梅晨星

交通網(wǎng)絡(luò)是城市之間運(yùn)輸?shù)闹饕傻?，保障運(yùn)輸?shù)耐〞呈墙煌ㄊ聵I(yè)中首要任務(wù)。結(jié)合近些年地震災(zāi)害的情況表明，交通網(wǎng)絡(luò)在地震災(zāi)害起到關(guān)鍵性的作用。地震會(huì)直接破壞道路橋梁，導(dǎo)致影響了災(zāi)害搶修的工作，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。所以說(shuō)增強(qiáng)并改善橋梁抗震能力較為重要。針對(duì)這一問(wèn)題，在橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)是較好的措施，其能夠提升橋梁工程的質(zhì)量，并改良橋梁抗震效能。

1 地震造成橋梁損毀的主要部位

1.1 橋梁上部結(jié)構(gòu)

地震時(shí)，橋梁的上部結(jié)構(gòu)容易受到震害的影響與破壞，造成橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁混凝土脫落和裂縫等狀況，有可能會(huì)引起橋梁發(fā)生位移。例如梁式結(jié)構(gòu)的橋梁而言，其上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題主要是蓋梁寬度之上；有些梁式結(jié)構(gòu)橋梁因蓋梁寬度不足，在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，橋梁上部活動(dòng)的節(jié)點(diǎn)，因受到地面運(yùn)動(dòng)就會(huì)引起梁體與落梁兩者之間出現(xiàn)撞擊，造成橋梁嚴(yán)重受破壞。

1.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)

發(fā)生地震時(shí)，會(huì)影響到橋梁下部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使得橋臺(tái)、橋墩以及系梁受的破壞有著不同的程度，致使橋梁所具備的功能受到了影響。特別是下部結(jié)構(gòu)差的橋梁，由于自身慣性與支座在地震作用力下，很容易出現(xiàn)變形或開(kāi)裂的情況，使得整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)被破壞。

1.3 橋梁支座結(jié)構(gòu)

由于橋梁支座結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能不夠，在地震災(zāi)害時(shí)這個(gè)部位也很容易受到破壞。在橋梁設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有全面考慮抗震能力，抗震性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。比如橋梁支座選材質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，或是橋梁支座連接等構(gòu)造不穩(wěn)定，這些因素都大大降低了橋梁的質(zhì)量。因此，在強(qiáng)大的地震時(shí)，橋梁的支座發(fā)生了變形，甚至出現(xiàn)螺絲剪斷、螺絲拔出和支座脫落的現(xiàn)象，進(jìn)而橋梁嚴(yán)重?fù)p壞。

2 隔震設(shè)計(jì)的基本原則

（1）橋梁隔震設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員必須了解與掌握橋梁建設(shè)區(qū)域的天氣氣候、地質(zhì)以及地基情況，對(duì)這些資料全面收集與綜合分析，這樣才能更好的保證橋梁隔震設(shè)計(jì)有效性與適應(yīng)性。

（2）橋梁隔震設(shè)計(jì)前期，設(shè)計(jì)人員要做到對(duì)整個(gè)橋梁工程全面考察工作，首先要確認(rèn)橋梁使用的年限；其次結(jié)合并參照以往的設(shè)計(jì)方案，對(duì)橋梁各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析驗(yàn)證；最后合理選擇適應(yīng)的位置進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)，且保證隔震設(shè)計(jì)在橋梁中起到應(yīng)有的作用。

（3）在抗震裝置的選擇上，要做到合理性和科學(xué)性，以遵循適宜為原則，保證橋梁結(jié)構(gòu)和隔震結(jié)構(gòu)兩者之間有著較為高的匹配度，同時(shí)也要滿足及達(dá)到橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)相關(guān)方面的需求。

（4）隔震設(shè)計(jì)完成之后，橋梁部分結(jié)構(gòu)在受到地震影響的情況下會(huì)出現(xiàn)一定的位移，為此，需要及時(shí)調(diào)整橋梁的結(jié)構(gòu)，保障橋梁的使用安全。

3 隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 隔震裝置

橋梁隔震設(shè)計(jì)過(guò)程中，隔震裝置的布設(shè)位置至關(guān)重要。就目前為言，隔震裝置設(shè)計(jì)方法有時(shí)程分析法和彈性反應(yīng)譜設(shè)計(jì)法兩種較為常用的。針對(duì)這兩種方法在不同國(guó)家使用的規(guī)范也不統(tǒng)一，差異在于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和相關(guān)計(jì)算公式這兩大塊。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員以橋梁所在區(qū)域的實(shí)際情況決定，對(duì)于隔震裝置會(huì)選用不同的計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)。隔震設(shè)計(jì)是對(duì)橋梁的抗震性能措施的重要保障，抗震設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系與取決于整座橋梁的質(zhì)量以及使用的安全可靠性。隔震裝置的振幅影響到橋梁抗震能力，因此設(shè)計(jì)人員必須將隔震裝置最大振幅深入分析，在此基礎(chǔ)上再選擇合適科學(xué)的設(shè)計(jì)方法。針對(duì)某些區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者是不規(guī)則隔震裝置設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以選用時(shí)程分析法，把這些周期問(wèn)題考慮在內(nèi)。另外，在隔震裝置的彈性等各方面性能問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需注意隔震裝置的彈性變化范圍，確保隔震裝置有一個(gè)良好的彈性，進(jìn)而提升橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全性。然而目前在橋梁隔震設(shè)計(jì)過(guò)程中彈性反應(yīng)譜法使用較為廣泛，該方法優(yōu)點(diǎn)在于操作方便、計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單，以及規(guī)范性較為高。

