周萬平

鐵建中原工程有限公司 河南 鄭州 450000

1 研究背景

我國近年來大力發(fā)展交通事業(yè)，其中鐵路建設(shè)更是投入資金力度較大，我國鐵路的總里程在持續(xù)的大幅度上升，目前就高速鐵路的總里程已經(jīng)達(dá)數(shù)萬公里。由于鐵路在建設(shè)中也會占用大量土地資源，為了節(jié)約土地資源，在高速鐵路建設(shè)領(lǐng)域里運(yùn)用了“以橋代路”的建設(shè)理念，如此便能夠利用充分的空間位置并且還能夠減少繞行，這不僅僅能夠節(jié)約土地資源，還能夠加快鐵路的運(yùn)輸效率，符合我國鐵路運(yùn)輸量大的特點(diǎn)，也能間接的為每年的春運(yùn)等高峰提供便利。鐵路橋梁建設(shè)已經(jīng)成為國家鐵路發(fā)展的重要策略，橋梁在線路所占的比例越來越大，目前保守估計已經(jīng)有七成以上，隨著其整體量的增大，其涌現(xiàn)出的問題也越來越多。為了提升鐵路客運(yùn)的安全性與舒適度，在進(jìn)行鐵路橋梁設(shè)計和建設(shè)的時候，無論是上部梁體，還是下部橋墩，甚至是基礎(chǔ)均非常重視結(jié)構(gòu)剛度的強(qiáng)化。但是剛化并不是完全有利于列車的安全與舒適性能，就抗震層面來說，過大的剛度會使地震所引發(fā)的后果更加惡劣，故有必要對鐵路橋梁的減震性能進(jìn)行研究，在本文中將針對支座減震技術(shù)進(jìn)行探討。

2 鐵路橋梁支座設(shè)計要求

一．設(shè)計的時候不能完全只是考慮固定的橋梁自重以及車道荷載等顯而易見的因素，還需要對一些特殊的情況進(jìn)行考慮，例如地震與洪水等自然因素在設(shè)計的時候也應(yīng)該考慮在內(nèi)，以此避免超出荷載。若對此類特殊情況進(jìn)行詳細(xì)的考慮分析，那么災(zāi)害一經(jīng)發(fā)生便會引發(fā)極為嚴(yán)重的后果。二.在參考靜定結(jié)構(gòu)的時候，必須要對鋼軌、鐵路、道床間的相互作用進(jìn)行考慮，且要注意其荷載傳遞的形式為縱向。若在設(shè)計的時候不對其進(jìn)行縱向傳遞考慮，那么在實(shí)際中可能會引發(fā)錯位等問題，隨即支座系統(tǒng)的效果便會減弱。三.在發(fā)生自然災(zāi)害、地震時，由于巨大推力的作用會使橋墩、橋跨存在移位變動。

3 在實(shí)際的運(yùn)作過程中，鐵路橋梁支座遇到的問題

雖然鐵路橋梁支座運(yùn)用了很長一段時間，但仍然存在著不少的問題，例舉如下：一.支座螺栓是對支座進(jìn)行固定的重要部件，但是可能在地震災(zāi)害中由于橋位錯動產(chǎn)生的巨大力量而致使支座螺栓發(fā)生破壞，如此其使用性能便大打折扣，會導(dǎo)致出現(xiàn)上下盤錯位，嚴(yán)重時會造成安全事故。二.橋墩等位置在地震中產(chǎn)生裂縫也是常見的現(xiàn)象，且有很多情況使裂縫過寬 ，甚至裂縫已經(jīng)把橋墩貫穿，存在部分地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)掉落或者崩塌，這會對橋梁的安全使用構(gòu)成重大威脅，雖然橋梁檢測技術(shù)已經(jīng)廣泛使用，但是這仍然不能完全保證橋梁使用的安全性，其依舊存在一定的隱患，不利于橋梁的持續(xù)運(yùn)營。由此看來傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計存在比較多的問題，針對此些問題必須對此進(jìn)行科學(xué)的研究，并以系列的研究成果為基礎(chǔ)，以此產(chǎn)生科學(xué)合理的抗震設(shè)計，從而保證橋梁的運(yùn)行安全。

