郝方达
中国铁路设计集团有限公司 天津市 300450
摘要：铁路桥梁通常会采用静定结构，虽然设计起来比较简单但是系统构造却比较复杂，其重要的支座系统与钢轨和道床之间相互作用较为密切。一旦铁路桥梁上经过列车时，就会产生明显的震动感，这种震动感既对旅客的舒适感造成一定影响还有可能威胁到列车的行驶安全。基于此，有必要逐步优化铁路桥梁的减震系统。本文旨在探讨铁路桥梁制作减震技术，具体如下。
关键词：铁路桥梁；支座；减震技术
引言：近些年我国交通事业发展迅猛，在铁路建设方面的资金力度投入较多，铁路总里程目前已达数万公里。在具体建设过程中，修建铁路必然会占用一定土地资源，为了对土地资源进行节约利用就充分运用了当前比较流行的以桥带路的设计理念。因此，国家铁路已将铁路桥梁建设作为重点发展项目，然而伴随着大量建设却出现诸多问题。比如，在实际设计和建设过程中，整体系统构造刚度的强化，但是列车在行驶过程中会因为刚化而减弱其舒适性。同时，地震所引发的后果也会因为高度过大而愈加恶劣。在此基础上，有必要将铁路桥梁的减震性能作为重要问题研究。
一、国家对铁路桥梁支座设计方面的具体要求
在设计铁路桥梁时，国际上的要求非常严格。不仅需要采用结构装置与支座共同的组合完成结构支座系统，还要将必须的传递力与能力传递给系统。
例如，在设计时相关设计者不仅要在原来基础上传递水平力，还要将地震等因素充分考虑其中。为了将荷载过高的问题合理避免，必然对牵引力或制动力有较高要求；在连续钢规与结构相互作用下，会产生纵向荷载传递。因此要求支座系统在传递纵向荷载时要以最小的可能，因此橡胶材质的支座不是单一的设计范围；桥墩的侧向移位会因为发生地震而可能出现异相，桥跨可能会围绕着纵轴扭转。基于这些原因，国家对设计铁路桥梁制作系统时，对变形能力提出的要求较高。
二、铁路桥梁支座在实际运作过程中出现的问题
即便铁路桥梁支座经过很长时间的运用，但目前依然存在诸多问题。
比如，在对支座进行固定时，必然会用到支座螺栓等重要部件。但是，桥位可能会在类似地震等自然灾害中出现错动，支座螺栓会因为所产生的巨大力量而遭到破坏，这样就不能确保桥梁支座的正常使用性能，致使上下盘出现错位，在比较严重时可能会出现安全事故；在地震中，桥墩等位置会经常出现诸如裂缝等现象。假如裂缝比较宽或者裂缝能够贯穿整个桥墩，就可能使混凝土部分地区结构出现掉落或产生崩塌，严重威胁整个桥梁的正常使用安全。即便当前能够将桥梁检测技术进行广泛使用，但是依然不能对桥梁使用的安全性给予充分保障，上述这些存在于桥梁支座中的隐患会对桥梁的持续性运营造成很多不利影响。总的说来，有很多问题都存在于传统桥梁抗震设计过程中，必须采用科学合理的研究策略解决这些问题，并将以往的研究成果作为主要基础，这样才能在不断实验中产生科学合理的抗震设计，为桥梁运行安全保驾护航。
三、铁路桥梁支座减震技术原理与设计理念
当前，我国正处于铁路桥梁建设大力发展的重要时期，只有不断加快铁路建设的速度才能确保国家基本国策得以充分贯彻。铁路桥梁支座减震设计方法可以分为延性抗震与减隔震设计两种模式。
比如，铁路桥梁支座本身的抗震性能可以利用系统结构的延性进行设计，也可以将桥梁上部结构与可能会对地面造成破坏的结构通过减震装置最大程度隔离开，这样都可以促使地面对上部结构的力量大大减少。
上述两种方法，在日本这个频繁发生地震的国家均得到了认证。基于此，我国在修建铁路桥梁时可对这种理论进行灵活利用，因地制宜对铁路沿线设计方法进行不断改革。如果桥墩本身出现塑形改变之后，就可以对其进行充分利用将地震能量大大减小。在进行设计时，相关设计者要注意如果采用上述操作是否会形成一个不太稳定的结构，要从根本上对塑性变形采用有限延性概念进行严格控制；对传统桥梁进行有效设计，可以预防在自然灾害来临时出现落梁等问题。如果灵活改变桥梁结构形式与基本构造，对其塑性变形性能进行合理利用，由承受弯矩代替承受剪力，达到减震耗能的目的。还可以充分依据铁路桥梁支座功能分离的基本理念，用能够活动的支座代替原来固定的支座，不改变原来可以活动的支座，再将两根减震材料设置在箱梁两边与桥墩之间，促使箱梁纵横向呈现弹性约束状态。这样一来，桥梁支座系统可以实现梁体传来的纵向反力与梁端转角，采用减震材料实现梁体横向反力与水平位移。
四、对桥梁支座减震效果通过实验进行反复测试
(一)进行针对性减震效果测试
为了有效提升桥梁支座减震效果，可以通过针对性减震效果测试，对系统每个方向进行针对性研究分析，在基础上促使完整的减震系统得以构建。
例如，在进行减震性能测试过程中，可以选择橡胶支座，认真观察行进过程中的列车在此种类型桥梁振动下的具体情况，以此判断振动情况是否在合理范围内。同时，在采集数据时可以利用相关仪器，再对数据进行记录分析，逐步对新型减震系统进行研发，对不合理的系统进行改善。
(二)进行减震效果测速的两种方法
假如各项数据在实验中都相同，可以将两支座设置在相同桥梁中进行对照实验，确保只存在一个影响变量，这样就能提高结果的准确性。
例如，可将无橡胶支座、有橡胶支座作为可采用的变量，安装好所有相关测量仪器后，将超负荷冲击针对桥梁进行，这样就可比较完整的模拟出桥梁在受到极大扰动时的具体情况。详细分析直观感受与测量数据，之后判断桥梁的减震性能在哪种支座运用下可达到最好 ；还可以采用冲击震动法对各种情况下的震动效果进行模拟，进而判断出这两种情况下最好了抗震效果，当然这种判断也需要充分结合相关数据与自身体会进行。最终减震效果测试证明，不采用橡胶支座的桥梁系统减震效果明显不如有橡胶支座的桥梁系统。当然，在进行测试时必定也包含其他因素的影响效果。在今后的具体研究设计过程中，可将橡胶支座作为最佳选举材料，同时还要充分考虑相关因素的影响，在此基础上研发出减震效果更佳的桥梁支座系统。
结语：在当前铁路桥梁支座减震系统中，由于静力结构设计比较简单，因此使用较为广泛。但是，这种结构的设计会受到道床、列车以及轨道等方面的互相作用和影响，因此在整个设计中要充分考虑如何满足这些条件，设计愈加复杂。在具体设计中，不能将其中比较简单的一部分作为考虑范围，要将各方面的因素进行充分思考，同时还要罗列出考虑重点，主次分明，这样才能设计出稳定全局的目标。本文在对铁路桥梁支座减震作用进行研究时，在整个设计过程里面既要考虑基本结构还要考虑如何适应桥梁支座的特殊要求，这样的设计方法才能设计出具有最佳优越性的桥梁支座，从而达到最好的减震作用。
参考文献：
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