在此筆者主要介紹了兩種隔震裝置：①擺式滑動(dòng)摩擦支座：其是利用地面和橋面摩擦產(chǎn)生隔震的效果。若橋梁建設(shè)中選用擺式滑動(dòng)摩擦支座時(shí)，必須了解橋梁所在地地震時(shí)震動(dòng)周期，只有掌握好這些資料，才能更好地發(fā)揮出其減震應(yīng)有的作用。此裝置由于受到技術(shù)條件的制約，平時(shí)應(yīng)用極少。②鉛芯橡膠支座：這種隔震裝置在橋梁建設(shè)應(yīng)用比較廣泛。在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員要綜合考慮鉛芯材料經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題。鉛芯材料有點(diǎn)較高的剪切剛度和較強(qiáng)的彈塑性以及較強(qiáng)的抗疲勞性能，特別鉛芯材料在使用狀態(tài)較為穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)變形情況。

3.2 附屬結(jié)構(gòu)

橋梁的隔震裝置主要是在發(fā)生地震時(shí)進(jìn)行隔震作用，僅靠隔震裝置難以完全并徹底隔斷地震，為此，在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅僅要高度重視隔震設(shè)計(jì)，也要綜合考慮引進(jìn)其他技術(shù)，輔助使用其他設(shè)計(jì)方法。雖然附屬結(jié)構(gòu)是一種附屬設(shè)備，但是其能給隔震設(shè)計(jì)帶來(lái)良好的附屬效果，附屬結(jié)構(gòu)在橋梁設(shè)計(jì)當(dāng)中也起到至關(guān)重要的作用，也是設(shè)計(jì)中不可缺少的內(nèi)容。這些附屬結(jié)構(gòu)包括限位裝置與伸縮縫及防落梁裝置等。經(jīng)相關(guān)部門(mén)研究表明，橋梁隔震設(shè)計(jì)和附屬結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造取決于橋梁的隔震效果以及對(duì)地震能量的吸收能力。但是很多設(shè)計(jì)人員未能夠注意到附屬結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的重要性，而忽視細(xì)部設(shè)計(jì)，計(jì)算方法復(fù)雜，直接影響橋梁結(jié)構(gòu)隔震與抗震效果。結(jié)合實(shí)踐表明，隔震細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要保持其有著較好的連續(xù)性，確保附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擁有一個(gè)良好的質(zhì)量。

3.3 橋梁上部結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行橋梁隔震設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員要確保橋梁隔震體系具有協(xié)調(diào)性與整體性。針對(duì)橋梁的頂部設(shè)計(jì)工作，梁體結(jié)構(gòu)的選用以剛度適宜為基本原則，正常情況下，可以選用整體混凝土板塊結(jié)構(gòu)，對(duì)于混凝土澆筑層的厚度而言，必須控制在于5cm之上，方能確保梁體結(jié)構(gòu)的荷載平衡。隔震支座的橫豎梁體一般可以選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

3.4 橋梁下部結(jié)構(gòu)

橋梁下部結(jié)構(gòu)是整座橋梁工程重中之重部分，起到支撐的作用。其包含了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、橋墩結(jié)構(gòu)還有配套工程等。在橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要系統(tǒng)全面地測(cè)量并計(jì)算橋梁工程，例如下部結(jié)構(gòu)的垂直向力、水平向力等方面的測(cè)試與計(jì)算。與此同時(shí)，橋梁地基結(jié)構(gòu)的隔震設(shè)計(jì)必須根據(jù)各個(gè)區(qū)域的實(shí)際情況，并遵循相關(guān)規(guī)定進(jìn)行隔震級(jí)別設(shè)計(jì)。在橋梁工程中，下部結(jié)構(gòu)主要包括橋墩結(jié)構(gòu)、橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及其他配套工程等。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，橋梁隔震設(shè)計(jì)在整個(gè)橋梁設(shè)計(jì)工作中占據(jù)著重要的地位，隔震設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣取決于整座橋梁工程的質(zhì)量。因此，為了更好地提高橋梁工程的抗震與隔震能力，需要廣大從事橋梁工作者與科研人員，在不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，并共同創(chuàng)新出更好的技術(shù)，更好地為我國(guó)橋梁建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。