隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

潘哪 肖熊權(quán) 易鑫

【摘要】橋梁工程在道路工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的連接作用，隔震設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用在橋梁工程設(shè)計(jì)中，可達(dá)到良好的減震效果，能大大減小地震對橋梁造成的損害，避免地震影響橋梁工程安全性以及橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本文首先闡述了隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用意義及原則，隨后介紹了隔震設(shè)計(jì)技術(shù)特征，最后從橋梁以及隔震裝置兩方面入手分析了隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用，希望對隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的推廣應(yīng)用、橋梁工程的抗震性能提升具有一定借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】隔震設(shè)計(jì)技術(shù);橋梁工程;抗震性能

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.165

地震等自然災(zāi)害不可避免，橋梁結(jié)構(gòu)容易受到地震的損害，降低橋梁的安全性。隔震技術(shù)在當(dāng)代橋梁工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為普遍，其通過分隔橋梁結(jié)構(gòu)來緩沖地震等災(zāi)害帶來的損傷，避免橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破壞與擠壓等。

1、隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義及原則

1.1隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用意義

首先，隔震設(shè)計(jì)技術(shù)有助于分解地震力，從而實(shí)現(xiàn)橋梁地基的保護(hù)作用。在橋梁上部結(jié)構(gòu)與橋梁地基之間安裝隔震裝備，更好地保護(hù)、支撐整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)。良好的隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，可對橋梁橫向剛度起到控制作用[1]，從而促使橋梁工程綜合效益不斷提高。其次，隔震設(shè)計(jì)技術(shù)符合橋梁工程發(fā)展的質(zhì)量要求。傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)的抗震性有待提升，隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用是對橋梁抗震性的一種提升與改建，符合橋梁與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)。隔震支座對橋梁主體結(jié)構(gòu)具有優(yōu)化意義，能減少橋梁工程造價(jià)，避免橋梁工程發(fā)生形變，最大程度上降低地震等外力對橋梁結(jié)構(gòu)的損害。

1.2隔震設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用原則

首先，遵循協(xié)調(diào)穩(wěn)定性原則。隔震技術(shù)設(shè)計(jì)人員要反復(fù)計(jì)算以及論證橋梁主體結(jié)構(gòu)和隔震裝置所在位置的橋梁結(jié)構(gòu)兩者間的穩(wěn)定性，保證兩者之間的協(xié)調(diào)性與穩(wěn)定性。其次，遵循隔震等級配置的科學(xué)性原則。設(shè)計(jì)人員應(yīng)查閱橋梁所在地的地域情況，尤其是地震發(fā)生情況，包括地震強(qiáng)度、周期以及地質(zhì)情況等，進(jìn)而保證橋梁隔震裝置安裝位置的合理性，對隔震等級進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判。

2、隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程中的技術(shù)特征和實(shí)際應(yīng)用

2.1隔震設(shè)計(jì)技術(shù)特征

對于橋梁工程而言， 在隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的具體應(yīng)用中，應(yīng)將隔震裝置獨(dú)立安裝在橋梁上部和下部，為了保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用柔性支柱。隔震裝置是隔震設(shè)計(jì)技術(shù)中最為關(guān)鍵和基礎(chǔ)的部分，在計(jì)算隔震裝置等效剛度以及阻尼的同時(shí)，要應(yīng)用合理隔震裝置[2]。另外，隔震設(shè)計(jì)技術(shù)要考慮隔震裝置、附加結(jié)構(gòu)，保證內(nèi)部設(shè)計(jì)的精細(xì)化。

2.2隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.2.1橋梁的隔震設(shè)計(jì)應(yīng)用

其一，充分做好前提準(zhǔn)備工作。人為、氣候與地質(zhì)等諸多原因都會影響橋梁實(shí)際隔震效果，為了避免橋梁隔震施工的多次修改返工，應(yīng)在施工前做好充分調(diào)研，基于調(diào)查結(jié)果設(shè)計(jì)精準(zhǔn)方案，嚴(yán)格按照隔震設(shè)計(jì)方案開展工作。其二，提升梁體構(gòu)造承載均衡性。為提升橋梁隔震系統(tǒng)的整體性與平衡性，要將強(qiáng)度合適的梁體構(gòu)造運(yùn)用在橋梁上部設(shè)計(jì)中，一般使用整體混凝土板塊構(gòu)造，混凝土鋪設(shè)厚度盡可能不小于50mm。其三，使用橋梁延性控制技術(shù)。通過增加橋墩個(gè)別部位延性，提升這些部位在地震外力下的穩(wěn)定性，促使其產(chǎn)生彈塑性變[3]，讓結(jié)構(gòu)周期不斷延長，最終實(shí)現(xiàn)地震能量的分散目的。其四，使用阻尼器和隔震支座。阻尼器可以增加橋梁對地震力的阻尼，隔震支座可增強(qiáng)結(jié)構(gòu)柔性，兩者聯(lián)合使用能技術(shù)減少橋梁臺以及橋墩所受的水平地震力，較大程度上提升橋梁抗震性。

