公路桥梁设计中隔震设计的探讨

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【摘要】就目前我国公路系统的建设状况来看，桥梁结构设计的隔震设计极为关键。隔震技术作为新型的桥梁工程抗震技术，已经广泛地运用于路段的结构设计中。本文首先阐述了隔震技术的概念以及适用条件，并针对隔震技术在桥梁结构设计中的优缺点进行点评，以期在施工运用隔震技术的过程中提供一些可行的思路，完善工程的设计。

【关键词】公路桥梁设计；隔震设计：措施探讨

引言

桥梁作为现代城市化建设中相对重要的基础性设施，具有一定的社会公共性，其建设周期较长且自身的运营管理也比较困难。通常情况下，桥梁设计中隔震设计，主要是通过在桥梁建设过程中，安装隔震器，来确保桥梁能够在水平方向上得到柔性支撑，以达到延长桥梁使用周期以及稳定桥梁结构的目的。

1、桥梁设计中隔震设计的目的及原理

1.1设计目的

在桥梁建设中，选择安装阻尼器非常重要。通过阻尼器提高桥梁的阻尼效应，使之可以在发生地震时，通过安装的阻尼器来进一步改善和分解发生地震后，地震力在各结构支座间受力的分布，保护桥梁的基础部位，同时也可以通过桥梁上部的设计结构，支撑和保护整个桥梁的稳定性。在桥梁设计中考虑加入隔震设计的内容，更多的是希望从桥梁横向刚度调节方面入手，在改善桥梁结构问题后，实现减少发生地震对桥梁整体结构的冲击。因此，在城市交通事业迅速发展的过程中，考虑桥梁设计中隔震设计，对于促进桥梁工程的建设质量，具有积极的促进作用。

1.2设计原理

在桥梁设计中，抗震方式的发展作为一种全新的形式，也是未来桥梁发展的一种重要趋势。桥梁设计中隔震设计的作用，侧重体现在通过减小发生地震后的桥梁的受力状况，保护桥梁的结构不受到巨大冲击，在一定程度上增强桥梁的抗震能力。不断的社会实践经验表明，桥梁设计中隔震设计可以促使桥梁结构的反应加速度低于地面的加速度，降低破损率。在传统过去的桥梁设计中，通过提高桥梁结构的整体强度和变形能力，来达到桥梁抗震的效果一直不太明显。但是，如果在桥梁设计中考虑隔震设计的优势，考虑桥梁建设过程中加入隔震装置，确保减小桥梁整体中的组成构件可以和水平地面形成一定的关联性，保护桥梁重要组成构件在遇到地震后，不会发生巨大的破坏性损伤。

2、桥梁设计中隔震技术特点及原则

2.1隔震设计

随着桥梁设计中隔震设计在桥梁建设中的完美应用，如何充分的利用桥梁设计中隔震技术的特点，逐渐成为相关学者探讨的重要问题。在桥梁设计中隔震设计，必须在合理的设计前提下，才能使桥梁的重要构件具有一定的弹性与可塑性。隔震技术的应用，不但可以在一定程度上降低桥梁建设的成本、提高桥梁工程的使用效率，也会提高桥梁的抗震性，使之可以通过结构设计与加入柔性结构设计的组成部分，来达到保护桥梁、桥墩，同时降低桥梁桥墩延性需求的目的。

另外，安排技术人员重视在桥梁上部结构中采用隔震措施，也是可以有效的消除地震后桥梁下部结构超出弹性范围，避免桥梁重要构件发生严重的非弹性变形的措施之一。隔震技术的应用，使技术人员成功的利用隔震装置后，达到延长桥梁使用周期、降低地震对桥梁结构的损坏以及消耗地震能量的目的。

2.2设计原则

在公路桥梁建设的过程中，桥梁的隔震设计是加强桥梁抗震性能的重要要求之一，在进行桥梁设计中隔震设计之前，必须结合桥梁建设的基本情况，合理的进行专业的设计，才能发挥隔震设计的重要作用。在桥梁设计中，必须合理的考虑桥梁隔震设计的相关原则。建筑施工企业必须安排专业人员对桥梁的建设目的以及实际施工现场进行分析与详细的勘察。重点分析即将开始设计的桥梁，在使用一定期限后，能够显著的提高其自身的抗震能力。并结合有关工作人员在桥梁设计区域进行考察的资料记载，考虑咋桥梁建设中加入隔震设备，是否能够确保桥梁在震后出现重要构件位置偏移的问题。一旦桥梁的隔震设备在发生地震后出现了偏移的问题，该采取何种有效方式进行处理等等，都是桥梁设计中隔震设计必须考虑的重要问题。

