張?zhí)烀?袁志凌

在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的發(fā)展背景下，我國在城市交通空間建設(shè)方面更加傾向于構(gòu)建多元化城市交通空間。近些年，為節(jié)省橋梁建設(shè)用地，城市高架橋在建設(shè)體系方面，主張以雙層大挑臂連續(xù)結(jié)構(gòu)體系為主。在個別建設(shè)體系方面，主張利用簡支結(jié)構(gòu)體系。目前，隨著我國可持續(xù)戰(zhàn)略內(nèi)容的不斷踐行，人們的環(huán)境保護(hù)以及能源節(jié)約意識逐漸得到深化加強(qiáng)。在這樣的發(fā)展態(tài)勢下，城市橋梁建設(shè)工作應(yīng)該立足于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，利用新興的技術(shù)手段提高橋梁建設(shè)的節(jié)能性與環(huán)保性。

一、節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁抗震性能及設(shè)計優(yōu)勢分析

結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗來看，橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計主要以延性抗震與減隔震設(shè)計為主。對于整體澆筑橋墩的抗震設(shè)計而言，在節(jié)段拼裝墩延性抗震設(shè)計方面，要求設(shè)計人員應(yīng)該利用墩結(jié)構(gòu)屈服后產(chǎn)生的塑性變形特點，對當(dāng)前結(jié)構(gòu)存在的地震能量進(jìn)行消散處理。在節(jié)段拼裝墩減隔震設(shè)計方面，要求設(shè)計人員應(yīng)該預(yù)先在節(jié)段預(yù)制墩橋梁結(jié)構(gòu)上安置科學(xué)合理的減隔震設(shè)施。結(jié)合現(xiàn)場施工實際反饋情況來看，橋梁建設(shè)工程通過合理應(yīng)用節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁抗震設(shè)計原理，基本上可以達(dá)到下述幾點應(yīng)用優(yōu)勢：

一是節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)在抗震性能方面可以適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)的柔性特點，并在一定程度上可以延長結(jié)構(gòu)的自振周期。這樣一來，可以大幅度降低結(jié)構(gòu)地震時加速度的反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到減少地震荷載的目的。除此之外，節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)在塑性位置方面，可以產(chǎn)生一定的滯回效應(yīng)。不僅可以消散結(jié)構(gòu)中的地震能量，同時還可以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)速度。

二是節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)通過適當(dāng)加大結(jié)構(gòu)阻尼以及能量耗散效率，基本上可以減少結(jié)構(gòu)位移問題的出現(xiàn)概率。最重要的是，結(jié)構(gòu)變形與能量耗散通常會發(fā)生在減隔震裝置位置上，可以利用減隔震裝置的應(yīng)用特點達(dá)到減震的目的，防止主體結(jié)構(gòu)受到地震損傷影響。

三是節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)可以憑借自身的結(jié)構(gòu)應(yīng)用優(yōu)勢，如抗震性能良好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高的特點，為橋梁主體結(jié)構(gòu)整體提供良好的質(zhì)量保障。最重要的是，通過合理實行抗震性能設(shè)計工作，可以進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)位移以及結(jié)構(gòu)變形問題的出現(xiàn)，利于推動橋梁工程建設(shè)工作的可持續(xù)發(fā)展。最重要的是，該結(jié)構(gòu)在應(yīng)用方面具備一定的節(jié)能環(huán)保特點，可以減少拼裝及施工作業(yè)期間存在的環(huán)境污染問題。

二、節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁抗震性能及設(shè)計方法研究

1.明確抗震設(shè)計目標(biāo)要求，做好統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署工作

結(jié)合當(dāng)前橋梁抗震設(shè)計方法應(yīng)用情況來看，在整體澆筑橋墩方面，抗震設(shè)計方法應(yīng)用的越來越成熟。在具體應(yīng)用方面，工作人員需要圍繞橋梁震后目標(biāo)，功能需求以及結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)特點等方面進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署，做好橋梁抗震設(shè)計工作。但是對于節(jié)段拼裝墩結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，應(yīng)該立足于節(jié)段拼裝墩橋梁結(jié)構(gòu)延性特點進(jìn)行合理設(shè)計。在正式設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該從減隔震與結(jié)構(gòu)抗震兩個方面進(jìn)行合理設(shè)計。

其中，在設(shè)計過程中，應(yīng)該重點關(guān)注節(jié)段拼裝橋墩裂縫性能以及預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力需求，以便可以為工程現(xiàn)場施工作業(yè)提供良好的決策指導(dǎo)建議。除此之外，在實行抗震設(shè)計的過程中，應(yīng)該按照安全性與耐久性原則要求，對節(jié)段拼裝技術(shù)的應(yīng)用拓展問題進(jìn)行明確把握。如針對節(jié)段拼裝技術(shù)朝向高地震危險地區(qū)應(yīng)用發(fā)展的問題予以高度重視?？筛鶕?jù)目標(biāo)功能需求，從延性設(shè)計與減隔震設(shè)計兩個方面入手處理，滿足節(jié)段拼裝雙柱墩高架橋梁的運行需求。

2.合理運用優(yōu)化設(shè)計方法，確保橋梁主體結(jié)構(gòu)運行安全

在具體設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該立足于項目場地特點以及高架橋結(jié)構(gòu)形式特點，按照性能概念設(shè)計原則，對節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁抗震設(shè)計問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。實施過程中，設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)總體要求，對于主梁、蓋梁以及下部基礎(chǔ)部分，可按照能力保護(hù)原則對其進(jìn)行合理設(shè)計。

