市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

黃 鳴

（福建省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院， 福建 福州 350000）

0 前言

人們的生活水平在不斷的提升，出行工具數(shù)量明顯增加，對(duì)于道路橋梁的使用頻率也在明顯增加。橋梁是城市建設(shè)時(shí)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在建設(shè)過程中，投入了較大的人力物力，在后續(xù)橋梁投入使用的過程中也會(huì)面臨較大的困難。橋梁由于其特殊的結(jié)果，對(duì)于抗震性能要求較高，在市政橋梁的設(shè)計(jì)過程中就需要極為注重隔震設(shè)計(jì)，這樣才能從設(shè)計(jì)階段做好預(yù)防，才能盡可能的減輕地震帶來的損失。

1 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要性

隨著改革開放的深入我國(guó)在建筑行業(yè)已領(lǐng)先于世界，尤其是在橋梁工程方面更是在世界上遙遙領(lǐng)先，而我國(guó)的橋梁工程應(yīng)用也在多范圍運(yùn)用，例如在沿海地區(qū)的港珠澳大橋，成功的縮短了兩地的距離，為我們的生活帶來方便。而在我國(guó)的一些自然災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，橋梁運(yùn)用方面還存在著一些問題。例如在地震帶范圍內(nèi)所要考慮的及時(shí)地震對(duì)橋梁影響，而橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮地震帶來的影響，一個(gè)良好的橋梁隔震設(shè)計(jì)是一個(gè)成熟的表現(xiàn)，良好的橋梁隔震能有效的降低成本預(yù)算，為后期做好準(zhǔn)備，間接的提升橋梁整體性能。橋梁隔震能將地震時(shí)所帶來的橋梁傷害將其降到最低，增加橋梁使用壽命。橋梁設(shè)計(jì)采用隔震裝是對(duì)整體橋梁作出良好的保障，既增加橋梁的抗震性又減少整體橋梁的運(yùn)算成本，即使在出現(xiàn)地震自然災(zāi)害對(duì)時(shí)后期的恢復(fù)工程也帶來良好的影響。在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)添加橋梁隔震裝置，要對(duì)整體的橋梁可塑性和橋梁彈性作出考慮，橋梁隔震裝置所采取的是通過柔性設(shè)計(jì)來減少地震自然災(zāi)害帶來的影響，且不對(duì)整體橋梁設(shè)、建造帶來過多的影響，確保地震自然災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)橋梁可運(yùn)用性。

2 橋梁隔震設(shè)計(jì)原理

在市政工程中橋梁隔震設(shè)計(jì)中，是因地制宜將地震自然災(zāi)害所帶來的破壞能量通過隔震設(shè)計(jì)降到最低，從而提高整體的橋梁工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。在此之上還應(yīng)將橋梁設(shè)計(jì)提高可控制性，不能一味的追求隔震裝置設(shè)計(jì)從而忽略了整體橋梁的可控制性，從微觀角度上講，市政工程對(duì)橋梁設(shè)計(jì)和建造的同時(shí)理應(yīng)選取橋梁隔震設(shè)計(jì)，如此一來就可通過隔震設(shè)計(jì)中的隔震裝置和減震裝置就可有效的避免地震自然災(zāi)害帶來的影響；但不能過度的追求橋梁隔震裝置從而忽略了整體橋梁的可操作性以及橋梁整體的剛硬度。隔震設(shè)計(jì)技術(shù)能夠調(diào)整橋梁水平剛度，平衡豎直平面扭力，降低地震對(duì)于橋梁架構(gòu)的衡量作用力，確保橋梁在地震作用下不受影響。隔震設(shè)計(jì)保護(hù)了橋梁下部結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)承載力，消除結(jié)構(gòu)變形的影響。

橋梁隔震裝置的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)既是降低自然災(zāi)害帶來的影響提升橋梁的使用壽命，將資源最大化。而在使用橋梁隔震設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行，將橋梁隔震裝置設(shè)計(jì)最初的想法做到最好。因此我們可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析和研究，首先確定整體的設(shè)計(jì)和施工方案，如選取橋梁隔震設(shè)計(jì)裝置就要提前對(duì)隔震設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)調(diào)查；其次對(duì)所建設(shè)橋梁的實(shí)際路段進(jìn)行實(shí)際勘察將數(shù)據(jù)做出后分析確定最終的建設(shè)方案；最后選取適合本路段建設(shè)的橋梁隔震裝置設(shè)計(jì)，而要考慮的既是隔震效果是否可以經(jīng)受得住一定范圍內(nèi)的地震自然災(zāi)害所帶來破壞效果，在橋梁隔震設(shè)計(jì)范圍內(nèi)安裝并作出最佳的選擇，能夠有效地降低運(yùn)算成本同時(shí)能夠發(fā)揮橋梁隔震裝置設(shè)計(jì)的最大適用范圍。

3 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 隔震裝置的設(shè)計(jì)

