马闯
中铁九局集团有限公司勘察设计院,辽宁 沈阳 110000
摘要:市政道路桥梁结构相对复杂,其结构的稳定性和可靠性会直接影响市政桥梁的使用安全,因此,在市政桥梁工程设计与施工中,要做好抗震加固设计,确保市政桥梁结构的强度和延性都能承受一定的地震荷载。作为地震多发国家,从保证市政桥梁工程抗震性的角度,需要在其设计施工中运用抗震加固设计提高市政桥梁对地震灾害的抵御能力,确保其不会在地震作用下发生严重变形或倒塌问题。
关键词:抗震加固设计;市政道路桥梁;设计;施工
1抗震加固设计的机理和意义
对市政桥梁进行抗震加固设计的核心目的,是将可能引发破坏的震动力隔离,以实现对市政桥梁结构的保护。为了防止市政桥梁结构产生较大的变形,可以借助相应的阻尼设施强化结构阻尼,减小位在市政桥梁工程中,做好抗震加固设计有非常重要的意义:可以提高市政桥梁结构的稳定性。抗震加固设计能有效降低地震作用对市政桥梁结构的破坏,提高市政桥梁的整体刚度和柔韧性,实现对市政桥梁的保护。在抗震加固设计中,可以通过柔性装置的合理应用,减少市政桥梁结构能和水平运行的关联,配合阻尼设计,能够赋予市政桥梁较好的抗震性能。
2抗震加固设计在市政桥梁设计与施工中的运用
以某市政桥梁工程为例,市政桥梁本身是连接周边2个城市的重要交通枢纽,交通流量巨大,而其本身处于丘陵地带,地层存在断裂带,属于地震多发区域,因此,对于市政桥梁结构的抗震性能有非常高的要求,需要在市政桥梁设计中做好抗震加固设计。
2.1掌握应用原则
在市政桥梁结构设计环节应用减抗震加固技术,最主要的目标即为减少并预防市政桥梁结构受到来自地震的不良影响,所以在实际应用当中要确保抗震设计性能优良,满足大震不倒、中震可修、小震不坏的要求,从而促使市政桥梁在实际应用过程中的安全与稳定。要充分遵循优化原则,促使市政桥梁结构设计效果达到最优。比如在设计环节,为了有效提升市政桥梁整体性,确保市政桥梁延性符合相关标准,需要市政桥梁设计环节合理选用塑性胶等相关装置,以确保市政桥梁结构在实际应用中的安全和稳定。
2.2开展实地考察
由于减抗震加固技术具有一定的应用条件,并非所有市政桥梁设计方案都适合应用减抗震加固技术,所以在该市政桥梁设计环节,有关设计人员需要先到市政桥梁工程现场进行实地考察和全面分析,掌握施工现场具体的地质条件。设计人员在充分勘查市政桥梁施工现场之后,要基于减抗震加固技术原理分析其在结构中的应用实用性。此案例当中的市政桥梁经过专业人员勘查与分析,判定其结构设计环节适合使用减抗震加固技术。为此,设计人员要进一步结合勘察数据进行计算,做出详尽分析,以保证此市政桥梁结构设计当中运用减抗震加固技术之后可获得预期效果,确保所有应用条件和有关要求达标后,开展市政桥梁设计工作。
2.3优化选择减抗震加固设备
(1)粘滞阻尼器。此减抗震加固设备是一种能耗性设备,主要是通过设备当中所包含的活塞在做出前后运动期间产生的压力差,促使粘滞流体在压力差作用下进入节流孔当中,进而使减震系统产生一定阻尼力和能耗。地震会给市政桥梁带来巨大地震作用力,在地震发生时市政桥梁出现的变形速度非常大,而相应阻尼器也会紧跟地震变形出现变化,以此防止市政桥梁结构受到巨大的地震作用影响而发生严重变形。若市政桥梁结构设计环节选用粘滞阻尼器这一结构形式,设计者需要在市政桥梁边墩中间部位布置相关设备,最好安装在市政桥梁中间部位,或者在加劲梁和辅助墩中间安装此设备。在设备应用期间,设计人员要对各种技术参数进行科学计算与合理设计,确保整体结构性能符合使用标准。
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图1 粘滞阻尼器
(2)摆式滑动摩擦支座。在该设备应用中,为了保证市政桥梁结构具有突出的抗震性能,需要设计人员基于工程实际情况,优选摆式滑动摩擦支座结构。在具体应用中,滑动支座和钟摆保持紧密结合,组合构建出的抗震加固装置具有非常突出的抗震效果。此减抗震加固设备主要涵盖有两个曲面结构,市政桥梁结构受到地震作用之后,可基于该结构的产生的摩擦作用来对地震所造成的一系列不利影响加以预防,减少市政桥梁结构受到的地震破坏力。
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图2 滑动摩擦支座
(3)铅芯橡胶支座。在市政桥梁结构设计中应用此抗震加固结构,可以使市政桥梁结构显著提升抗震性能,即便有地震发生,也会比较有效地降低危害程度。铅芯橡胶支座主要是在橡胶支座当中插入若干数量的铅芯结构,并根据设计方案实现分层插入,以组合获得完整的系统性抗震结构。由于铅芯具有非常突出的力学性能,可使橡胶支座也具备优良的抗震效果。同时,铅芯橡胶支座所具备的屈服应力比较小,而其初始剪切应力会比较大,整个结构耐久性突出,弹塑性良好,还具备循环利用特点。
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图3 铅芯橡胶支座
3结语
总而言之,在对市政道路桥梁进行设计施工的过程中,抗震加固设计的合理应用能够切实保证市政桥梁工程的稳定性和安全性,应得到足够的重视。从目前来看,虽然我国在市政桥梁结构抗震加固设计方面尚未达到国际先进水平,无论是系统理论还是相关标准都有待完善,但是,对市政道路桥梁抗震加固设计的研究从未停止,相信随着我国科学技术的不断发展,能够持续推动市政桥梁抗震加固设计的快速发展,并将其广泛应用于市政桥梁工程施工建设中,促进市政道路桥梁抗震性能的提高。
参考文献
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