桥梁工程设计中的隔震设计要点分析

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年2月第7期   作者:刘仕豪
[导读] 在我国进入21世纪的新时期,我国综合经济在快速发展,社会在不断进步,隔震设计一直是现代桥梁工程设计师们在桥梁抗震设计工程中时的重点之一。
        摘要:在我国进入21世纪的新时期,我国综合经济在快速发展,社会在不断进步,隔震设计一直是现代桥梁工程设计师们在桥梁抗震设计工程中时的重点之一。科学合理的隔震对提升桥梁工程的安全性性能和平稳性具有关键性的作用。因此,根据现代桥梁工程隔震技术的原理和特点,文章通过对桥梁抗震技术展开科学的分析,对工程中所要求的技术要求和施工方法进行探讨,从而提升现代桥梁工程隔震设计的质量,以期对桥梁建造取得一定的贡献。
        关键词:桥梁工程;隔震设计;设计方法
        引言
        在桥梁工程中采用隔震设计,能够有效分解桥梁结构支座中的地震力,并且为桥梁上部结构提供较好的支撑力,保证桥梁结构处于良好的平衡状态,进而避免发生局部变形问题,保证桥梁工程结构的安全性和稳定性。在桥梁工程施工建设过程中,隔震设计已经成为当前桥梁施工的重要工艺,能够有效延长桥梁工程的使用寿命,提高桥梁结构的整体抗震性能。
        1隔震技术的应用概述
        隔震技术就是利用科学、合理的操作方式来达到隔震或者减震的效果,确保桥梁结构在受到地震的持续影响之下不会发生严重的损坏问题,其主要的工作原理如下所示:其一,结构设计中应该使用柔性支撑结构形式,通过这种结构形式的设置可以延长周期,降低地震所产生的比例影响。其二,为了能够有效的减少自身周期、延长所需要使用的额外结构位移量,可以通过增大结构能量耗散能力和阻尼值的方式,这就需要在桥梁结构设计中选择一些比较合理的阻尼器式能量耗散基础元件。其三,为了能够保证桥梁结构在正常使用之下的荷载满足要求,刚度达到正常应用的苏姚,应该在桥梁结构中合理的布置间隔部件,以更好的支撑整个桥梁结构。为了能够更好的降低地震所产生的不良作用,就应该适当的延长结构自振周期,尽量的减小结构地震加速度反应。但是这种设计方案,会适当的增大结构位移量。此时为了能够有效的减小结构自振周期,避免出现结构位移增加的情况,需要合理的增加阻尼结构以避免出现位移量过大的情况,最终可以达到隔震效果的要求。
        2桥梁工程中的隔震设计要点研究
        2.1隔震装置的设计措施
        在桥梁设计之中,隔震装置的设计时隔震设计的载体,隔震装置的设计和主体结构构件的设计应是最关键的两个内容,而隔震设计工作的核心内容是隔震装置的设计。在桥梁抗震设计中,引入隔震技术的目的就是利用隔戴装置在满足正常使用的前提下,达到延长结构周期、消耗地震能量,降低结构响应的目的。当前,国内主要采用的隔震装置设计方法为弹性反应谱法,不但应用最为广泛,而且也取得了最为理想的应用效果。究其原因,是因为弹性反应谱法中,隔震装置设计使用的计算理念和方法简单易懂、并且严格按照行业标准来制定约束规范,因此设计精度能够得到保障。设计完善的隔震装置主体,能够降低隔震在承受外来的地震冲击后所受到的震荡变形影响。隔震装置从设计到施工再到运行检测,每一个环节都需要隔震装置的参与。隔震设计技术的提高,就是强化桥梁工程整体隔震能力的重要途径。桥梁工程设计人员应当认真研究隔震装置的设计,找准相应的隔震原理、隔震周期、安装位置等,有效设计整体桥梁工程的抗震性能,提升抗震能力和安全性能。在具体计算工作之中,现有的计算公式往往误差会比较大。因此,设计人员应能准确计算整个桥梁结构的地震反应程度,可根据以往的经验制订有针对性的设计方案,从而提高桥梁设计的科学合理性。桥梁的附属结构在桥梁的隔震设计中同样作用,这些附属结构主要包括限位装置、伸缩缝、防落梁装置等,通过对震害调查的分析和动力时程分析发现这些细部构造能起到桥梁结构动力响应和隔震效果的重要作用。但是大多数的设计人员会忽略细部构造的设计,这也是由于在地震响应的计算时附属结构的计算方法较为复杂造成的。


