淺談橋梁抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)及減隔震技術(shù)的應(yīng)用

李軍

摘 要：本篇文章主要闡述了我們?cè)谠O(shè)計(jì)橋梁時(shí)候的設(shè)計(jì)理念以及一些相關(guān)要求，主要說明隔震技術(shù)比傳統(tǒng)抗震技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在哪，它能夠把地震帶來(lái)的危害降到最低，保護(hù)橋梁。通過對(duì)橋梁抗震技術(shù)的簡(jiǎn)要分析探討我國(guó)今后橋梁發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：橋梁；減隔震；抗震設(shè)計(jì)

引言

橋梁在當(dāng)今時(shí)代非常重要，是交通的重要樞紐，尤其是發(fā)生地震等特殊情況更是有非常重要的作用。一旦發(fā)生地震，橋梁如果受到了損害，就會(huì)使我們救援的速度減緩，所以保護(hù)橋梁是非常重要的工作。我們現(xiàn)在應(yīng)把如何提高橋梁的抗震能力作為工作的重點(diǎn)，減少對(duì)周邊的危害。橋梁一般被破壞存在四種情況，分別是：上部結(jié)構(gòu)遭到破壞，支座被破壞，下部結(jié)構(gòu)破壞以及基礎(chǔ)破壞。

1 橋梁抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

近幾十年來(lái)，為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，國(guó)內(nèi)外大量研究人員提出了許多新的抗震技術(shù)，主要包括減隔震技術(shù)、被動(dòng)控制技術(shù)、主動(dòng)控制技術(shù)及混合控制技術(shù)等。減隔震技術(shù)是指通過采用減隔震裝置來(lái)盡可能地將結(jié)構(gòu)或部件與可能引起破壞的地震地面運(yùn)動(dòng)或支座運(yùn)動(dòng)分離開來(lái)，大大減少傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震力和能量。在滿足正常使用要求的情況下，這種分離或解耦是通過增加系統(tǒng)的柔性和提供適當(dāng)?shù)淖枘醽?lái)實(shí)現(xiàn)的。從性質(zhì)上說，減隔震方法也是結(jié)構(gòu)控制方法中的一種，屬于被動(dòng)控制技術(shù)。通過這些新技術(shù)，尤其是減隔震技術(shù)在實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，一方面提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，另一方面，通?？梢越档驼麄€(gè)工程的造價(jià)。在一些特殊情況下，如跨越強(qiáng)震區(qū)域，采用這些新技術(shù)有時(shí)是解決實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)抗震問題的唯一有效途徑。

1.1 防止落梁的發(fā)生

橋梁遭到破壞后，雖然對(duì)人身安全并沒有什么威脅，但是作為重要的交通樞紐，作用還是不可替代的，要保證任何情況下都可以通車，所以，我們要避免橋梁事故的發(fā)生。地震會(huì)伴隨著一定的能量，使橋梁的部分發(fā)生位移坍塌等等情況，這都會(huì)使主梁和墩臺(tái)之間造成空隙，致使梁落。但是如果我們可以采取一些科學(xué)合理的措施，這種情況是可以避免的，橋梁依然可以正常通車。在橋梁的施工中常用的措施有：加強(qiáng)橋梁中不連續(xù)的部分，以防止橋落情況的發(fā)生。

1.2 重視工程地質(zhì)條件

有一些橋梁建造在河上，屬于夸河橋梁的類型，相對(duì)于其他類型橋梁，這種橋梁更容易發(fā)生滑坡等情況，損失較大。在我們國(guó)家的平原地區(qū)，地下水位是比較高的且土質(zhì)疏松，容易發(fā)生橋梁塌落的情況。因此對(duì)于橋梁的抗震設(shè)計(jì)，一定要重視工程的地質(zhì)條件采取一些科學(xué)合理的措施：在橋梁建筑的周圍，對(duì)土質(zhì)情況進(jìn)行考察，避免出現(xiàn)滑坡等情況，對(duì)于橋梁的結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)合理，保證整體的穩(wěn)定性，對(duì)于橋梁基礎(chǔ)的選擇，也要抗震能力強(qiáng)的，要有足夠好的承載力。

1.3 重視墩柱的設(shè)計(jì)

墩柱是橋梁抗震設(shè)計(jì)中的主要受力構(gòu)件，除了進(jìn)行合理的受力分析外，還應(yīng)重視墩柱配筋的構(gòu)造要求。尤其是箍筋的部分，一定要合理設(shè)計(jì)，與此同時(shí)也要加強(qiáng)縱筋的搭接問題，避免墩柱部位遭到破壞。

