市政桥梁设计中减隔震设计要点分析

市政桥梁设计中减隔震设计要点分析

李小锋

南通市市政工程设计院有限责任公司，江苏 南通 226000

摘要：在我国的城市交通设施体系当中，市政桥梁是重要的组成部分，并且在其中也发挥着非同小可的作用，对于人们的日常出行起到了十分重要的作用。但是在市政桥梁的施工设计当中，震动问题一直都是设计人员较为棘手的问题之一，需要针对实际的问题情况，探索科学有效的桥梁减隔震设计策略，进而让市政桥梁的建设质量不断提升。本文对市政桥梁减隔震设计的基本原理和原则进行分析，并就其中的设计要点展开简要的探讨。

关键词：市政桥梁；减隔震；设计要点

在市政桥梁的施工设计当中，减隔震设计能够确保桥梁整体设计方案的合理性和科学性，是设计工作当中不可缺少的一项技术类型。减隔震技术的合理运用，不但能够加强整体桥梁的设计安全性，而且促进了桥梁结构性能的提高，使得桥梁具有较好的抗震性能，避免在一些自然灾害当中出现严重的损坏，同时为人们的日常出行安全也提供了合理的保障。相关人员应当就减隔震技术展开深入的研究，结合施工方面的具体情况和需求，不断完善施工设计，提升建设水平。

1. 市政桥梁减隔震设计原理与原则

1.1设计原理

在市政桥梁施工设计当中应用减隔震技术，提升桥梁的整体结构稳定性，其本质上是为了使得桥梁的整体设计方案能够满足强度以及刚度方面的需求，并且在此基础上尽可能地保证桥梁外观设计的美观性，同时在结构设计方面也要考虑一定的经济性。在桥梁防震方面的工作中，其主要的目的原本是为了防止地震灾害等自然危害对桥梁整体的结构造成影响。但是在人类社会的不断演变过程中，桥梁建设技术也获得了良好的发展，现阶段关于桥梁减隔震的设计原理已经转变为通过加强桥梁整体的结构性能来实现桥梁防震作用的良好体现，并且在桥梁结构中一些重要的构件以及部位等，也要做到隔震效果以及降噪效果的提升^[1]。

1.2设计原则

当前的市政桥梁设计方式多种多样，设计总体要求也存在一定的偏差，因此在开展具体的市政桥梁施工设计工作当中，需要将明确设计目标放在整体设计工作的首要位置，当设计标准要求得到满足后，市政桥梁的抗震性能以及其他方面的设计状况才可以达到相应的标准。设计人员应当注意，市政桥梁的抗震设计工作并非独立性的工作，需要与桥梁整体设计工作进行统一筹划后才可以保证防震设计工作的合理性。同时，在保证桥梁抗震性能的基础上，也要重视对于建设成本的合理控制，不断提升市政桥梁建设的经济性。设计人员应当重视对施工现场的勘察工作，收集各方面的数据信息，并根据实际的数据来开展相关的分析与评价工作，完善工作的各方面准备内容，以此来保证减隔震设计工作的经济性以及合理性。

2. 市政桥梁设计中减隔震设计要点

2.1桥梁减隔震技术

在市政桥梁设计工作中应用减隔震技术，其主要的应用方式是将桥梁易受损的结构部位与地面运动进行分离，以此来保证特殊的地面运动不会对桥梁的整体结构性能造成影响，进而实现桥梁减震垫目的。为了提升桥梁的整体减震效果，需要对结构周期时间进行精准地确定，以此来保证最大限度地降低地面活动对桥梁整体结构造成的影响。如果结构周期出现了延长的问题，桥梁结构位移的问题就会随之恶化，桥梁整体的抗震设计工作难度也会不断增加。相反，如果结构具有一定柔软性，在正常运用的条件影响下，结构也会产生不可逆塑性的变形。因此为了避免这种问题的出现，设计人员可以选择在桥梁结构体上安置阻尼装置，通过该类装置来吸收一部分的地震能量，以此来削弱桥梁结构的塑性变形情况。

