簡述橋梁設計中的減隔震設計

1、<p>　　簡述橋梁設計中的減隔震設計</p><p>　　摘要：隨著市場經濟體制的不斷深化，社會對于橋梁工程的關注程度也愈加重視。橋梁作為城市中一道靚麗的風景線，在面對地震等不定因素的到來時，如何能夠實現橋梁的抗震功能，這對發(fā)展現代交通系統(tǒng)、實現城市的繁榮穩(wěn)定非常具有研究意義。本文對隔震設計的作用及其特點、設計原則、設計方法及注意事項進行了探討。 </p><p>　　關鍵詞：

2、橋梁 隔震 減震 設計 </p><p>　　中圖分類號：K928文獻標識碼： A </p><p><b>　　正文： </b></p><p>　　隔震裝置在橋梁隔震設計中非常重要，通過安裝橋梁隔震裝置，使得橋梁的上部結構能夠在發(fā)生地震時避免產生或者減少相對位移，從而減輕橋梁后期的養(yǎng)護費用，使橋梁的使用功能得到一個穩(wěn)定的保證。另外，安裝阻尼

3、器的目的也是通過提高阻尼效果來以此減輕地震作用力對橋梁產生的危害。 </p><p>　　一、 隔震設計的作用及其特點 </p><p>　　1.橋梁隔震設計的作用 </p><p>　　橋梁隔震設計的好處體現在很多方面，其主要有以下幾點。（1）調整橋梁水平方向上剛度的作用，從而提高扭力平衡的問題，有效降低地震力。（2）加強對橋梁隔震系統(tǒng)的設計，使得其抗震性能優(yōu)于沒

4、有采用抗震裝置的橋梁。這樣做既不影響工程造價，又對橋梁的質量有一個很好的保障，進而提高了橋梁的性價比。（3）加強橋梁隔震設計可以保護橋梁的基礎部位，提高橋梁結構的承載力和逐漸衰減地震后地震力對橋梁結構各支座間的受力。（4）地震后，橋梁的上下部結構很有可能會出現超出設計彈性范圍的現象，而采用隔震設計可以很好的避免這種現象的發(fā)生。即使是說消除也不為過，從而有效避免橋梁結構的變形。 </p><p>　　2. 隔震技術

5、的特點 </p><p>　　橋梁中安裝隔震裝置的目的是為了延長橋梁的壽命周期，通過安裝隔震裝置，可以使得橋梁在面臨地震時能夠很好的消耗地震能量，降低因地震所引起的一系列結構破壞及橋梁主體發(fā)生變化所帶來的影響。因此，在對橋梁隔震的設計中，一定要保障設計的合理性，巧妙的運用新技術實現橋梁抗震系統(tǒng)相關的構件能夠擁有很好的彈性及可塑性。關于該項技術在設計中的使用性，其不僅僅能夠發(fā)揮出降低成本的功效，還能夠顯著的提升構件

6、的使用壽命，其較之于一般的設計更加的具有效益。對于橋梁墩柱的維護，此舉能夠起到減弱延性需要的意義。另外，地震時很有可能會造成橋梁下部結構超出設計所允許的最大彈性變形范圍，這一點在地震后都是難以修復或者很難發(fā)現的地方。因此，加強對橋梁上部構造的抗震性能的設計，可以很好的消除橋梁上部構件因非彈性變化所帶來的負面影響。 </p><p>　　二、 隔震設計的設計原理及其基本原則 </p><p>

7、;　　橋梁設計的隔震設計的主要原則是在橋梁設計階段，使用隔震裝置，以便橋梁面對地震時能夠使得水平方向上獲得較溫和的力，減少縱向橋梁構件的壓力。另外，施工中想要做好橋梁的隔震還需要設置阻尼器，可通過提高阻尼器的反應力來減緩橋梁縱向所受到的地震力。 </p><p>　　1. 設計原理解析 </p><p>　　隔震設計是由防震措施發(fā)展到一定時期演變而來的產物，隔震設計的原理恰如其名“隔震”，

8、即為減小地震對橋梁構造產生的一些不安定的影響。在平時的設計和建設時期，提升抗地震力的措施一般是提升其總體的強度等。比對來看，隔震設計關鍵是添加了柔性要素。使能夠確保橋梁關鍵的構件能夠和橫向的活動在特定的時期之中降低關聯，確保關鍵的構造在震后不會出現破損性的現象。此時，構造的相應速率會較之于地表的速率要低一些。此外，由于阻尼的設計，阻尼有效地將地震所產生的能量消耗掉。當能量被轉移到上橋和隔離結構力的時候，地震作用力已經被大大降低，從而達到

9、保護橋梁結構的目的。 </p><p>　　2. 隔震設計原則分析 </p><p>　　橋梁隔震設計是有效提高橋梁隔震效果的主要措施，借此來充分提升橋梁抗震的水平或是加強橋梁的抗震功能。但是在實施這項措施的時候，要有一些確實可行的方法來實現，否則就不可能達到理想中的效果。為了實現以上這些，就必須要做到以下幾點的分析。針對橋梁是否適合加上抗震裝置這點，應在設計初期就做好認真的分析。如若不適

