徐劍
地震屬于一種自發(fā)現(xiàn)象,近年來發(fā)生地震的地區(qū)也在不斷的擴(kuò)大,一旦發(fā)生很有可能會(huì)對橋梁的結(jié)構(gòu)造成一定的影響,為了確保橋梁工程的安全、可靠性必須要強(qiáng)化橋梁隔震設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)橋梁隔震設(shè)計(jì)的有效運(yùn)用。
現(xiàn)階段,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通行業(yè)在這幾年也得到了相應(yīng)的發(fā)展,在整個(gè)橋梁工程中其隔振性能作為關(guān)鍵環(huán)節(jié),必須給予足夠重視,此外也要通過不斷地優(yōu)化橋梁工程隔振設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)提升橋梁工程隔振性能的目的。本文主要對橋梁工程隔震技術(shù)的原理和技術(shù)特征及其具體要點(diǎn)等方面進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。
橋梁工程隔振技術(shù)及其設(shè)計(jì)形式在這幾年得到了迅速的發(fā)展,隔振設(shè)計(jì)的主要基本原理是為了能夠在地震發(fā)生時(shí),減少對橋梁工程造成影響,以進(jìn)一步達(dá)到降低主體結(jié)構(gòu)免損害以及提升橋梁抗震性能的目的。為了能夠進(jìn)一步地提升橋梁工程主體結(jié)構(gòu)的抗震性能,在對橋梁工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須要通過不斷優(yōu)化橋梁工程的隔振設(shè)計(jì)形式,來達(dá)到提高橋梁工程的抗變形能力以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,與此同時(shí)也可以通過運(yùn)用防震設(shè)計(jì)形式或者柔性裝置來減少水平地面運(yùn)動(dòng)和橋梁工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián),一旦發(fā)生地震或其他災(zāi)害時(shí),地面反應(yīng)加速度會(huì)顯著地高于橋梁工程的反應(yīng)加速度,如此一來能夠達(dá)到橋梁工程結(jié)構(gòu)免遭損害的目的。此外,將隔震設(shè)計(jì)方式運(yùn)用于橋梁工程設(shè)計(jì)中能夠消除由于地震災(zāi)害帶來的負(fù)面影響,如若在地震災(zāi)害產(chǎn)生時(shí),其能量會(huì)不斷地往橋梁工程的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,此時(shí)地震災(zāi)害的負(fù)面作用力也會(huì)由此大大減小,橋梁工程隔震結(jié)構(gòu)如下圖所示。
橋梁工程隔震結(jié)構(gòu)示意圖
為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供強(qiáng)有力的支撐是橋梁工程隔震設(shè)計(jì)中最為主要的目的,在進(jìn)行橋梁工程結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計(jì)時(shí),必須要對橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)獨(dú)立安裝隔震設(shè)備,需注意的是,必須要使用柔性支柱,從而完成對結(jié)構(gòu)的保護(hù),進(jìn)而達(dá)到減少橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件免受損害。
在隔震設(shè)計(jì)中隔震裝置作為其中最為基礎(chǔ)的內(nèi)容,必須要加強(qiáng)對隔震設(shè)備等效阻尼和等效剛度的計(jì)算進(jìn)而選用適宜的隔震裝置。除此之外,在進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)除了基礎(chǔ)的隔震裝置外還有輔助的附屬結(jié)構(gòu),同樣在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須要對其細(xì)部設(shè)計(jì)做到足夠的精細(xì)化,以此來提高橋梁工程的抗震性能。其附屬結(jié)構(gòu)主要包含了以下幾種,即伸縮縫裝置、有限位裝置和防水落梁裝置。
第一,針對傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)必須要不斷加以改進(jìn)和完善,并且要做到與時(shí)俱進(jìn),提高整個(gè)橋梁工程的抗震效果。可以通過加以優(yōu)化隔震支座來達(dá)到優(yōu)化橋梁整體應(yīng)用結(jié)構(gòu)的目的,進(jìn)而降低橋梁的工程造價(jià)和橋梁建造的形變環(huán)節(jié),此外也要盡可能地減少外界因素對橋體結(jié)構(gòu)造成的影響。
第二,通過不斷地優(yōu)化橋梁隔震設(shè)計(jì)以及加強(qiáng)橋梁隔震設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠?qū)⒌卣鹆τ行У剡M(jìn)行分解,進(jìn)而達(dá)到保護(hù)橋梁地基的目的。橋梁隔震設(shè)計(jì)主要是指將隔震層設(shè)計(jì)在橋梁地基和橋梁的上部結(jié)構(gòu)之間,如此能夠?qū)蛄浩鸬搅己玫闹我约氨Wo(hù)作用。與此同時(shí),橋梁隔震設(shè)計(jì)的優(yōu)化也能夠控制橋梁的橫向剛度,進(jìn)而提升橋梁工程的綜合效益。