市政橋梁的格正設(shè)計(jì)主要包括隔震裝置和其他構(gòu)架設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之前應(yīng)當(dāng)對(duì)采用隔震措施橋梁附近的地質(zhì)環(huán)境以及橋梁地基進(jìn)行科學(xué)地研究和勘測(cè)，隔震橋梁附近應(yīng)當(dāng)具有較為堅(jiān)實(shí)的地質(zhì)條件。在采用隔震裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地選擇和采用那些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且同時(shí)符合所需隔震性能的裝置，且應(yīng)當(dāng)保證在其力學(xué)性能的范圍內(nèi)科學(xué)地采用。一般來說，以隔震裝置設(shè)計(jì)作為核心，其他構(gòu)架設(shè)計(jì)作為輔助，所以在市政橋梁設(shè)計(jì)中，隔震裝置的設(shè)計(jì)是隔震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。橋梁隔震設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)選擇彈性反應(yīng)譜法，是在國(guó)內(nèi)外的設(shè)計(jì)工作中都得到了廣泛應(yīng)用，但是不同地域的規(guī)范方面有著不同的差異，這一差異主要體現(xiàn)在計(jì)算公式上，也就是隔震裝置的剛度和等效阻尼計(jì)算，這也是不規(guī)則的復(fù)雜橋梁設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常應(yīng)用到的設(shè)計(jì)方法。彈性反應(yīng)譜方法在施工時(shí)難度并不高，因此設(shè)計(jì)中較為常見，在參數(shù)計(jì)算時(shí)需要充分考慮地震裝置可能在地震中發(fā)生的變形狀態(tài)，這樣在設(shè)計(jì)時(shí)，避免地震發(fā)生時(shí)隔震裝置變形對(duì)橋梁的影響，在隔震設(shè)計(jì)中不斷的完善設(shè)計(jì)結(jié)果。市政橋梁隔震裝置設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)一般不會(huì)選擇直接用公式來表示目標(biāo)，因此，設(shè)計(jì)人員需要掌握橋梁結(jié)構(gòu)和地震響應(yīng)的程度。在發(fā)生地震之后，能夠在理論知識(shí)與自身豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)之下，判斷實(shí)際地震強(qiáng)度，并且初步完成設(shè)計(jì)方案，結(jié)合市政橋梁所在地的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)判斷設(shè)計(jì)方案的可行性，然后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的分析驗(yàn)證，以便于讓市政橋梁隔震設(shè)計(jì)更加符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.2 強(qiáng)化細(xì)節(jié)構(gòu)造設(shè)計(jì)效果

橋梁隔震設(shè)計(jì)需要對(duì)橋梁的其他結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)處理，明顯提高了抗震效果。根據(jù)對(duì)地震調(diào)查的分析可以看出，市政橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和振動(dòng)隔離效果是主要的影響方式，設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)師經(jīng)常會(huì)忽略這些環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，因此需要加大設(shè)計(jì)人員的重視程度，進(jìn)一步做好細(xì)節(jié)構(gòu)造設(shè)計(jì)，強(qiáng)化設(shè)計(jì)效果。橋梁設(shè)計(jì)工作需要從細(xì)節(jié)角度確保各個(gè)部分的設(shè)計(jì)質(zhì)量。從整體角度來看，各個(gè)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)橋梁整體的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生較大的影響，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人需要做好對(duì)其穩(wěn)定性的控制，進(jìn)一步做好隔震防護(hù)措施，確保隔震設(shè)計(jì)的連續(xù)性。優(yōu)化細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，對(duì)于隔震裝置來說，注重其細(xì)節(jié)構(gòu)造。市政橋梁隔震設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)工作主要是指一些連接縫處，這樣做好細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，才能讓市政橋梁工程的設(shè)計(jì)工作在不同的地質(zhì)環(huán)境中更加適應(yīng)，盡可能地降低地震帶來的負(fù)面影響。

3.3 設(shè)計(jì)控制的整體性

市政橋梁設(shè)計(jì)是城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要體現(xiàn)，在設(shè)計(jì)時(shí)需要從城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)角度出發(fā)，進(jìn)行整體控制，這樣確保橋梁工程各部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。市政橋梁設(shè)計(jì)遵循一般橋梁設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)原理，也有著市政道路交通網(wǎng)絡(luò)的特殊性，在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)一步提升橋梁的抗震性能。至于隔震設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)位置和關(guān)鍵性部位進(jìn)行針對(duì)性的控制，尤其是針對(duì)市政橋梁設(shè)計(jì)所在地的具體環(huán)節(jié)隔震設(shè)計(jì)方案，然后優(yōu)化選擇隔震裝置的類型以及隔震設(shè)計(jì)的具體方案，進(jìn)一步提升隔震設(shè)計(jì)質(zhì)量，充分發(fā)揮隔震設(shè)計(jì)的作用，降低在地震發(fā)生時(shí)對(duì)于市政橋梁帶來的負(fù)面影響，確保橋梁的穩(wěn)定性，避免影響橋梁的正常通行。隔震設(shè)計(jì)能提高市政橋梁的美觀程度，也能保證其穩(wěn)定程度。在如今的市政橋梁設(shè)計(jì)過程中，需要重視隔震設(shè)計(jì)的融合，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中加以控制。

4 結(jié)語

綜上所述，在市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的應(yīng)用極為重要，在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要收集當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文環(huán)境資料，與設(shè)計(jì)要求相結(jié)合，這樣才能夠確保設(shè)計(jì)符合要求，也能起到較好的隔震效果。通過橋梁建筑實(shí)際也可以證明盡可能的控制地質(zhì)災(zāi)害對(duì)城市化建設(shè)的影響，優(yōu)化道路運(yùn)輸環(huán)境，這是橋梁的設(shè)計(jì)階段，就需要做好隔震設(shè)計(jì)，這樣能夠確保橋梁運(yùn)行的安全穩(wěn)定。