周雪
中铁第四勘察设计院集团有限公司 430000
摘要：随着城市现代化建设进程的推进，市政桥梁项目在缓解城市交通压力，完善城市交通网络方面发挥了非常突出的作用。市政桥梁项目本身的规模比较大，具有结构繁杂，设计要求高等特征，尤其是对结构设计稳固性具有较高要求。其中减隔震设计更是决定桥梁项目稳固性、耐久性、安全性以及使用性能发挥的一个关键，所以加强其科学设计显得尤为重要。
关键词：桥梁工程；减震设计；抗震性能
中图分类号：U442 文献标识码：A
引言
减震设计的关键作用在于有效消除桥梁结构中聚集的能量，消除介质为减震支座、阻尼器等，以此减少桥梁在震动作用下产生的负面问题，增强桥梁主体结构抗震能力。为此，在开展桥梁设计工作时，应尽可能地控制桥梁位移问题，加强桥体结构保护效果。
1 桥梁震害问题分析
伴随着城市化建设的不断加快，大量农村人口正在向城市涌入，无形中增加了城市的人口压力，但是对区域内经济的发展有着重要的促进作用。在城市的命脉主体上，交通网络需要能够有效的对城市的抗震性能进行提高，确保桥梁工程具有较高的抗震能力。地震灾害发生的过程中，桥梁工程必然会产生一定的破坏，因此就需要对桥梁工程的抗震性能进行重视，确保在地震灾害发生的过程中，桥梁结构能够免受破坏，可以减小灾区救援的难度，避免地震关联灾害出现深化，尽可能的为救灾和灾后重建提供保障。同时，在进行桥梁工程建设的过程中，需要大量的资金投入，并且灾后运维管理工作的难度也比较大。因此，就必须要对桥梁抗震设计的重要性进行正确的认识，对地震灾害中所产生的损失进行控制，确保公共区域的基本安全。对以往桥梁震害的具体情况进行分析可以发现，在地震发生的过程中，主要会对桥的上部结构、下部结构、基础结构和支座结构产生不同程度的破坏。
2 减隔震设计的价值
在开展市政桥梁项目建设的过程中，桥梁结构常常主要以梁式和拱式为主。其中梁式桥梁的上部节点部位容易出现活动，并且盖梁常常因为宽度不足而在地震波作用下使得横梁和纵梁之间因为相互碰撞造成坠落的问题，破坏了市政桥梁的主体结构。而拱式桥梁在地震波影响下非常容易造成拱顶和拱角部位处发生裂缝或者严重破坏问题。此外，如果发生比较严重的地震，那么市政桥梁地基土非常容易出现液化反应，这会对桥梁基础以及桥墩结构造成严重破坏，影响了它们的稳定性，可能会诱发主梁的坠落问题，或者破坏其他桥梁结构，进而会对市政桥梁结构的安全性和稳定性带来不利影响。
3 桥梁工程减隔震设计
3.1 技术的适用性
桥梁工程的减震设计，首先应该掌握减隔震技术的适用范围，明确在软土路基工程该项技术不适用。如果桥梁工程的施工土壤路基，受到地基与桩基之间侧向刚度不足的影响，就会延长桥梁工程的地震周期。因此，如果对减震技术进行运用，就会造成严重的桥梁坍塌问题。在刚性能力较高的桥墩工程质应用此项技术效果较高，能够有效减少地震对桥梁工程产生的负面影响，对桥梁上部与桥墩两者间的运动进行有效的分类，延长桥梁的振动周期，避免桥梁结构在地震作用下产生破坏。
3.2 性能为核心的抗震设计
以性能为核心开展的抗震设计，属于桥梁工程整体的抗震设计策略。抗震性能具体指桥梁工程结构在承受地震力时，地震力具有不规律性，桥梁工程结构的抗震性能具有预期对抗地震力的目标性能。
