韋宇

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司廣西分院 廣西南寧 530000)

我國公路行業(yè)的不斷發(fā)展推動了城市建設(shè)，而橋梁在現(xiàn)代化城市建設(shè)中占據(jù)重要的地位，為人們的出行提供了極大的便利。如果在具體橋梁設(shè)計(jì)時沒有遵循科學(xué)的原理、技術(shù)、方法，就容易導(dǎo)致橋梁整體穩(wěn)固性不強(qiáng)等問題，甚至出現(xiàn)安全事故。所以，為了進(jìn)一步促進(jìn)城市發(fā)展，筆者針對市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)展開探討，主要從不同的角度對隔震設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，希望以此來提高橋梁的隔震性能。

1 隔震技術(shù)原理

新時代背景下，我國交通事業(yè)迅猛發(fā)展，對橋梁工程行業(yè)提出了新要求，例如：在前期建設(shè)時應(yīng)做好隔震設(shè)計(jì)。做好隔震設(shè)計(jì)也是降低橋梁損耗的一個關(guān)鍵手法。隔震技術(shù)是一種新技術(shù)，其原理是通過減小而并非抵抗地震的方法起到保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)的效果，避免橋梁受到地震的危害而出現(xiàn)不同程度的損壞，這項(xiàng)技術(shù)不僅可以確保城市交通的安全性，也能夠保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。通常情況下，橋梁設(shè)計(jì)過程中是通過提高橋梁結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度和變形能力來提高橋梁隔震效果的，為了能夠延長市政橋梁使用壽命，設(shè)計(jì)人員在前期設(shè)計(jì)時必須了解隔震技術(shù)的原理。隔震技術(shù)引入了柔性裝置的設(shè)計(jì)，可以減少橋梁結(jié)構(gòu)件與水平地面運(yùn)動產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)，降低了橋梁發(fā)生破壞損傷的概率，同時也可以通過采用阻尼設(shè)計(jì)來使地震所帶來的能量得到消耗，這不僅可以保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)，還能夠減少經(jīng)濟(jì)損失。

圖1 橋梁隔震裝置示意圖

2 隔震技術(shù)特點(diǎn)

要做好隔震設(shè)計(jì)，相關(guān)工作者要了解隔震技術(shù)的特點(diǎn)。隔震技術(shù)在橋梁隔震設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用，也取得了令人稱贊的成績和效果。這項(xiàng)技術(shù)的目的是利用隔震裝置來達(dá)到延長結(jié)構(gòu)周期，消耗地震能量，從源頭上避免地震對橋梁結(jié)構(gòu)所帶來的損壞。在前期橋梁隔震設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員要將注意力放在隔震系統(tǒng)構(gòu)造上，以提高橋梁隔震系統(tǒng)構(gòu)造的彈性和可塑性，這不僅可以有效避免橋梁部分出現(xiàn)非彈性變形的問題，也能夠?yàn)槌鞘薪煌ㄐ袠I(yè)的發(fā)展提供安全保障。隔震技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中頻繁應(yīng)用，也是減少工程造價(jià)、提高工程效能的關(guān)鍵。要達(dá)到降低橋梁墩柱延性的目的，就要做好隔震技術(shù)設(shè)計(jì)[2]。在進(jìn)行橋梁隔震設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員也可以通過采用隔震措施有效減少和消除地震后橋梁下部分結(jié)構(gòu)超出彈性范圍的現(xiàn)象，保障橋梁各個結(jié)構(gòu)處于良好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在地震之后，相關(guān)部門也要認(rèn)真地對橋梁進(jìn)行檢查，針對破損的地方要及時修復(fù)?？梢哉f，做好隔震設(shè)計(jì)，就能在最大限度上降低橋梁出現(xiàn)變形問題的概率，有利于我國橋梁建設(shè)的發(fā)展。