10、合安裝隔震裝置，就早期做好預算，避免不必要的建設浪費，這可以依照地震之后橋梁隔震效果作為參考信息。在橋梁設計時，應該對施工附近的地質環(huán)境進行仔細的勘察。尤其是橋梁施工地點的地基勘測，從數據報告上仔細分析，全面考慮，一個隔震性能良好的橋梁必須要有一個堅實的地質條件為基礎。另外，隔震裝置的選擇上，應盡可能選擇那些抗震性能良好的隔震裝置。在滿足隔震效果的同時，還應清楚了解隔震裝置為橋梁緩解的受力大小范圍，從而科學的選用隔震裝置。 </p

11、><p>　　三、 橋梁的隔震設計 </p><p>　　1. 隔震裝置的設計 </p><p>　　在橋梁的隔震抗震設計中，其中最主要的兩點是對隔震裝置的設計和其他相關結構的優(yōu)化設計。其中，前者是隔震的設計中心。目前，彈性反應譜方法越來越廣泛地被應用于橋梁的隔震設計，已被大多數國家所采用，包括日本、法國、美國、中國等。由于文化的差異，各個國家之間對于橋梁隔震設計的規(guī)范

12、也略有不同。這樣一來，對于隔震裝置中等效阻尼的計算和等效剛度的計算也會因為他們所使用計算公式的差異而有所差別。而對于一些構造復雜和不規(guī)則的橋梁，則現階段通常采用的方法基本上都是時程方法。彈性反應譜方法之所以能夠在現階段的橋梁隔震設計中得到廣泛應用，主要是因為彈性反應譜方法的計算較為簡單。另一個原因，是因為該方法的計算與現有的規(guī)范計算方法較為接近，這樣容易讓人接受。此外，在進行隔震設計時，還應該注意隔震裝置中的最大變形程度與隔震裝置的等效

13、阻尼和等效剛度的大小有著密切關聯。與此同時，還應考慮地震導致隔震裝置所引起的變形和此時橋梁的地震響應程度之間的關聯。從這里來看，現階段我國橋梁隔震設計還處于萌芽階段。參照國外的案例，采用彈性反應譜方法對橋梁隔震進行設計還需要不斷的完善和后期對數據歸納總結。上文中也有提及各個國家的計算方式各</p><p>　　2. 細部構造的設計 </p><p>　　由防落梁裝置、伸縮縫和限位裝置組成的

14、橋梁附屬結構在橋梁的隔震設計中擁有著非常大的作用。通過對大量地震調查和動態(tài)時程分析我們可以看到，這些結構是橋梁結構的動態(tài)響應和振動隔離效果的主要方面?？墒窃S許多多的設計人員會把細部結構忘記甚至是忽略不計，出現這樣的問題也是因為計算附屬結構的方法太復雜而產生出來。因此，對于細部結構的設計，設計人員應重視起來，加強這方面的設計，使橋梁的抗震能力大幅度的提高。 </p><p>　　四、橋梁設計中的隔震設計需要注意的問

15、題 </p><p>　　為了協調基礎隔震橋梁的基部體積，在建造有隔震功能的橋梁時，和普通的橋梁一樣，讓基礎隔震結構的下部結構與地基直接結合，在隔震層下再做一些抗震措施。即在設計橋梁的隔震結構時，需要注意保持橋梁結構和隔震層平移一致，然后設計成水平縫，還要注重橋梁美感。在布置隔震裝置時要做到: </p><p>　?、?隔震層的水平剛度要適應水平方向的地面震動的影響。不管橋梁遇到強風狀況，

16、還是遇到劇烈的地面震動，橋梁的隔震層都要保持足夠的剛度，可以發(fā)生柔軟性的變形。 </p><p>　?、?水平剛度中心位置與隔震層上部結構保持重心一致，防止兩者之間發(fā)生偏差。 </p><p>　　③ 根據隔震裝置的豎向剛度，設計好隔震裝置豎向承載的效果，使隔震裝置的豎向水平移動值可以在一定的范圍內波動。 </p><p>　?、?在隔震裝置設備水平變形能力的基礎上

17、，還要加大其豎向的承受能力，只有這樣，才能在橋梁遇到強烈的地面震動時具有強大的橋梁隔震效果，使橋梁可以保持堅固，避免橋梁受到地面震動的影響而倒塌。 </p><p>　?、?保持橋梁隔震裝置的自動復位功能，在橋梁經受了強烈的地面震動后，可以在一定程度上還原到原來的位置，也能防止余震的影響。 </p><p>　?、?設置好隔震裝置的阻尼，使之保持一定的穩(wěn)定性，削弱橋梁受到承載力以及溫差的影

18、響。 </p><p>　　⑦ 保持橋梁隔震裝置的耐久性，可以讓隔震裝置在橋梁的使用年限內發(fā)揮出較高的隔震效果，此外還要注意隔震裝置的抗老化性、抗變異性以及抗勞損性。例如，某橋梁內采用了隔震技術，用橡膠墊疊層來構成橋梁的隔震裝置，在模擬地面震動的作用下，有關人員計算出了該橋梁的剪力地震效果，得出隔震結構大大延長了第一抗震周期，延長后的第一抗震周期差不多是原來的 4 倍; 橋梁的隔震結構振型參與指數很大; 橋梁隔震

19、結構的層間位移以及地震潛力和原來相比明顯減小。 </p><p><b>　　五、 結語 </b></p><p>　　綜上所述，橋梁作為城市建設中一道靚麗的風景線，其工程質量一定要有嚴格的保證。為了實現橋梁工程質量的提升，促進橋梁設計體系的健全，對橋梁設計中隔震設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化是非常必要的。 </p><p><b>　　參考文獻 &