应设计目标范围，对受损情况予以控制，保障桥梁工程在地震完成时，其交通性、安全性能够继续保持。性能为核心的抗震设计的应用优势在于：从宏观视角保障抗震设计可行性，完成定性向量化目标的过渡，调整抗震设计的核心价值。由保障桥梁工程安全性，转化为各类地震作用桥梁工程性能建设目标，以此借助多重设计视角、多层次抗震设计元素，最大程度地保障桥梁工程结构稳定，减少地震灾害带来的负面应用。桥梁工程结构性能的建设预期内容，具体表现如下：（1）针对地震危险因素采取科学定义确定方式。（2）针对桥梁工程结构在各类地震灾害作用下有可能性形成损坏、性能降低等问题，确定桥梁工程结构建设形式，保障其震后使用的有序性。（3）抗震性能设计包括多种方法，具体表现为承载力确定、位移控制、能量设计等。
3.3 加强结构细节设计
针对市政桥梁项目而言，由于涉及到防落梁装置、伸缩缝以及限位装置等较多的桥梁构件或附属结构，所以针对不同部位都要注意匹配隔震设计技术，力求可以全面提升整体结构的抗震性能。在开展结构细节设计期间，设计人员需要综合考虑地震的成因以及影响情况等和严重程度等，科学地设计桥梁项目细部构造，力求最大程度提升项目减隔震设计的效果。比如，可以结合项目所在区域地震的成因以及严重程度等，从减小隔震设计偏差出发，不断提升整体市政桥梁工程设计性能。此外，要注意立足于长远视角来设计桥梁工程的细部构造，确保其整体的稳固性，不可只考虑短期内的使用需求。需要注意的是，在对市政桥梁进行减隔震设计期间，需要本着“先整体，后细节”这一基本设计思路，首先立足于整体视角考虑桥梁结构的减隔震设计思路，之后在从结构材料、结构截面尺寸等细节视角出发进行仔细考虑。通过采取上述科学的桥梁减隔震设计思路，才更有利于提升桥梁结构减隔震设计的有效性。
3.4 铅芯橡胶材质的支座
这种材质的支座主要的制作方式就是在橡胶板式支座的基础上，将铅芯压入到橡胶支座中心位置，铅芯的纯度较高，在提升阻尼应用效果的同时，还能够具有良好的减震效果。铅芯的力学性能非常好，其屈服数值只有 10MPa，同时其初始剪切刚度可以达到 130MPa，具有很好的弹塑性能，在进行塑性循环对抗的过程中具有比较强的耐久性，能够在对桥梁的抗震性能进行保障的前提下，满足相关的耗能和静力荷载等要求。因此，在分层橡胶支座中进行铅芯的压入，能够有效提高减震性能，满足桥梁工程对减隔震装置性能的要求。即使在水平力较低的情况下，铅芯橡胶支座也能够以较高的初始刚度来对地震能量进行抵抗，同时也不会产生比较大的形变。在地震能量的作用下，由于铅芯具有一定的屈服力，就可以对初始刚度进行降低，进而延长桥梁工程的使用年限，对地震传递能量进行了有效的抵消，避免了地震连锁反应的出现。
3.5 弹塑性钢挡块
通过对桥梁震害的分析与研究可知，当中小跨径的桥梁使用传统板式支座时，因支座和桥梁上部结构、下部结构之间会产生一定相对位移，所以能起到一定抗震作用，使下部结构所受地震作用减小。然而，在设计中应高度重视挡块自身强度，因为如果强度不足，将在地震作用下极易破坏，严重时还会产生落梁。根据该挡块的模型可知，对挡块和常规板式支座进行连接，可利用结构自身非线性变形作用，使结构的自身周期明显增大，以此减小地震响应。另外，因挡块的设计十分灵活，受较强的地震作用后，对上部结构和下部结构产生的相对位移进行控制，能在发挥减隔震效果的基础上，保证墩身延性。
结束语
总之，作为城市发展和人们生活学习顺利进行的重要保障性交通工程，桥梁工程建设的安全性与耐久性问题已经受到了人们的广泛关注，因此，就需要对桥梁工程进行减隔震设计，对桥梁结构的整体安全性进行保证，提高桥梁运行的稳定性，为经济发展和民生安全奠定基础。
参考文献
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[2] 马丰民. 隔震设计在市政桥梁设计中的应用分析[J]. 工程技术研究，2020，5(20):206-207.