3 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)基本原則

市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)很重要，設(shè)計(jì)時需要遵循相應(yīng)的原則。首先，設(shè)計(jì)人員要了解到隔震設(shè)計(jì)目的是提高橋梁隔震性能，在面臨地震時能夠?qū)p失降到最低。設(shè)計(jì)人員要遵循實(shí)事求是的原則，進(jìn)行科學(xué)的考察，深入施工現(xiàn)場，了解當(dāng)?shù)氐牡乩順?gòu)造，進(jìn)而設(shè)計(jì)出合理的施工方案。同時，還要考慮其周期增長后，系統(tǒng)能否有效吸收地震時的能量，這都是橋梁隔震設(shè)計(jì)中不可忽視的，需要設(shè)計(jì)人員給予高度的重視，并以此為依據(jù)提高整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平。對于不適合進(jìn)行隔震結(jié)構(gòu)的橋梁地段，應(yīng)盡量避免盲目進(jìn)行施工，因?yàn)樘热粼诖说囟问┕?，勢必會為后續(xù)施工作業(yè)埋下較大的安全隱患，也無法延長橋梁使用壽命。因此在橋梁隔震設(shè)計(jì)時一定要做到因地制宜。在具體橋梁設(shè)計(jì)時可以采取相關(guān)隔震措施，讓橋梁建設(shè)能夠如期完成[3]。其次，隔震設(shè)計(jì)時要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境與橋梁地基進(jìn)行科學(xué)的研究和勘測，只有充分掌握其實(shí)際情況，才能夠設(shè)計(jì)出合理的隔震設(shè)計(jì)方案。例如：在采用隔震裝置時，應(yīng)盡可能地選擇那些結(jié)構(gòu)簡單且比較符合隔震性能的裝置，這樣才能夠發(fā)揮隔震裝置的作用和價(jià)值，降低外部因素對橋梁所帶來的影響，同時在設(shè)計(jì)時也要在其力學(xué)性能范圍內(nèi)科學(xué)地使用隔震裝置。

4 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要性

橋梁隔震設(shè)計(jì)的重要性主要有以下幾點(diǎn)。

4.1 可以提高橋梁的阻尼效應(yīng)，降低地震對橋梁結(jié)構(gòu)所帶來的影響

隔震設(shè)計(jì)指在橋梁建設(shè)時安裝隔震器，能最大限度上降低地震對橋梁建設(shè)所帶來的影響，能夠保障施工作業(yè)高質(zhì)量完成。施工單位要提高對隔震設(shè)計(jì)的重視，在前期橋梁建設(shè)時一定要著重做好隔震設(shè)計(jì)，使橋梁在水平方向上得到柔性支撐，進(jìn)而使水平方向的周期被延長。

4.2 保障交通行業(yè)的發(fā)展

橋梁質(zhì)量是否過關(guān)也關(guān)乎交通的安全，所以建設(shè)單位在前期橋梁建設(shè)時一定要安裝隔震器，這對我國交通事業(yè)的發(fā)展非常重要?，F(xiàn)如今，一些發(fā)達(dá)國家關(guān)于橋梁隔震設(shè)計(jì)的研究較多，有很多突破性的研究成果。我國在橋梁隔震設(shè)計(jì)上研究較少，為了能縮短與發(fā)達(dá)國家間的距離，可以借鑒國外研究經(jīng)驗(yàn)和成果，加大在隔震設(shè)計(jì)上的研究，進(jìn)而發(fā)展我國自己的隔震技術(shù)。

5 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

5.1 提高橋梁的阻尼效應(yīng)

對于市政橋梁行業(yè)發(fā)展來講，做好橋梁隔震設(shè)計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn)。

5.1.1 改善和分解震裂力的分析

婦科護(hù)理對于患者和嬰兒來說都是相當(dāng)重要的,它關(guān)乎到了是兩個及以上人的安全問題,容不得一絲一毫的疏忽。雖然就目前的情況來看在婦科護(hù)理工作當(dāng)中還存在著比較多的安全隱患,但是相信在經(jīng)過院方和患者的重視之后,在一定的改善措施之下這種情況會得到很大的改善,無論是護(hù)理人員還是患者都能夠在較好的交流溝通當(dāng)中意識到婦科護(hù)理的重要性,明白自身所處位置該做的事情,進(jìn)一步降低婦科護(hù)理當(dāng)中安全隱患問題的發(fā)生幾率。

