橋梁隧道設(shè)計中隔震設(shè)計的重要性

劉軍

摘 要：結(jié)合實際，對橋梁隧道設(shè)計過程中隔震設(shè)計的重要性進(jìn)行了分析。首先分析了隔震設(shè)計在橋梁設(shè)計環(huán)節(jié)中的應(yīng)用價值，其次在闡述橋梁隧道工程遇到震動問題的基礎(chǔ)上，對橋梁隔震設(shè)計的實踐要點進(jìn)行了探究，希望論述之后可以給相關(guān)工作人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：橋梁隧道;隔震設(shè)計;重要性

中圖分類號：U442.55 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 隔震設(shè)計在橋梁設(shè)計中的價值

在整個橋梁施工建設(shè)的環(huán)節(jié)中，一般會選擇阻尼器和隔震器來進(jìn)行隔震設(shè)計，能夠以較強(qiáng)的支撐力度來提升整體的隔震效果。與此同時，還要時刻關(guān)注橋梁的阻尼效應(yīng)，這樣可以保證在地震發(fā)生的過程中減少損失程度，確保人們的生命財產(chǎn)安全。從我國目前的設(shè)計狀況來看，依舊采用國外的先進(jìn)技術(shù)來服務(wù)于我國的橋梁建設(shè)。從橋梁的隔震設(shè)計情況來看，為了能夠有效分解地震帶來的地震波，減少其對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，延長使用壽命，需要在地面運動的整體周期中選擇合適的方式進(jìn)行調(diào)整，提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。與此同時，隔震設(shè)計的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的抗震效果，可以以最優(yōu)的方案進(jìn)行全程的隔震操作。相比較而言，這種設(shè)計的維修費較低，可以在較短的時間內(nèi)完成相關(guān)的投資工作。不僅可以提升整體的安全質(zhì)量，而且也能夠給相關(guān)部門帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2 橋梁隧道工程震害問題

2.1 上部橋梁結(jié)構(gòu)

從橋梁隧道工程的整體結(jié)構(gòu)來看，由于內(nèi)部的結(jié)構(gòu)較為單一，所以在整體的組合形式中表現(xiàn)出上下結(jié)構(gòu)的特征。如果上部結(jié)構(gòu)受到外力沖擊，那么會給整體的橋梁結(jié)構(gòu)帶來致命性的打擊。為了減少位移和碰撞性震害現(xiàn)象，務(wù)必從源頭上把控病害問題的內(nèi)容，有效地控制混凝土整體脫落的狀況，只有這樣才能夠提升整體的結(jié)構(gòu)性能，減少偏移現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 橋梁支座

作為整個工程的主體承載結(jié)構(gòu)，還需要關(guān)注橋梁支座的內(nèi)容。如果橋梁支座出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害，那么會給橋梁整體結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重的影響。從現(xiàn)實的情況來看，病害的表現(xiàn)方式是錨固螺栓拔出、橋面分離等。

2.3 橋梁基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)

作為整體工程的關(guān)鍵部分，橋梁根基和下部的內(nèi)容是工程項目的關(guān)鍵。一旦發(fā)生嚴(yán)重的地震災(zāi)害，那么橋梁的整體就會出現(xiàn)不同程度的損傷。如果情況非常嚴(yán)重，那么橋梁工程的安全性能也會大幅度降低[1]。

3 橋梁隔震設(shè)計

3.1 橋梁隔震設(shè)計的主要原理

在橋梁隧道工程的設(shè)計環(huán)節(jié)里，一般會選擇隔震施工技術(shù)進(jìn)行施工。通過在橋梁隧道內(nèi)部進(jìn)行隔震系統(tǒng)的布置，可以確保隧道內(nèi)部的安全性。這種技術(shù)具有自身獨特的優(yōu)勢，可以緩解地震發(fā)生時的各種沖擊力，保證行車能夠安全運行。從目前的橋梁抗震設(shè)計情況來看，應(yīng)該從橋梁隧道的自身結(jié)構(gòu)出發(fā)，做好強(qiáng)度和剛度的設(shè)置工作。只有這樣才能夠滿足整體的承載力需要，從而緩解地震帶來的影響。除此之外，隔震系統(tǒng)的加入，可以使橋梁隧道設(shè)計具有得天獨厚的優(yōu)勢。借助多樣化的阻尼裝置和柔性系統(tǒng)，使得隧道內(nèi)部的中心結(jié)構(gòu)可以和地面形成一定的距離，減少兩者接觸的機(jī)會，提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。

