李威
广东省冶金建筑设计研究院有限公司 广东广州 510080
摘 要：桥梁结构本身存在特殊性，容易受到震动的影响。在桥梁结构设计中，需要合理选择加减隔震装置，减小地震对桥梁结构的损害，使其保持稳定，延长使用寿命。本论文着重于研究市政桥梁设计中减隔震设计要点。
关键词：市政桥梁工程；设计；减隔震；要点
一、桥梁减隔震装置的运行原理
在桥梁上安装减隔震装置，使地震能量的传播减弱，地震能量的输入被大量消耗，从而结构阻尼增大。减隔震系统对桥梁起到保护作用，可以使结构的周期延长，结构阻尼增大，对地震力有效分散[1] 。当桥梁结构周期延长，减小了反应加速度，减小了惯性力。地震作用下，桥梁受力减小。随着结构阻尼增大，结构位移减小，桥梁结构的动力反应就会有所改善。（图1加速度反应情况；图2位移反应情况）
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对桥梁进行减隔震设计，目的如下。
其一，桥梁的抗震能力提高，能够有效应对地震等自然灾害。桥梁要有更高的抗变形能力，需要在桥梁结构中加入柔性装置，使其与水平地面运动之间减少联系，地震作用下，桥梁结构就会减少反应加速度，避免造成损坏。
其二，延长结构构件的使用寿命，隔震构件有更高的弹性和可塑性。
其三，地震作用减少对桥梁结构的影响，桥梁的损耗减少，其使用寿命延长。
二、市政桥梁减隔震设计的要点
（一）严格按照技术原则进行设计
其一，按照抗震原则进行市政桥梁减隔震设计。市政桥梁设计中应用减隔震技术是为了避免地震效用造成的破坏，所以，要严格按照抗震设计原则合理使用减隔震技术，以实现小型地震不会对桥梁造成破坏，中型地震虽然会对桥梁造成一定的破坏，但是补修之后可以正常使用，在大型地震的作用下桥梁不会倒塌[2] 。
其二，按照结构优化设计原则进行市政桥梁减隔震设计。要提高减隔震技术的应用效果，需要对桥梁结构予以优化，所以，要严格按照结构优化设计原则对减隔震技术合理应用，以获得良好的抗震设计效果。比如，对桥梁结构整体延性增强，将塑性铰安装在桥梁结构上合适的位置，使桥梁有更高的稳定性，以在地震中提高安全性。
（二）选择合适的减隔震装置
要获得良好的减隔震效果，就要根据桥梁结构的特点选择合适的。对桥梁项目设计进行分析，从实际出发并按照有关规范选择减隔震装置，包括各种支座，诸如摆式滑动摩擦支座、铅芯橡胶支座等等都要合理选择，还要选择合适的戮滞阻尼器，才能更好地发挥其减震效应。
1.摆式滑动摩擦支座
摆式滑动摩擦支座作为一种减隔震系统，其是在滑动摩擦支座的基础上增加了钟摆，通过技术融合发挥其减震效应[3] 。应用摆式滑动摩擦支座可以使桥梁结构的抗震性能提高，而且抗震可靠性非常高，保证使用安全。摆式滑动摩擦支座的一个重要特点是，设置的曲面有多个，如果发生地震，曲面之间项目摩擦，地震对桥梁结构的破坏力减小，同时在自重力的作用下桥梁结构会自动恢复到原来的位置。（图3：摆式滑动摩擦支座）
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图3：摆式滑动摩擦支座
2.戮滞阻尼器
戮滞阻尼器属于耗能型设备，其内部活塞前后运动的过程中就会有压力差产生，促使戮滞流体向节流孔内流入，就会有耗能和阻尼力产生。桥梁结构受到地震的影响会产生位移，此时戮滞阻尼器也会发生变化，桥梁结构变形的状况就会减轻 。通常戮滞阻尼器安装在重点部位，比如，桥边墩的中间、桥梁辅助墩加劲的中间或者梁桥梁的中间，使其更好地发挥减隔震作用，而且还可以验算桥梁整体抗震性能。
3.铅芯橡胶支座
铅芯橡胶支座是一种减震装饰，抗震效果很好，能够使桥梁结构提高抗震性能。安装铅芯橡胶支座的时候，是在板式橡胶支座的中心位置设置一个铅棒，使橡胶支座的阻尼性能发生改变。其减震原理是，发挥结构物本身的重力作用，同时在外力的作用下，铅芯形成滞后阻尼产生塑性变形，地震的时候产生的能量被吸收。支座上的橡胶有弹性，减隔震装置变形之后能够快速恢复，从而保证能量持续吸收，以获得良好的抗震减震效果 。
（三）对减隔震的细节设计要高度重视
如果市政桥梁工程的规模非常大，减隔震设计结构复杂，就要对桥梁构件以及附属结构诸如伸缩缝、防落梁装置和限位装置等细节高度重视，可见做好细节设计对提高桥桥梁的减隔震性能非常重要。具体的设计工作中，需要调查桥梁所在地区产生地震的成因以及地震的情况，基于所获得的数据展开减隔震设计，使减隔震设计有较高的准确性，市政桥梁的抗震性能有所保证。设计人员对于细部构造设计要高度重视，使桥梁有良好的整体协调性，保证桥梁在地震的时候保持较高的稳定性。
在计算隔震装置竖向刚度的时候，要根据竖向荷载参数进行，对其横向水平位移予以控制，使桥梁结构有较高的灵活性，有效抵抗地震作用，以获得良好的抗震效果。当桥梁结构隔震层有很强的水平刚度且能够有效抗震，还需要将竖向负载能力提高，防止水平压力过大而损坏严重，随着桥梁结构强度的提高，其抗震能力也会有所提高，即便地震作用力比较大，也可以保证桥梁的整体性和稳定性，避免产生桥梁坍塌的现象。隔震层装置都有复位性能，在地震的作用下桥梁会自动恢复到原来的位置。
结束语：
通过上面的研究可以明确，在城市建设工作中，市政桥梁建设是重要的内容，工程建设质量关乎居民的生活质量，也关乎城市的发展水平。在进行市政桥梁设计的过程中，要使桥梁有较高的抗震性能，就要对减隔震技术合理应用。从中国目前对该技术的研究和应用情况来看，与经济发展国家相比依然存在滞后性。对此深入研究，安装先进的减隔震装置，优化技术，使桥梁有较高的抗震性，维护桥梁安全，且延长桥梁的使用寿命。
参考文献：
[1] 李臣. 城市桥梁简化抗震与有限元模型抗震设计对比分析[J]. 四川水泥， 2020， 285(5):32，50.
[2] 石岩， 李军， 秦洪果，等. 减隔震桥梁设计方法及抗震性能研究综述[J]. 地震工程学报， 2019， 041(5):1121-1132.
[3] 王欢. 基于减隔震性能分析的多级设防SMA-LRB设计方法研究[D]. 广州大学硕士学位论文， 2019.