        2.2铅芯橡胶支座的设计
        在桥梁工程进行结构设计时,为了保证整体结构达到预期的抗震指数,设计人员可以采取铅芯橡胶支座的设计方案,充分发挥出铅芯橡胶材料的性能优势,提高桥梁结构的整体安全性与稳定性。铅芯橡胶材料在制作的过程中,很好的结合了橡胶和铅芯各自的优势,通过在分层橡胶当中加入一定的铅芯,进而形成很好的减隔震支座,提高桥梁结构的整体性能。因为铅芯具有非常好的力学强度,在与橡胶支座进行合理的结合之后,既保证了桥梁的刚性,同时也为桥梁结构提供了一定的弹性形变。通过对铅芯橡胶支座设计的技术方案进行分析可知,该设计技术方案使得支座的屈服剪切力得到了很好的控制。当桥梁结构的刚性受到整体剪切时,铅芯橡胶支座可以提供很好的弹塑力,进而很好地抵消外部的剪切应力,同时通过对铅芯橡胶支座进行疲劳测试,发现该支座的循环疲劳性能非常好,可以达到预期的工程建设目标。如我国的港珠澳大桥设计时,桥梁的设计使用寿命为120年,采取了国际设计标准,充分说明我国桥梁建设技术达到国际水平。若是桥梁工程施工区域处于地震频发区域,为此需要分析该地区的地震烈度,地震发生频率,地震峰值加速度等数据信息,通过大数据分析预测地震的阈值,进而设计相关抗震等级的桥梁结构方案,选择最佳的减隔震材料,保证桥梁工程结构的稳定与安全。
        2.3桥梁隧道安全性设计
        在桥梁隧道工程投入使用后,如遭遇地震等严重自然灾害的影响,会对其结构与性能产生较大的影响,这就需要工程技术人员在第一时间内深入到现场查看,了解其存在的问题与隐患,并立即组织人员进行修复施工,保证其结构整体性能达到要求,满足交通运行的需要。对于桥梁隧道工程项目而言,当前世界范围内的多个国家都逐渐加强隔震技术的应用,确保其性能达到要求。该技术在应用中,可全面提升桥梁隧道工程的综合性能,对于我国交通事业的发展和进步起到积极的作用。几年来,我国建筑工程领域发展迅速,很多大型的桥梁隧道工程逐步建设,促进了我国交通事业的发展。该技术的应用可有效避免交通运行中存在安全隐患问题,保障人们的生命财产安全。隔震技术的全面应用,促进了我国工程领域的发展。同时我国也加大了隔震技术的研发,将其应用到桥梁隧道建设中,促进桥梁隧道工程安全性与稳定性的提升。在未来发展中,桥梁隧道工程还需加强隔震技术的全面应用,充分发挥该技术的优势,并且总结经验教训,促进整个工程领域的发展。
        结语
        综上所述,在桥梁工程的设计中,隔震设计是十分重要的环节,其对桥梁工程的整体抗震性能具有重要的影响。桥梁工程中采用隔震设计,能够有效分解桥梁结构支座中的地震力,并且为桥梁上部结构提供较好的支撑力,保证桥梁结构处于良好的平衡状态,进而保证桥梁工程结构的安全性和稳定性。本文对隔震设计的相关概念以及特征进行了阐述,分析了隔震设计在桥梁工程建设中的重要性,保证在施工阶段能够达到相应的标准和要求,有效提高桥梁工程的施工质量和防震效果,同时研究了隔震设计在桥梁工程中的具体应用,希望能够提升桥梁工程隔震设计的水平。
        参考文献
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        [5]韩星.隔震设计特征及其在桥梁设计、施工中的具体应用[J].江西建材,2016(20):160,166.
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