桥梁设计中隔震设计的重要性研究

桥梁设计中隔震设计的重要性研究

刘一宏

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摘要：桥梁工程项目是城市发展过程当中重要的交通枢纽，其在危机处理、抗震减灾过程当中可以发挥出极为关键的作用。一般状况之下，在出现地震灾害时，如若桥梁工程遭受破坏，将会对地震灾区的交通生命线造成极为严重的阻碍，进而导致地震灾害进一步扩大，极大程度增大了地震减灾与灾后重建的难度，所以需要科学选择桥梁抗震设计方法，特别是桥梁减隔震技术，全面系统的提高桥梁结构的抗震性能，从而有效提高整个城市抗震救灾的能力。对此，还需能够通过隔震设计，保证桥梁工程的稳定性。实践中，具体分析桥梁工程实际情况，把握好其中各项影响因素，然后针对性制定隔震设计方案，实现桥梁工程的预期建设目标。因此，本文立足问题，提出几点建议，以备后续参考。

关键词：桥梁；隔震；设计；重要性

引言

桥梁工程是我国现代经济社会的重要组成部分，也是完整交通运输体系的关键内容，在发展区域经济和构建良性建设格局等多个方面，都有着重要意义。但同时，桥梁工程也具有很大的复杂性，尤其是桥梁工程中的质量隐患与安全隐患。因此，为保证桥梁工程的安全性和稳定性，还需重点做好桥梁工程的隔震设计，结合工程实际情况，对其中各项影响因素进行分析与提炼，以此来实现高质量的工程建设目标。

1桥梁结构的震害及原因分析

1.1桥梁上部结构的震害

地震对桥梁上部结构的损坏主要包括支座损毁、桥梁相对位移、水泥脱落等。这些震害也会造成桥梁整体结构的损害。桥梁上部的损害中对整体影响最严重的就是盖梁和墩柱的损害。我国地理环境复杂，不同地区的桥梁结构设计也有所不同，地震对桥梁结构的破坏作用是复杂且明显的。当桥梁受到地震损害时，震害会首先破坏桥梁的体制架，使桥梁上部结构的完整性受到严重破坏，这不仅会对人类的生活造成影响，也会造成相应的经济损失，因此在桥梁结构设计和建设中，应重点关注桥梁结构的稳定性，尽可能地降低桥梁上部结构的连接部分在地震时受到的伤害。

1.2桥梁下部结构的震害

地震对桥梁下部结构的损坏主要包括开裂、倾斜、桥墩下部钢筋出现的隆起变形，这些均会导致桥梁所在地出现崩坏。由于桩基连接处受力存在差异，可能导致八字开裂与单向倾斜倒塌等。

1.3桥梁基础震害

桥梁基础是桥梁建设中最为重要的一部分，基础的稳定牢固是桥梁整体安全的保证和前提。地震发生时，桥梁地基会在地震力的作用下出现土地液化、稳定性降低、沉浮不均等情况，这会直接导致桥梁的断裂、下沉。地震引起横向波动也增加了地基受到的横向作用力，导致桥梁地基的横向损害。

2桥梁设计中隔震设计的重要性

2.1可以提高桥梁的阻尼效应，降低地震对桥梁结构所带来的影响

隔震设计指在桥梁建设时安装隔震器，能最大限度上降低地震对桥梁建设所带来的影响，能够保障施工作业高质量完成。施工单位要提高对隔震设计的重视，在前期桥梁建设时一定要着重做好隔震设计，使桥梁在水平方向上得到柔性支撑，进而使水平方向的周期被延长。

2.2保障交通行业的发展

桥梁质量是否过关也关乎交通的安全，所以建设单位在前期桥梁建设时一定要安装隔震器，这对我国交通事业的发展非常重要。现如今，一些发达国家关于桥梁隔震设计的研究较多，有很多突破性的研究成果。我国在桥梁隔震设计上研究较少，为了能缩短与发达国家间的距离，可以借鉴国外研究经验和成果，加大在隔震设计上的研究，进而发展我国自己的隔震技术。

