市政桥梁设计中隔震设计的探讨林国伟

市政桥梁设计中隔震设计的探讨林国伟

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摘要:桥梁作为建设现代化城市的重要基础设施之一,其本身所具备的社会公共性极强,在建设过程中往往需要投入大量的人力、物力和财力,且后期实际运营过程中会面临各种各样的困难。同时,桥梁在一定程度上是组成危机管理系统的重要部分,基于本身所具备的抗震性能十分强,以此可以通过提高桥梁抗震性能来减少震后的损失。

关键词:市政;桥梁设计;隔震设计

地震力,作为降低市政桥梁工程建设质量的重要因素,设计人员应通过实地考察来提高隔震设计控制的效果。对于可能出现的不合理问题,应使设计工作人员明确隔震设计原理与作用优势的情况下,来提升隔震设计控制的科学有效性。如此,市政桥梁工程,就不会受到环境因素的影响,继而保证工程项目施工建设的质量。

1隔震的重要性

桥梁工程已经是我国现在的重要的基础设施之一,它为我国的交通运输业,人们的日常生产生活提供了极大的便利,而且随着交通运输业的不断发展,还为我国的提高了很好的经济利益。然而,我国部分地区处于自然灾害多发地区,尤其是地震灾害,容易损害桥梁。因此需要针对性的设计桥梁隔震性,这样才能在地震危害发生时,减少对桥梁的损害,以及日后行车的安全隐患。而且良好的隔震设计可以降低工程的造价,减少日后维修的费用,同时提高了桥梁的性能。隔震设计主要是对桥梁进行全面的布置隔震器减少因地震运动带来的影响,增加其抗震的性能,提高桥梁的使用时间。

通过对隔震装置的设计,增加桥梁抗震性,减少由于地震灾害带来的危害。隔震设计时,必须要考虑到桥梁抗震系统的可塑性和弹性。隔震作为现在抗震设计的发展趋势,主要通过对结构的保护减少地震发生时带来的危害作用。桥梁的隔震设计主要是进行柔性装置的设计,同时还要避免对其他构件的破坏,降低对其他结构的关联性,在地震发生时确保桥梁的主体结构不被轻易损害。

2桥梁隔震设计的基本原则

桥梁隔震设计有助于促进桥梁抗震性能的强化。但是在具体设计过程中需要严格遵守一定的原则,唯有此才能显著提高桥梁抗震效能,即隔震设计时需要对桥梁进行综合考察,确保周期增长后可以有效的吸收地震时所产生的能量,针对不能进行抗震结构的桥梁地段,则切记不能盲目施工。

在桥梁设计中如果应用隔震装置,则桥梁上部在震后会出现相对位移,由此会直接影响到桥梁后期功能的使用。为此,震后需要强化修补与完善隔震装置,将相关措施纳入到具体设计当中,确保桥梁的抗震性能比普通抗震设计的抗震性能高。同时,科学的勘测与研究采用隔震措施桥梁附近的地质环境和桥梁地基,按照要求隔震桥梁附近所具备的地质条件必须十分坚实,所采用的装置需要满足隔震性能且结构要尽量简单,确保在力学性能范围内使用。

3桥梁的隔震设计

3.1隔震装置的设计

隔震桥梁抗震设计主要包括两方面,即隔震装置和其它构件的设计,其中心一般是隔震装置设计。现阶段,在设计桥梁隔震时,通常会用到弹性反应谱法,且该方法在大多数国家中都深受欢迎。但是在规范方面具有一定的差异,其中美国、日本和欧洲之间的区别不大,差异主要体现在计算公式方面,即隔震装置等效刚度与等效阻尼的计算,而不规则和较复杂的桥梁会经常用到时程方法。弹性反应谱方法基于计算施工时间较为简单,且很接近现有的规范计算方法,因此极易被接受,应用范围较为广泛。同时,在计算等效刚度与阻尼时需要对隔震装置在地震中的变形程度进行充分考虑,关系密切的当属变形到最大程度时,因此隔震装置变形也会直接关系到整个桥梁的地震响应程度,因此在进行隔震设计时采用弹性反应谱方法,通常是一个需要不断完善与变化的过程。

