何榮飛 馮勇
摘 要:在我國(guó)橋梁抗震技術(shù)當(dāng)中,減隔震技術(shù)受到了極大的關(guān)注和實(shí)際應(yīng)用?;诖耍疚闹饕墙Y(jié)合山區(qū)公路橋梁的特殊情況,并全方位的分析了當(dāng)前現(xiàn)有的抗震對(duì)策對(duì)于山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)際影響,并說明減隔震技術(shù)在山區(qū)橋梁抗震對(duì)策中的主要地位。筆者從減隔震技術(shù)的原理作為入手點(diǎn),并開展具有針對(duì)性的技術(shù)研究,以期望減隔震技術(shù)在我國(guó)山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用得到大量的推廣,保障橋梁的穩(wěn)定性和安全性。
關(guān)鍵詞:減隔震技術(shù);山區(qū)橋梁;實(shí)際設(shè)計(jì);應(yīng)用
在一定程度上伴隨著我國(guó)山區(qū)交通的基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展,在山區(qū)中的各種類型的公路橋梁建設(shè)也成為了地方交通的重要內(nèi)容。為了能夠保障橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量和使用壽命,相關(guān)技術(shù)人員在一系列研究中,采用減隔震技術(shù)在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用,能夠保障山區(qū)橋梁整體在受到地質(zhì)災(zāi)害之后,讓其依舊能夠保持穩(wěn)定,增加了橋梁的使用壽命。在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)過程中,該技術(shù)越來越多的被應(yīng)用到實(shí)際工程中?;诖?,本文主要是通過對(duì)橋梁實(shí)際設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行研究,并為該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)提供理論支持。
一、減隔震技術(shù)類型及其技術(shù)原理分析
(一) 減隔震技術(shù)的類型分析
在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中,該技術(shù)是能夠被分為隔震以及減震這兩個(gè)技術(shù)原理的;其中隔震技術(shù)原理是通過某種特殊的結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì),去提升山區(qū)橋梁整體的抗震能力。在山區(qū)橋梁隔震設(shè)計(jì)過程中相關(guān)技術(shù)人員所采用的就是保障橋梁整體結(jié)構(gòu)能夠逐漸去消耗地質(zhì)災(zāi)害能量進(jìn)入的辦法,并在地質(zhì)災(zāi)害振動(dòng)情況下給橋梁提供緩沖的防御功能,這樣既能夠讓橋梁整體結(jié)構(gòu)不受到地質(zhì)震動(dòng)的破壞,還能夠使橋梁保持相對(duì)穩(wěn)定。減震技術(shù)原理是通過減弱地質(zhì)震動(dòng)耗能的構(gòu)建以及阻尼,在山區(qū)橋梁的抗震部位中進(jìn)行安裝,這樣能夠提高橋梁的抗震能力。與此同時(shí)相關(guān)研究人員還發(fā)現(xiàn)了,山區(qū)橋梁耗能構(gòu)件在實(shí)際抗震期間還可以去利用橋梁結(jié)構(gòu)自身的特性,吸收一部分的地質(zhì)震動(dòng)能量,從而為山區(qū)橋梁的整體結(jié)構(gòu)所帶來的地質(zhì)震動(dòng)給予緩沖力的保護(hù),這樣能夠保障山區(qū)橋梁的完整性。
(二) 減隔震技術(shù)原理分析
在一定程度上減隔震技術(shù)的抗震能力是通過在橋梁結(jié)構(gòu)中安裝的裝置性能來實(shí)現(xiàn)的,所以在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)技術(shù)人員所需要研究的重點(diǎn)是在減隔震技術(shù)原理當(dāng)中,要保障該技術(shù)的應(yīng)用能夠讓橋梁抗震的性能有所提升。相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)減隔震的裝置設(shè)備技術(shù)原理是把橋梁所受到的地震作用力給予分散,這樣能夠起到降低山區(qū)橋梁的破壞力集中的問題,將其分散,減弱破壞力。