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        市政橋梁工程中的隔震設(shè)計技術(shù)分析

        2017-12-12 10:40:37溫小瑜
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年34期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)理論

        溫小瑜

        摘 要:近年來國民經(jīng)濟(jì)取得了較快的發(fā)展,這也有效的帶動了公路交通事業(yè)的發(fā)展。市政橋梁在公路交通中發(fā)揮著非常重要的作用,因此在市政橋梁工程建設(shè)過程中,需要注重橋梁工程的質(zhì)量,通過采取科學(xué)合理的隔震設(shè)計技術(shù)來提高人們行車的舒適性和安全性,更好的推動我國現(xiàn)代城市化的建設(shè)進(jìn)程。文章從橋梁設(shè)計中隔震設(shè)計的重要意義入手,分析了市政橋梁工程隔震設(shè)計的理論,并進(jìn)一步對市政橋梁工程隔震設(shè)計技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述。

        關(guān)鍵詞:市政橋梁工程;隔震設(shè)計;理論;技術(shù)

        中圖分類號:TU997 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)34-0109-02

        前言

        市政橋梁是當(dāng)前城市發(fā)展過程中非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施,其具有較強(qiáng)的社會公共性特點,在建設(shè)過程中投資金額較大,后期運營管理難度較大。由于市政橋梁與人們的生命財產(chǎn)息息相關(guān),因此在市政橋梁設(shè)計過程中,需要通過采用先進(jìn)的隔震設(shè)計技術(shù),有效的提高市政橋梁的抗震性能,這樣不僅能夠提高行車的安全性和舒適性,而且在地震發(fā)生時也能夠最大限度的降低損失。

        1 橋梁設(shè)計中隔震設(shè)計的重要意義

        1.1 橋梁隔震設(shè)計的主要作用

        在市政橋梁隔震設(shè)計過程中,通常會在設(shè)計時通過增設(shè)隔震器械,以此來增強(qiáng)橋梁水平方向的支撐,確保橋梁使用過程中能夠滿足阻尼效應(yīng)。采取了隔震設(shè)計的橋梁,不僅整體結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固,而且在地震發(fā)生時橋梁的破壞也會降至最低程度。當(dāng)前我國橋梁隔震設(shè)計還處于不斷研究階段,相較于西方發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距,因此在具體設(shè)計過程中還要注意吸收和借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗,確保我國橋梁整體質(zhì)量的提升。

        1.2 采用隔震設(shè)計的優(yōu)勢

        通過對市政橋梁進(jìn)行隔震設(shè)計,這樣即使有較大的外力作用在橋梁上,也能夠?qū)⒆饔昧鶆虻姆植荚跇蛄旱母鱾€部分,通過橋梁的整體結(jié)構(gòu)來均勻承受來自于外部的壓力,確保橋面不會發(fā)生坍塌。而且在隔震設(shè)計過程中,如果設(shè)計質(zhì)量更為科學(xué)合理,還能夠有效的調(diào)節(jié)橫向的剛度,這樣在地震發(fā)生時,橋梁結(jié)構(gòu)平衡問題也能夠得到有效的解決,有利于降低地震所產(chǎn)生的作用力。相較于橋梁抗震設(shè)計,隔震設(shè)計能夠更有效的減少地震對橋梁所帶來的破壞效果,而且在確保成本經(jīng)濟(jì)性的同時,有利于進(jìn)一步提升橋梁的質(zhì)量。

        2 橋梁設(shè)計中的隔震設(shè)計理論

        2.1 隔震設(shè)計的原理

        橋梁隔震設(shè)計是抗震設(shè)計的新形式,該設(shè)計的最終目的并不是與地震作用力進(jìn)行抵抗,而是通過最大限度的減少地震所帶來的影響,從而實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)。其不同于橋梁抗震過程中提高橋梁抗變形能力和整體強(qiáng)度,隔震設(shè)計主要是通過增設(shè)柔性裝置來降低橋梁結(jié)構(gòu)與水平地面運動的關(guān)聯(lián)性,這樣在地震發(fā)生時,橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受損程度會大幅度降低。而且在橋梁設(shè)計過程中通過采用阻尼設(shè)計,以此來減少地震發(fā)生時傳遞于隔震結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的作用力,確保橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會嚴(yán)重受損。

