市政桥梁工程中隔震设计的作用与方法

市政桥梁工程中隔震设计的作用与方法

王斌

四川攀枝花规划建筑设计研究院有限公司四川攀枝花617000

摘要：对于市政建设项目而言，桥梁结构是连接各路网的重要纽带，是实现城市交通立体化的根本途径，因此，为了进一步提高城市基础设施建设水平，必须确保桥梁工程建设质量，着重开展涉及桥梁抗震方面的相关研究，以最大程度提升桥梁结构的安全、稳定运营能力。

关键词：市政桥梁；隔震设计；作用；方法

引言

对于城市建设而言，桥梁工程为实现城市交通立体化、现代化起到了不可替代的关键作用，是实现道理基础设施互联互通的关键节点和纽带，属于典型的市政交通基础设施之一。但在城市建设实践中，桥梁工程的建设往往伴随着高投入河高风险，且桥梁结构投入运营后，后期在使用过程中需要投入的管理及维护资金也同样不容忽视。近几年，随着城市市政桥梁建设步伐的不断提速，大量城市桥梁工程项目投入建设，为了确保桥梁结构在后续运营中能够达到安全、稳定的目的，必须加强市政桥梁对地震等恶劣自然灾害的抵抗能力，桥梁结构在设计施工中，必须加强对桥梁抗震及隔震、减震技术的研究和应用力度，最大程度确保桥梁结构安全运营。本文以市政桥梁工程中的桥梁结构隔震设计及施工方法为研究内容，详细论述了关于市政桥梁的隔震设计及施工技术，以期为后续的桥梁结构设计提供参考和依据。

1.桥梁隔震设计及相关技术在市政桥梁工程中的使用意义

当前，伴随我国工程技术的快速发展和施工水平的提升，大量市政基础设施项目上马，为了确保桥梁工程结构的稳定性和服役质量和能力，必须强化桥梁结构的抗震设计，其中提升桥梁的隔震设计水平是重要的措施之一。桥梁隔震设计不仅能够有效提高桥梁抵抗地震破坏的能力，还能确保桥梁结构在恶劣外部环境下仍能满足基本同行的能力，最大程度保护人民生命财产安全。桥梁工程的隔震设计，简而言之，就是借助减震和隔震设备，以保护桥梁结构在地震波荷载及车俩冲击荷载造成的震动，实现桥梁结构与桥墩支撑结构的隔离，确保桥梁结构在地震荷载影响下仍能够正常运营。因此，为了提升桥梁结构的服役能力，必须在桥梁设计及施工中落实好隔震功能，尤其对于交通量较高的市政桥梁，其意义更加重大。

2.市政桥梁设计中的隔震设计研究

关于市政桥梁结构中的隔震设计而言，其不单单是针对某个构件进行隔震处置，需要将桥梁结构视为一个系统进行分析，具体设计内容包含以下几方面：

2.1桥梁结构的隔震设计分析

作为连接城市市政交通基础设施的重要纽带——桥梁而言，在具体设计及施工中，必须做好妥善的地震隔震设计。在针对市政桥梁设计实践中，必须综合考虑更方面因素。首先，应该充分考虑工程结构隔震设计的周期性因素。严格根据当地工程地质条件，设计科学的隔震周期值，在保证地震发生时，能够快速吸收和转化地震波能量，确保市政结构安全稳定。第二，充分考虑隔震施工技术，选择合适的技术路线，既保证施工技术满足市政桥梁施工条件，又能满足市政桥梁的隔震性能要求，避免地震发生时导致桥量建筑结构发生过大的位移及变形，最大程度降低震后桥梁结构的修复工程量和施工难度，凸显地震隔震设计的优越性。第三，必须重视相应的地震隔震设计方法使用。使用不同的工程隔震方法，对桥梁抗震的效果差异显著。在工程实践中，必须详细收集当地地质、环境资料，并对收集的信息和资料进行系统整理，为市政桥梁设计提供扎实的数据基础。

