市政橋梁設(shè)計中隔震設(shè)計技術(shù)

柯鐵軍

【摘要】市政橋梁是市政工程建設(shè)的一部分，市政橋梁發(fā)揮著城市交通運輸?shù)墓δ芎妥饔?，是社會發(fā)展、人民生活、經(jīng)濟建設(shè)必不可少的公共基礎(chǔ)設(shè)施，現(xiàn)代交通運輸量不斷上升，再加上自然地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)，使得現(xiàn)代市政橋梁面臨著越來越大的交通壓力，要想確保橋梁自身功能與作用的發(fā)揮，就要加強抗震設(shè)計，提高橋梁的質(zhì)量。本文分析了市政橋梁隔震設(shè)計技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】市政橋梁設(shè)計 隔震設(shè)計 原理 技術(shù)

橋梁抗震設(shè)計已經(jīng)成為新時期橋梁設(shè)計工作重點，因為在地質(zhì)地震災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)代社會，人們越來越關(guān)注交通運輸安全問題，橋梁的抗震能力、結(jié)構(gòu)牢固度等都將影響著其運輸支撐作用的發(fā)揮，必須加大對橋梁抗震設(shè)計的研究力度，近年來，隔震設(shè)計技術(shù)作為一種全新的抗震技術(shù)在橋梁工程設(shè)計與施工中發(fā)揮了關(guān)鍵而重要的作用，同傳統(tǒng)的抗震設(shè)計相比，隔震設(shè)計具有多方面的優(yōu)勢和優(yōu)點，值得深入推廣與研究。

一、 市政橋梁隔震設(shè)計的原理

隔震設(shè)計是橋梁防震、抗震設(shè)計發(fā)展到一定階段的結(jié)果，所謂的“隔震”，簡單說就是隔離震動，也就是通過隔離、控制或縮小震動來維護橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使橋梁主體處于一個最佳工作狀態(tài)，確保橋梁功能與作用的發(fā)揮。

以往的橋梁抗震設(shè)計都是對橋梁本身的優(yōu)化設(shè)計，通過提升橋體的強度、牢固度等來提高其抗震等級。然而，隔震技術(shù)則體現(xiàn)出一種隔離性質(zhì)，屬于一種柔性處理模式。采用科學(xué)的施工方法與隔震設(shè)計技術(shù)，來提升橋梁結(jié)構(gòu)的強度與抗變形能力，從而達到橋梁整體功能的優(yōu)化。同抗震設(shè)計相比，隔震設(shè)計最顯著的特點就是：柔性設(shè)備的使用，以此來控制橋梁中關(guān)鍵構(gòu)件同地面運動的關(guān)聯(lián)性，即使地震發(fā)生后，橋梁構(gòu)件依然能夠恢復(fù)其正常功能，最大程度控制地震帶來的損害。這其中，地面加速度的反應(yīng)加速度往往要高出橋梁構(gòu)件本身，從而極大地控制地震帶來破壞作用，減少損失。

二、橋梁隔震設(shè)計技術(shù)分析

1、隔震裝置的設(shè)計

隔震裝置設(shè)計是橋梁隔震設(shè)計的重要工作內(nèi)容之一，這其中包括：隔震裝置的設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計。前者是隔震設(shè)計最根本、最關(guān)鍵的部分，現(xiàn)階段，一般采取彈性反應(yīng)譜法來進行隔震設(shè)計，而且這一設(shè)計方法目前也得到了普遍的接受與認可，然而，由于所選擇的計算方法不同，具體的設(shè)計細節(jié)、設(shè)計規(guī)則規(guī)范方面也有所差異，具體的計算則重點指隔震裝置等效剛度與阻尼等的計算，對于一些規(guī)模龐大、技術(shù)難度高的橋梁工程，一般選擇時程方式來計算。

當前的橋梁隔震設(shè)計一般選擇彈性反應(yīng)譜法，這是因為這一方法符合當前的規(guī)范計算法，而且計算過程簡明、運算方法簡單。而且這一方法能夠維護隔震裝置的形態(tài)、功能與作用，防止其出現(xiàn)變形問題，從整體上確保市政橋梁的施工質(zhì)量。

隔震裝置的設(shè)計需要相關(guān)人員從橋梁工程設(shè)計原理、設(shè)計原則等多方面入手，特別是橋墩的剛度特征以及橋梁的結(jié)構(gòu)類型來優(yōu)選隔震裝置，同時，也需要工作人員能夠?qū)Φ卣鸢l(fā)生時，橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)程度進行準確的評估與判斷。震動出現(xiàn)時，隔震裝置能夠及時發(fā)揮隔震、消震、減震等功能，這樣才能有效控制橋梁結(jié)構(gòu)主體發(fā)生變形、錯位等問題，從而提高橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。

2、加強細節(jié)構(gòu)造設(shè)計

細節(jié)決定成敗的思想不僅在服務(wù)領(lǐng)域得到證實，橋梁的設(shè)計施工也要遵循這一思想，橋梁隔震設(shè)計也需要善于從細節(jié)出發(fā)，把握細節(jié)結(jié)構(gòu)，加強細節(jié)設(shè)計。因為整個橋梁結(jié)構(gòu)中，細節(jié)往往會影響橋梁梁體構(gòu)造的牢固度、安全性，一些關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮著對橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固作用。細節(jié)部分則側(cè)重指的是橋梁隔震防護中的連續(xù)性與協(xié)調(diào)性，這其中也涵蓋隔震裝置的細節(jié)構(gòu)造。常見的關(guān)鍵細節(jié)部分主要有：橋面與支架間的鏈接縫、橋墩與柱間的鏈接縫等等?？梢哉f橋梁工程的設(shè)計能否從細節(jié)處把關(guān)，直接影響橋梁工程質(zhì)量的主要因素。

