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        隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

        2021-04-27 01:53:23潘哪肖熊權(quán)易鑫

        潘哪 肖熊權(quán) 易鑫

        【摘要】橋梁工程在道路工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的連接作用,隔震設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用在橋梁工程設(shè)計(jì)中,可達(dá)到良好的減震效果,能大大減小地震對(duì)橋梁造成的損害,避免地震影響橋梁工程安全性以及橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本文首先闡述了隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用意義及原則,隨后介紹了隔震設(shè)計(jì)技術(shù)特征,最后從橋梁以及隔震裝置兩方面入手分析了隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用,希望對(duì)隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的推廣應(yīng)用、橋梁工程的抗震性能提升具有一定借鑒意義。

        【關(guān)鍵詞】隔震設(shè)計(jì)技術(shù);橋梁工程;抗震性能

        【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

        10.165

        地震等自然災(zāi)害不可避免,橋梁結(jié)構(gòu)容易受到地震的損害,降低橋梁的安全性。隔震技術(shù)在當(dāng)代橋梁工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為普遍,其通過(guò)分隔橋梁結(jié)構(gòu)來(lái)緩沖地震等災(zāi)害帶來(lái)的損傷,避免橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破壞與擠壓等。

        1、隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義及原則

        1.1隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用意義

        首先,隔震設(shè)計(jì)技術(shù)有助于分解地震力,從而實(shí)現(xiàn)橋梁地基的保護(hù)作用。在橋梁上部結(jié)構(gòu)與橋梁地基之間安裝隔震裝備,更好地保護(hù)、支撐整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)。良好的隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用,可對(duì)橋梁橫向剛度起到控制作用[1],從而促使橋梁工程綜合效益不斷提高。其次,隔震設(shè)計(jì)技術(shù)符合橋梁工程發(fā)展的質(zhì)量要求。傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)的抗震性有待提升,隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)橋梁抗震性的一種提升與改建,符合橋梁與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)。隔震支座對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)具有優(yōu)化意義,能減少橋梁工程造價(jià),避免橋梁工程發(fā)生形變,最大程度上降低地震等外力對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的損害。

        1.2隔震設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用原則

        首先,遵循協(xié)調(diào)穩(wěn)定性原則。隔震技術(shù)設(shè)計(jì)人員要反復(fù)計(jì)算以及論證橋梁主體結(jié)構(gòu)和隔震裝置所在位置的橋梁結(jié)構(gòu)兩者間的穩(wěn)定性,保證兩者之間的協(xié)調(diào)性與穩(wěn)定性。其次,遵循隔震等級(jí)配置的科學(xué)性原則。設(shè)計(jì)人員應(yīng)查閱橋梁所在地的地域情況,尤其是地震發(fā)生情況,包括地震強(qiáng)度、周期以及地質(zhì)情況等,進(jìn)而保證橋梁隔震裝置安裝位置的合理性,對(duì)隔震等級(jí)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判。

        2、隔震設(shè)計(jì)技術(shù)在橋梁工程中的技術(shù)特征和實(shí)際應(yīng)用

        2.1隔震設(shè)計(jì)技術(shù)特征

        對(duì)于橋梁工程而言, 在隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的具體應(yīng)用中,應(yīng)將隔震裝置獨(dú)立安裝在橋梁上部和下部,為了保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu),應(yīng)選用柔性支柱。隔震裝置是隔震設(shè)計(jì)技術(shù)中最為關(guān)鍵和基礎(chǔ)的部分,在計(jì)算隔震裝置等效剛度以及阻尼的同時(shí),要應(yīng)用合理隔震裝置[2]。另外,隔震設(shè)計(jì)技術(shù)要考慮隔震裝置、附加結(jié)構(gòu),保證內(nèi)部設(shè)計(jì)的精細(xì)化。

        2.2隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

        2.2.1橋梁的隔震設(shè)計(jì)應(yīng)用

        其一,充分做好前提準(zhǔn)備工作。人為、氣候與地質(zhì)等諸多原因都會(huì)影響橋梁實(shí)際隔震效果,為了避免橋梁隔震施工的多次修改返工,應(yīng)在施工前做好充分調(diào)研,基于調(diào)查結(jié)果設(shè)計(jì)精準(zhǔn)方案,嚴(yán)格按照隔震設(shè)計(jì)方案開(kāi)展工作。其二,提升梁體構(gòu)造承載均衡性。為提升橋梁隔震系統(tǒng)的整體性與平衡性,要將強(qiáng)度合適的梁體構(gòu)造運(yùn)用在橋梁上部設(shè)計(jì)中,一般使用整體混凝土板塊構(gòu)造,混凝土鋪設(shè)厚度盡可能不小于50mm。其三,使用橋梁延性控制技術(shù)。通過(guò)增加橋墩個(gè)別部位延性,提升這些部位在地震外力下的穩(wěn)定性,促使其產(chǎn)生彈塑性變[3],讓結(jié)構(gòu)周期不斷延長(zhǎng),最終實(shí)現(xiàn)地震能量的分散目的。其四,使用阻尼器和隔震支座。阻尼器可以增加橋梁對(duì)地震力的阻尼,隔震支座可增強(qiáng)結(jié)構(gòu)柔性,兩者聯(lián)合使用能技術(shù)減少橋梁臺(tái)以及橋墩所受的水平地震力,較大程度上提升橋梁抗震性。

