桥梁结构设计中减隔震技术的应用探微

桥梁结构设计中减隔震技术的应用探微

奚南 于辉 龚贵友

中机中联工程有限公司 400000

摘要：在桥梁结构设计过程中需要合理的应用减隔震技术，从而提高桥梁工程的稳定性，本文结合实际，在分析减隔震技术的工作原理的基础上，对减隔震技术的分类和优势进行研究，同时对该技术在桥梁结构设计过程应用的要点内容进行论述，目的在于提高桥梁结构的稳定性。

关键词：桥梁结构；设计；减隔震技术；应用

1 减隔震技术原理

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用主要体现在减震与隔震两部分。减震是通过阻尼、耗能等装置来进行设计，增强桥梁本身结构动力学，如此，在地震时，桥梁就能依靠自身结构来吸收缓冲地震带来的冲击力。隔震则是通过结构特殊设计，震动输入能量以震动周期结构来缓冲，减小地震作用力，从而保证桥梁结构稳定。

减隔震的技术原理是：①延性设计。桥梁结构抗震延性设计，是指依照桥梁结构受力特点，将塑性铰设置在合适位置，细部结构进行详细构造。延性设计的目的在于，遇到地震的时候，能够降低地震对桥梁的损害影响，保证桥梁结构完整。且遇到高等级地震时，延性设计可避免结构坍塌。②结构控制。桥梁结构控制技术方法较为复杂，常用的主要为三类：主动控制、被动控制与混合控制技术。其中，减隔震技术主要基于被动控制技术，合理优化桥梁结构，在遇到地震时，减小结构响应。相 关实践显示，减隔震技术结构控制可提升桥梁抗震性能。

2桥梁减隔震技术的设备

2.1分层橡胶支座这种结构形式主要是使用橡胶薄皮与钢板较交叉之后所形成的，通常的结构形式为圆形或者矩形。在进行桥梁设计的过程中，要结合桥梁的实际情况采取分层处理的方式，需要保证上下两个部分不会存在有较大的水平剪力。分层橡胶座在受到外力的作用之下会直接变形，从而可以产生加到的阻尼，此时这部分结构的阻尼比较小，所以在设计的过程中还需要适当的加入阻尼器以增加阻尼系数。

2.2滑动摩擦式支座该结构是由不锈钢与聚四氟乙烯所构成，并且其摩擦系数比较小，主要的工作原理就是利用上下结构来将外力吸收，在遇到外力之后发生变形就难以复位，并且整体结构的稳定性比较差，需要配合阻尼器来使用，否则该结构的抗震效果会比较差。

2.3刚阻尼器该结构的主要工作原理就是利用结构的塑性变形以吸收外力，这种结构形式成本较低，并且可以在较长时间内使用，抗震性能也比较强，在实际使用的过程中一般都需要与橡胶隔震制作组合使用。

2.4铅芯橡胶支座这种结构形式主要是在橡胶制作的中间结构位置上加入了高纯度的铅芯以提升整体结构的阻尼性能。由于该结构的雷雪性能非常好，屈服力比较小，并且具备良好的塑性，所以在与橡胶支座联合使用的过程中，具备非常强的抗震性能。在地震发生之后，该结构中的铅芯会有屈服现象，刚性会直接降低，增加了周期，从而可以将地震所产生的外力降到最低，并且在该状态之下，高纯度钢芯也会逐渐的恢复到原有的刚度上，形变也会比较小。该结构的稳定性极强，可以更好的吸收大部分的地震能力，所以具备较强的抗震效果。3桥梁减隔震设计基本原则

桥梁设计工作开始之前，设计人员需要进入到施工现场中进行详细的地质勘察，并且需要进行全面的规划设计，只有这样才能确保桥梁设计方案更加的科学与合理，才能将该桥梁工程与当地的环境达到和谐统一的效果。对于桥梁结构设计中的抗震技术应用，要综合分析各种影响因素，发挥出抗震结构的效果，提升勘正性能，最终保证桥梁运行的安全性。

根据桥梁的设计规范选择了减隔震技术，在应用之前需要通过合理的计算以确定其抗震性能是否能够达到安全性的要求，要将其所具备的抗震性能发挥出来，必须要能够抵抗地震灾害的冲击，具备较强的抗震效果。只有满足了这一方面的要求，才能开始减隔震部分的施工。在具体施工的过程中，还要根据工程的实际情况选择合适的减隔震施工设备，要保证最后的施工效果达到我们所要求的抗震性能，否则就需要转换施工方案。