3、立足整體，優(yōu)化設(shè)計

市政橋梁是城市基礎(chǔ)設(shè)施重要組成部分，是城市形象的代表，因此，市政橋梁隔震設(shè)計一方面要達到提高橋梁結(jié)構(gòu)牢固度與穩(wěn)定性、提升其抗震能力的目標，另一方面也要注重其設(shè)計外觀，要力爭通過隔震設(shè)計來提升橋梁結(jié)構(gòu)的美觀度，從而營造出積極的城市基礎(chǔ)設(shè)施形象，也就是說橋梁隔震設(shè)計要確保同橋梁工程的積極配合，打造出具有良好隔震效果的橋梁工程，同時也要重視隔震設(shè)計中的細節(jié)問題、關(guān)鍵問題，要善于借鑒國外先進設(shè)計理念，采用先進的隔震設(shè)計技術(shù)。

通過優(yōu)選隔震裝置的類型，來優(yōu)選隔震設(shè)計方案，確保隔震設(shè)計隔震功能的有效發(fā)揮，只有這樣才能從根本上有效控制地震危害。

三、橋梁隔震設(shè)計的意義

隔震設(shè)計是優(yōu)化橋梁設(shè)計，提高橋梁設(shè)計質(zhì)量的有效途徑，從整體來看，橋梁隔震設(shè)計具有十分重要的意義。

1、橋梁隔震設(shè)計的意義

隔震設(shè)計是橋梁設(shè)計的重要組成部分，是確保橋梁工程質(zhì)量安全的科學(xué)方法和有效途徑，在橋梁中裝配隔震裝置，能夠維護橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，即使地震、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時，橋梁主體結(jié)構(gòu)依然維持原狀，各個構(gòu)件也不會出現(xiàn)錯位、變形等問題，這樣無疑提高了橋梁的質(zhì)量，減少了維護成本投入，同時也確保了已投產(chǎn)建設(shè)的市政橋梁工程的長期使用，確保橋梁使用功能得到全面發(fā)揮。

例如：隔震裝置中的阻尼器就是憑借增強阻尼效果來控制地震的不良作用，減少橋梁所遭受的不良危害，橋梁隔震設(shè)計已經(jīng)在整個世界范圍內(nèi)得到了承認和認可，然而，具體的隔震設(shè)計技術(shù)依然有待于深入探究，我國應(yīng)該加大對橋梁隔震設(shè)計技術(shù)的研究力度，提高隔震設(shè)計水平，從而提高橋梁的質(zhì)量。

2、橋梁隔震設(shè)計的優(yōu)勢作用分析

橋梁隔震設(shè)計具有多方面的優(yōu)勢功能與作用，具體體現(xiàn)在以下諸多方面：

第一，優(yōu)化橋梁水平方向的剛度，以此來實現(xiàn)扭力平衡，控制地震力對橋梁主體結(jié)構(gòu)的破壞。

第二，提高了橋梁的抗震性能，未經(jīng)隔震設(shè)計的橋梁，其抗震性能會受到影響，相反，如果采用了隔震設(shè)計技術(shù)，在橋梁的關(guān)鍵構(gòu)造環(huán)節(jié)添加了隔震裝置，往往能夠發(fā)揮良好的抗震與隔震效果，而且無需過多的成本投入，也不會影響橋梁施工造價，這無疑提高了橋梁質(zhì)量，全面提升了橋梁工程的設(shè)計施工水平。

第三，夯實橋梁基礎(chǔ)。橋梁隔震設(shè)計技術(shù)的利用往往能夠極大地夯實橋梁基礎(chǔ)，提高橋梁地基質(zhì)量，增強橋結(jié)構(gòu)自身的承載力，即使地震發(fā)生時，在隔震技術(shù)的作用下，橋梁依然會恢復(fù)原狀。

第四，如果出現(xiàn)地震地質(zhì)災(zāi)害，橋梁上下結(jié)構(gòu)或超出設(shè)計的彈性范圍，隔震設(shè)計則有效地預(yù)防了這一問題的出現(xiàn)，從而有效預(yù)防結(jié)構(gòu)變形。

總結(jié)：

市政橋梁隔震設(shè)計是一項意義非凡的工作，必須意識到橋梁隔震設(shè)計的意義和重要性，明確隔震設(shè)計的原理，掌握隔震設(shè)計的技術(shù)方法，加大對這一設(shè)計的研究力度，從而提高橋梁設(shè)計質(zhì)量和水平，打造出優(yōu)質(zhì)的橋梁工程，發(fā)揮良好的交通運輸作用。

【參考文獻】

[1]張駿，閻貴平，楊雨峰.橋梁減震性能研究[J].世界地震工程，2011（02）.

[2]黃福偉，許曉鋒，鄭萬山.橋梁抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[j].公路交通技術(shù)，2011（05）.

[3]楊碧聰.公路美學(xué)理論在橋梁設(shè)計中景觀美學(xué)價值的探討[A].中國公路學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會2004年全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C]，2011.

[4]周小燚，馬如進，陳艾榮.淺析橋梁結(jié)構(gòu)防腐涂裝色彩的選擇[A].第十八屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C]，2011.

[5]付克璐.我國景觀橋梁的現(xiàn)狀及發(fā)展[A].第三屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會暨2006年省汽學(xué)會理事會議資料[C]，2011.