桥梁设计中隔震设计的重要性分析论文_戴智颖

桥梁设计中隔震设计的重要性分析论文_戴智颖

深圳市综合交通设计研究院有限公司

摘要:在社会经济的持续发展和进步阶段,桥梁作为公路交通运输最主要的部分之一,其为社会发展有着很大的帮助。在桥梁建设中桥梁设计是最重要的内容,一旦出现不合理、不正确的地方,就会对桥梁建设和运营造成相对大的安全隐患,严重影响着人们的生命和财产安全,还会对社会造成严重的经济损失。在桥梁设计中隔震设计是主要组成部分,在设计阶段应格外重视隔震设计,将隔震的效果合理体现出来,确保桥梁整体安全和稳定,为社会发展做出重要贡献。

关键词:桥梁设计;隔震设计;交通运输

引言

就我国现今的发展情况和自然环境而言,在桥梁建设中加入隔震设计是一项很重要的工作,其对人们的生命和财产安全有着重要的保护作用。由于经济的快速发展,人们对道路建设的需求在不断的改变,很多规模宏大的道路建设工程被投入使用或正在建设,其一是为了满足人们出行、贸易等的要求,其二是因为我国的地形原因所决定,我国国土面积巨大,地形种类很多,而且人口众多,为了跨越各种河流、高山以及满足人们出行需要,相关道路必须修建高质量、高安全的桥梁进行跨越与连接。并且,我国部分地区地震频发,会存在着许多不稳定的因素,对此,就需要不停的进行相关技术的研究,而在桥梁建设中安装隔震设计系统对于抗震有着很大的作用。

1、桥梁设计中隔震设计的重要性

隔震技术是建筑行业一种新型技术,在工程抗震工作中起着重要作用,拥有许多的优点:在桥梁设计中使用隔震技术,可以很好的保护和固定桥梁基础结构,增强桥梁结构的承载能力和抗震能力,减弱地震对桥梁的冲击;对桥梁抗震系统进行优化,降低工程造价,提升桥梁的整体质量;使用隔震装置能够有效预防桥梁结构在地震中出现变形;对桥梁水平方向的受力进行调整,对桥梁扭力不平衡进行处理。从隔震技术多具有的众多优点考虑,在桥梁设计中添加隔震设计显得尤为重要;从安全和经济方面考虑,能够有效提升桥梁抗震能力,尽量避免在地震中出现坍塌事故,相应程度的减少桥梁的维护费用,延长桥梁的使用年限,具有经济性作用;从企业竞争方面考虑,有利于提升企业的综合竞争能力,提升企业桥梁建设水平,促使企业快速发展,增加企业经济收益。从我国现今的桥梁设计情况来看,隔震设计已经被广泛运用,在桥梁中的作用格外显著,是现在以及未来桥梁设计的最核心内容,并且,社会各界对桥梁设计的要求持续变化,特别是抗震方面的设计,而隔震设计能够有效的优化和改善桥梁抗震能力,增强桥梁抗震系统功能,以另一种方式提升桥梁结构对地震的抵抗能力。所以,在桥梁设计中使用隔震设计是十分的重要,其完全符合现代桥梁设计施工的安全性、经济性等要求[1]。

2、桥梁隔震设计的基本理论

2.1 隔震设计的基本原理

隔震设计是现今最新型的抗震设计,其并非是用于抵抗地震作用力或消除地震的影响,而是要对桥梁的所有结构进行全方位的保护,降低地震对桥梁的影响和损害。要想提升桥梁的综合抗震能力,需要重视桥梁设计和桥梁施工过程中,桥梁的整体强度和抗变形能力这两个指标,通过对这两个指标的提升来增强桥梁的抗震能力,但是在实际的隔震设计阶段,应当在桥梁结构中添加和使用柔性装置,以此来降低桥梁结构与水平地面运动知觉的关联作用。地震发生时地面加速度需要高于桥梁结构的反应加速度,这样可以有效避免桥梁结构出现破坏情况。另外,在桥梁隔震设计中,加以阻尼设计技术,有助于在一定程度上消耗地震时产生的能量,进而可以减少桥梁上部结构和隔震结构受到的地震作用力,达到隔震的作用。

