路桥设计中的隔震设计探究

路桥设计中的隔震设计探究

杨国清

广东南海国际建筑设计有限公司 

摘要：桥梁工程作为一项公共投资设施，具有投资大、运行管理难度大等特点，在设计过程中，为了延长桥梁的使用年限，需要桥梁具有良好的抗震性，本文首先对桥梁抗震设计的重要性进行了分析，然后对隔震设计方法进行了探讨，为类似工程施工积累了经验。

关键词：桥梁设计；隔震设计；方法

通过对近年来地震灾害对桥梁工程造成的影响进行分析和研究证明，地震灾害是影响桥梁工程使用寿命的一个重要因素，由于桥梁工程公共性强、投入资金大、维护管理难度大，为了降低地震对桥梁工程造成的影响，需要提高桥梁的抗震能力，保证区域安全性。

1设计桥梁隔震的理论依据

1.1隔震技术

在抗震时，最新型的方式的就是隔震技术，主要是将地震的烈度进行降低，而不是对其进行抵制，从而使桥梁的结构不会受到损坏，使桥梁的抗震能力得到不断的提升。在桥梁设计和施工的时候，要想使桥梁的抗震效果更加的突出，就要将桥梁结构的变形能力和强度进行不断的提升。在对桥梁进行隔震设计的时候，主要是将柔性设备进行了利用，使水平地面运动与桥梁结构构件在某种程度上的关联性得到较好的控制，确保关键性构件在地震发生以后，不会出现任何的损坏，从而使地面加速度高于结构反应速度。在设计的过程中将阻尼进行了较好的利用，从而使地震的能力损耗得到了有效抑制，使其作用力不断的降低。

1.2隔震技术特征

在对桥梁进行抗震设计的时候，将隔震技术进行了充分的使用，其主要目的是为了使地震发生以后，结构变形和损坏的效果实现有效降低，使地震能量得到不断的损耗，使隔震设备延长结构周期的作用得到较好的实现[1]。在隔震设计的时候，一定要确保设计理念科学与合理，使抗震系统构件的可塑性和弹性实现不断的提升。桥梁设计中使用隔震技术，会使工程造价得到明显降低，使桥梁的梁墩柱得到充分的保护，使桥梁墩柱延性的标准和作用得到不断的控制。桥梁上部结构使用隔震技术以后，使地震对桥梁下部的超出弹性反映得到不断的消除和降低。地震发生以后，会有一些地方无法实现修复和检查，通过使用隔震技术，会使非弹性变形得到了有效的避免。

1.3桥梁隔震设计遵循的原则

通过对桥梁进行隔震设计以后，从而使桥梁的抗震性能得到不断的提升。在进行隔震设计的过程中，需要遵循一定的原则，从而使桥梁的抗震性能得到充分的体现，主要遵循的原则包括：科学考察桥梁隔震设计的实用性，在考察的时候，当周期增长以后系统吸收地震能量的程度是否提升了，这也是主要的判断依据。经过认真考察以后，如果条件不允许，不可以对其强行进行隔震设计。

桥梁设计中使用隔震设备以后，当地震发生以后桥梁上部结构就会出现一定的相对位移，从而使桥梁的性能和后期使用受到严重的影响，所以在地震发生以后，一定要立即修补和完善桥梁的隔震设备。在桥梁设计中融入隔震技术以后，其抗震性能一定要高于普通抗震技术的效力[2]。科学的分析、勘测和研究使用隔震技术桥梁附近地区的地质情况，使用隔震技术桥梁的地质条件必须要坚实。在挑选隔震设备的时候，一定要选择结构比较简单，且隔震性能能够得到较好体现的设备，需要确保其在科学的力学性能范围之内进行操作。此外，在进行隔震设计时，应该结合需要实施隔震措施桥梁的附近地质情况以及整体桥梁地基结构开展科学化勘验工作。要确保隔震桥梁附近地质条件具备坚实的环境时，才能根据具体情况进行隔震设计。使用隔震装置过程中，要以力学性能为参考依据，根据不同结构来选择适合的隔震性能装置，从而才能达到最佳的隔震效果。