2.2桥梁结构隔震装置设计分析

在市政桥梁工程结构设计中，隔震设计的原理主要是借助隔震设施得以实现的，同样，隔震设施也是确保桥梁结构隔震设计稳定性的关键因素之一。在桥梁的隔震设计阶段，桥梁设计人员通过分析桥梁结构所处地区的地质情况及地震设防情况选取满足要求的隔震装置。使用的隔震装置不同，其起到的隔震效果和质量也有所差异，在具体设计中切不可忽视这一点。在进行隔震设计实践中，要依照隔震要求和工程建设基本条件，计算桥梁抗震刚度及阻尼。对于一些大型、特殊桥梁，在具体隔震设计中，还必须考虑弹性反应谱分析结果。通过借助反应谱分析，可以降低隔震设计计算难度，保证计算结果更加贴近工程实践。除此以外，正确使用隔震装置，能够高效降低市政桥梁结构在遭遇地震荷载作用下的变形及构件刚体位移值。伴随城市建设水平和质量的快速提升，市政桥梁对隔震装置和设施的需求量也在逐年增加，桥梁结构抗震、隔震设计受到越来越广泛的关注。桥梁隔震装置的使用必须同桥梁工程的各项承载性能相匹配，在地震发生时，才能最大程度发挥隔震装置的作用，降低桥梁结构发生破损甚至坍塌的概率。

2.3关于市政桥梁结构隔震的细节设计分析

市政桥梁隔震设计属于一项系统工程，其涉及到的隔震装置设计细节众多；应该意识到作为桥梁结构的每一个基本构件，都有其对应的承载、构造作用，在装配隔震装置时，必须综合考虑桥梁结构各个细部构件。若要最大程度发挥市政桥梁结构的抗震、隔震功能，每一个细节构件都必须充分发挥其应有作用，任何一个细节没有做好，都有可能导致桥梁抗震设计的整体失败。细节设计涉及到桥梁抗震中隔震设计限位、伸缩位置等各个部位，对于保证桥梁结构基础性能有着至关重要的影响。需要注意的是，桥梁规模越大，环节越多，结构越复杂，细节部分的设计越容易遭受忽视，过于“抓大放小”，从而埋下安全隐患。

3.市政桥梁隔震设计方法研究

隔震设施及相关配套设备是提升市政桥梁抗震、防震能力的关键和核心部件，因此，对于桥梁隔震设计方法而言，主要应集中在通过使用隔震装置以达到提高桥梁刚度及稳定性两方面。在具体工程设计实践中，为了提升桥梁结构的抗震能力，必须适当调整隔震设计方法，保证桥梁结构在地震波作用下仍能保持相对安全、稳定的承载状态，达到既定的抗震设防目标。桥梁隔震设计方法主要分为以下几方面：

3.1通过提升桥梁结构刚度的隔震设计方法分析

对于市政桥梁结构而言，为了大幅提升和改善桥梁结构的整体刚度，增强其在不地震荷载作用下抵抗变形的能力，可以通过结构补强的方法提高结构抗弯及抗扭刚度；显著改善顺桥向方向的受力情况，使得水平方向的受力稳定性有所提高。除此以外，通过提升结构刚度的隔震设计方法，能够显著提高桥梁结构抵御地震灾害的能力，降低地震荷载对桥梁结构的破坏力，能够确保始终桥梁在级数较低的深源地震作用下不受影响。此外，刚度提升隔震设计方法的另外一个重要优势就是，通过提升结构刚度水平，能够在相同成本下，极大地提升建筑结构的安全性和稳定性，换言之，若要达到同等的安全水平，使用刚度提升隔震设计方法的桥梁成本明显降低，更利于桥梁隔震设计的成本控制。

3.2通过提升结构稳定性的隔震设计方法分析

对于桥梁结构隔震设计方法而言，除了通过提升桥梁主跨刚度水平外，还可以通过优化桥梁结构的基础稳定性来实现隔震设计目的，可以设置柔性基础以提升基础吸能效率，以达到间接提高结构在地震波荷载作用下的承载能力。在发生地震时，通过可靠的隔震设计能够快速吸收和扩散地震波带来的能量，并使其快速衰减，降低地震波对建筑结构的破坏和影响，尤其是主跨支座的影响。

4.总结

综合上述分析可知，隔震设计的本质在于提升桥梁结构抵抗地震荷载破坏的能力，是实现桥梁结构设计安全、稳定不可或缺的关键环节。伴随我国工程技术的快速发展，市政建设项目的建设规模和质量快速扩大，桥梁结构的隔震设计的重视程度与日俱增。必须进一步提升对市政桥梁工程抗震、隔震的设计重视程度，切实发挥桥梁隔震技术对桥梁承载力的保护能力。

参考文献：

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