【摘要】現(xiàn)代城市的發(fā)展水平與其公路橋梁的建設(shè)水平息息相關(guān),特別是隨著近年來人們交通運輸及出行需求的與日俱增,對市政公路橋梁工程項目的施工質(zhì)量提出了更高的要求。市政橋梁工程項目通常都是較復(fù)雜和較系統(tǒng)的項目,在施工過程中需要運用到許多先進的施工技術(shù),因此若想保障其施工質(zhì)量,首先應(yīng)當(dāng)要把握好相關(guān)施工技術(shù)要點。隔減震技術(shù)是市政橋梁工程項目施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文主要對該技術(shù)進行了研究。
【關(guān)鍵詞】市政橋梁;橋梁工程項目;隔減震技術(shù)
市政橋梁工程項目的隔減震效果直接關(guān)系著項目的整體質(zhì)量,只有良好運用科學(xué)的隔減震技術(shù),才能夠確保橋梁結(jié)構(gòu)的抗震能力與減震效果滿足實際要求,進而保障橋梁質(zhì)量。以下就聯(lián)系實際來談?wù)勈姓蛄汗こ添椖康母魷p震技術(shù),僅供參考。
1、橋梁隔減震的基本原理
傳統(tǒng)的橋梁抗震主要是依靠橋梁結(jié)構(gòu)自身去抵抗地震作用力,但其往往無法滿足實際抗震需求,因而后來出現(xiàn)了隔減震技術(shù)。其中,隔震是指通過設(shè)置隔震層來將地震的大部分能量隔離,避免其向橋梁上部結(jié)構(gòu)傳遞,并吸收消耗掉這部分地震能量;隔震層一般阻尼較大,可使橋梁結(jié)構(gòu)所受的地震作用大大衰減;同時,隔震層的水平向剛度較小,可使橋梁結(jié)構(gòu)的自振周期顯著延長,從而有效降低橋梁結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng),雖然這會使位移反應(yīng)有所增加,但整體利遠大于弊。而減震則是指通過直接應(yīng)用相關(guān)耗能裝置吸收消耗已傳入橋梁結(jié)構(gòu)中的地震能量,從而起到減輕橋梁結(jié)構(gòu)振動的作用;由于基于能量平衡理論,地震向橋梁結(jié)構(gòu)輸入的能量是一定的,所以耗能裝置吸收消耗的地震能量越多,則橋梁結(jié)構(gòu)自身所需消耗的能量就越少,相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)也越小。
1.1橋梁隔震相關(guān)計算
2、隔減震技術(shù)在市政橋梁工程項目中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的橋梁抗震設(shè)計主要是通過提高橋梁自身的強度和延性等來實現(xiàn)抗震目的,因此其在實際設(shè)計中注重的是增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度與延性。但是,增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度就等于是容許有較大的地震能量傳遞給橋梁結(jié)構(gòu),需要橋梁結(jié)構(gòu)自身來抵抗這些能量,也即是俗話所說的“硬抗”;增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性則是根據(jù)設(shè)防水準和預(yù)期性能目標將橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計成為全延性或有限延性體系,并對可能會出現(xiàn)塑性鉸的部位進行針對性延性設(shè)計??梢?,無論是增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度還是增加其延性的設(shè)計方法都需要以損傷橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身為代價,因此并非最優(yōu)的設(shè)計方案。只有在市政橋梁工程項目中合理應(yīng)用隔減震技術(shù),才能夠在不損傷橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的情況下,實現(xiàn)有效的隔減震效果。
2.1隔震技術(shù)的應(yīng)用