3桥梁隔震设计措施分析

3.1应用思路

首先，桥梁工程隔震设计前，需安排专业人员做好工程建设场地勘察，重点关注工程建设场地中的各项环境问题，包括但不限于水文环境、地质环境等，通过环境的分析和把控，提炼关键数据信息，以此来实现桥梁工程结构的整体性优化。同时，在数据信息指导下，一并明确隔震设计的目标和技术应用方案，为后续施工提供指导。其次，在完成桥梁工程隔震设计方案编制后，需在相同隔震周期内，对桥梁工程结构的抗震性能进行分析。同时，对其中部分结构参数一并进行调整，以此来确定桥梁工程最终的隔震方案。最后，为进一步提高桥梁工程的隔震效果，确保桥梁工程中隔震装置的作用得以充分发挥。需能够针对桥梁工程结构做好细化，重点避免桥梁结构迫害早于隔震装置的破坏。

3.2摆式滑动摩擦支座应用

桥梁工程结构设计中，可选择使用摆式滑动摩擦支座。通过摆式滑动摩擦支座的合理应用，通过增加地震能量在传导过程中的耗散，从而提高桥梁工程的整体抗震安全性能。具体来看，摆式滑动摩擦支座的应用，主要是在滑动摩擦制支座中导入钟摆概念，然后建立起桥梁工程中的隔震装置。通过摆式滑动摩擦支座的应用，在曲面摩擦的作用下，便能够有效对能量进行消耗，也能够为桥梁提供能量。同时，还需要根据桥梁结构特形式、材料特点针对工程所处实际情况进行分析与考量，以此来保证支座制作的科学性与合理性。如此一来，才能够真正发挥出摆式滑动摩擦支座的价值与作用。目前，我国长江大桥、苏通大桥等都应用了摆式滑动摩擦支座。

3.3动力设计

桥梁工程开展隔震设计工作期间，需能够借助好结构动力设计方法。可采用建立有限元分析模型的方法，针对地震带给桥梁工程结构的力学响应进行分析与模拟，然后对关键位置的计算应力、变形以及速度进行分析，从而得出最终结论。在执行上述工作内容时，也需要通过动力模型对不同因素带给桥梁工程结构的变形、应力情况进行深入分析，然后拟定针对性的设计方案。最后，根据数值分析的结论，确定各类技术参数，从而保证各项方案的制定，从而保障技术方案的实施。

3.4连续桥梁减震分析

首先，在桥梁工程隔震设计中，可通过HDR高阻尼隔震橡胶支座来对上部和下部的地震力进行隔离，并能够协调桥梁工程墩柱耗散地震动能。从而，确保地震带来桥梁工程的纵向力与横向力更加均匀，也能够减少内力最大峰值，从而达到良好的隔震效果。其次，对高阻尼橡胶支座进行应用，桥梁墩柱能够在E1地震的作用影响下，对弯矩进行计算，使其能够小于初始的屈服弯矩，并使桥梁工程桥墩截面处于弹性状态中。同时，由于墩顶的位移比较小，提高了墩顶位移的安全度。最后，虽然通过对有限元分析方法的应用，能够对桥梁工程在遇到地震灾害后，可能会发生的位移和受力进行模拟，但由于地震灾害多为一瞬间，其实际产生的地震作用力往往具有更大的复杂性。因此，为能够更加精准地对桥梁工程结构在地震中的实际受力情况进行研究，仅凭借有限元软件进行分析，显然是不够，还需把握好工程的实际情况，然后进行计算分析加监测方法，才能够更加精准地把握桥梁工程结构在地震作用力下的真实受力情况和位移情况。

结束语

总的来说，在桥梁建设之初就应该根据实地考察的结果，制定适合的抗震体系建设计划，引入减隔震技术被证明是非常有必要且高效的手段，不仅能够解决目前桥梁抗震设计中存在的诸多问题，还能够通过减隔震技术的使用规范桥梁建设的施工过程和方法，促进桥梁建设朝着更加标准化、安全化的方向前进，相信减隔震技术的使用在未来的桥梁建设中能够发挥出更大的作用。通过高质量的隔震设计，能够进一步提高桥梁工程的抗震能力，保证桥梁工程的安全性和稳定性。当实际发生地质灾害问题时，也能够降低震害对桥梁工程结构造成的损害。实践中，需把握好桥梁工程的实际情况，确定好其中的各项影响因素与细节问题，针对性制定隔震设计方案，以此来保证桥梁工程的良好运行效果，具有重要意义。本文从应用思路，摆式滑动摩擦支座应用，动力分析等角度切入，在实践中取得良好效果。

参考文献

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