橋梁工程隔震設(shè)計(jì)探究

涂 海

（重慶市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶 401122）

眾所周知，對(duì)于橋梁工程來(lái)說(shuō)，安全性和穩(wěn)定性是其最為重要的標(biāo)志和特點(diǎn)。而對(duì)于橋梁工程的建設(shè)來(lái)說(shuō)，其安全性和穩(wěn)定性最為主要的體現(xiàn)就是其抗震能力的設(shè)計(jì)。在當(dāng)前的橋梁抗震能力的設(shè)計(jì)中，最為常用的就是隔震設(shè)計(jì)。隔震設(shè)計(jì)也是當(dāng)前優(yōu)勢(shì)最為明顯的一種抗震設(shè)計(jì)形式，其對(duì)于整個(gè)橋梁來(lái)說(shuō)意義重大，尤其是對(duì)于橋梁后期使用的安全性和使用年限都具備較好的價(jià)值。但是具體的隔震方案設(shè)計(jì)起來(lái)卻并不簡(jiǎn)單，除了需要加強(qiáng)對(duì)于橋梁工程建設(shè)的分析以確保其能夠進(jìn)行具體的隔震設(shè)計(jì)施工之外，還需要針對(duì)具體的隔震裝置以及橋梁中的一些細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，確保隔震設(shè)計(jì)的有效性，保障整個(gè)隔震設(shè)計(jì)能夠達(dá)到最佳的水平。希望本文的一些介紹和探討能夠有助于今后橋梁工程隔震設(shè)計(jì)水平的提高。

1 橋梁工程隔震設(shè)計(jì)的重要意義

所謂的橋梁工程隔震設(shè)計(jì)主要就是通過(guò)必要的隔震裝置以及細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到減小作用在橋梁工程中的震動(dòng)載荷大小，最終起到保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)的目的。這種隔震設(shè)計(jì)的意義是比較明顯的。首先，隔震設(shè)計(jì)的應(yīng)用能夠有效地提高橋梁工程的穩(wěn)定性，進(jìn)而保障橋梁工程使用的安全性；其次，恰當(dāng)?shù)脑跇蛄汗こ讨袘?yīng)用隔震設(shè)計(jì)還能夠有效地延長(zhǎng)橋梁工程的使用年限，起到良好的經(jīng)濟(jì)效果。

2 橋梁工程隔震設(shè)計(jì)的基本原則

對(duì)于橋梁過(guò)程的隔震設(shè)計(jì)而言，其并非是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的把一些隔震裝置應(yīng)用于具體的橋梁結(jié)構(gòu)中。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的內(nèi)容和要點(diǎn)是比較多的，也是極為復(fù)雜的。在具體的隔震設(shè)計(jì)之前還需要了解橋梁工程的隔震設(shè)計(jì)需要遵循的一些基本原則，進(jìn)而依據(jù)這些基本的原則進(jìn)行具體的隔震設(shè)計(jì)。具體而言，這些主要的原則包括以下幾點(diǎn)：（1）在整個(gè)橋梁工程隔震設(shè)計(jì)之前，必須加強(qiáng)對(duì)于整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的了解和把握，判斷其是否適合于進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)。當(dāng)前我國(guó)很多地區(qū)的橋梁工程都不適合于進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)，即使強(qiáng)行進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)也無(wú)法達(dá)到應(yīng)有的效果，甚至還會(huì)起到反作用；（2）針對(duì)橋梁的基本狀況以及周圍的一些地形地質(zhì)特點(diǎn)和后期使用中的通行狀況來(lái)確定橋梁工程設(shè)計(jì)中需要應(yīng)對(duì)的震動(dòng)載荷大小，以此來(lái)設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)臉蛄汗こ谈粽鸬燃?jí)，為具體的橋梁結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；（3）對(duì)于橋梁工程的隔震設(shè)計(jì)而言，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)該考慮其主體結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，避免設(shè)計(jì)中的隔震裝置影響了主體結(jié)構(gòu)的完整性。一旦橋梁工程的主體結(jié)構(gòu)受損，那么即使橋梁工程隔震設(shè)計(jì)達(dá)到了理想的程度也無(wú)法保障整個(gè)橋梁工程的穩(wěn)定性和安全性。

3 橋梁工程隔震設(shè)計(jì)

3.1 隔震裝置的設(shè)計(jì)