        2.2.2隔震裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用

        其一,重視橋梁附加結(jié)構(gòu)。橋梁附加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)伸縮縫、纖維與防落梁裝備等,這些附加部位的構(gòu)造直接影響橋梁隔震效果。在實(shí)際隔震設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分考慮橋梁附加結(jié)構(gòu)實(shí)際情況,設(shè)計(jì)合理性、科學(xué)性的隔震設(shè)計(jì)方案,保證橋梁各個(gè)構(gòu)造之間的和諧,通過(guò)整體步驟的有序推進(jìn),從而提升橋梁的整體隔震效果。橋梁附加構(gòu)造以及隔震設(shè)計(jì)方案直接關(guān)系到橋梁隔震作用、地震能力接收水平以及應(yīng)對(duì)能力等,所以附加構(gòu)造在隔震設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。其二,應(yīng)用彈性反應(yīng)譜技術(shù)。此技術(shù)在橋梁隔震設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛,該技術(shù)的應(yīng)用一方面簡(jiǎn)化了橋梁施工中的計(jì)算,另外有關(guān)工作人員的接受度更高,運(yùn)用效果更理想,契合橋梁工程質(zhì)量要求。因?yàn)闃蛄簞偠却嬖诓町?,其需要的?jì)算公式也有所不同[4],準(zhǔn)確的計(jì)算能更加精準(zhǔn)預(yù)判橋梁構(gòu)造抗震價(jià)值,彈性反應(yīng)譜技術(shù)可保證隔震設(shè)計(jì)的合理性。其三,提升隔震裝備彈力。橋梁抗震功能和隔震設(shè)計(jì)方案有著較大關(guān)聯(lián),方案合理與否決定橋梁抗震水平的高低,因此隔震設(shè)計(jì)人員應(yīng)基于隔震裝備振幅展開(kāi)隔震設(shè)計(jì)。倘若橋梁所處區(qū)域地理構(gòu)造比較復(fù)雜,需綜合考核橋梁建設(shè)周期,對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析,同時(shí)計(jì)算、分析和預(yù)測(cè)隔震裝備強(qiáng)度,特別要考慮隔震裝備彈性的變化范圍,保證隔震裝備在合理范圍內(nèi)具備正常更改的彈力,從而為橋梁構(gòu)造的合理性、可靠性與穩(wěn)定性提供最大程度上的保證。其四,保證橋梁隔震裝置應(yīng)用穩(wěn)定性。橋梁抗震效果很大程度上取決于隔震裝置,在橋梁隔震裝置具體施工中,倘若橋梁上部結(jié)構(gòu)發(fā)生移位情況,則說(shuō)明橋梁安全性不高,存在一定的安全隱患,因此應(yīng)改進(jìn)隔震裝置。

        結(jié)語(yǔ):

        綜上所述,隔震技術(shù)設(shè)計(jì)在橋梁工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著不可替代的作用,隔震設(shè)計(jì)效果越好,橋梁工程主體穩(wěn)定性、抗震性能越高,橋梁才能基于安全性發(fā)揮自己的交通價(jià)值,同時(shí)可較大程度上增加使用壽命,所以橋梁工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用隔震技術(shù)設(shè)計(jì)具有較大價(jià)值。另外,在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)充分考慮橋梁主體以及隔震裝置,保證各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件和隔震裝置的嚴(yán)密契合,嚴(yán)格遵循隔震技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)隔震裝置的順利安裝,通過(guò)高水平的隔震技術(shù)來(lái)保證橋梁工程質(zhì)量,提升橋梁工程抗震性能。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王志勇.橋梁工程設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2020(12):95-96.

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        [3]徐劍.橋梁工程設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].中華建設(shè),2019(02):84-85.

        [4]劉宇,劉超豪.橋梁工程設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)的思考[J].建材與裝飾,2018(14):268-269.

        [5]周生展,郭文輝,劉梅,孫強(qiáng),張偉成,張曼,王培軍,趙輝,尚衍衛(wèi).碟形彈簧隔震鋼支座簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法研究[C].中冶建筑研究總院有限公司.2020年工業(yè)建筑學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集(下冊(cè)).中冶建筑研究總院有限公司:工業(yè)建筑雜志社,2020:358-362.

        作者簡(jiǎn)介:

        潘哪(2000.01-),性別:男,籍貫:湖南岳陽(yáng),研究方向:建筑工程;

        肖熊權(quán)(2001.03-),性別:男,籍貫:湖南漢壽,研究方向:交通工程;

        易鑫(1998,11-),性別:男,籍貫:湖南省岳陽(yáng)市,研究方向:交通工程。

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