如對于主梁的抗震設(shè)計問題，設(shè)計人員可以將主梁作為延性構(gòu)件的橋墩，并針對構(gòu)建潛在的塑性鉸以及裂縫問題進(jìn)行深化分析。并在此基礎(chǔ)上，對地震作用下節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)的墩柱截面設(shè)計問題以及減隔震設(shè)計問題進(jìn)行合理落實。對于該部分的檢驗優(yōu)化問題，建議設(shè)計人員應(yīng)該按照目標(biāo)性能要求對其進(jìn)行檢驗優(yōu)化。在滿足結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之后，才可以入場使用。

3.利用新興分析方法，提高節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)的運行性能

設(shè)計人員可利用OpenSEES纖維模型分析方法，重點針對干接縫拼裝式雙柱橋梁數(shù)值問題以及分析結(jié)果問題進(jìn)行研究與分析。并在此基礎(chǔ)上，對模擬方法數(shù)值的準(zhǔn)確度問題進(jìn)行明確把握。根據(jù)數(shù)值反饋結(jié)果，判斷當(dāng)前節(jié)段拼裝橋墩結(jié)構(gòu)的延性性能是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。結(jié)合判斷結(jié)果,一旦發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計人員應(yīng)該及時采取措施加以處理，防止對橋梁主體結(jié)構(gòu)的安全運行造成不良影響,并提出優(yōu)化對策，確保橋梁體系減隔震效果可以達(dá)到預(yù)期。

三、節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁抗震性能及設(shè)計方法的發(fā)展趨勢分析

1.發(fā)展現(xiàn)狀及不足

一是當(dāng)前所應(yīng)用的橋梁墩柱節(jié)段拼裝技術(shù)主要以接縫技術(shù)為主。但是隨著節(jié)段拼裝技術(shù)逐漸向高地震危險地區(qū)應(yīng)用發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)計理論難以支撐高地震危險地區(qū)的應(yīng)用發(fā)展。再加上干接縫拼裝橋墩與整體澆筑墩抗震性能存在一定的差異性，導(dǎo)致現(xiàn)有的技術(shù)內(nèi)容難以支撐橋梁結(jié)構(gòu)主體實際需求。與此同時，當(dāng)前階段拼裝式橋墩的抗震性能研究主要以墩柱試件抗震性能為主，對于橋梁結(jié)構(gòu)體系的抗震性能研究缺乏理論實踐。

二是減隔振控制措施在常規(guī)體系橋梁中的應(yīng)用實踐力度較低。而我們所應(yīng)用的減隔振控制措施在節(jié)段拼裝墩高架橋梁系統(tǒng)中存在一定的應(yīng)用不足問題。主要表現(xiàn)在相關(guān)研究理論缺乏實踐力度，再加上工作人員對于節(jié)段拼裝墩高架橋梁系統(tǒng)的運行規(guī)律掌握不足，導(dǎo)致減隔振控制措施難以落實到位。除此之外，在橋梁減震措施應(yīng)用方面，在延性適宜參數(shù)的研究方面較少，難以滿足橋梁結(jié)構(gòu)需求。

三是我國橋梁性能設(shè)計理念逐漸趨于成熟化發(fā)展，并且在多數(shù)規(guī)范中顯現(xiàn)。但是從整體角度上來看，我國在預(yù)制拼裝墩高架橋性能設(shè)計方面存在應(yīng)用不足問題。再加上相關(guān)指標(biāo)研究不夠充分，導(dǎo)致該項技術(shù)在應(yīng)用過程中容易受到阻礙因素影響而出現(xiàn)應(yīng)用力度不足的問題。

2.發(fā)展趨勢

為進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能以及設(shè)計應(yīng)用，建議在未來的發(fā)展建設(shè)過程中，研究人員應(yīng)該積極以拓展節(jié)段拼裝橋梁應(yīng)用范圍為主體目標(biāo)。在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范要求，對節(jié)段拼裝雙柱墩橋梁的抗震設(shè)計對策進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理應(yīng)用，以期可以為高震區(qū)節(jié)段拼裝工程提供良好的決策依據(jù)。與此同時，立足于性能抗震設(shè)計理念，對節(jié)段拼裝雙柱墩高架橋梁的性能指標(biāo)問題進(jìn)行合理設(shè)定，并按照相關(guān)規(guī)范要求，做好節(jié)段拼裝雙柱墩抗震設(shè)計工作。

四、結(jié)論

總而言之，隨著我國城鎮(zhèn)化與交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的不斷增快，多元化城市交通體系將會發(fā)展成為我國城鎮(zhèn)交通體系的重要結(jié)構(gòu)形式。在這樣的發(fā)展背景下，從事于橋梁建設(shè)的工作人員應(yīng)該立足于多元化城市交通體系發(fā)展現(xiàn)狀，從多個方面按照多元化城市交通體系發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，對多元化城市交通現(xiàn)場施工涉及到的技術(shù)應(yīng)用問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。通過不斷提高節(jié)段拼裝雙柱式墩橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能及相關(guān)優(yōu)勢，為我國城市交通體系的良好發(fā)展提供良好保障。