3、隔震装置的类型与应用

随着我国对传统抗震设计的淘汰，新型隔震技术按种类和使用目的可分为以下几类：第一类是利用高度耗能的装置来抵消在桥梁结构里产生的地震能量，降低可避免的损害，如粘滞阻尼器；另一类是在桥梁的设计过程中，尽可能地延长结构的使用周期，如果再加以配置抵消地震能量的隔震装置，可大大提高隔震技术的抗震减震性能，例如摆式滑动摩檫支座、铅笔橡胶隔震支座等。

3.1粘滞阻尼器的应用

粘滞阻尼器的基本作用原理是根据流体运动，特别是当流体通过节流孔时产生粘滞阻力的原理而制成的，从而产生阻尼力和耗能等功能。粘滞阻尼器的推广与应用等同于给桥梁结构安装上一个“安全气囊”，它可最大限度地吸收和抵消地震队桥梁建筑结构产生的冲击能量，大大缓解了对桥梁结构的冲击和破坏。且如今推广的JZN系列粘滞阻尼器的介质是硅油，具有粘温系数小、性能稳定、抗辐射性能好等优点，提高粘滞阻尼器的使用寿命。另外，最有效的粘滞阻尼器是滞回阻尼，其可进一步地控制结构的变形。

3.2摆式滑动摩擦支座的应用

摆式滑动摩擦支座的基本作用原理是通过在曲面上产生的滑动摩擦来抵消地震能量，延长结构的自振周期，根据隔震方向分为球面、柱面两大类，前者用于结构水平的双向隔震，后者用于结构水平的单向隔震。

3.3铅芯橡胶支座的应用

铅芯橡胶支座的基本作用原理是在分层的橡胶支座中插入若干个铅芯，形成紧凑的隔震装置。铅芯具有良好的力学性能，能与橡胶支座有效地结合，是目前国内外桥梁隔震设计中应用最广泛的一门技术。由于使用较高纯度的铅，具有较高的屈服刚度与屈服强度，有利于应对地震迅速迸发的高能量对路桥结构的冲击，因而铅芯橡胶支座亦是国内外良好的隔震技术。

4、桥梁设计中隔震设计应注意的问题分析

为了更好的避免，桥梁设计中隔震设计出现严重的问题，协调基础隔震桥梁的基部体积非常重要。在建设有隔震桥梁的过程中，相关人员应注意保持桥梁结构和隔震层平移一致，使之设计可以达到成水平缝的目的，并使该项设计不会对桥梁的美观度产生重要的影响。在进行桥梁的隔震设备的过程中，应重点考虑桥梁隔震层的水平刚度是否适应水平方向地面震动的问题。

考虑这一问题，主要出于桥梁长期在室外使用，在自然环境下极有可能会遭遇风暴、剧烈地面震动等自然天气状况。只有保证桥梁的隔震层具有一定的刚度，在特殊情况下才能通过发生的柔软性变形，保护桥梁重要结构不受到严重的损坏。其次，严格按照施工要求，检查桥梁水平刚度中心位置与隔震层上部结构应保持重心一致。此外，还需安排专业的技术人员对隔震装置的竖向刚度以及装置的自动复位功能进行检查，确保隔震装置可以正常的进行工作。

结束语

随着我国桥梁工程不断的建设与发展，隔震技术因此也得到不断的创新与加强。尽管我国的隔震技术还处于初步的阶段，仍需不断引进国外先进的技术经验，完善桥梁工程的建设。总体来说，文章通过对隔震技术概念以及适用条件的阐述，以及与传统抗震技术的对比，提出新型的隔震技术在应用上的优势。为保证减隔震系统的功效，还需相关研究的进一步深入。

参考文献

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[2]陈华斌.隔震设计在市政桥梁设计中的应用[J].珠江水运.2014（17）

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