在前期橋梁建設(shè)時應(yīng)做好隔震設(shè)計(jì)，可有效改善和分解地震后的震裂在橋梁各個支座間力的分布情況，降低對橋梁結(jié)構(gòu)所帶來的影響。市政橋梁是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要組成部分，為了保護(hù)橋梁基礎(chǔ)部分，必須要將注意力放在隔震設(shè)計(jì)上，主要是指在橋梁建設(shè)時安裝相應(yīng)的隔震器來降低地震所帶來的危害。還能起到對橋梁上部分結(jié)構(gòu)支撐和保護(hù)的作用。隔震設(shè)計(jì)還可以起到調(diào)節(jié)橋梁橫向剛度的作用，這不僅可以改善橋梁結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)平衡問題，還能為交通行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5.1.2 消除超出彈性范圍現(xiàn)象

市政橋梁質(zhì)量好壞也影響著過往車輛的安全，所以在前期橋梁隔震設(shè)計(jì)時，可以通過采用隔震裝置來消除地震后橋梁上下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的超出建設(shè)彈性范圍的現(xiàn)象[4]。

5.1.3 降低橋梁維修成本

橋梁隔震設(shè)計(jì)也是城市建設(shè)中不可忽視的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員可以采用有效的隔震裝置，這樣不僅可以降低橋梁維修成本支出，也能夠縮短橋梁維修時間，保障市政橋梁能夠快速恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，提高我國橋梁工程質(zhì)量，為城市建設(shè)的發(fā)展也能夠貢獻(xiàn)力量。

5.2 防止橋梁出現(xiàn)變形

市政橋梁工程建設(shè)比較復(fù)雜，實(shí)際施工時會受到地震影響，導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢或延期，所以為了能夠保障施工作業(yè)如期完成，應(yīng)做好隔震設(shè)計(jì)，有助于防止橋梁出現(xiàn)變形問題。應(yīng)通過做好隔震設(shè)計(jì)來降低地震過后對橋梁結(jié)構(gòu)所帶來的影響，保障橋梁各個結(jié)構(gòu)處于良好的狀態(tài)，這對于我國交通事業(yè)的發(fā)展是非常重要的我國交通事業(yè)發(fā)展也帶動了市政橋梁的發(fā)展，隨著車輛的增多，對橋梁結(jié)構(gòu)所帶來的破壞也比較嚴(yán)重。因此，做好隔震設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，能夠延長橋梁使用壽命，保障橋梁工程質(zhì)量得到極大的提高。設(shè)計(jì)人員要遵循因地制宜原則，做好隔震設(shè)計(jì)，從源頭上防止橋梁出現(xiàn)變形，確保橋梁各個結(jié)構(gòu)的完整性，為人們出行與交通事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5.3 降低橋梁維修費(fèi)用

做好隔震設(shè)計(jì)，可以有效降低橋梁維修費(fèi)用。橋梁在地震后會出現(xiàn)各種問題，如相關(guān)部分出現(xiàn)變形的問題，這直接影響了道路交通運(yùn)輸?shù)陌踩?。因此，在橋梁隔震設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況采用合理的隔震裝置，這樣在后期即使出現(xiàn)問題，也能夠縮短橋梁維修的時間，從而降低維修費(fèi)用。另外，在前期橋梁施工時要避免盲目施工，應(yīng)在充分了解當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、土地結(jié)構(gòu)等實(shí)際情況來施工，這不僅能夠通過優(yōu)化隔震設(shè)計(jì)降低橋梁維修費(fèi)用，同時也能夠促進(jìn)我國市政橋梁行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

6 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的探討

6.1 隔震裝置設(shè)計(jì)

