橋梁本身對抗震性的強度要求。同時在選擇時還要盡量選擇那些結構相對簡單的隔震設施，并保證它抗震性能的發揮在其力學性能規定的范圍內[2]，保證其自身在地震發生時不會遭受重創，從而在地震發生的過程中持續發揮隔震作用。

（四）及時修補地震裂痕

及時市政橋梁上安裝了隔震設施，但是在地震來襲時橋梁仍然會遭到一定損害，其內部結構也會因為地震原因發生移位或者產生裂痕，如果這些故障沒能及時修補就會造成更嚴重、面積更大的破壞，因此在地震結束后應及時修補故障并對隔震設施進行檢查和完善。

二、橋梁工程中的隔震設計

市政橋梁工程中的隔震設計，是一項系統工作，具體包括三方面內容，下面結合實際工作進行討論分析。

（一）隔震設計

地震是自然災害中較為常見的一種。我國每年都有不同程度的地震在不同地區發生。作為交通基礎設施的市政橋梁，在設計時必須考慮到抗震設防能力。隔震設計就是其具體體現之一。在進行市政橋梁工程隔震設計時，必須充分、全面的考慮各方面因素。一是要充分考慮隔震設計周期的因素。根據當地地質條件等自然情況，科學設定隔震周期，確保地震發生時能夠充分吸收震動能量，保證市政橋梁建筑安全。二是充分考慮隔震施工技術，選擇合適的技術路線，既保證施工技術滿足市政橋梁施工條件，又能滿足市政橋梁的隔震性能要求，避免地震發生時導致橋量建筑結構發生的位移、變形等問題的發生，減少地震發生后橋梁修復工作的難度，實現隔震技術應有的功能。三是要高度重視隔震的方法設計。不同的隔震方法起到的橋梁抗震效果也不一樣。實際工作中，要全面收集當地實際環境信息，加以系統的整理和分析，為市政橋梁隔震方法設計提供堅實的數據基礎。

（二）裝置設計

在市政橋梁建筑結構中，隔震功能主要是通關隔震裝置來實現的，隔震裝置也是維持隔震設計穩定性的重要結構。在橋梁隔震設計階段，設計人員根據橋梁面臨的隔震要求選擇適當的隔震裝置，不同的隔震裝置其隔震效果也有所不同，在設計時要充分注意到這一點。在進行隔震裝置設計時，要根據隔震要求和工程具體條件科學計算剛度、阻尼等各類數據。有的大型市政橋梁還要引入彈性反應譜。這可以顯著減少隔震裝置計算的困難，使得隔震裝置更加易于滿足橋梁建筑隔震要求。隔震裝置的正確使用，可以有效降低市政橋梁在地震發生時發生變形、構件位移的可能性。隨著城市建設發展水平的不斷提高。市政橋梁隔震裝置的設計要求也逐年上升，設計壓力越來越大。隔震裝置的應用要與橋梁工程各項基本性能相適應，只有這樣，當地震發生時，隔震裝置的作用才能充分發揮，降低橋梁破壞的潛在風險。

（三）細節設計

市政橋梁隔震設計作為一項系統工程，涉及到許多細節部分，每個部分都是一個構件，都有其各自的功能和對應的位置，組合到一起就是橋梁隔震系統。市政橋梁抗震設計要充分發揮功能，每一個細節構件都必須充分發揮其應有作用，任何一個細節沒有做好，都有可能導致橋梁抗震設計的整體失敗。細節設計涉及到橋梁抗震中隔震設計限位、伸縮位置等各個部位，對于保證橋梁結構基礎性能有著至關重要的影響。需要注意的是，橋梁規模越大，環節越多，結構越復雜，細節部分的設計越容易遭受忽視，過于“抓大放小”，從而埋下安全隱患。強化市政橋梁隔震設計中的細節設計，是保證橋梁工程安全的重要舉措，也是橋梁建筑性能、質量的可靠保障。

三、橋梁隔震設計環節的深化應用

為了滿足實際工作的需要，我們要進行隔震裝置系統的健全，促進其設計環節的優化，實現隔震橋梁抗震設計環節的優化。實現對其隔震裝置的有效設計。在橋梁的隔震設計過程中，我們要進行其彈性反應譜法的有效應用，以滿足實際施工的需要。我們需要對其計算公式環節展開分析，實現其隔震裝置相關環節的優化，促進其等效阻尼環節及其等效剛度環節的計算優化。面對那些比較復雜的橋梁，我們要實現其時程方法的應用。彈性反應譜法的社會范圍的普及，離不開對其規范計算方法的應用。這樣有利于施工工程的完善，能夠促進實際橋梁隔震設計環節的完善。應當引起注意的是眾所周知隔震裝置的等效剛度和等效阻尼的計算是與隔震裝置在地震中的最大變形程度有關的，繼而隔震裝置的變形又與整個橋梁的地震響應程度有關系，所以客觀上要求我們對于采用彈性反應譜方法進行的隔震設計應當是一個不斷完善和變化的過程。由于在具體的計算中，對于目標的實現和達到沒有直接的公式可采用，因此這就要求設計人員對橋梁結構地震響應的程度有較好的掌握和預估，地震發生后，較為熟練的工程師可以依據其長期工作的經驗初步地制定設計方案，方案完成后，再用一系列的時程來分析和驗證其設計是否合理。

為了實現橋梁的隔震設計系統的健全，我們需要進行橋梁的附屬結構環節的應用，實現對其附屬結構構件的有效應用，比如其防落梁裝置、限位裝置及其伸縮縫等，促進其細部構造環節的優化，實現其隔震能力的提升，促進其橋梁結構動力響應環節的發展。但當前普遍存在的問題是大多數的設計人員會忽略細部構造的設計、將其置于次要地位，另外一方面這也是由于在地震響應的計算時附屬結構的計算方法較為復雜造成的。在細部構件的設計時應當具有良好的連續性。

四、結語：

橋梁隔震設計是橋梁結構設計的必要內容，可以提高橋梁工程質量，從而提高橋梁工程結構安全性。因此，要通過合理的隔震設計方案，在橋梁結構的周期、動力特性以及耗能等方面通過相應的設計，來降低橋梁結構在地震中的動力響應，提高橋梁的抗震性能，完善我國國內橋梁設計中的隔震設計，確保橋梁結構在運營使用階段的安全可靠。

參考文獻：

[1]劉宇， 劉超豪. 橋梁工程設計中隔震設計要點的思考[J]. 建材與裝飾， 2018（14）.

[2]曾崳. 橋梁設計中隔震設計的重要性分析[J]. 工程建設與設計， 2018（2）：152-153.

[3]習強. 橋梁抗震設計及減隔震技術應用[J]. 交通世界， 2018（12）.