姜良廣
(株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司,湖南 株洲 412000)
目前,隨著我國科技的不斷進(jìn)步,致使我國橋梁發(fā)展技術(shù)逐漸變大,因此一些地區(qū)對(duì)抗震的需求也越來越強(qiáng),尤其是一些地震發(fā)生較為頻繁的地帶,控制橋梁的設(shè)計(jì)尤為重要,因?yàn)槠渲饕绊懼拐鹦Ч詼p隔震支座是連接橋梁結(jié)構(gòu)的根本,對(duì)橋梁抗震有著非常顯著的作用。本文主要探討的是橋梁減隔震支座存在的重要問題,從而能更進(jìn)一步的為橋梁減隔震支座做出更有意義的研究措施。
在橋梁施工過程中,由于橋梁減隔震支座是工程結(jié)構(gòu)上的主要受力點(diǎn),不僅要傳遞構(gòu)件產(chǎn)生的內(nèi)力,而且需要適應(yīng)因外界環(huán)境溫差變化形成混凝土收縮問題,同時(shí)要確保橋梁上下部結(jié)構(gòu)之間的受力點(diǎn)是否均衡,要以實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)的計(jì)算為便準(zhǔn)。近年來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越好,人們的生活水平也有所提高,因此抗震減災(zāi)工程也備受人們的關(guān)注和重視,核心橋梁作為上下結(jié)構(gòu)的主要受力點(diǎn),其最重要的功能就是承受核心橋梁支座。橋梁施工時(shí),為了使減隔震支座遠(yuǎn)離震動(dòng)頻率,因此減隔震橋梁可利用減隔震支座的結(jié)構(gòu)來延長周期。盡管可以延長周期結(jié)構(gòu),但也會(huì)存在問題,比如:會(huì)持續(xù)增加結(jié)構(gòu)位移,因此為了防止位移,應(yīng)增加阻尼程度,以此來減少位移。如圖1 所示。
圖1 減隔震體系工作原理
在整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)中,其中橋梁減隔震支座在整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)組成中占據(jù)重要作用,不僅如此,橋梁減隔震支座是和其他橋梁結(jié)構(gòu)連接在一起的,同時(shí),在參與制作橋梁減隔震支座的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)全方面考慮到地震時(shí)給人們帶來的災(zāi)難和困境,不允許有整體或部分損壞的事情發(fā)生,另外,地震過后橋梁還應(yīng)承擔(dān)一定的殘余承載力量。因此在設(shè)計(jì)建造橋梁減隔震支座的結(jié)構(gòu)過程中,其實(shí)際的抗震能力應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)卣鎸?shí)的地震級(jí)別,此外具體的使用情況不被受到限制。在設(shè)計(jì)抗震橋梁的過程中,對(duì)結(jié)構(gòu)部件的損壞在承受范圍內(nèi)時(shí),完全不需要更換其內(nèi)容。
橋梁減隔震支座的功能需求很多,因此在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)充分滿足其必需條件,不僅如此,還要嚴(yán)格按照規(guī)定的橋梁壽命要求來完成,根據(jù)偏差值的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造。在使用橋梁減隔震支座時(shí),設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)方便工作人員平常的檢測(cè)及維護(hù)。
在設(shè)計(jì)制造橋梁減隔震支座的結(jié)構(gòu)連接位置時(shí),充分將橋梁減隔震支座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容相融合。
1) ULS(破壞極限狀態(tài)) 的要求,橋梁結(jié)構(gòu)的連接部分與隔震支座之間具有充分的穩(wěn)定性。在破壞極限狀態(tài)下,橋梁減隔震支座的配置足以抵抗地震帶來的災(zāi)害,除熔斷保護(hù)裝置外,其他任何部件都不能出現(xiàn)意外情況,結(jié)構(gòu)部件收到損壞時(shí),相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)更換。此外,橋梁的減隔震支座在正常運(yùn)行的情況下,其所承載的能力應(yīng)超過自身,這是為了預(yù)防在地震之后將損害降低到最小。
2) 正常使用極限狀態(tài)要求,在極限狀態(tài)下,橋梁性能可正常使用,橋梁的減隔震支座與結(jié)構(gòu)連接處,要一直保持可正常使用的狀態(tài),因此在測(cè)試減隔震支座對(duì)地震的作用時(shí)對(duì)其性能應(yīng)做充分考慮和分析。由于橋梁支座的性能強(qiáng)大,因此在地震后,對(duì)其受到的影響極小,并為對(duì)支座的隔振性失去功效,所以需要對(duì)支座性能進(jìn)行及時(shí)維護(hù)。為了能更有效的滿足橋梁性能,可利用部分結(jié)構(gòu)區(qū)域的作用,在使用減隔震支座時(shí)應(yīng)利用相關(guān)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)的目的主要是對(duì)減隔震支座的使用情況進(jìn)行研究。
為了更合理的設(shè)計(jì)出橋梁地震內(nèi)容,首要任務(wù)就是要對(duì)地震的所在區(qū)域進(jìn)行安全評(píng)估,并根據(jù)地震測(cè)量?jī)x對(duì)地震的移動(dòng)速度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,接著根據(jù)橋梁的地震級(jí)別、土壤類別等相關(guān)因素進(jìn)行分析加速度反應(yīng)及相關(guān)的地震波,另外應(yīng)充分利用雙線特征曲線,對(duì)橋梁的地震時(shí)程進(jìn)行探究。因此在設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)時(shí),其使用的減隔震支座應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定對(duì)其進(jìn)行出廠測(cè)評(píng),以確保減隔震支座的合格功效。在嚴(yán)格生產(chǎn)減隔震支座時(shí),由于其本身的性能上會(huì)存在一些偏差值,因此長期使用的話,會(huì)根據(jù)環(huán)境的變化及使用時(shí)的磨損情況使減隔震支座收到一些影響,容易造成減隔震支座的出現(xiàn)偏差,這些問題都會(huì)對(duì)橋梁減隔震支座功效造成一定影響,根據(jù)以上問題分析,在橋梁減隔震設(shè)計(jì)中要將外界因素所產(chǎn)生的變異加到設(shè)計(jì)中來,這是所有橋梁設(shè)計(jì)師都應(yīng)考慮的實(shí)際問題。
根據(jù)以上內(nèi)容總結(jié)出,要想有個(gè)較強(qiáng)的減隔震支座必須具備以下幾種特效:首先支座的承載力要強(qiáng);其次要有長期耗能性;最后要適合溫度、車輛動(dòng)荷載與保持減隔震支座的穩(wěn)定性?,F(xiàn)如今,隨著我國科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展,人們對(duì)地震的特性做了精確分析,目前,根據(jù)新材料、新工藝、新的減隔震設(shè)計(jì)的不斷革新,想要加強(qiáng)減隔震支座的功效,就必須創(chuàng)新出一個(gè)新的設(shè)計(jì)觀念,進(jìn)而為我國的橋梁減隔震支座制定出合理的使用條件,從而能更規(guī)范更嚴(yán)格的使用橋梁減隔震支座。