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2.2 隔震技术的基本特征

在进行桥梁隔震设计阶段,需要使用合理设置隔震装置,以此来延长桥梁结构部件的适应年限,最大程度消耗地震能力,但是要对隔震设计的适宜性和合理性进行保证,确保隔震系统之中所有构件具备很好的可塑性和弹性。在引入和使用隔震技术之后,应采取相应的隔震措施对桥梁上部结构进行加固处理,避免桥梁下部结构在地震的影响下出现超出弹性范围的情况。在隔震技术的应用下,那些以前很难检查或修复的部位也不会再出现比较大的非弹性变形,相应的抗震性能更强,可以有助于更好地保护桥梁墩柱,降低其延性需求[2]。

2.3隔震设计中应遵循的原则

要想提升桥梁的整体抗震能力,就要确保隔震设计工作做好、做到,在实际的设计阶段需要遵从下列原则:(1)对桥梁建设工程进行实地考察,以确保当地条件能够满足隔震设计,避免因盲目施工所带来的质量和安全问题。(2)在桥梁设计阶段,使用隔震设计的桥梁抗震能力要高于没有使用隔震设计的桥梁结构。(3)在对桥梁隔震装置进行选择时,应当选择结构简单又能满足桥梁结构以及整体抗震性能达标的装置。(4)在桥梁结构中增加隔震装置后,如果地震来临,那么桥梁上部结构会出现一些影响结构使用性能的相对位移,所以必须要注意在地震结束后对桥梁结构进行修补,包括完善隔震装置使用性能。(5)在进行桥梁隔震设计前,设计人员需要对桥梁工程现场进行实地考察,包括地质环境、地基施工条件等,确保地质条件满足桥梁隔震设计规定。

3、隔震设计的主要内容

3.1 隔震装置

隔震设计中最重要、最核心的部位就是隔震装置,现今,隔震设计使用较多的设计方法是时程分析法和弹性反应谱设计法,对于这两种设计方法,不同的国家制定了不同的规范,确保是计算公式所存在的相应差异,有些公式计算的是隔震装置的等效刚度,有些公式计算的则是隔震装置的等效阻力,在进行设计时,应当结合实际情况选择相应的计算对象。由于桥梁对地震的反应与隔震装置振幅之间会存在相应联系,多以,在对隔震装置进行设计时,应对其最大振幅进行深度考虑,然后选择出合适的设计方法。对于结构复杂或不规则的桥梁隔震装置设计,适合采用时程分析法,实施时需要对弹性性能进行计算,考虑弹性变化范围,保证隔震装置具有良好弹性。弹性反应谱法具有计算简单、操作方便、规范性高的特点,广泛应用于现代桥梁隔震设计中[3]。

3.2 附属结构

隔震装置虽然是一种隔震措施,但其并不能完全阻隔地震的影响,多以在设计时还应添加一些附属结构,虽然附属结构是起辅助作用,但是附属结构在桥梁设计之中同样重要,是不能缺少的设计部分,其中包含防落梁装置、限位装置、伸缩缝等等。根据大量地震灾害实例分析与时程分析发现,桥梁结构的隔震效果和对地震的反应能力与附属结构的细部构造之间有着十分紧密的联系,但当前大多设计师均未充分意识到附属结构细部设计的重要性,细部设计不够充分精细,相关计算方法较为复杂,导致桥梁结构隔震效果差,对地震的反应能力慢。通过历史经验总结,对于桥梁隔震设计中附属结构的细部设计,应保证其具有良好的连续性。对于桥梁及其附属结构地震响应的计算方法,还需要继续不断的优化改进。

4结语

综上所述,桥梁工程是非常重要的交通设施,是区域与区域相互联系的主要方式,其安全性和稳定性直接影响着交通运输业的发展。为了更好的提升桥梁整体的抗震能力,一定要对隔震设计的重要性进行充分认识,并根据施工现场的实际情况,选择合理、有效的各种设计方法和理念,做好桥梁的隔震设计,不断提升桥梁工程的整体质量,为人们的出行提供方便,也为我国的经济发展提供帮助。

参考文献:

[1]贾旭东. 我国公路桥梁抗震设计规范存在的问题及改进建议[J]. 北方交通. 2018(03)

[2]赵海军,盛焰正. 桥梁隔震设计过程中的主要内容[J]. 公路交通科技(应用技术版). 2019(02)

[3]吴军军,李大明,张培贤,刘宁. 分析桥梁设计中隔震设计要点[J]. 黑龙江交通科技. 2017(10)

论文作者:戴智颖

论文发表刊物:《防护工程》2019年10期

论文发表时间:2019/8/16

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