在开始了减隔震技术结构的设计之后，还应该从震后结构的修复与处理的角度出发。如果在桥梁施工的位置上出现了地震的问题，在地震发生之后，桥梁结构会发生一定的偏移，此时就会导致桥梁的性能受到了严重的影响。因此，地震发生之后，技术人员需要深入到现场中针对桥梁进行全面的勘察与计算，分析其使用性能是否能够满足要求，同时组织人员进行必要的结构修复，从而可以恢复桥梁的性能，达到抗震的要求之后才能投入继续使用。

4 桥梁减隔震设计注意事项

4.1 延性设计

所谓延性设计， 就是在桥梁结构设计过程中， 通过对桥梁 结构的细节进行优化设计， 在合适的位置设置最佳的塑性铰， 来 达到结构抗震的目的。 通过延性设计， 有助于提高整个桥梁结构 的整体性， 需要格外注意的是， 延性设计过程中要格外注意桥梁 本身的最大基底剪力差距， 以避免对桥梁造成结构性的损害。

4.2 结构控制设计

对于桥梁结构设计而言， 常见的控制技术有混合控制、 主动控制和被动控制三种。 而在减隔震设计过程中， 通常会 利用被动控制的技术， 来优化桥梁的结构， 以达到提高桥梁 抗震性能的目的。

5 桥梁隔震减设计要点

5.1加强现场勘察

进行隔震设计前，应当对桥址所在区域进行现场勘察，以此来确保桥梁使用时间的延长不会对隔震能力带来影响。同时依据现场勘察结果，选取最适合的隔震技术，保证隔震效果的发挥。桥梁的隔震设计虽然能够提高结构的抗震性能，但是却不能完全抵抗地震作用力，所以，在进行隔震设计的同时，还要辅以相关的技术措施。

5.2合理选择减隔震装置

在对减隔震装置的选择上，需要注意以下几点：（1）应当选取理念简单和质量优异的装置，使装置在最简易的过程中发挥最大的作用。（2）减隔震装置要和支座紧密配合，二者相互促进相互依靠，发挥最大的作用来避免地震的损害。（3）要有限考虑维修较小的装置。在隔震装置的选择上，应当遵循力学性能最优、构造简单、成本低廉的原则，通过综合比较，选取最适宜的隔震装置。

5.3遵循隔震技术原理

隔震技术是抗震的一种新型方式，主要是减少地震对桥梁所产生的危害影响，减少桥梁结构受损、稳定性差的现象。桥梁隔震设计的施工建造，需要遵循桥梁隔震设计原理，增强桥梁结构的整体强度和变形能力，达到良好的桥梁抗震效果。桥梁隔震设计与以往技术设计不同之处是加入柔性装置的设计，增强桥梁的重要结构构件，避免桥梁破坏性的损伤，增强桥梁的结构稳定。

5.4遵守隔震设计的基本原则

桥梁隔震设计的主要目的是为了加强桥梁的抗震性能，切实有效的提高桥梁的抗震效能。在对桥梁进行隔震设计时，应注重科学考察，对桥梁周围的地质环境以及桥梁的地基和上部结构，查探隔震技术是否适用于桥梁、隔震装置是否适宜用于桥梁设计，是否具有符合隔震设计实施的地质条件，并根据科学考察的研究结果分析，对于不适合运用隔震技术的桥梁地段，不可盲目施工建设。

5.5采取相关隔震措施

当对桥梁设计采用隔震设计时，应采取相关隔震措施，确保采用隔震技术的桥梁比普通桥梁设计的抗震性能高。在地震过后，因为隔震器的设置，有效防止桥梁承受地震危害，但隔震器承受地震强度，装置本身遭受破损，应设置修缮措施，及时修补完善。选用结构简单又符合隔震性能的隔震装置，加强对隔震装置的日常监测维护，确保隔震设计的合理应用。

6结语

随着我国桥梁技术的发展，人们对于桥梁的抗震性能有着更高的要求，所以在桥梁设计中不断加强减隔震技术的应用，其可以全面的提升桥梁的抗震性能，具备较高的安全性和稳定性，使得我国交通运行更具安全性，积极促进国家经济的发展。

参考文献：

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[2]张炯．桥梁结构设计中的减隔震技术的应用分析[J]．绿色环保建材，2018,(04)：127．

[3]王新超．现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析[J]．交通世界，2018,(13)：94-95.