6.1.1 因地制宜選擇設(shè)計(jì)方法

在前期設(shè)計(jì)時結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、地貌特征、氣候等因素?yōu)化設(shè)計(jì)。通常隔震裝置的設(shè)計(jì)是隔震設(shè)計(jì)的中心，指在橋梁建設(shè)期間安裝相應(yīng)的隔震裝置，以此來起到保護(hù)橋梁的目的。為了能夠延長市政橋梁使用壽命，做好隔震裝置設(shè)計(jì)是非常重要的。在隔震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員通常采用的方法是彈性反應(yīng)譜法，這種方法被大部分國家所采用，并獲得了令人稱贊的成績和效果，例如：在美國、日本、歐洲都有使用彈性反應(yīng)譜法進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的先例，主要是在于計(jì)算公式的不同。設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活運(yùn)用彈性反應(yīng)譜法做好隔震設(shè)計(jì)工作。彈性反應(yīng)譜法得到普及應(yīng)用，正是由于它的計(jì)算方法相對比較簡單，設(shè)計(jì)人員在隔震裝置設(shè)計(jì)時規(guī)范計(jì)算方法，這樣才能夠提高橋梁工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。對復(fù)雜性較強(qiáng)且不規(guī)則的橋梁，設(shè)計(jì)人員可以采用時程方法，不同于彈性反應(yīng)譜法，這種方法可以更好地滿足不規(guī)則橋梁的建設(shè)實(shí)際需求。

6.1.2 根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

橋梁隔震裝置設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員也要遵循客觀原則，因?yàn)楦粽鹧b置的變形與整個橋梁地震的響應(yīng)程度有直接的關(guān)系，所以應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)程度有一個較好的掌握和預(yù)估，根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化隔震裝置設(shè)計(jì)方案，不僅能有效減少地震后的經(jīng)濟(jì)損失，也能提高市政橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，為我國市政行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)[5]。

6.1.3 震后驗(yàn)證方案

隔震裝置設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員要在地震發(fā)生之后，能夠依據(jù)其長期工作經(jīng)驗(yàn)初步制訂設(shè)計(jì)方案，用一系列時程來分析和驗(yàn)證該設(shè)計(jì)方案是否合理，若存在不足，要及時優(yōu)化和調(diào)整，這不僅可以有效將地震帶來的能量消耗掉，還能確保橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為人們出行與交通行業(yè)發(fā)展提供幫助，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)整個行業(yè)的優(yōu)化升級。

6.2 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)

6.2.1 前期設(shè)計(jì)

細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)是非常重要的，設(shè)計(jì)人員應(yīng)提高工作責(zé)任心，要細(xì)致地了解細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理，關(guān)乎道路橋梁行業(yè)的發(fā)展，而橋梁的附屬結(jié)構(gòu)在橋梁隔震設(shè)計(jì)中也發(fā)揮著重要的作用，所以在前期設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，做好細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)[6]。主要包括限位裝置、伸縮縫、防落梁裝置，通過優(yōu)化細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，既不會影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用，也能夠提高橋梁隔震效果。

6.2.2 及時優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了提高橋梁工程質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員可以借鑒國外一些經(jīng)驗(yàn)來優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了能夠保障橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的良好性能，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分掌握隔震技術(shù)的原理特點(diǎn)，優(yōu)化細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時要及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，如：通過對諸多震撼調(diào)查分析和動力時程分析來了解哪些因素會影響隔震設(shè)計(jì)。以往在隔震設(shè)計(jì)時，一些設(shè)計(jì)人員容易忽視細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，注意力往往放在了隔震裝置設(shè)計(jì)上，這樣將無法提高橋梁的整體隔震性能，所以為了改變現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)人員都要做好細(xì)節(jié)工作，尤其是在地震響應(yīng)計(jì)算時，應(yīng)對附屬結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，只有確保細(xì)部構(gòu)件設(shè)計(jì)的良好性和連續(xù)性，才能夠確保橋梁工程建設(shè)質(zhì)量得到提高。

7 結(jié)語

綜上所述，隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展，橋梁建設(shè)規(guī)模也越來越大，為了提高橋梁工程質(zhì)量，要做好橋梁隔震設(shè)計(jì)。針對設(shè)計(jì)中存在的問題要積極科學(xué)吸收和借鑒國外一些技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，通過做好隔震裝置設(shè)計(jì)、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)提高橋梁整體效益。隔震設(shè)計(jì)是防止橋梁出現(xiàn)變形、降低橋梁維修費(fèi)用的重要舉措，對于我國市政橋梁行業(yè)的發(fā)展非常關(guān)鍵。在隔震設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員要注重細(xì)節(jié)處理，以保障橋梁工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，同時也能夠推動我國道路交通行業(yè)的快速發(fā)展和不斷進(jìn)步。