2.2.2隔震裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用

其一，重視橋梁附加結(jié)構(gòu)。橋梁附加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)伸縮縫、纖維與防落梁裝備等，這些附加部位的構(gòu)造直接影響橋梁隔震效果。在實(shí)際隔震設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮橋梁附加結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理性、科學(xué)性的隔震設(shè)計(jì)方案，保證橋梁各個(gè)構(gòu)造之間的和諧，通過整體步驟的有序推進(jìn)，從而提升橋梁的整體隔震效果。橋梁附加構(gòu)造以及隔震設(shè)計(jì)方案直接關(guān)系到橋梁隔震作用、地震能力接收水平以及應(yīng)對能力等，所以附加構(gòu)造在隔震設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。其二，應(yīng)用彈性反應(yīng)譜技術(shù)。此技術(shù)在橋梁隔震設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛，該技術(shù)的應(yīng)用一方面簡化了橋梁施工中的計(jì)算，另外有關(guān)工作人員的接受度更高，運(yùn)用效果更理想，契合橋梁工程質(zhì)量要求。因?yàn)闃蛄簞偠却嬖诓町悾湫枰挠?jì)算公式也有所不同[4]，準(zhǔn)確的計(jì)算能更加精準(zhǔn)預(yù)判橋梁構(gòu)造抗震價(jià)值，彈性反應(yīng)譜技術(shù)可保證隔震設(shè)計(jì)的合理性。其三，提升隔震裝備彈力。橋梁抗震功能和隔震設(shè)計(jì)方案有著較大關(guān)聯(lián)，方案合理與否決定橋梁抗震水平的高低，因此隔震設(shè)計(jì)人員應(yīng)基于隔震裝備振幅展開隔震設(shè)計(jì)。倘若橋梁所處區(qū)域地理構(gòu)造比較復(fù)雜，需綜合考核橋梁建設(shè)周期，對施工過程進(jìn)行監(jiān)測和分析，同時(shí)計(jì)算、分析和預(yù)測隔震裝備強(qiáng)度，特別要考慮隔震裝備彈性的變化范圍，保證隔震裝備在合理范圍內(nèi)具備正常更改的彈力，從而為橋梁構(gòu)造的合理性、可靠性與穩(wěn)定性提供最大程度上的保證。其四，保證橋梁隔震裝置應(yīng)用穩(wěn)定性。橋梁抗震效果很大程度上取決于隔震裝置，在橋梁隔震裝置具體施工中，倘若橋梁上部結(jié)構(gòu)發(fā)生移位情況，則說明橋梁安全性不高，存在一定的安全隱患，因此應(yīng)改進(jìn)隔震裝置。

結(jié)語：

綜上所述，隔震技術(shù)設(shè)計(jì)在橋梁工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著不可替代的作用，隔震設(shè)計(jì)效果越好，橋梁工程主體穩(wěn)定性、抗震性能越高，橋梁才能基于安全性發(fā)揮自己的交通價(jià)值，同時(shí)可較大程度上增加使用壽命，所以橋梁工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用隔震技術(shù)設(shè)計(jì)具有較大價(jià)值。另外，在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)充分考慮橋梁主體以及隔震裝置，保證各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件和隔震裝置的嚴(yán)密契合，嚴(yán)格遵循隔震技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)隔震裝置的順利安裝，通過高水平的隔震技術(shù)來保證橋梁工程質(zhì)量，提升橋梁工程抗震性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志勇.橋梁工程設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（12）：95-96.

[2]葉時(shí)遠(yuǎn).市政橋梁工程中的隔震設(shè)計(jì)分析[J].中華建設(shè)，2019（04）：168-169.

[3]徐劍.橋梁工程設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].中華建設(shè)，2019（02）：84-85.

[4]劉宇，劉超豪.橋梁工程設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)的思考[J].建材與裝飾，2018（14）：268-269.

[5]周生展，郭文輝，劉梅，孫強(qiáng)，張偉成，張曼，王培軍，趙輝，尚衍衛(wèi).碟形彈簧隔震鋼支座簡化設(shè)計(jì)方法研究[C].中冶建筑研究總院有限公司.2020年工業(yè)建筑學(xué)術(shù)交流會論文集（下冊）.中冶建筑研究總院有限公司：工業(yè)建筑雜志社，2020：358-362.

作者簡介：

潘哪（2000.01-），性別：男，籍貫：湖南岳陽，研究方向：建筑工程;

肖熊權(quán)（2001.03-），性別：男，籍貫：湖南漢壽，研究方向：交通工程;

易鑫（1998，11-），性別：男，籍貫：湖南省岳陽市，研究方向：交通工程。