3.2 橋梁隔震設(shè)計的主要特征

在對橋梁工程項目進(jìn)行全面隔震設(shè)計處理時，需要從實際出發(fā)增加支撐梁的尺寸大小，確保整體的接觸面積能夠符合抗震性能。除此之外，應(yīng)當(dāng)關(guān)注材料的基本材質(zhì)，看其是否符合具體的承載需要。總的來說，應(yīng)該時刻關(guān)注橋梁的結(jié)構(gòu)剛度，從而達(dá)到行業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)。

另外，還應(yīng)該拓寬隧道內(nèi)部的設(shè)計空間，一般會采用柔性結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭建，只有這樣才能夠提升橋梁結(jié)構(gòu)的韌性需求。即使發(fā)生較大的地震，相關(guān)的地震沖擊波也不會對隧道產(chǎn)生任何影響。作為一種常見的隔震設(shè)計理念，一般會通過多樣化的隔震形式來實現(xiàn)相關(guān)的目標(biāo)。尤其是在橋梁隧道工程的施工環(huán)節(jié)中，需要綜合多方面的要素進(jìn)行調(diào)整升級。從設(shè)計的理念著手，做好隔震結(jié)構(gòu)的分離操作，強(qiáng)化整體結(jié)構(gòu)的防護(hù)內(nèi)容，可以保證橋梁結(jié)構(gòu)的完整度。

為了保證橋梁隧道工程的抗震性具有較好的效果，還應(yīng)該通過先進(jìn)的隔震裝置進(jìn)行處理。在進(jìn)行橋梁隧道設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行計算，只有這樣才能夠確保最終的隔震性能符合實際需要。

3.3 設(shè)計橋梁隔振效果的原則

（1）將隔震設(shè)計和橋梁隧道設(shè)計相分離。具體原因如下：

①一旦發(fā)生嚴(yán)重的地震，地震的能量可能會被橋梁結(jié)構(gòu)吸收，這樣可以保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性;②在橋梁隧道施工環(huán)節(jié)中，隔震設(shè)計理念可能會發(fā)生連鎖反應(yīng)，所以不能選用這種隔震方案進(jìn)行施工;③從橋梁下部結(jié)構(gòu)的情況來看，由于較差的剛度性能，無法滿足橋梁長時間的使用需求，所以不會采用這種隔震設(shè)計方案進(jìn)行施工;④在橋梁的施工過程中，還有一些支座結(jié)構(gòu)會增加一些負(fù)方向的支撐力，因此不能使用這種隔震設(shè)計方案。

（2）在使用隔震設(shè)計方案的過程中，由于橋梁隧道項目的結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性，所以在上部結(jié)構(gòu)的處理上不會出現(xiàn)過多的影響。如果出現(xiàn)了偏移問題，應(yīng)該在此部位進(jìn)行隔震裝置的加設(shè)，從而提升整體的穩(wěn)固性能。

（3）在確定隔震設(shè)計方案之后，必要時通過多次比較來尋求其中的優(yōu)勢。

（4）等到橋梁隧道工程的堅實度達(dá)到基本的規(guī)范后，如果地基出現(xiàn)了松軟問題，那么也會影響到整體的性能。

（5）如果外部條件允許，那么會采用簡單的結(jié)構(gòu)形式來對橋梁隧道進(jìn)行施工，可以滿足基本的力學(xué)性能需求[2-3]。

4 隔震設(shè)計在橋梁隧道施工過程中的必要性

4.1 設(shè)計環(huán)節(jié)

在正式開始設(shè)計之前，需要充分地考慮到工程的具體情況來進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)開展地質(zhì)勘查工作，對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行全面分析。然后結(jié)合具體的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注隔震設(shè)計的各項內(nèi)容。特別是在橋梁隧道的設(shè)計環(huán)節(jié)里，應(yīng)該保證隔震設(shè)計方案和具體的施工方案能夠一致，只有這樣才能夠以綜合性的標(biāo)準(zhǔn)來提升橋梁隧道工程的整體性能。

