橋梁設計中隔震設計技術的方法研究

廖資大

(寧鄉市交通運輸局公路養護中心，湖南 長沙 410600)

1 橋梁設計中隔震設計技術的具體應用

1.1 隔震裝置的具體設計

在對橋梁結構進行設計時，隔震裝置的設計是隔震設計技術應用的主要載體。設計人員不僅要在合適的區域，設計專門的隔震裝置，還應該做好主體結構構件的設計。隔震設計技術的應用核心是隔震裝置的制作。在進行橋梁結構抗震設計時，隔震技術的應用目的，就是利用隔振裝置，在滿足結構正常功能的需求下，延長結構的使用周期。對地震災害時產生的能量，進行全面的消耗，降低結構的響應。當前我國在進行隔振裝置設計時，主要存在彈性反應譜法，這項技術的應用范圍比較廣，而且應用效果比較好。在進行技術應用時，隔震裝置的計算理念和設計方式比較簡單。設計人員需要嚴格按照行業標準制定約束規范，才能提高設計工作的開展精度，確保隔震裝置在使用時，能夠發揮更大的作用。要對設計完成的隔震裝置主體進行完善和優化，確保隔震裝置在應用時，能夠對外界的沖擊進行有效的抵抗，避免出現震蕩變形等問題。

施工企業要加強隔離裝置的管理，從裝置的設計到施工再到運行，都要進行全方位的檢測。每一個環節都需要選派專業的人員，做好裝置的管理，要提高隔震設計技術水平。通過這項裝置的應用，強化橋梁結構的整體抗震能力。設計人員要對現階段已經存在的隔熱裝置設計理念進行深入的研究，根據隔震原理和周期，選擇正確的安裝位置，從而對橋梁結構的抗震性能進行強化設計，提高工程應用的安全性和穩定性。在開展計算工作時，現有的公式在應用時，存在一定的誤差。設計人員要對整個橋梁結構的地震反應程度進行準確的計算，可以根據以往的經驗，制定針對性的設計方案，確保設計內容更加合理。

在進行橋梁隔震設計時，附屬結構的設計是非常重要的，主要存在限位裝置和伸縮縫以及防落梁等結構形式。在對地震災害進行調查時可以發現，這些細部結構能夠增強隔震效果，可以對橋梁結構動力進行響應。在對動力時程進行分析時，要保證分析結果的準確。但是很多設計人員在開展工作時，會忽略這個區域的設計。因為附屬結構地震響應計算方式比較復雜。設計人員需要對這一區域進行重點關注，通過附屬結構的優化設計，為橋梁結構抗震設計，奠定良好的基礎。

1.2 隔震設計原則的具體應用

在對橋梁工程進行隔震設計時，可以提高整個結構的抗震性能。為了增強主體結構的抗震性能，在開展隔震設計時，要嚴格遵循行業規范和原則。首先要對橋梁是否適宜采用隔震設計進行全面的考察，要對橋梁的隔震設計方式是否合理進行全面的分析。通過建立健全的設計體系，為后續各項工作，提供有效的支持。在進行設計過程中，要將地震之后能量的消耗和吸取，作為設計水平的主要判斷標準。如果采用了隔震設計措施，應該盡可能選用結構更加簡單的建設形式，同時要選擇針對性的具備隔震性能的裝置。

在進行橋梁結構設計時，要盡可能選擇對稱型的結構設計形式。防止結構在地震作用下，因為兩邊結構受力不平衡，導致工程出現坍塌事件。在進行隔震設計之后，要對結構周期進行適當的調整，防止地震災害時，出現共振等問題。要降低橋梁結構遭受的地震力，增強整體的抗震效果，提高橋梁的應用穩定性。在進行設計的過程中，要對橋梁結構的整體性進行重點關注。如果橋梁結構的整體性能比較低，就無法充分發揮結構的空間作用。而且結構構件和非結構構件在地震災害的影響下，容易出現震落的問題。設計人員要盡可能保證上部結構的連續性。在開展設計工作時，要盡可能采取整體性的連接方式，并且在各個連接區域設置相應的減震裝置，制定專門的防護措施，確保橋梁在地震災害的影響下，依然能夠穩定的運行。在進行橋梁抗震設計時，還應該做好構造的設計，通過設置冗余裝置，增強整體結構的抗震能力，盡可能避免后續橋梁出現倒塌等問題。

1.3 隔震設計方法的選擇

在進行橋梁結構抗震性能設計時，要對橋梁延性進行有效的控制。可以在結構選定區域，采用塑形變形，對地質災害進行有效抵抗。選定區域的塑性變形，不僅可以對地震能量進行有效的消耗，而且能夠延長結構的應用周期，減少地震反應的影響。在地震作用下，結構彈性設計不符合實際，而且經濟性比較差。在強震作用下，結構進入塑性變形，發生局部的塑形變形之后，可以對地震能量進行有效的抵抗。如果區域內的地震災害發生頻率比較小，在進行結構設計時，可以采用延性結構設計形式。這種方法在實際應用的過程中，存在一定的局限性。因為地震的影響比較復雜，橋梁的抗震能力不明。當地震災害發生時，如果結構構件無法對地震災害帶來的巨大能量進行有效的抵抗，就會導致結構失效，甚至出現橋梁倒塌等問題。

在進行減抗震技術應用的過程中，可以強化橋梁結構的抗震性能。在地震作用下，抗震支座和阻尼器可以對能量進行有效的消耗，減弱上部結構的響應。例如可以設計滑動摩擦型的減隔震支座，這項支座是利用不銹鋼和聚四氟乙烯材料制作成的。這兩種材料之間的滑動摩擦系數比較低，在水平地震作用影響下，上部結構容易發生滑動的問題。支座間存在滑動摩擦，所以上部結構的能量傳遞到下部結構，能夠轉化為支座的最大摩擦力。通過支座位移，降低上部結構的外力。材料之間的摩擦，對能量進行了有效的消耗。但這種支座的自我復位能力比較差，上下結構之間存在位移等現象，支座響應不可預測，難以保證應用的可靠性，所以要與其他類型的支座進行綜合使用。在進行減隔震裝置設計時，可以采用非彈性變形的設計形式，要增強裝置的能量消耗能力。需要保證減隔震裝置的水平剛度，低于下部結構的剛度，避免下部結構率先屈服。在開展設計工作時，要對上下結構形式進行綜合考慮。

2 結 語

綜上所述，近幾年橋梁結構設計中，隔震技術的應用標準正在不斷的提高。尤其是西北地區和西南地區，因為地勢情況比較復雜，需要提高隔震設計水平，才能為工程的建設提供有效的支持。我國政府已經制定了相應的對策，施工技術已在不斷更新。設計單位在開展隔震設計工作時，要根據橋梁結構的特點，在不同的區域設置相應的隔震裝置，才能提高整體結構的抗震性能。在進行隔離技術應用的過程中，要在現有技術的基礎上，對其進行創新和優化。還要借鑒國外的一些先進技術，促進整個設計行業進行更好的發展。