另外,在计算时不会直接采用公式来表示目标,因此设计人员需要准确地掌握与预估桥梁结构地震响应的程度,工程师在震后还能够凭借自身丰富的经验进行初步判断并完成设计方案的制定,之后还需要采用时程来对设计的合理性进行科学的分析与验证。

3.2细部构造的设计

在隔震设计中桥梁的附属结构(限位装置、伸缩缝、防落梁装置等)始终都扮演着至关重要的角色,通过分析诸多震害与动力时程发现,细部构造会对桥梁的隔震效果与动力响应造成巨大的影响。但是,当下设计人员并不关心细部构造的设计,这与附属机构的计算较为复杂有很大关系。在设计细部构造时,需要保证良好的连续性。

3.3设计控制的整体性

由于市政桥梁工程是所在城市的现代化体现,因此,该基础设施建设应从整体角度出发,来提高工程各部分结构的稳定性与牢固性。具体来说,就是在市政桥梁设计时,应用隔震设计来提升桥梁的抗震能力。针对隔震设计中的一些细节和关键性部位要进行严格控制,优选出于隔震装置的类型、隔震设计方案,以此来优化隔震设计的质量,充分的发挥出市政桥梁隔震设计的功能,有效的降低地震发生时对桥梁所带来的危害。而且通过隔震设计,还能够进一步提高市政桥梁结构的美观度。因此在当前市政桥梁建设过程中,需要重视隔震设计的应用,并具体在实践的设计控制过程中。

4桥梁设计中的隔震设计需要注意的问题

为更好的协调基础隔震桥梁的基部体积,在设计和建设隔震桥梁时,其基础隔震结构下部可以直接结合地基,在隔震层下再做一些抗震措施即可。值得一提的是,桥梁隔震机构在设计时,关于桥梁结构与隔震层的平移需要保持高度的一致,在此基础上将其设计成水平缝,强化对桥梁美感的重视,在对隔震装置进行布置时需要做到以下几点:

(1)严格按照水平方向地面震动来科学的设计隔震层的水平刚度,即不管是强风还是剧烈的地面震动,在设计隔震层时都需要保持一定的刚度,从而有助于柔软性变形。

(2)水平刚度中心位置要与隔震层上部结构保持重心的高度一致,要采取有效措施来最大限度的避免二者之间出现较大偏差。

(3)严格按照隔震装置的竖向刚度,确保可以取得良好的承载效果,允许其竖向装置的移动值在一定范围内移动。

(4)在隔震装置设备水平变形能力的基础上,竖向承受能力要不断加大,唯有此才能保证桥梁遇到强烈的地面震动时仍然具备较强的桥梁隔震效果,保持桥梁的坚固,防止因受到地面较大震动而倒塌。

(5)将桥梁隔震装置的自动复位功能保持下来,一般桥梁在经过强烈地面震动后,是可以回到原来位置上的,并且还能够避免余震的影响。

(6)科学合理的对隔震装置的阻尼进行设计,通过其稳定性的保持可以最大限度的减少温差的影响和进一步削弱桥梁受到承载力。

(7)保持桥梁隔震装置的耐久性,能够在桥梁使用年限内将隔震装置的隔震效果充分发挥出来。值得一提的是,还需要对隔震装置的抗老化性、抗变异性以及抗劳损性进行密切关注。

结论

综上所述,隔震设计在市政桥梁设计中的运用,要与工程所处的地质水文环境进行结合,以提高工程项目施工建设的质量效果。事实证明,只有这样,才能控制地震灾害对城市化建设的影响,进而优化工程所处的道路运输系统环境。故而,研究人员应将上述分析内容与科研结果更多地作用于不同施工环境与项目建设要求的桥梁工程,进而推动涉及行业的快速稳定发展。

参考文献:

[1]李瑞尖.试论市政桥梁设计中隔震设计研究[J].智能城市,2018,4(08):23-24.

[2]温小瑜.市政桥梁工程中的隔震设计技术分析[J].科技创新与应用,2017(34):109-110.

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[4]刘杨涛伟.桥梁设计中隔震设计的重要性探讨[J].南方农机,2017,48(16):74.

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