秦雪濤（重慶市市政設計研究院，重慶 400020）

淺談橋梁設計中隔震設計的重要性

秦雪濤
（重慶市市政設計研究院，重慶 400020）

橋梁已經(jīng)成為城市發(fā)展以及建筑過程不可獲取的一部分，隨著城市人口越來越多，橋梁所起到的運輸作用越來越大。由于近幾年橋梁問題頻出，橋梁的可靠性以及安全性成為多方關(guān)注度焦點。橋梁的安全系數(shù)通常是由于其結(jié)構(gòu)設計決定的，而隔震設計作為橋梁結(jié)構(gòu)設計中非常重要的一環(huán)，其設計質(zhì)量直接影響到橋梁的使用質(zhì)量。本文主要探究分析了橋梁項目隔震設計的作用以及優(yōu)勢、橋梁隔震設計方法、常見的隔震技術(shù)探析。

橋梁設計；隔震設計；重要性

1 前言

自從進入到21世紀之后，我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，越來越多的人涌入城市，城市發(fā)展訊頭愈演愈烈，隨之城市交通行業(yè)也得到了快速地發(fā)展。橋梁屬于城市交通運輸?shù)囊环N，其已然成為城市發(fā)展不可獲取的一部分，而提升、保證橋梁隔震性能除了能夠防止橋梁受到過多的地震侵害之外，還能夠提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體性，這對于現(xiàn)代城市來說是非常重要的。

2 橋梁項目隔震設計的作用以及優(yōu)勢探析

2.1 簡析橋梁項目隔震設計的作用

大部分橋梁項目的隔震設計指的是對橋梁需使用的隔震器械儀器進行設計。隔震設計的主要目的是為了使橋梁水平方向的支撐力能夠滿足橋梁整體結(jié)構(gòu)需求，同時還可以橋平衡梁投入使用之后所產(chǎn)生的阻尼效應。另外橋梁的隔震設計還能夠提升橋梁結(jié)構(gòu)的完整性、整體性，這是由于地震的發(fā)生會導致橋梁受到一定的損壞，而隔震設計能夠減少橋梁所受到的破壞，由此可以見得橋梁隔震設計具有一定的經(jīng)濟效益以及社會效益。我國現(xiàn)階段橋梁項目隔震設計仍處于初步發(fā)展階段，相關(guān)技術(shù)以及工藝仍舊不夠成熟、完全，盡管橋梁項目隔震設計已經(jīng)取得了非常大的成就，但是相比于其他橋梁項目隔震設計起步較早的發(fā)達國家，仍舊有很大的差距。所以我國設計人員在開展橋梁項目隔震設計時，可以多加借鑒使用、學習西方發(fā)達國家的成熟工藝以及經(jīng)驗，以保證我國的橋梁項目隔震設計質(zhì)量，有效保證我國橋梁的安全、質(zhì)量。

2.2 進行橋梁項目隔震設計的優(yōu)勢

對橋梁項目進行隔震設計，能夠有效防止橋面發(fā)生坍塌問題，這是由于橋梁若受到過大的外力作用，隔震結(jié)構(gòu)能夠把外力均勻的劃分到其他的橋梁結(jié)構(gòu)之中，使整個橋梁結(jié)構(gòu)均受到均勻的壓力，這樣就不會由于某一點受力過大而發(fā)生坍塌問題。除此之外，做好橋梁項目的隔震設計工作還能夠有效調(diào)節(jié)橋梁的橫向剛度結(jié)構(gòu)，也就是在地震發(fā)生的過程中，通過隔震構(gòu)件使橋梁結(jié)構(gòu)達到平衡，防止橋梁受到過大的地震力的影響。抗震設計、隔震設計看似相同，其實這兩者有很大的不同，從減緩地震對橋梁結(jié)構(gòu)的作用角度來說，后者的效果要遠大于前者，從成本角度來看抗震設計以及隔震設計是大致相同的，也就是在橋梁成本造價不變的情況下，隔震設計的抗震效果過好，更能夠提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全性以及整體質(zhì)量。由于隔震設計能夠防止橋梁受到過多的地震影響，所以橋梁在經(jīng)受了地震災害之后，修復難度較小。由此可以見得，對于保證橋梁整個質(zhì)量來說，隔震設計是非常有必要的。