桥梁减隔震技术的应用中，主要方式分为两种，分别是地基隔震方法和基础隔震方法。在地基隔震放分钟有绝缘以及屏蔽两种思路，对于绝缘来说，以降低地基本身的输入波为主要应用方法，适用于高刚性地基、软弱地基以及地基逸散衰减方法等；而屏蔽的应用思路是通过将屏蔽板埋设在建筑物附近，或者通过开挖深沟等方式来降低地面活动造成的影响。基础隔震的主要思路是在基础结构以及上部结构的中间位置设置专门的隔震装置，以此来作为能量吸收以及周期延长等方法的应用基础。能量吸收即通过减震装置来吸收地面运动产生的能量，而周期延长方法是利用装置来延长作用力对桥梁整体结构发生作用的时间，降低短时间内的影响程度^[2]。

2.2加固技术

我国的大多数市政桥梁都属于钢筋混凝土结构，这也意味着其受到的影响不仅仅来源于地质以及自然方面，一些固定荷载以及偶然荷载的条件也会对桥梁的结构造成一定的影响。桥梁通常的使用寿命为数十年，在此期间桥梁的功能会逐渐老化，对于防震方面的要求将越来越难以满足，因此桥梁的抗震能力也会不断降低。面对这种情况，如果开展重建工作势必会产生大量的成本投入。因此，在初始设计工作当中就应当加强对各个方面影响因素的考量，采用多种方式的加固方法来提升桥梁的整体抗震性能。就当前的社会发展状况来看，多种新型的科学建设技术不断出现在人们的视野当中，在众多的桥梁加固技术中，纤维材料的应用范围不断扩大，这种新型的材料虽然质地较轻，但是具有较好的强度，相关设计人员应当加强对该技术的研究力度，以求获得满意的应用加固效果。

2.3节点抗震技术

节点在桥梁的结构体系当中属于传力构件，对于保证整体结构的稳定性具有十分重要的作用。利用节点，桥梁与桥墩之间的连接紧密程度会不断提高，以此为整体的抗震性能做出合理保障。因此，通过设计人员的合理应用，这类传力构件也能够作为能力保护构件进行使用，但是需要对其刚度以及强度方面进行严格地检测，保证其能够符合相关的需求。在市政桥梁工程当中，如果盖梁与桥墩之间的刚度十分接近，当地震或者其他灾害发生时，受到侧向惯性的影响，桥梁结构极易发生问题，节点区域的箍筋会承受巨大的应力，节点的刚度会受到削弱，桥梁的抗震性能也会逐渐降低^[3]。

2.4基于性能的抗震设计方法

就目前的市政桥梁设计工作来看，基于性能的抗震设计方法是应用范围最为广泛的一种提升桥梁抗震性的技术类型。设计人员在进行抗震设计工作中，应当对该种方法应用下抗震设计的目标性能进行确定，对桥梁结构的抗震水平进行评定，以此来评估桥梁结构的有限破坏状态，探寻结构构件与非结构构件之间破坏因素的联系。在性能水平方面，设计人员可以根据评定结果来给出一般不损坏、无须修复以及可继续运用或者不致倒塌等评估结果。基于性能的抗震设计方法，设计人员可以根据目标性能的具体等级来开展针对性的目标性能表达工作，并借助目标性能矩阵来作为参考，进而完成桥梁结构抗震设计的计划工作内容，对其中存在局限性的问题进行合理解决，以此来满足桥梁结构性能的具体要求。

结束语：综上所述，在城市的不断建设和发展过程中，市政桥梁的设计和施工发挥了不可磨灭的重要作用，而为了保证市政桥梁的整体建设质量以及抗震性能，合理应用减隔震技术已经成为了现代市政桥梁施工设计工作当中必要的工作内容之一。由于我国的地震高发国家，对于市政桥梁的设计要满足相关的结构性能要求，这样才可以为市民的出行安全提供保障，也提升了桥梁的整体使用安全性。相关人员应当严格按照施工要求开展设计工作，以此来促进市政桥梁建设工作水平的不断提升。

参考文献：

[1]张西丁.基于刚度比的简支梁桥减隔震适用范围研究[J].公路与汽运,2021(06):122-126.

[2]武庆喜.高烈度地区城市高架桥抗震设计探讨[J].智能城市,2021,7(21):151-152.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2021.21.068.

[3]唐俊,窦亚超.简支梁桥空心墩延性与减隔震设计经济性比较[J].工程技术研究,2021,6(21):16-18.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2021.21.006.