桥梁设计中应用隔震设计技术的方法

桥梁设计中应用隔震设计技术的方法

周建超

广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司  广东广州  510507

摘要：在桥梁建筑设计中，桥梁的结构强度、使用寿命、抗震能力等都是非常重要的，很多企业为了提高桥梁设计质量，会综合利用各种资源、技术等来完善桥梁设计方案。隔震设计的质量关系到桥梁的抗震能力，因为地震是一种无法避免的自然灾害，一旦出现地震，桥梁如果没有抗震能力，很有可能会倒塌或者出现裂缝，影响整个桥体的稳定性。因此在做桥梁设计时，加入隔震设计是非常有必要的。本文将重点分析桥梁设计中应用隔震设计技术的相关方法，以供参考。

关键词：桥梁设计；隔震设计；方法技术

引言

地震是破坏性较强并且无法避免的自然灾害之一，地震发生时，桥梁的结构稳定性可能会因此遭到破坏，产生松动或者裂缝，这些松动或者裂缝如果没能在第一时间发觉，后期车辆或者路人经过桥梁时，很有可能会产生桥梁坍塌，造成人员伤亡。因此，必须要在设计桥梁的过程中，加入相应的桥梁抗震设计，以此来确保桥梁结构的稳定性和抗震性。

一、桥梁结构设计中的隔震设计特点

想要在桥梁设计中应用隔震设计技术，首先要对隔震设计原理与特点有充分的了解，明确设计要点。

（一）桥梁结构隔震原理

近些年，桥梁设计相关团队为了提高桥梁的抗震能力，开始不断对地震灾害经验、地震损伤机理以及桥梁抗震性能等进行深入研究，并以隔震技术作为切入点，不断优化桥梁设计方案。在地震灾害发生时，隔震技术可以将桥梁结构与地震面进行分割，从而避免地震灾害的震动和地面运动波及到桥梁，提高桥梁结构的稳定性。

隔震技术应用中，主要是通过调整桥梁结构自振周期，再通过对其周期的控制，以此确保在地震发生时，桥梁结构的自振周期与地震周期趋于一致，从而阻止地震产生的运动波动危及桥梁。除了自振周期隔震原理外，要提高桥梁的抗震性能，还需要处理好其桥梁结构阻尼设置工作，加大阻尼，提高桥梁稳定性。

（二）桥梁结构隔震特点

桥梁隔震设计的目的是要将地震的能量疏散开，在地震能量与桥梁之间形成阻隔，避免能量波动。传统的抗震技术只能在短时间或者一段时间内阻隔地震带来的震动能量，但新型的隔震结构可以持续性地控制地震的震动能量传播，借助其支撑结构，长时间地吸收地震产生的震能波动，降低地震带来的破坏影响，从而提高桥梁结构的抗震性能。

从实际的调查中可以发现，地震发生后，桥梁很容易会出现位移情况，从而破坏其原有的结构。基于这种情况，隔震设计技术中，主要是通过阻尼器等各种组件来进行处理，从而避免桥梁产生太大偏移，将其桥梁可能出现的位移情况控制在合理范围内。

二、桥梁设计中隔震设计技术的具体应用

（一）隔震装置的具体设计

桥梁结构设计中，隔震装置的设计是其技术应用的主要载体，因此在应用其技术时，要做好桥梁的隔震装置设计。要根据桥梁的设计位置、设计模型等来调整隔震装置的设计，对其主体结构的组件进行相应的设计调整。隔震装置的设计首先不能阻碍桥梁的正常结构设计，在桥梁正常结构设计的基础上，再加入相应的隔震装置，以此来优化其桥梁的隔震性能，提高桥梁结构的稳定性和使用寿命。

1.弹性反应谱法设计

就目前而言，在桥梁设计时一般采用弹性反应谱法来进行设计。这项设计隔震技术在桥梁设计中应用较为广泛，并且取得了良好的应用效果。而其之所以能够被广泛应用，也是因为弹性反应谱法的隔震装置计算理念与设计方式都相对简单，很好处理，设计师可以快速入手。

