橋梁設計中隔震設計

周小燁

(重慶市市政設計研究院，重慶　400069)

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橋梁設計中隔震設計

周小燁

(重慶市市政設計研究院，重慶400069)

摘要：眾所周知，在橋梁的設計中，橋梁的抗震作用是最為重要的。一座橋梁只有擁有良好的抗震能力才能在地震來臨之時盡可能的減少人員的傷亡，在一定的程度上也減少人民的財產損失以及人民的生命安全。其中，增加橋梁整體的抗震效果能從一定程度上減少橋梁損壞的可能性，能在一定程度上增加橋梁的使用壽命。本文主要就橋梁的隔震作用進行了分析。

關鍵詞：隔震設計;設計原則; 隔震措施

1橋梁隔震設計的意義

在城市中，橋梁的設計極為重要，尤其是橋梁的隔震設計。眾所周知，城市中的車流量比較多，各色各樣的車來來往往。這時候聲音對橋梁的影響是非常大的。所以，橋梁設計中，橋梁的阻尼作用是非常重要的。但是，就我國現在的情況來看，我國橋梁隔震設計還是比較落后的，與發(fā)達國家相比仍然存在一些不足。因此我國橋梁隔震設計還需要繼續(xù)完善。

2橋梁隔震設計理論及原則

2.1橋梁隔震設計理論

隔震設計，換句話說就是一種能阻擋地震損害的設計方法。這種方法通過建立柔性隔離裝置來阻擋發(fā)生地震時的影響。減少地震時各個橋梁分支的損壞。在橋梁的設計過程中一般采用阻尼設計，阻尼設計的應用在一定程度上減少了橋梁自身所消耗的能量。通過減少自身能量的損耗進一步減少了自身的受力，使橋梁的穩(wěn)定性能更好。在橋梁的設計過程中，我們可以運用橋梁的屈服力來保護橋梁的機構受力均勻，而且橋梁不容易癱瘓。屈服力的運算公式為F=UW,其中U為支座的動摩擦因數，W為支座的反力。因此，在次計算過程中還要考慮到屈服前剛度和屈服后剛度。其中，屈服前剛度K=UW/Δd,其中Δd為橋梁變化的位移。同理，后屈服剛度K=W/R,其中，R等于橋梁支座的半徑。

2.2隔震設計需遵循的原則

(1)在選擇橋梁地址的時候要進行實際的考察，不能只利用理論而忽略實際，還要根據實際的地基來選擇相應的橋梁材料，以及地基的深度。

(2)要認識到雖然已經采取了隔震措施，但是在實際意義上并不是具有完完整整的抗震功能。

(3)在選擇隔震裝置的時候，一定要遵循力學原理，在保證橋梁隔震的同時，盡量簡化橋梁結構，使結構簡單化。

(4)在地震過后一定要及時檢查橋梁，并適當的對橋梁進行修復。

3橋梁設計中的隔震設計措施

3.1隔震裝置的設計

隔震橋梁的設計最重要的是隔震裝置的設計。在如今的各個國家中，使用最為廣泛的隔震設計方法是彈性反應譜法。這種方法比較簡單，而且在實踐證明中也是最好的。這種方法的運用原理是：在地震來臨之時，橋梁會產生相對位移，在一定的位移內橋梁是不會斷裂的。所以這種方法比較適合，這種方法也可以算出相應的地震對橋梁的影響度，工程師們根據所算出的影響度進行計算設計，可以得到更加適當合理的方案。

3.2擺式滑動摩擦支座的合理應用

擺動式摩擦支座是一種通過橋面與地面進行摩擦而產生隔振效果的一種隔震方式。在利用擺動式滑動摩擦支座進行隔震時，工程施工人員一定要注意地震時的震動周期，只有研究好地震震動周期，擺動式摩擦支座才能更好地利用，才能夠發(fā)揮其良好的隔震減震作用。但此方法由于受技術條件的影響，使得這種隔震方法很少使用。

3.3鉛芯像膠支座的合理應用

鉛芯橡膠支座也是一種非常重要的隔震裝置，這種裝置在實際應用中也是非常常見的。設計人員再利用鉛芯橡膠支座的時候應該充分考慮到鉛

芯材料的經濟性。鉛芯材料的特點是：在剛開始時材料的剪切剛度較高，材料的彈塑性較強，與此同時鉛芯橡膠材料具有較強的抗疲勞性能，尤其是鉛芯橡膠材料在長時間的使用過程中使用狀態(tài)比較穩(wěn)定，長時間內不容易變形。

3.4其他構件的隔震設計

在橋梁的設計中，其中橋梁的隔震設計還應有一些附屬結構，而這些附屬結構的設計必須要達到使用條件的合理性。這些附屬結構必須具有較強的抗震作用，在地震來臨時，這些附屬結構必須盡可能的不受到損壞。所以，在附屬結構的設計過程中設計人員必須提高對隔震裝置的認識。因此，設計人員對隔震裝置的設計作用是十分重要的。工程設計人員在設計隔震裝置時應該盡量保證各部分分支的安全整體性能。

3.5橋梁設計中隔震設計的重要性

在設計橋梁裝置的時候，首先要注意運用先進的隔震設計方法來維護橋梁。當橋梁的使用時間達到一定的年限的時候要注意橋梁的維護。通常我們?yōu)榱藴p少橋梁的損害使用的是阻尼設計的方法。為什么我們要使用阻尼器來減少橋梁的損害呢？以下是我們使用阻尼器的一些原因：

(1)橋梁抗震系統的優(yōu)化主要是對抗震裝置的優(yōu)化，只有良好的抗震裝置，才會使橋梁的抗震效果達到最優(yōu)。

(2)盡量使橋梁處于絕對水平的位置，橋梁的位置越趨向于水平，地震災害對橋梁的損害越小。

(3)橋梁的設計可以盡最大量的保護橋梁的基礎，以用來承載橋梁的載重能力。

(4)在地震來臨時，橋梁的結構在一定程度上會發(fā)生改變，所以我們需要把橋梁的結構進行平衡，減小橋梁結構的變形。

4結束語

橋梁的建設如今已經成為城市建設的重中之重，而橋梁建設中最為重要的就是橋梁的隔震設計。一座良好的橋梁只有滿足一定的抗震能力才能稱得上是一座合格的橋梁。但是，我國的橋梁隔震設計還不是太成熟，在某些方面需要進一步的加強優(yōu)化。

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收稿日期：2016-02-29

作者簡介：周小燁(1976-)，男，重慶人，研究方向：橋梁與隧道。

中圖分類號：U442

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0138-01