桥梁隔震设计要点解析李志军

桥梁隔震设计要点解析李志军

辽宁省交通规划设计院有限责任公司辽宁110166

摘要:桥梁作为建设现代化城市的重要基础设施之一,其本身所具备的社会公共性极强,在建设过程中往往需要投入大量的人力、物力和财力,且后期实际运营过程中会面临各种各样的困难。同时,桥梁在一定程度上是组成危机管理系统的重要部分,基于本身所具备的抗震性能十分强,以此可以通过提高桥梁抗震性能来减少震后的损失。本文根据笔者工作实践,对桥梁隔震设计要点进行了分析和探讨。

关键词:桥梁;隔震;设计

1隔震的重要性

桥梁工程已经是我国现在的重要的基础设施之一,它为我国的交通运输业,人们的日常生产生活提供了极大的便利,而且随着交通运输业的不断发展,还为我国的提高了很好的经济利益。然而,我国部分地区处于自然灾害多发地区,尤其是地震灾害,容易损害桥梁。因此需要针对性的设计桥梁隔震性,这样才能在地震危害发生时,减少对桥梁的损害,以及日后行车的安全隐患。而且良好的隔震设计可以降低工程的造价,减少日后维修的费用,同时提高了桥梁的性能。隔震设计主要是对桥梁进行全面的布置隔震器减少因地震运动带来的影响,增加其抗震的性能,提高桥梁的使用时间。

通过对隔震装置的设计,增加桥梁抗震性,减少由于地震灾害带来的危害。隔震设计时,必须要考虑到桥梁抗震系统的可塑性和弹性。隔震作为现在抗震设计的发展趋势,主要通过对结构的保护减少地震发生时带来的危害作用。桥梁的隔震设计主要是进行柔性装置的设计,同时还要避免对其他构件的破坏,降低对其他结构的关联性,在地震发生时确保桥梁的主体结构不被轻易损害。

2隔震设计的设计原理及其基本原则

2.1设计原理解析

隔震设计主要是通过地震灾害进行的有效阻碍而建设设计出来的,它的设计原理主要是为了减少地震发生时对桥梁构造造成的破坏以及其他不安全因素的影响。一般的桥梁在进行设计和建筑过程中,主要使用的抗震措施就是提高其整体强度,其关键就是增加了柔性要素。这样可以减少桥梁的关键结构在其横向活动时减少之间的关联,在震后避免出现破损性的情况发生。与此同时,构造的相应速率会较之于地表的速率要低一些,还有由于阻尼的设计,可以有效地将地震产生的能量消耗掉。当这些能量顺利的被转移到上桥和隔离结构力时,地震的力度已经被大大降低,起到了保护作用。

2.2隔震设计原则分析

桥梁隔震设计是通过提高桥梁的抗震水平,增加抗震性能,有效的提高桥梁隔震性能的重要措施。但是在进行桥梁隔震设计时,还需要一些适合的方法来进行,这样才能达到理想的抗震效果。可以从以下几点进行分析研究:在桥梁设计初期明确桥梁是否适合抗震装置的设计。根据实际的施工现场,确定施工方案,对于需要隔震装置的提前进行设计。根据对实际的桥梁施工现场进行仔细的勘察,通过对实际数据的分析研究,全面的进行地质环境考察之后,确定设计施工方案。另外,尽量选择隔震装置性能好的,在满足隔震效果的同时,还要根据其发挥的实际作用确定对其装置的安装是否合理,是否值得大范围使用。

3桥梁的隔震设计

3.1隔震装置的设计

在桥梁的隔震抗震设计中需要格外注意就是隔震装置的设计和其他相关结构的优化设计,尤其是隔震装置的设计。现在,大多数国家使用的是弹性反应谱方法,但是不同国家对桥梁隔震设计的执行标准不同,所以对隔震装置中等效阻尼的计算和等效刚度的计算也会有所不同。与此同时,在进行桥梁隔震设计时,还需要注意隔震装置中的最大变形程度与隔震装置的等效阻尼和等效刚度的大小,它们之间的关系也是十分密切。根据现在我国的实际情况来看,我国的桥梁隔震设计还处于发展初期,主要依据参考国外的案例进行设计,因此还需要在实际的设计中进行不断的总结以及自我经验的增加。