        2.2 隔震技術(shù)的特點

        在橋梁中應(yīng)用隔震技術(shù),可以有效的消耗地震發(fā)生時所作用于橋梁上的能量,同時延長橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用壽命。因此在橋梁隔需設(shè)計過程中,不僅要確保設(shè)計的科學(xué)性和合理性,同時還要確保隔震系統(tǒng)的各個構(gòu)件具有較強(qiáng)的可塑性和彈性,這樣才能有效的提高橋梁的抗震性能,實現(xiàn)對橋梁墩柱的有效保護(hù)。將隔震技術(shù)引入到橋梁設(shè)計中來,其可以減少工程的造價,在一定程度上提高工程的效能,實現(xiàn)對橋梁墩柱的有效保護(hù)。同時利用相應(yīng)的隔震拒斥和,還能夠有效的減少地震作用下橋梁下部結(jié)構(gòu)的彈性范圍,降低地震發(fā)生時一些難以檢查及修復(fù)部位發(fā)生嚴(yán)重非彈性變形的可能性。

        2.3 隔震設(shè)計應(yīng)遵循的原則

        將隔震設(shè)計技術(shù)在市政橋梁設(shè)計中進(jìn)行有效應(yīng)用,其可以有效的提升市政橋梁的抗震性能,因此其作為市政橋梁設(shè)計中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),應(yīng)確保設(shè)計的合理性和科學(xué)性。這就需要在具體橋梁隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計時遵循相應(yīng)的原則,以此來增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震功能。

        (1)實地考察。在對市政橋梁進(jìn)行隔震設(shè)計開始之前,作為設(shè)計人員,需要深入到橋梁項目現(xiàn)場進(jìn)行實地考察,收集各項數(shù)據(jù),以此來在設(shè)計過程中加強(qiáng)其使用過程中抗震能量的吸收功能,并在確保隔震設(shè)計安裝施工的基礎(chǔ)上,使隔震設(shè)施能夠最大限度發(fā)揮出抗震效果,達(dá)到設(shè)計的預(yù)期。另外,在實地考察過程中,設(shè)計人員還要對橋梁地基的穩(wěn)固性和施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境等因素進(jìn)行詳細(xì)勘察,確保橋梁所處地的地質(zhì)條件能夠有效的承受來自于地震的作用力,以此來進(jìn)一步提高市政橋梁的隔震設(shè)計效能。(2)提高橋梁的抗震性。相較于普遍橋梁,應(yīng)用隔震設(shè)計的橋梁具有更強(qiáng)的抗震性能。因此對于需要應(yīng)用隔震設(shè)計的橋梁,通常情況下對橋梁的質(zhì)量和抗震性能都具有較高的要求。這就需要在實際設(shè)計過程中,需要采取切實可行的隔震措施,確保橋梁質(zhì)量和抗震性能的大幅度提升。(3)選擇合適的隔震設(shè)施。市政橋梁隔震設(shè)計的質(zhì)量好壞,與隔震設(shè)施自身的質(zhì)量息息相關(guān),通過選擇質(zhì)量可靠及具有較好隔震性能的隔震設(shè)施,可以保證達(dá)到預(yù)期的隔震效果,更好的滿足橋梁自身對抗震性的強(qiáng)度要求。而且在具體選擇隔震設(shè)施時,還要盡可能的選擇結(jié)構(gòu)簡單的設(shè)施,確保其在力學(xué)性能規(guī)定范圍內(nèi)能夠更充分的發(fā)揮出抗震性能,而且在地震發(fā)生時,隔震設(shè)施自身不會受到嚴(yán)重?fù)p傷,從而更好的發(fā)揮出隔震作用,實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)。(4)及時修補(bǔ)地震裂痕。對于采用隔震設(shè)計的市政橋梁,雖然能夠有效的減輕地震發(fā)生時對橋梁帶來的損壞,但在地震作用下橋梁仍然會受到一定程度的損傷,橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)容易發(fā)生移位或是有裂痕產(chǎn)生,這些故障的存在會對橋梁的安全運營帶來較大的威脅,因此需要及時對地震引發(fā)的裂痕進(jìn)行修補(bǔ),并進(jìn)一步檢查隔震設(shè)施,對地震導(dǎo)致的故障進(jìn)行及時修理,確保隔震設(shè)施的性能。