隔震技術(shù)的應(yīng)用簡單來說就是通過在橋梁或地基中設(shè)置橡膠隔震支座等來隔離掉大部分的地震作用能量,從而促使橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)顯著降低。在市政橋梁工程項目中實際應(yīng)用隔震技術(shù)之時,最常采用的手段就是在橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)之間的支座處安裝橡膠隔震支座,并且一般情況下,在一個橋墩上需要設(shè)置若干個橡膠隔震支座。通過設(shè)置橡膠隔震支座,還有助于減緩由機動車動荷載所帶來的橋梁上部結(jié)構(gòu)的沖擊作用。橡膠隔震支座又叫疊層橡膠支座,因為其是由鋼板與橡膠層層疊合而成的。橡膠隔震支座的豎向具有足夠的承載力和剛度,但水平剛度卻相對較小,所以其在水平方向上具有足夠的變形,可以在地震發(fā)生時有效隔離掉大部分的地震能量作用。對于橡膠隔震支座的相關(guān)參數(shù),應(yīng)當(dāng)要根據(jù)市政橋梁工程項目的實際設(shè)計要求進行合理確定。
2.2減震技術(shù)的應(yīng)用
減震技術(shù)的應(yīng)用簡單來說就是通過在橋梁結(jié)構(gòu)的梁梁之間或梁與橋墩之間設(shè)置相關(guān)耗能裝置來吸收消耗掉部分原本要被橋梁結(jié)構(gòu)自身吸收消耗的地震作用能量,從而有效降低橋梁結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)。耗能裝置又叫消能器,其主要具有以下幾種類型:第一種是位移相關(guān)型消能器,常見的有如防屈曲約束支撐、彎曲型消能器、剪切型消能器、摩擦消能器等;第二種是速度相關(guān)型消能器,常見的有如線性或非線性黏滯流體阻尼器、黏滯阻尼墻等;第三種是混合型消能器。在我國近幾十年來的市政橋梁工程項目中,應(yīng)用最多的是黏滯流體阻尼器,而具體是選用線性還是非線性黏滯流體阻尼器,還需要根據(jù)市政橋梁工程項目的實際需求而進行合理選擇。
3、市政橋梁工程項目在隔減震方面面臨的問題
在我國過去幾十年間的城市發(fā)展與建設(shè)過程中,多數(shù)市政橋梁工程項目都是采用的傳統(tǒng)橋梁抗震加固方法,直到近十年間,隔減震技術(shù)的應(yīng)用才逐漸增多。傳統(tǒng)的橋梁抗震加固方法簡單來說就是“以剛補剛”,其缺陷非常明顯,不足以滿足實際橋梁抗震加固要求;而隔減震技術(shù)的本質(zhì)則是“以柔克剛”,四兩撥千斤的隔離或吸收消耗掉地震作用能量;可見,隔減震技術(shù)的應(yīng)用更具科學(xué)性。不過,由于隨著城市化進程的不斷深入,未來城市中新的市政橋梁工程項目數(shù)量將會逐漸減少,所以從經(jīng)濟性方面來考慮的話,對已有橋梁進行加固的情況可能會比較多。再者,由于城市中現(xiàn)有的市政橋梁大多都是按照上世紀七、八十年代初的設(shè)計標準所建造的,因此其設(shè)計荷載大部分都不高,而隨著如今重型車輛的日益增多,這些市政橋梁的負荷日趨加重,再加上其本身也有了一定的老化,所以正逐漸無法適應(yīng)實際交通運輸需求,未來如何對這部分橋梁進行有效的隔減震仍是一項重要研究課題。
結(jié)語:
綜上所述,隔震是指通過設(shè)置隔震層來將地震的大部分能量隔離,避免其向橋梁上部結(jié)構(gòu)傳遞,并吸收消耗掉這部分地震能量;震則是指通過直接應(yīng)用相關(guān)耗能裝置吸收消耗已傳入橋梁結(jié)構(gòu)中的地震能量,從而起到減輕橋梁結(jié)構(gòu)振動的作用。經(jīng)大量實踐發(fā)現(xiàn),通過在市政橋梁工程項目中合理應(yīng)用隔減震技術(shù),可以更有效的對橋梁結(jié)構(gòu)進行加固,從而切實保障橋梁質(zhì)量與安全。
參考文獻:
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作者簡介:
夏衛(wèi)衛(wèi)(371424198310090026),1983-,女,山東臨邑縣人,園林工程工程師,本科,研究方向:市政工程;
聶昌玲(37132719841129622X),1984-,女,山東莒南縣人,中級職稱,本科,研究方向:市政工程。