4.2 合理應(yīng)用隔震裝置

要充分發(fā)揮隔震裝置的整體性能，使其在使用的過程中不會出現(xiàn)變形現(xiàn)象。要時刻關(guān)注橋梁隧道的上下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性狀況，從而提升整體的連接效果。尤其是在橋梁隧道工程的設(shè)計環(huán)節(jié)里，需要將隔震理念完全地融入到整體的施工過程中去。在地震發(fā)生后，假如橋梁隧道出現(xiàn)了嚴(yán)重的變形問題，應(yīng)當(dāng)采取措施來提升整體的安全指標(biāo)。

在實踐中，施工方為了加強(qiáng)工程建設(shè)的減震、隔震性能并不會單獨使用上述的減隔震裝置。由于各種裝置的優(yōu)缺點各有不同，因此，在實踐中，通常會運用組合的方式將兩種或者幾種裝置結(jié)合起來達(dá)到裝置的設(shè)計目的。這樣做不僅可以避免單一的減隔震裝置無法完全達(dá)到設(shè)置目的，浪費設(shè)計環(huán)節(jié)的成本投入，降低工程的質(zhì)量，而且還能運用多種技術(shù)，促進(jìn)整個行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和工程應(yīng)用。

4.3 確保橋梁隧道安全設(shè)計

在當(dāng)今時代，世界各國都呈現(xiàn)出科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷壯大的趨勢。對于各行各業(yè)的技術(shù)研發(fā)成果也隨之進(jìn)入人們的視野。尤其是隨著各國生產(chǎn)力的不斷提升，大部分的國家都在不斷地興修利民、便民工程，尤其是交通運輸工程。而近年來，自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生，也使得各個國家都注意到了工程的防震性能這一問題。為了保障工程的建設(shè)質(zhì)量，尤其需要對工程的防震性進(jìn)行技術(shù)的加固。橋梁隧道的安全就是在建設(shè)工程中需要運用防震技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這是由隧道的獨特性決定的。如果橋梁隧道等工程中沒有應(yīng)用隔震技術(shù)，那么萬一地震來臨，那么隧道就會因為結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定而無法支撐，這會使得隧道中的所有人都發(fā)生生命危險，給我國和社會帶來嚴(yán)重的損失。而我國的自然地理環(huán)境又決定了我國必須加強(qiáng)減震、隔震的技術(shù)研究，保障我國的橋梁隧道安全，保障我國人民的安全出行。在進(jìn)行橋梁隧道防震技術(shù)的研發(fā)時也應(yīng)當(dāng)注意不要閉門造車，應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)世界上的領(lǐng)先技術(shù)成果，應(yīng)用于我國的橋梁隧道建設(shè)中去，提升我國工程建設(shè)的安全系數(shù)，提高我國的工程建設(shè)質(zhì)量。

4.4 結(jié)構(gòu)加固設(shè)計要點

在近幾年發(fā)生的新聞以及日常生活中可以觀察到某處的橋梁進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)工作，在某些部分的公路以及橋梁上肯定會限制通行車輛的重量。對其進(jìn)行思考，可以得出原因。其原因在于：橋梁設(shè)施的結(jié)構(gòu)。由于我國目前的大部分橋梁結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)，而混凝土結(jié)構(gòu)的缺點是不僅會受到自然地理環(huán)境的影響還會受到重量的影響。如果橋梁上方通行的車輛超過一定的限制，那么橋體結(jié)構(gòu)可能會受到影響。而我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，這就使得我國必須對橋梁路段進(jìn)行限重，并且同時應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期的維修、養(yǎng)護(hù)工作。但是目前我國橋梁維護(hù)工作存在的一個難點是，現(xiàn)有的橋梁工程并沒有為日后的維修留出空間和可能性。而考慮到經(jīng)濟(jì)問題和出行壓力，又不可能將橋梁拆除重新建造。因此，為了防止日后類似問題的再次發(fā)生，應(yīng)當(dāng)在建筑橋梁時就預(yù)留出日后進(jìn)行加固的空間，以提高工程的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

綜合以上分析，為了能夠提升橋梁隧道工程的綜合性能，確保日常的交通安全，應(yīng)當(dāng)將隔震技術(shù)全面地融入到橋梁隧道工程的建設(shè)中去。只有這樣才能夠提升橋梁隧道的安全穩(wěn)定性，保障人們的出行安全。

參考文獻(xiàn)：

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