橋梁主要是起到了一個(gè)連接的作用,其重要性不言而喻。所以在對橋梁工程進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)必須要科學(xué)、合理地進(jìn)行設(shè)計(jì),進(jìn)而提高整個(gè)橋梁工程的安全性能以及抗震性能,為此可以從以下幾點(diǎn)做起。首先,必須要做好充分的準(zhǔn)備工作。橋梁的抗震性能會(huì)受到諸多因素的影響,其中包括地質(zhì)、氣候以及人為等因素,所以在進(jìn)行橋梁隔震設(shè)計(jì)時(shí)必須要對上述影響因素進(jìn)行充分的調(diào)查,并且只有在得到精準(zhǔn)的勘察數(shù)據(jù)后才能準(zhǔn)確地計(jì)算出橋梁的隔震設(shè)計(jì)周期。其次,強(qiáng)化橋梁隔震裝置的使用穩(wěn)定性。隔震裝置在橋梁的隔震設(shè)計(jì)中起到了至關(guān)重要的作用,所以必須要予以足夠的重視。在對橋梁隔震裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中一旦發(fā)現(xiàn)橋梁的上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了移位現(xiàn)象,那么則表明橋梁的安全性受到了影響,很有可能會(huì)引發(fā)安全事故,所以為了能夠進(jìn)一步確保抗震裝置的有效性必須要不斷完善有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而能設(shè)計(jì)出高性能的隔震裝置。最后,優(yōu)化橋梁的隔震性能。在對橋梁工程隔震性能進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照有關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì),以確保符合實(shí)際需求,與此同時(shí),具有抗震性能的橋梁工程的抗震設(shè)計(jì)強(qiáng)度必須要優(yōu)于其他的普通橋梁。
在整個(gè)橋梁工程中,隔震裝置所發(fā)揮的作用不可替代,它也是強(qiáng)化整體橋梁工程隔震性能的重要基石,為此相關(guān)設(shè)計(jì)人員為了能夠確保橋梁具有良好的抗震性能,就必須要不斷優(yōu)化隔震裝置的設(shè)計(jì),依照橋梁隔震裝置的特點(diǎn)可以將橋梁隔震裝置分為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和隔震裝置的設(shè)計(jì)。本文主要針對這兩種設(shè)計(jì)方式進(jìn)行了重點(diǎn)的分析,具體如下。第一,隔震裝置的設(shè)計(jì)。在整個(gè)橋梁工程隔震設(shè)計(jì)中,其隔震裝置作為核心設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須要予以相應(yīng)的重視,一般而言,彈性反應(yīng)譜法在目前所有的隔震裝置設(shè)計(jì)方法中是應(yīng)用最為廣泛且效果最佳的設(shè)計(jì)方法,其優(yōu)點(diǎn)主要在于符合相關(guān)的法律法規(guī),且計(jì)算方式較為簡單易懂,一旦自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),也不會(huì)輕易發(fā)生變形,所以這也是相關(guān)隔震設(shè)計(jì)人員采用彈性反應(yīng)譜法來設(shè)計(jì)隔震裝置的主要原因。
第二,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。其隔震裝置內(nèi)部細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理也會(huì)對橋梁的抗震性能及其安全性能產(chǎn)生一定的影響,它也是隔震裝置設(shè)計(jì)中最為重要的環(huán)節(jié)之一。為了能夠設(shè)計(jì)出具有高性能的抗震橋梁工程,這就對相關(guān)的設(shè)計(jì)人員提出了更加高的要求,必須要加強(qiáng)隔震裝置內(nèi)部細(xì)節(jié)的構(gòu)造設(shè)計(jì),以此來達(dá)到提高隔震裝置抗震性能的目的。就目前而言,在現(xiàn)代橋梁工程中,防落梁裝置和伸縮縫裝置是最為常見的,同時(shí)也是必不可少的抗震裝置,但是由于我國在起步上就要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于某些發(fā)達(dá)國家,所以在設(shè)計(jì)的過程中難免會(huì)存在較多問題,針對設(shè)計(jì)中存在的問題必須要正確對待,并且找出切實(shí)可行的解決措施,進(jìn)而科學(xué)、合理地對其內(nèi)部細(xì)節(jié)構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),如此能夠進(jìn)一步地提高其抗震性能。
綜上所述,就目前而言,做好隔震設(shè)計(jì)在橋梁工程設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用,特別是針對現(xiàn)代橋梁的設(shè)計(jì),雖然我國在許多方面仍然存在諸多的不足之處,但是只要通過不懈的努力,必然會(huì)促使隔震技術(shù)所發(fā)揮的作用越發(fā)明顯??茖W(xué)、合理的橋梁工程隔振技術(shù)可以有效地降低地震災(zāi)害對橋梁造成的損害。