2桥梁抗震设计的策略

2.1以强度为基础

在以往的抗震设计中，经常会使用到的方法为以强度为基础进行设计，在分析结构时，其静荷载为地震力，分析结构实效的标准就是结构构件的刚度和强度是不是满足特定的极限值。以强度为基础的抗震设计策略，在目前依然被广泛使用。

2.2以延性为基础

以桥梁结构弹性破坏为基础，有些专家提出了新型的抗震设计办法，那就是以反应谱为基础的延性抗震办法。使用该办法分析地震内力的时候，主要是借助地震力的修正系数来对反应谱的弹性和加速度进行调整的，从而使不同结构的延性标准得到了完美的展现。比如，美国AASHTO桥梁设计主要针对的构件包括支座、基础和桥墩，在有效控制弹性地震力的时候，需要使用不一样的地震反应修正系数来实现的，从而使地震力被设计出来。

2.4以性能为基础

以性能为基础进行的抗震设计具有较强的总体性，是指当不同水平地震对结构进行作用的时候，性能会达到预期的标准。以性能为基础进行的抗震设计主要是设计好的结构在受到一定强度的地震作用以后，其人员伤亡情况、经济损失情况以及地震破损状态可以保持在既定的范围之内，从而使结构在地震发生以后，其性能会得到较好的维持和延续。以性能为基础进行的抗震设计，主要特征为使抗震设计可以逐渐的由宏观定性目标不断的向量化多个目标进行转变，从而使抗震设计目标可以实现不断的转化，由单一的人身安全保护逐渐转化成为具有不同风险水平的不一样性能标准，使人身生命、财产安全实现多层次、多角度和多目标的安全保护，使业主需要的结构性能安全标准得到最大程度的满足。其抗震设计内容有三点：第一，地震危险系数可以被科学的确定和定义；第二，不同水平地震所造成的性能指标、水平和损伤情况得到明确的确定；第三，主要的设计方法有能力设计法、位移设计法和承载力设计法。

3挑选减隔震设备

桥梁减隔震系统主要包括三大功能：第一，具有较强的柔度，可以使结构周期得到较好的延长，从而使地震力降低；第二，借助耗能设备和阻尼来降低地震力，从而使支承面位置的相对变形得到有效控制；第三，具有较强的屈服力和刚度，在有效荷载之内，结构不会出现有害振动和屈服。减隔震设备不但要对耗能进行减震，还需要使正常运营荷载的承载需求得到最大程度的满足，所以在挑选减隔震设备的时候，一定要注意以下四点要求：第一，受不同水准地震的影响，减隔震支座一定要具有优良的竖向支承力；第二，对于减隔震设备来说，初始水平刚度一定要较高，从而使桥梁受制动力和风荷载作用所导致的有害振动和变形得到较好的控制；第三，上部结构受徐变和温度影响出现一定伸缩变形的时候，减隔震支座发生的抗力较小；第四，减隔震设备需要有良好的自复位水平，当地震发生后可以及时的恢复到原位。

4结论

总而言之，桥梁隔震设计是保证桥梁工程质量的一个重要因素，由于我国桥梁隔震设计还处于研究初期，因此还需要积极的借鉴国外的先进经验，对我国国内的隔震设计措施进行完善，提升桥梁的抗震能力。

参考文献

[1]尤君鑫.探讨隔震设计在市政桥梁设计中的应用[A].科技研究--2015科技产业发展与建设成就研讨会论文集（下）[C].2015:23.

[2]韩鹏,孟劼.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].山西建筑,2009,(16):178-180.

[3]郝云杉.铁路钢筋混凝土桥梁抗震延性及隔震设计研究[J].科技资讯,2011,(08):96-97.