4 鐵路橋梁支座減震原理、設(shè)計理念、方法

支座減震是進(jìn)行抗震采取的重要手段，利用支座進(jìn)行減震也存在不同的理論基礎(chǔ)，由此也衍生了不同的減震技術(shù)，主要涵蓋了減隔震技術(shù)、延性抗震技術(shù)。前者就是采取相應(yīng)的措施使地面震動對上部的力量盡量減小，從而實(shí)現(xiàn)地震對橋梁結(jié)構(gòu)的破壞最小化。后者是利用支座的延性進(jìn)行抗震設(shè)計，這是由于地震所施加給橋梁的能力是基本固定的，支座的延性能夠吸收很多地震所產(chǎn)生的能量，從而使施加在橋梁內(nèi)部測得能量減少，致使地震對橋梁結(jié)構(gòu)的破壞達(dá)到最小，從而達(dá)到保護(hù)橋梁的目的。

5 通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步測試鐵路橋梁支座減震效果

5.1 有針對性的進(jìn)行減震效果測試

有針對性的進(jìn)行減震效果測試是提升其性能的重要方法，通過此針對性的研究能夠?qū)ο到y(tǒng)的每個方向進(jìn)行分析，從而構(gòu)建完整的減震系統(tǒng)。在測試?yán)锩?，選擇橡膠支座進(jìn)行減震性能的測試，主要是對列車在行進(jìn)的過程里面對采用此種類型橋梁的振動進(jìn)行觀察，確定其振動情況是不是在合理的范圍之內(nèi)，同時利用相關(guān)儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研發(fā)新型減震系統(tǒng)，改善其不合理的系統(tǒng)。

5.2 采用兩種方法進(jìn)行減震效果測試

1.實(shí)驗(yàn)中在各項(xiàng)數(shù)據(jù)相同的橋梁中設(shè)置兩支座進(jìn)行對照試驗(yàn)，以此保證影響的變量只存在一個，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。采用的變量是：有橡膠支座，無橡膠支座，在相關(guān)測量儀器安裝就位后對橋梁進(jìn)行超負(fù)荷沖擊，模擬等對橋梁造成極大擾動的情況，通過直觀的感受與測量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后選經(jīng)過綜合分析選擇出究竟哪種支座在此運(yùn)用能使橋梁的減震性能達(dá)到最好。

2.采用沖擊振動法，選擇對橋梁不同的位置進(jìn)行振動，進(jìn)而模擬出各種情況下的振動效果。如此便能夠進(jìn)一步判斷在有橡膠支座與無橡膠支座兩種情況下哪種抗震效果最好。并且也是經(jīng)過自身體會與相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷。在兩種方法進(jìn)行減震效果測試表明：在鐵路橋梁支座的減震系統(tǒng)里面，各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)砼一致表明采用有橡膠支座的減震效果明顯優(yōu)于不采用橡膠支座的系統(tǒng)，然而在測試?yán)锩嬉泊嬖诹硗庖蛩氐挠绊懶Ч?。因此，在以后的研究、設(shè)計中，橡膠支座是最佳的選取材料，在相互因素的結(jié)合考慮下，才能研發(fā)出更加具有減震效果的支座系統(tǒng)。

6 結(jié)語

靜力結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，在鐵路橋梁支座減震系統(tǒng)里面得到了廣泛的使用，然而因?yàn)槭艿杰壍?、列車、道床之間的相互影響、作用，由此對其為了使其滿足這些影響和作用，其設(shè)計也變得相當(dāng)復(fù)雜。所以在進(jìn)行設(shè)計的時候要對各方面的影響因素進(jìn)行綜合考慮。不能僅僅考慮簡單的一部分，爭取對各影響因素進(jìn)行全方位的思考，不僅僅能抓到重點(diǎn)，也能夠不忽略次要，做到統(tǒng)籌規(guī)劃，穩(wěn)定全局的目標(biāo)。本文在支座設(shè)計方法、理念、原理的背景下，研究了鐵路橋梁支座減震作用，在設(shè)計過程里面，一定要考慮除了基本的結(jié)構(gòu)以外，補(bǔ)充系列零部件進(jìn)行補(bǔ)償、適應(yīng)橋梁支座的特殊要求，達(dá)到支座最佳優(yōu)越性，存在減震的作用。