黃子禾
摘要:與其它建筑結構相比,橋梁結構本身就具有一定的特殊性,在應用的過程中極易受到外力影響而產生震動,如果橋梁結構的選擇不當,當發生地震時,橋梁坍塌就會威脅到使用人員的生命財產安全,基于此,在橋梁設計的過程中就要做好橋梁設計工作,提升橋梁整體結構的穩定性,延長橋梁的使用壽命。
關鍵詞:市政;橋梁設計;減隔震設計
近年來,隨著時代的發展與進步,為了滿足市民的生活需求,橋梁的建設必不可少,通過這種方式能夠在很大程度上緩解交通壓力,使城市現有的交通網絡得到優化與完善,但是對于大型橋梁工程來說,保證其結構的穩定性難度較高,本文主要針對橋梁建設過程中的減隔震設計的要點進行全面深入的探究與論述。
1 橋梁設計中減隔震裝置的基本原理
從客觀的角度來說,減隔震設計是在傳統隔震技術的基礎上發展而來的,相比之下,該種設計能有效減少地震能量的傳播,同時還能在很大程度上消耗地震的能量輸入,并增強阻尼的作用力。橋梁減隔震設計主要通過延長整體橋梁建設周期、對整體結構的阻尼力進行加強、對地震力進行分散這三種方式來對橋梁進行保護。
在經過長時間的實踐分析發現,橋梁周期與橋梁結構的反應加速度呈反比狀態,也就代表著當結構的整體慣性降低的過程中,橋梁結構所受到地震產生的外部應力也在減小,除此之外,通過減小周期,增強橋梁結構的阻尼力就會對橋梁的反應動力進行改變。
減隔震設計主要有三方面的目的,一是提升橋梁整體的抗震能力,該部分工作的重點在于提升橋梁的抗變形能力,為了能達到理想中的效果,就要在其中計入柔性裝置;第二個目的就是要在保證橋梁安全使用的前提下,延長各部分結構件的使用壽命,此時就要提升橋梁整體抗震結構的彈性與可塑造性。舉例來說,可以應用減隔震技術將橋梁底部結構的彈性控制在規定范圍內,并對橋梁結構的部件進行定期維修管理工作,避免出現彈性變形。三是提升橋梁減隔震設計的質量,盡可能減少地震對整體橋梁結構的影響,實現橋梁的高效率利用。
2 市政橋梁設計中減隔震設計的要點
2.1 對應用原則進行明確
經過長時間的實踐調查分析發現,在進行橋梁設計過程中,為有效的提升減隔震技術的應用效果,保證整體工程的安全性,就必須要遵守以下兩方面的原則。
首先要遵守抗震的原則,對橋梁應用減隔震技術的主要目的就在于降低地震或者是一系列外力作用對橋梁整體結構的影響,基于此,在進行橋梁建造的過程中一定要遵守抗震建設原則,從而保證整體工程施工的質量。
其次是結構優化性原則,在時代快速發展的過程中,建筑抗震技術在不斷探索中發生著改變,并且該技術主要通過優化整體結構來提升技術應用的效果,基于此,在應用減隔震技術過程中,一定要遵守優化橋梁結合的原則,從而實現高效率、高質量、科學的抗震結構設計,使橋梁達到理想化的抗震效果。
2.2 對橋梁中減隔震設施進行合理的選擇
橋梁的抗震效果與橋梁中減隔震設施有直接聯系,同時選擇高質量、結構優勢的減隔震結構為提升橋梁抗震效果最直接的方式之一。
主要依據市政府橋梁項目工程的實際施工情況及所出臺的一系列相關規范進行減隔震裝置的選擇,就作用原理這方面,不同的減震裝置具有不同的功能,并且在應用方式這方面存在著一定的差別,通常使用的減震裝置主要有以下幾種類型。
第一種是黏滯阻尼器,從原理上來說,該種減震裝置屬于一種耗能類型的裝備,該種減震裝置主要是利用內部的活塞進行前后方向的運動,從而產生一種壓力差,在壓差的作用之下,黏滯流體會進入到下一節裝置內,此過程中就會產生大量的耗能及阻尼力。在地震的作用下,橋梁會在短時間內出現位置改變的現象,而阻尼力的產生會在很大程度上阻止橋梁產生位移,從而有效緩解橋梁變形的問題。在大量實踐過程中發現,如果想要黏滯阻尼器發揮其理想化的作用,就要將相應的裝置放置在橋梁的中間或是輔助位置,從而實現抗震作用的最大化。
第二種類型為擺式滑動摩擦支座,顧名思義,該種類型的裝置就是將擺式與滑動摩擦兩種概念相融合起來,與其他類型的減隔震裝置相比較,該種裝置能有效的提升橋梁整體的安全性與可靠性。擺式滑動摩擦支座主要設置了兩個曲面,當地震發生的過程中,兩個曲面會在壓力的作用下而產生摩擦作用而產生一定的力,通過這樣的方式來有效降低地震力量對橋梁的負面影響。另外,該裝置在地震結束后還能依靠自身重力恢復原型。
第三種類型為鉛芯橡膠支座,該種支座在實際應用的過程中能有效的提升橋梁的抗震能力,其整體結構主要在支座的中心位置放置一根鉛棒,通過這種方式能有效的減輕支座底部的阻尼性能,在實際應用過程中,鉛芯會在外力及阻尼作用下發生形變,從而吸收大量的能量,實現能量吸收與釋放的持續性工作,達到理想中抗震的效果。
2.3 提升對橋梁中減隔震裝置的細節設計
在大型橋梁建筑工程中,減隔震裝置的設計十分復雜,為了能達到理想中的橋梁減震效果,就要對橋梁整體結構與附屬結構起高度重視,明白橋梁整體細節工作的重要性,在重視橋梁結構細節的同時,還要選擇合理的施工方式。首先,在工程正式施工前,要對橋梁工程所處區域的地震情況及工程建設的抗震需求進行全面具有針對性的分析,根據所搜集到的數據進行橋梁結構的具體設計,從而保證市政橋梁工程的施工質量能滿足前期的設計需求;其次相關施工人員還要對橋梁細節的內部結構設計提起高度的重視,從而保證整體工程的協調性。
3 結束語
總而言之,橋梁工程為市政城市建設過程中的重要組成部分,其對市民的生活質量來說有著直接影響,在對市政橋梁工程進行設計的過程中,合理高效利用減隔震技術能有效的提升橋梁整體的抗震性能。就目前我國橋梁減隔震技術應用的情況來看,還有很大的發展空間,要對減隔震技術進行全面深入的探究,引入先進的技術以及減震裝置,從而逐漸達到理想化的狀態。
參考文獻:
[1]孫文濤,張辛未.市政橋梁項目減隔震設計要點[J].工程技術研究,2020,5(23):172-173.
[2]張宏杰.市政橋梁項目減隔震設計要點探微[J].科技創新與應用,2020(15):96-97.
[3]呂玲玲.市政橋梁設計中的防震設計研究[J].交通世界(工程技術),2015(12):50-51.