在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)期間,設(shè)計(jì)工作包含下面兩個(gè)方面;第一是山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì);第二是抗震裝置延性的相關(guān)設(shè)計(jì)。前者是橋體結(jié)構(gòu)控制技術(shù)是山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)的組成內(nèi)容;后者是抗震延性的實(shí)際設(shè)計(jì)是殼體的重要位置,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí),需根據(jù)不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的細(xì)化,這樣能夠根據(jù)實(shí)際情況讓設(shè)計(jì)人員采用不同的措施在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中進(jìn)行多種方案的設(shè)計(jì)。
二、山區(qū)橋梁減隔震技術(shù)在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的使用條件分析
雖然減隔震技術(shù)對(duì)提升橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能是有著極大的幫助作用,但是在山區(qū)橋梁的實(shí)際應(yīng)用中減隔震技術(shù)也會(huì)受到較大的條件限制。所以在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)前,相關(guān)技術(shù)需要根據(jù)橋梁的實(shí)際情況來制定設(shè)計(jì)方案,橋梁設(shè)計(jì)工程所在地的地質(zhì)情況等多種因素結(jié)合在一起進(jìn)行全面的分析,通過分析才能夠確定是否應(yīng)用減隔震技術(shù)的使用。在一定程度上減隔震技術(shù)在山區(qū)橋梁實(shí)際設(shè)計(jì)中的應(yīng)用需要符合下面幾個(gè)條件;第一是橋梁結(jié)構(gòu)整齊;在某種程度上橋梁結(jié)構(gòu)是否符合規(guī)范,是橋梁設(shè)計(jì)是否能夠應(yīng)用減隔震技術(shù)的主要因素之一。所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員是需要針對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)初期的方案進(jìn)行實(shí)地考察結(jié)合并進(jìn)行詳細(xì)分析研究,從而去保障橋梁結(jié)構(gòu)是否符合減隔震技術(shù)的使用要求。與此同時(shí)技術(shù)人員還需要對(duì)山區(qū)橋梁的橋墩部位的高度進(jìn)行測(cè)量,以防止高度過高或者是過低,影響到該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。第二是橋梁施工周期短的山區(qū)橋梁工程。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)技術(shù)人員是需要針對(duì)橋梁工程的規(guī)模大小進(jìn)行評(píng)估的,以保障施工周期能夠符合該技術(shù)的使用。第三是橋體角度方向和運(yùn)動(dòng)規(guī)律技術(shù)要求。在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)和項(xiàng)目施工前,相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)設(shè)計(jì)方案和施工情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,研究?jī)?nèi)容包含了橋體角度和運(yùn)動(dòng)規(guī)律等,要詳細(xì)的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以此來保障技術(shù)要求和設(shè)計(jì)要求是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。第四是高頻波地震區(qū)域分析。在減隔震實(shí)驗(yàn)過程中,減隔震技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于預(yù)防高頻波地震區(qū)域,的破壞能量比較集中的地帶的作用是最為明顯的,所以在實(shí)際山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)技術(shù)人員還需要和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)勘探人員進(jìn)行溝通,比全面分析,然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況來確定是否在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用減隔震技術(shù)。