        3 市政橋梁隔震設(shè)計技術(shù)分析

        3.1 隔震裝置的設(shè)計

        在市政橋梁隔震設(shè)計過程中,隔震裝置設(shè)計作為其中非常關(guān)鍵的部分,主要以隔震裝置設(shè)計和結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計為主。這其中隔震裝置設(shè)計作為最為關(guān)鍵的部分,在實踐操作過程中通常會采用彈性反應(yīng)譜法來進(jìn)行具體的設(shè)計。但在具體設(shè)計時由于選擇的計算方法不同,也會導(dǎo)致設(shè)計細(xì)節(jié)、設(shè)計規(guī)范等方面存在一定的差異,在設(shè)計時隔震裝置等效剛度和阻尼作為計算的重點,對于一些技術(shù)難度較大的市政橋梁工程,往往會選擇時程方式來完成具體的計算工作。應(yīng)用彈性反應(yīng)譜法在橋梁隔震設(shè)計中進(jìn)行應(yīng)用,其不僅與當(dāng)前規(guī)范計算法相符,而且整個計算過程十分簡明,運算方法較為簡單。特別是利用彈性反應(yīng)譜法進(jìn)行橋梁隔震設(shè)計過程中,還能夠?qū)崿F(xiàn)對隔震裝置的形態(tài)、功能、作用、變形等方面的有效維護(hù),對市政橋梁施工質(zhì)量具有較好的保障作用。endprint

        在具體設(shè)計人員進(jìn)行橋梁隔震裝置設(shè)計時,需要依托于橋梁工程的設(shè)計原理及設(shè)計原則,針對橋梁橋墩的剛度特征和橋梁的結(jié)構(gòu)類型來選擇適宜的隔震裝置。同時設(shè)計人員還要準(zhǔn)確評估和判斷地震發(fā)生時橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)程度,這樣通過對隔震裝置進(jìn)行優(yōu)選擇,可以在震動發(fā)生時充分的發(fā)揮出隔震裝置的隔震、消震和減震的功效,實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)主體變形和錯位情況的有效控制,全面提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        3.2 加強(qiáng)細(xì)節(jié)構(gòu)造設(shè)計

        細(xì)節(jié)決定成敗的思想不僅在服務(wù)領(lǐng)域得到證實,橋梁的設(shè)計施工也要遵循這一思想,橋梁隔震設(shè)計也需要善于從細(xì)節(jié)出發(fā),把握細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)細(xì)節(jié)設(shè)計。因為整個橋梁結(jié)構(gòu)中,細(xì)節(jié)往往會影響橋梁梁體構(gòu)造的牢固度、安全性,一些關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮著對橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固作用。細(xì)節(jié)部分則側(cè)重指的是橋梁隔震防護(hù)中的連續(xù)性與協(xié)調(diào)性,這其中也涵蓋隔震裝置的細(xì)節(jié)構(gòu)造。常見的關(guān)鍵細(xì)節(jié)部分主要有:橋面與支架間的鏈接縫、橋墩與柱間的鏈接縫等等。可以說橋梁工程的設(shè)計能否從細(xì)節(jié)處把關(guān),是直接影響橋梁工程質(zhì)量的主要因素。

        3.3 立足整體,優(yōu)化設(shè)計

        市政橋梁作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施,并代表著城市的形象,為了確保市政橋梁結(jié)構(gòu)的牢固性和穩(wěn)定性,在市政橋梁設(shè)計時應(yīng)用隔震設(shè)計,可以有效的提升橋梁的抗震能力。而且通過隔震設(shè)計,還能夠進(jìn)一步提高市政橋梁結(jié)構(gòu)的美觀度。因此在當(dāng)前市政橋梁建設(shè)過程中,需要重視隔震設(shè)計的應(yīng)用,并在具體設(shè)計過程中,針對隔震設(shè)計中的一些細(xì)節(jié)和關(guān)鍵性部位要進(jìn)行嚴(yán)格控制,優(yōu)選出于隔震裝置的類型、隔震設(shè)計方案,以此來優(yōu)化隔震設(shè)計的質(zhì)量,充分的發(fā)揮出市政橋梁隔震設(shè)計的功能,有效的降低地震發(fā)生時對橋梁所帶來的危害。

        4 結(jié)束語

        在現(xiàn)代化城市發(fā)展過程中,市政橋梁作為城市發(fā)展過程中非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施,不僅承載著城市的交通運輸,而且與城市的形象和發(fā)展息息相關(guān),因此要對市政橋梁的建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。將隔震技術(shù)應(yīng)用在市政橋梁設(shè)計中來,可以有效的提高橋梁的整體抗震性能,確保橋梁使用過程中的安全性和穩(wěn)定性,更好的促進(jìn)我國公路交通事業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展,為城市的更快更好發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]王雪峰.市政橋梁工程中的隔震設(shè)計技術(shù)[J].科技傳播,2014,17.

        [3]張雪峰.市政橋梁設(shè)計中隔震設(shè)計的探討[J].黑龍江科技信息,2013,09.

        [4]尹凱,佟學(xué)森.市政橋梁設(shè)計中隔震設(shè)計的探討[J].城市建筑,2014,02.

        [5]曾慶霞.芻議市政橋梁設(shè)計中的隔震設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(27):255.endprint

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