张富鹏
四川省建筑设计研究院有限公司 四川 610000
[摘要]：桥梁作为交通体系中较为关键的设施，其工程管理与维护具有成本高、公益性强、安全运维难度大等特点。针对桥梁工程开展的减隔震技术，可有效增强桥梁抗震性能，显著提升桥梁工程安全性。基于此，文章分析了桥梁地震引起的灾害，指出了桥梁减隔震装置的基本原理，阐述了桥梁减隔震设计的常用装置，尝试全面提升桥梁的抗震效果。
[关键词]：桥梁震害；抗震设计；减隔震设计
引言
减隔震技术涵盖了两种内涵，分别是减震和隔震。在桥梁结构设计中应用减隔震技术，主要目的就是最大限度地降低可引发地面破坏的运动对桥梁结构产生的破坏影响，而要实现这一目标，通常会在一定程度上延长结构周期，以避开地震能量相对集中的区域，减小桥梁结构地震力。而为了进一步降低地震作用于桥梁结构当中的能量，需要在设计中合理应用减震支架等，进而有效减少桥梁结构受到的破坏。综合分析，将减隔震技术应用在桥梁结构设计当中，能够使桥梁结构更加可靠和安全，并在此基础上充分发挥桥梁建筑的功能作用。
1桥梁震害分析
在城市现代化发展进程中，城市人口形成了聚集状态，加快了区域内经济发展进程。交通网络应用在城市命脉主体中，旨在全面提升城市抗震性能，加强桥梁抗震效果设计。依据最近几十年实际发生的地震灾害事件，桥梁工程在地震灾害中极易遭受破坏，作为抗震防灾的关键环节。桥梁工程在发生破坏时，将会阻断受灾区的交通线路，提升灾区救援困难，使地震引起的关联灾害持续深化，增加了救灾、灾后建设等工作的难度。与此同时，桥梁在社会组织作为交通性基础设施，在建设时投入大量资金，极具公共性，灾后运维管理存在多重阻碍。为此，加强桥梁抗震设计，尽可能地减少桥梁在地震中产生的损失问题，保障公共区域的基本安全。结合往期地震中桥梁震害的具体情况，大致分为四种破坏类型：第一种桥梁工程震害为上部结构破坏，第二种为支座破坏，第三种为下部结构破坏，第四种基础结构破坏。
2桥梁减隔震装置的基本原理
减隔震设计是从隔震技术逐渐发展来的，减隔震装置的设置减少了地震能量的传播，也大大消耗了地震能量的输入，而且增大了结构阻尼。桥梁减隔震系统主要通过延长结构周期、增大结构阻尼、分散地震力三种途径保护桥梁。当道路桥梁受到地震作用，支座剪力超过静摩擦力时，桥梁的上部结构会发生滑动，再加上支座力水平力的影响，会进行类似单摆的运动。单曲面摩擦摆支座主要可以分为滑动面向上的支座和滑动面向下的支座两种支座形式。这两种支座形式表现出的力学性能相似，一般在桥梁结构中，主要选择滑动面向下的支座，其能够减小墩底弯矩的P-△效应。通过桥梁的减隔震设计，可以实现以下三个目的。(1)减隔震设计的目的是提高桥梁的抗震能力，在地震等自然灾害发生时，能够保证桥梁结构的稳定性和安全性。其中，要重点提升桥梁的抗变形能力。要想达到这种效果，可以加入一个柔性装置来减少桥梁结构和水平地面运动之间的联系，这样在地震发生时就能降低桥梁结构反应加速度，使其小于地面的加速度，从而保证桥梁结构构件不会损坏。(2)减隔震设计的第二个目的就是保证结构构件的寿命，因此要提高隔震构件的弹性和可塑性。例如，可以使用隔震技术将地震后桥梁下部结构的弹性控制在合理的范围内，并定期对一些关键部位进行检查维修，减少非弹性形变问题。(3)做好对桥梁的减隔震设计，能降低地震对桥梁工程的影响，从而减少桥梁的损耗，进而延长桥梁的使用年限。
3市政桥梁项目减隔震设计的设计要点
3.1掌握应用原则
为了更合理地在桥梁结构设计环节应用减隔震技术，保证桥梁结构设计的安全性、可靠性、经济性，需要设计人员充分了解减隔震技术相关应用原则：(1)在应用期间要坚持抗震原则。因为在桥梁结构设计环节应用减隔震技术，最主要的目标即为减少并预防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，从而促使桥梁在实际应用过程中的安全与稳定。(2)要充分遵循优化原则，促使桥梁结构设计效果达到最优。比如在设计环节，为了有效提升桥梁整体性，确保桥梁延性符合相关标准，需要桥梁设计环节合理选用塑性胶等相关装置，以确保桥梁结构在实际应用中的安全和稳定。(3)桥梁结构设计环节应用减隔震技术要综合考量各种施工因素，选择与结构设计要求相符的施工技术，并确保所设计结构力学性能优良，可以达到正常使用标准。在桥梁工程持续发展过程中，对桥梁设计提出了越来越高的要求，并且需要应用到多种专业知识，而其中一个非常关键的部分就是结构力学。这种关键性技术直接影响着减隔震效果，因此在设计期间需要精确计算并优化设计，确保结构受力达到相关要求。
3.2优化选择减隔震设备
(1)粘滞阻尼器。此减隔震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。地震会给桥梁带来巨大地震作用力，在地震发生时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，以此防止桥梁结构受到巨大的地震作用影响而发生严重变形。若桥梁结构设计环节选用粘滞阻尼器这一结构形式，设计者需要在桥梁边墩中间部位布置相关设备，最好安装在桥梁中间部位，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。(2)摆式滑动摩擦支座。在该设备应用中，为了保证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，组合构建出的隔震装置具有非常突出的抗震效果。此减隔震设备主要涵盖有两个曲面结构，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，减少桥梁结构受到的地震破坏力。(3)铅芯橡胶支座。铅芯橡胶支座的制作形式为在橡胶支座板式的制作完成时，在橡胶支座中心位置完成铅芯压入，此种铅芯具有较高纯度，以此提升支座阻尼应用性能，保障减震效果。铅芯的力学属性表现较为优异，其屈服剪力数值较低，仅有10MPa，同时其初始剪切刚度较大，高达130MPa，其弹塑性能力优异，在对抗塑性循环时耐久性较强，保障在地震作用背景下，顺应耗能、静力荷载的各项需求。因此，铅芯压入分层橡胶支座中，获得了铅芯橡胶支座，其具有较为优异的减隔震性能，满足桥梁工程对减隔震装置的各项需求。铅芯橡胶支座能够在水平力较低的情况下，以较高初始刚度性能抵抗地震能量，产生较小形变。在地震能量作用背景下，铅芯具有屈服能力，降低其初始刚度，以此科学延长了桥梁工程使用寿命，有效抵消地震传递的能量，减少地震连锁反应，合理规避地震带来的桥梁破损问题。
结语
综上所述，桥梁工程作为提升社会经济发展能力的关键因素，在人们出行、物资运输等方面发挥着重要作用，其工程结构的稳定性直接关乎人们的生命安全。为此，以桥梁安全为视角，综合开展减隔震设计，维护桥梁工程整体结构安全较为关键。抗震技术与减隔震技术有助于延长桥梁工程的使用周期，促进其处于稳定的运行状态，有益于民生安全、经济发展。
参考文献
[1]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,2019,41(5):1121-1132.
[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.