2 橋梁抗震設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)途徑

2.1 減隔震技術(shù)原理

在減震裝置前提下形成的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的減隔震技術(shù)，在有地震來(lái)臨時(shí)，可以用減隔震裝置把地震分散開，尤其能分離地面運(yùn)動(dòng)和支座運(yùn)動(dòng)來(lái)減少地震作用，可以對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種不錯(cuò)的緩沖效果。通過減隔震技術(shù)的應(yīng)用，可以在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有效的避免在地震時(shí)給橋梁結(jié)構(gòu)帶來(lái)的破壞，尤其是地震級(jí)別特別高的時(shí)候，減隔震技術(shù)可以防止橋梁結(jié)構(gòu)的塌陷。一般情況下，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)合理的控制有三種技術(shù)：混合控制技術(shù)、主動(dòng)控制技術(shù)、被動(dòng)控制技術(shù)三種，最大限度減少橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在地震中受到的影響是通過被動(dòng)控制技術(shù)的使用來(lái)減少，被動(dòng)控制技術(shù)能夠合理安排橋梁結(jié)構(gòu)。

2.2 減隔震技術(shù)分類

減隔震技術(shù)一般情況下可以分為以下幾種：基礎(chǔ)隔震，就是在上部結(jié)構(gòu)件和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的隔震裝置的布設(shè)，通常有絕緣、周期延長(zhǎng)能量吸收等方式。為了避免地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)變形嚴(yán)重的時(shí)候可以通過能量吸收所采用的減震裝置來(lái)吸收能量的。周期延長(zhǎng)方式通過某種裝置來(lái)加長(zhǎng)整體結(jié)構(gòu)體系周長(zhǎng)方式。地震隔震方式主要有兩種方法：絕緣、屏蔽兩種方法，絕緣是采用高剛性基礎(chǔ)軟弱基礎(chǔ)與利用地基逸散衰減方法來(lái)降低地基自身輸入波，對(duì)于屏蔽主要就是把屏蔽板埋設(shè)在周圍的深溝或者建筑物的四周等方式。

2.3 減隔震技術(shù)

減隔震技術(shù)與之前我們所應(yīng)用的技術(shù)最大優(yōu)點(diǎn)就是有更好的控制力。能夠把地震的能量分散開來(lái)，不至于對(duì)橋梁造成大的傷害。因此，我們建議在建造橋梁時(shí)應(yīng)用減隔震技術(shù)。地震會(huì)使橋梁出現(xiàn)位移等情況，雖然這種問題可以修復(fù)，不算大傷害，但是也是有一定的危險(xiǎn)。所以，我們?cè)诎惭b減隔震設(shè)備之前，我們要經(jīng)過準(zhǔn)確的計(jì)算，保證每一個(gè)構(gòu)件都在自己的合理范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)位移。近幾年來(lái)，我們國(guó)家的科技快速發(fā)展，減隔震技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用在橋梁設(shè)計(jì)中，保證橋梁交通路線可以正常運(yùn)行。

減隔震技術(shù)是有一定的適用條件的，并不是可以應(yīng)用在所有條件下，只有條件合適，才能發(fā)揮最佳效果。舉個(gè)例子來(lái)說，施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)比較松軟，這個(gè)時(shí)候就不建議使用減隔震技術(shù)，容易出現(xiàn)共振的情況。針對(duì)這個(gè)問題，我們就需要在應(yīng)用技術(shù)之前，分清其情況，選擇最佳的技術(shù)方案，來(lái)達(dá)到減震的效果。主要考慮結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地是否合適采取減隔震技術(shù)。

2.4 橋梁減隔震技術(shù)

（1）橋梁隔震

在進(jìn)行市政橋梁工程的設(shè)計(jì)時(shí)，我們考慮點(diǎn)要全面，要考慮各種因素才可以。首先我們要了解這個(gè)地段之前有無(wú)發(fā)生過地震情況，了解土質(zhì)的條件等等，根據(jù)了解的情況，有個(gè)科學(xué)的隔震周期之后，在對(duì)橋梁進(jìn)行施工。第二點(diǎn)需要如何選取最適合的施工路線，只有施工路線合理，我們抗震效果才能達(dá)到最佳狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的位移等情況，震后的修復(fù)問題也會(huì)變得簡(jiǎn)單。

（2）橋梁減震體系

減震技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說就是利用緩沖的原理，來(lái)減輕地震能量，從而使地震危害減小。一般都會(huì)在橋梁上安裝耗能器，而目前為止市面上使用最多的耗能器有金屬的和摩擦的，運(yùn)用的最為廣泛。安裝它之后可以使橋梁的震動(dòng)響應(yīng)減小，起到緩沖的作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，都是為了把地震的危害降到最小。我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)很早采用了橡膠支座，并沒有在規(guī)范中得到重視。國(guó)內(nèi)對(duì)減隔震及裝置的研究已有不少成果，可以參照國(guó)外研究成果、震害經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范條文， 及時(shí)增編我國(guó)橋梁規(guī)范中的橋梁減隔震設(shè)計(jì)內(nèi)容是刻不容緩的事。近幾年來(lái)，地震的情況時(shí)有發(fā)生，人們也越來(lái)越重視這個(gè)問題。而橋梁是重要交通樞紐，如何做到更好的減震技術(shù)成了人們關(guān)心的問題。橋梁一旦遭到破壞，修復(fù)工作很難進(jìn)行，對(duì)周邊也會(huì)造成不利的影響，所以我們應(yīng)該大力支持減隔震技術(shù)。

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