3.2细部构造的设计

桥梁隔震设计中还需要对桥梁的其他构造进行协调,它对整个桥梁的抗震效果都起到了非常大的作用:其中主要是防落梁装置、伸缩缝和限位装置。根据现在对地震调查以及动态分析我们可以看到,这些是桥梁结构的动态响应和振动隔离效果的主要方面。但是设计人员往往会比较忽视对这些环节的设计,所以应该增加设计人员的重视程度,加强细节的设计,增加桥梁的抗震能力。

4做好桥梁隔震设计的重要性及其好处

4.1桥梁隔震设计的重要性

隔震装置在桥梁隔震设计中十分重要,它可以有效的减少桥梁结构在遇到地震灾害是减少相对位移,保护了桥梁的主体构件,起到了稳固桥梁的作用,而且为后续的养护减少了资本投入。

4.2桥梁隔震设计的好处

桥梁隔震设计有着诸多好处。首先,调整桥梁水平方向上刚度的作用,提高了扭力平衡问题;其次,在不影响工程造价的前提下,增加了其稳定性和抗震性提高了桥梁的性价比;然后,保护桥梁的基础构造,减少地震震力对桥梁的机构破坏;最后,有效避免地震后桥梁结构改变。

5桥梁设计中的隔震设计需要注意的问题

为更好的协调基础隔震桥梁的基部体积,在设计和建设隔震桥梁时,其基础隔震结构下部可以直接结合地基,在隔震层下再做一些抗震措施即可。值得一提的是,桥梁隔震机构在设计时,关于桥梁结构与隔震层的平移需要保持高度的一致,在此基础上将其设计成水平缝,强化对桥梁美感的重视,在对隔震装置进行布置时需要做到以下几点:

(1)严格按照水平方向地面震动来科学的设计隔震层的水平刚度,即不管是强风还是剧烈的地面震动,在设计隔震层时都需要保持一定的刚度,从而有助于柔软性变形。(2)水平刚度中心位置要与隔震层上部结构保持重心的高度一致,要采取有效措施来最大限度的避免二者之间出现较大偏差。(3)严格按照隔震装置的竖向刚度,确保可以取得良好的承载效果,允许其竖向装置的移动值在一定范围内移动。(4)在隔震装置设备水平变形能力的基础上,竖向承受能力要不断加大,唯有此才能保证桥梁遇到强烈的地面震动时仍然具备较强的桥梁隔震效果,保持桥梁的坚固,防止因受到地面较大震动而倒塌。(5)将桥梁隔震装置的自动复位功能保持下来,一般桥梁在经过强烈地面震动后,是可以回到原来位置上的,并且还能够避免余震的影响。(6)科学合理的对隔震装置的阻尼进行设计,通过其稳定性的保持可以最大限度的减少温差的影响和进一步削弱桥梁受到承载力。(7)保持桥梁隔震装置的耐久性,能够在桥梁使用年限内将隔震装置的隔震效果充分发挥出来。值得一提的是,还需要对隔震装置的抗老化性、抗变异性以及抗劳损性进行密切关注。

结语

综上所述,道路桥梁已经作为现在城市经济发展的重要保证,是交通运输业的基础,它的质量问题对人们的生产生活起着重要的影响作用,因此必须要确保桥梁的质量。而我国由于地震灾害,对桥梁在来的损害也是十分大的,所以对桥梁隔着设计时非常必要的,它不但可以减少地震灾害对桥梁的损害,还在一定程度上稳固了桥梁结构,增加了其安全性能。虽然现在的桥梁隔震设计还存在着诸多不足,但是随着经济技术水平不断的发展,这些问题会被一一解决的。因为只有良好的工程质量,才能保证桥梁整体构造的稳定性能,才能更加促进我国经济的发展,因此对市政桥梁隔震设计不断的研究和分析是有非常积极的意义的。

参考文献

[1]刘亮亮.市政桥梁设计中的防震设计研究[J].南方农机,2015,46(5):49-50.

[2]彭冠华.非隔震桥与隔震桥地震易损性对比分析[J].工程技术研究,2017,(10):253-254.

[3]刘杨涛伟.桥梁设计中隔震设计的重要性探讨[J].南方农机,2017,48(16):74.

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