2.设计师要保持严谨的态度

为了确保设计的准确性和科学性，在设计时要遵守按照行业的设计标准和规范，确保设计的精准性和设计质量。只有如此，才能始终维持严谨认真的设计态度，做出更多高质量的桥梁设计。

隔震装置的应用能够有效提高桥梁的抗震能力，因此将隔震装置设计理念融入到桥梁设计工作中去是很普遍的。由于隔震装置和实际的施工地点环境是会灵活变动的，因此在展开设计工作时，难免会出现计算误差。因此，设计人员需要对桥梁结构的抗震反应数值进行精确计算，再根据科学计算出来的数值设计配套的抗震隔震方案。

3.加强对隔震装置的管理

在桥梁隔震装置的设计中，除了要秉持严谨认真的态度来设计隔震图纸之外，也要加强对隔离装置施工的管理，从装置的设计、零件采购、施工、完工运行等全方面来进行严格管理把控，以此来保证施工质量。在不同的工作环节中，要指派专门的人员来进行负责，做好隔震装置的管理工作，提高管理质量。

4.附属结构设计处理

附属结构设计处理工作在整个桥梁隔震设计中有着非常重要的作用，附属结构的设计主要是在限位装置、防落梁、伸缩缝等部位中。在这些重要部位中增加附属结构设计，能够有效加强桥梁结构的稳定性，增强隔震效果。而附属结构设计也是很多桥梁设计师在做设计时很容易忽视的地方，因为这部分结构的数据计算非常复杂，需要在设计过程中始终保持严谨的态度和精确的计算水平。

（二）隔震设计原则

在开展桥梁设计工作时，设计人员要严格遵守行业规范和隔震设计原则。

1.提前做好设计考察

并非所有地区的桥梁设计都适合加入隔震设计，在开展桥梁隔震设计时，要先对施工地址进行考察，通过收集实际的考察数据来进行科学分析。同时，还要形成规范的设计体系。设计工作并不只是在图纸上画东西，还包括各种数据的计算、搜集等，同时要需要具备相应的判断标准，能够从各种不同的隔震装置中选择出最适合当下设计的装置。

2.使用对称结构原则

在做桥梁结构设计时，要尽可能地选择对称型的结构设计。因为对称的桥梁结构，其受力也是均匀的，当出现地震灾害时，地震产生的运动能量冲击到桥梁上，对称桥梁结构的受力是均匀的，更不容易坍塌。而如果是不对称的设计，在地震的影响下，桥梁的受力会不均匀，会导致桥梁更容易坍塌。

在设计桥梁的隔震装置时，要对桥梁的结构周期进行调整，降低桥梁结构的地震力，提高其稳定性。如果桥梁结构本身的性能较低，整体结构不连贯，在地震力的冲击下桥梁的结构很容易出现松动。因此，为了提高桥梁结构的稳定性，要尽量保证桥梁上部结构的连续性，在设计时，尽量选择整体性的连接方式。

（三）隔震设计方法的选择

为了加强桥梁隔震设计的科学性，可以在结构选定区域采用塑形变形法进行设计，通过这种方式来减少地震反应影响。如果区域内地震灾害的发生概率较小，可以采用延性结构设计来进行隔震设计。为了提高桥梁的抗震性能，还可以设计滑动摩擦型的隔震支座，这种支座在水平地震时，使上部桥梁结构发生滑动，从而将滑动能量传递到下部结构，从而在摩擦和移动之间，降低地震带来的震能。

三、结语

综上所述，应用隔震设计技术来提高桥梁的隔震性能是当前桥梁设计中较为普遍的做法，从桥梁结构、隔震装置处理、隔震方法选择等多个层面出发来提高隔震设计的科学性与严谨性。只有不断提高桥梁设计中应用隔震设计技术的设计质量，桥梁的抗震性能才能真正从根源上得到提升。

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