3 橋梁隔震設計方法探析

3.1 隔震裝置的優(yōu)化設計

橋梁工程項目的隔震設計一般是由隔震裝置設計以及其他設計組成，但是在設計過程中應當圍繞隔震裝置設計開展設計工作。彈性反映譜法是現(xiàn)在一種較為常見的隔震設計手段，盡管各個國家對彈性反映譜法的規(guī)范要求有些許差異，但總體來看，大致相同。橋梁隔震設備的等效阻尼計算以及等效剛度計算為大部分計算公式的要求、內(nèi)容，若橋梁屬于不規(guī)則形式或者是結(jié)構(gòu)復雜性較強，則需使用時程法進行計算。隔震設施的剛度、變形情況以及等效阻尼直接影響到橋梁變形程度以及該設施對地震的響應程度。彈性反映譜法盡管施工計算難度較小，也符合我國現(xiàn)有的規(guī)范計算手段，但對于彈性反映譜法現(xiàn)在仍舊沒有一個具體的應用。所以在使用彈性反映譜法開展隔震設計工作時，設計人員需要根據(jù)工程的實際情況以及自身經(jīng)驗預估以及掌握橋梁整體結(jié)構(gòu)對于地震的響應程度，并對結(jié)果進行反復的檢查、計算、分析，以保證結(jié)果滿足橋梁實際需求。

3.2 細部構(gòu)造的設計方法探析

橋梁通過可以分為上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)以及附屬結(jié)構(gòu)，其中附屬結(jié)構(gòu)的作用不可小覷。附屬結(jié)構(gòu)通常是由防落梁裝置、限位裝置以及伸縮縫等構(gòu)件組成，這些細部構(gòu)造能夠起到很大的隔震作用，同時直接關(guān)系到橋梁整體結(jié)構(gòu)的動力響應，所以在進行橋梁工程項目隔震設計工作時，不僅要考慮隔震構(gòu)件的應用，還需要考慮到附屬結(jié)構(gòu)的不過細部構(gòu)造。在設計過程中，應當確保細部構(gòu)件具有一定的連續(xù)性，這樣才能夠確保細部構(gòu)件的隔震作用充分發(fā)揮出來。

4 常見的隔震技術(shù)探析

4.1鉛芯橡膠支座在橋梁隔震設計中的應用

橡膠軸承是一種較為常用的橋梁隔震構(gòu)件，橡膠軸承通常是由兩部分組成，也就是鉛芯以及多層橡膠支座。鉛芯本身的力學性能較為良好，所以鉛芯可以很好的連接多層橡膠軸承，因此鉛芯是一種非常有效的分離材料。另外因為鉛芯橡膠支座本身能夠抗疲勞循環(huán)使用，同時塑性強非常高，屈服剪應力相對來說較低，所以可以更好地滿足橋梁的需求。

4.2 擺式滑動摩擦支座在橋梁中的應用

把傾斜的滑動軸承這種減震裝置投入使用到橋梁結(jié)構(gòu)之中，可以大大增強橋梁結(jié)構(gòu)自身的抗震性能，防止橋梁受到過多的地震影響。擺滑動軸承一般是由滑動軸承構(gòu)成，通過滑動軸承滑動面的摩擦以及的滑動可以有效減少地震所帶來的能量，同時利用擺錘機制有效提升橋梁自身的振動周期，并為橋梁結(jié)構(gòu)提升了一定的復位能量，保證橋梁整體性。

結(jié)語

為了有效增強我國城市橋梁建設施工質(zhì)量，確保橋梁的隔震性能能夠充分發(fā)揮出來，有必要做好隔震設計工作?，F(xiàn)階段我國的橋梁隔震設計工作仍舊處于初步起步階段，由此我國橋梁設計人員可以多加借鑒、學習，其他國家的成功、成熟的技術(shù)經(jīng)驗，并在設計過程中不斷積累經(jīng)驗，以增強我國橋梁工程項目的隔震設計水平，保證橋梁項目的抗震性能。

[1]吳迪，黃澤軍，周福霖，崔杰.橋墩高度對橋梁隔震性能的影響研究[J]. 土木工程學報，2014（S2）：328-333.

[2]資道銘，韋亮陸，梁煜，莫曲浪. 低溫對鉛芯橡膠支座性能及橋梁隔震效果影響探討[J].預應力技術(shù)，2014（06）：18-24.

[3]陳水生，萬益春，野田尚昭.隔震橋梁地震響應非線性分析[J].長安大學學報（自然科學版），2006（01）：54-58.

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