對(duì)于橋梁工程的隔震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其最為主要的部分就是進(jìn)行專業(yè)的隔震裝置的設(shè)計(jì)。這是保障其隔震能力的基礎(chǔ)，也是發(fā)揮隔震作用的最為主要的部分。對(duì)于隔震裝置的設(shè)計(jì)而言，其最為主要的就是準(zhǔn)確的計(jì)算隔震裝置的等效阻尼和等效剛度。這是確定隔震裝置的最為主要的兩個(gè)指標(biāo)。而對(duì)于計(jì)算方法，在當(dāng)前的橋梁工程隔震設(shè)計(jì)中比較繁雜，其中最常用的主要有兩種，即時(shí)程方法和彈性反應(yīng)譜方法。這兩種方法中又以彈性反應(yīng)譜方法最為實(shí)用。

彈性反應(yīng)譜方法不僅僅在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，在國(guó)外的很多國(guó)家也得到了廣泛的使用，也因此而出現(xiàn)了很多不同的具體計(jì)算公式和計(jì)算模式。當(dāng)前比較盛行的主要是美國(guó)、歐洲和日本的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，采用該方法進(jìn)行隔震裝置的設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。首先該計(jì)算方法的使用比較簡(jiǎn)單，能夠較為便捷的計(jì)算出所需要的等效阻尼和等效剛度指標(biāo)，并且該計(jì)算方法的準(zhǔn)確性也比較高，能夠準(zhǔn)確的設(shè)置橋梁工程的隔震裝置，使其能夠最大程度的達(dá)到最佳的形變，進(jìn)而確保隔震性能的最優(yōu)化。對(duì)于時(shí)程方法而言，其主要適用于一些不規(guī)則的橋梁工程隔震設(shè)計(jì)，在這類橋梁中能夠起到較好的設(shè)計(jì)效果。

3.2 細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)

在整個(gè)的橋梁工程隔震設(shè)計(jì)中，除了要做好最為主要的隔震裝置設(shè)計(jì)之外，還應(yīng)該針對(duì)其它的一些橋梁細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。這些細(xì)部構(gòu)造也能夠?qū)τ跇蛄汗こ痰母粽鹦Ч鸬揭欢ǖ妮o助作用。比如橋梁工程中常見(jiàn)的伸縮縫、限位裝置以及防落梁裝置等，這些裝置雖然不是單純的隔震裝置，但是卻是能夠發(fā)揮較好的隔震效果。當(dāng)然這必須建立在恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上。但是就當(dāng)前我國(guó)的隔震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來(lái)看，在細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)上明顯的存在重視程度不足的問(wèn)題。設(shè)計(jì)中很容易忽視這一點(diǎn)，這樣也就造成了隔震效果的下降。因此，這也就成為了今后橋梁工程隔震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要突破口。對(duì)于細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)加強(qiáng)結(jié)合實(shí)際狀況的分析和探討，進(jìn)而提高其隔震方面的作用。當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程中也應(yīng)該注意到細(xì)部構(gòu)造原有的功能特點(diǎn)，不能夠以損害其原有的功能為條件來(lái)提高其隔震能力。此外，還應(yīng)該保障這些細(xì)部構(gòu)造之間的連續(xù)性，提高整個(gè)橋梁工程的結(jié)構(gòu)性能。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在橋梁工程的建設(shè)過(guò)程中，相應(yīng)的隔震設(shè)計(jì)是必不可少的。橋梁隔震作用的準(zhǔn)確發(fā)揮能夠在較大程度上保障橋梁在使用中具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而避免了橋梁在一定載荷的作用下發(fā)生倒塌的危險(xiǎn)。這一點(diǎn)對(duì)于橋梁工程而言是極為關(guān)鍵的，也是橋梁必須具備的一個(gè)特性。對(duì)于橋梁使用的安全性以及使用壽命的延長(zhǎng)都具有較高的價(jià)值。但是對(duì)于具體的橋梁隔震設(shè)計(jì)而言，其設(shè)計(jì)的難度也是比較大的，除了必須要遵循的一些基本設(shè)計(jì)原則之外，還應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于橋梁隔震裝置的設(shè)計(jì)。當(dāng)然與之相對(duì)應(yīng)的一些橋梁細(xì)部構(gòu)造也需要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，全面合理的做好這兩者的設(shè)計(jì)才能夠最終保障整個(gè)橋梁具備較強(qiáng)的隔震能力。上述簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)措施和設(shè)計(jì)原則雖然對(duì)于很多的橋梁施工都比較適用，但是具體到每一個(gè)不同的橋梁工程項(xiàng)目中，如何進(jìn)行恰當(dāng)合理的設(shè)計(jì)仍然需要專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行符合實(shí)際狀況的設(shè)計(jì)，確保其能夠發(fā)揮最佳的隔震效果。

[1]康東，劉卓君.關(guān)于橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的探討[J].中國(guó)科技投資，2012（33）.

[2]黃福偉，許鋒，鄭萬(wàn)山.橋梁抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].公路交通技術(shù)2003（05）.