市政橋梁工程項目的隔減震技術研究

【摘要】現代城市的發展水平與其公路橋梁的建設水平息息相關，特別是隨著近年來人們交通運輸及出行需求的與日俱增，對市政公路橋梁工程項目的施工質量提出了更高的要求。市政橋梁工程項目通常都是較復雜和較系統的項目，在施工過程中需要運用到許多先進的施工技術，因此若想保障其施工質量，首先應當要把握好相關施工技術要點。隔減震技術是市政橋梁工程項目施工中的關鍵技術之一，本文主要對該技術進行了研究。

【關鍵詞】市政橋梁;橋梁工程項目;隔減震技術

市政橋梁工程項目的隔減震效果直接關系著項目的整體質量，只有良好運用科學的隔減震技術，才能夠確保橋梁結構的抗震能力與減震效果滿足實際要求，進而保障橋梁質量。以下就聯系實際來談談市政橋梁工程項目的隔減震技術，僅供參考。

1、橋梁隔減震的基本原理

傳統的橋梁抗震主要是依靠橋梁結構自身去抵抗地震作用力，但其往往無法滿足實際抗震需求，因而后來出現了隔減震技術。其中，隔震是指通過設置隔震層來將地震的大部分能量隔離，避免其向橋梁上部結構傳遞，并吸收消耗掉這部分地震能量;隔震層一般阻尼較大，可使橋梁結構所受的地震作用大大衰減;同時，隔震層的水平向剛度較小，可使橋梁結構的自振周期顯著延長，從而有效降低橋梁結構的加速度反應，雖然這會使位移反應有所增加，但整體利遠大于弊。而減震則是指通過直接應用相關耗能裝置吸收消耗已傳入橋梁結構中的地震能量，從而起到減輕橋梁結構振動的作用;由于基于能量平衡理論，地震向橋梁結構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，則橋梁結構自身所需消耗的能量就越少，相應的橋梁結構的地震反應也越小。

1.1橋梁隔震相關計算

2、隔減震技術在市政橋梁工程項目中的應用

傳統的橋梁抗震設計主要是通過提高橋梁自身的強度和延性等來實現抗震目的，因此其在實際設計中注重的是增加橋梁結構構件的強度與延性。但是，增加橋梁結構構件的強度就等于是容許有較大的地震能量傳遞給橋梁結構，需要橋梁結構自身來抵抗這些能量，也即是俗話所說的“硬抗”;增加橋梁結構構件的延性則是根據設防水準和預期性能目標將橋梁結構設計成為全延性或有限延性體系，并對可能會出現塑性鉸的部位進行針對性延性設計。可見，無論是增加橋梁結構構件的強度還是增加其延性的設計方法都需要以損傷橋梁結構構件自身為代價，因此并非最優的設計方案。只有在市政橋梁工程項目中合理應用隔減震技術，才能夠在不損傷橋梁結構構件的情況下，實現有效的隔減震效果。

2.1隔震技術的應用

隔震技術的應用簡單來說就是通過在橋梁或地基中設置橡膠隔震支座等來隔離掉大部分的地震作用能量，從而促使橋梁結構的反應顯著降低。在市政橋梁工程項目中實際應用隔震技術之時，最常采用的手段就是在橋梁的上、下部結構之間的支座處安裝橡膠隔震支座，并且一般情況下，在一個橋墩上需要設置若干個橡膠隔震支座。通過設置橡膠隔震支座，還有助于減緩由機動車動荷載所帶來的橋梁上部結構的沖擊作用。橡膠隔震支座又叫疊層橡膠支座，因為其是由鋼板與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，但水平剛度卻相對較小，所以其在水平方向上具有足夠的變形，可以在地震發生時有效隔離掉大部分的地震能量作用。對于橡膠隔震支座的相關參數，應當要根據市政橋梁工程項目的實際設計要求進行合理確定。

2.2減震技術的應用

減震技術的應用簡單來說就是通過在橋梁結構的梁梁之間或梁與橋墩之間設置相關耗能裝置來吸收消耗掉部分原本要被橋梁結構自身吸收消耗的地震作用能量，從而有效降低橋梁結構的加速度反應。耗能裝置又叫消能器，其主要具有以下幾種類型：第一種是位移相關型消能器，常見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;第二種是速度相關型消能器，常見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。在我國近幾十年來的市政橋梁工程項目中，應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，還需要根據市政橋梁工程項目的實際需求而進行合理選擇。

3、市政橋梁工程項目在隔減震方面面臨的問題

在我國過去幾十年間的城市發展與建設過程中，多數市政橋梁工程項目都是采用的傳統橋梁抗震加固方法，直到近十年間，隔減震技術的應用才逐漸增多。傳統的橋梁抗震加固方法簡單來說就是“以剛補剛”，其缺陷非常明顯，不足以滿足實際橋梁抗震加固要求;而隔減震技術的本質則是“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，隔減震技術的應用更具科學性。不過，由于隨著城市化進程的不斷深入，未來城市中新的市政橋梁工程項目數量將會逐漸減少，所以從經濟性方面來考慮的話，對已有橋梁進行加固的情況可能會比較多。再者，由于城市中現有的市政橋梁大多都是按照上世紀七、八十年代初的設計標準所建造的，因此其設計荷載大部分都不高，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，所以正逐漸無法適應實際交通運輸需求，未來如何對這部分橋梁進行有效的隔減震仍是一項重要研究課題。

結語：

綜上所述，隔震是指通過設置隔震層來將地震的大部分能量隔離，避免其向橋梁上部結構傳遞，并吸收消耗掉這部分地震能量;震則是指通過直接應用相關耗能裝置吸收消耗已傳入橋梁結構中的地震能量，從而起到減輕橋梁結構振動的作用。經大量實踐發現，通過在市政橋梁工程項目中合理應用隔減震技術，可以更有效的對橋梁結構進行加固，從而切實保障橋梁質量與安全。

參考文獻：

[1]周萬平.鐵路橋梁支座減震技術研究[J].城市建設理論研究（電子版），2019（01）：90.

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

作者簡介：

夏衛衛（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，中級職稱，本科，研究方向：市政工程。