三、減隔震裝置在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用分析
在減隔震橋梁設(shè)計(jì)中主要采用減隔震技術(shù)來增強(qiáng)橋梁的抗震性能。隨著研究隔振器、減震器對(duì)橋墩的線性及非線性彈塑性動(dòng)力反應(yīng)的影響理論的不斷發(fā)展,越來越多的減隔震裝置被研發(fā)出來并應(yīng)有到橋梁工程中。在目前的山區(qū)橋梁減隔震技術(shù)中減隔震裝置應(yīng)用有著極為重要的作用,所以在對(duì)該技術(shù)研究過程中,相關(guān)人員需要結(jié)合多種減隔震技術(shù)裝置的實(shí)際應(yīng)用中去開展對(duì)該技術(shù)的深入探究。
(一)粘滯阻尼減隔震裝置
該裝置是采用了活塞裝置,并通過活塞的前后運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生出來的壓力差,去推動(dòng)該裝置當(dāng)中的粘滯流體全部進(jìn)入到節(jié)流孔當(dāng)中,在此過程中,減隔震的裝置會(huì)產(chǎn)生較大的阻尼力以及耗能,這樣能夠在很大程度上去削弱地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于橋梁所帶來的破壞力。在實(shí)際使用該技術(shù)期間,該裝置是具有下面兩個(gè)特征的;第一是不會(huì)影響到山區(qū)橋梁的正常的應(yīng)用,因?yàn)檎硿枘嵫b置的實(shí)際應(yīng)力是比較小的,所以對(duì)山區(qū)橋梁的使用不會(huì)帶來不利影響。第二個(gè)原因是因?yàn)樯絽^(qū)橋梁橋墩受力比較小,因?yàn)檎硿枘嵫b置在使用期間是有著較大的受力性特點(diǎn)的,所以在地質(zhì)災(zāi)害中對(duì)橋體結(jié)構(gòu)中的橋墩破壞能力較弱。
(二) 鉛芯橡皮支座裝置
鉛芯橡皮支座裝置是把一個(gè)或者是多個(gè)以上的高純度鉛芯,安插到高質(zhì)量的橡膠當(dāng)中去制作成減隔震裝置。該裝置的作用原理是通過技術(shù)裝置的截面積和鉛芯的直徑配置,去完成減隔震阻尼的全過程。鉛芯橡皮支座裝置在減隔震實(shí)際應(yīng)用過程中,是具有和橋體的軸承撇和靈活度較大的,在使用中的壽命也是相對(duì)較長(zhǎng)的。
(三) 滑動(dòng)摩擦行阻尼支座
滑動(dòng)摩擦行阻尼支座裝置是充分利用了聚四氯乙烯材料和不銹鋼材料的摩擦系數(shù)比較小的原理,在山區(qū)橋梁收到地質(zhì)災(zāi)害期間通過摩擦里,去形成橋體滑移運(yùn)動(dòng)進(jìn)行保護(hù)。在實(shí)際應(yīng)用期間,滑動(dòng)摩擦行阻尼支座也被經(jīng)常應(yīng)用在減隔震設(shè)計(jì)中。
(四)高阻尼橡膠支座裝置
高阻尼橡膠支座裝置主要說的就是塑料纖維以及石墨等添加劑,去形成阻尼性相對(duì)較高的減隔震阻尼橋梁裝置。高阻尼橡膠支座裝置雖然在實(shí)際應(yīng)用期間的能耗比較高的特點(diǎn),但是其在減震期間所出現(xiàn)的發(fā)熱問題也是比較嚴(yán)重的,所以在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)減隔震技術(shù)中需要根據(jù)橋體自身的實(shí)際情況來進(jìn)行判定。
(五) 金屬阻尼減震裝置
金屬阻尼減震裝置主要是充分應(yīng)用了屈服點(diǎn)較低和彈性較低的金屬材料來進(jìn)行制作的。這樣能夠形成阻尼較高的裝置,這種類型的金屬阻尼減震裝置在我國(guó)諸多的山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是相對(duì)較少的。
四、結(jié)語
總之,在山區(qū)橋梁設(shè)計(jì)中,充分應(yīng)用減隔震技術(shù)能夠在一定程度上去保障橋梁的穩(wěn)定性和使用壽命。但是在具體的橋梁設(shè)計(jì)中,是需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鹎闆r來進(jìn)行減隔震技術(shù)的應(yīng)用,該技術(shù)的不同種類是針對(duì)不同的橋梁設(shè)計(jì)的,所以,在實(shí)際應(yīng)用中還是需要相關(guān)人員根據(jù)實(shí)際情況來判定,只有這樣才能夠保障山區(qū)橋梁的最大作用和最大限度的使用壽命,并為橋梁抗震性能的提升提供技術(shù)支持。