市政橋梁工程隔震設計技術分析

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市政橋梁工程隔震設計技術分析

摘要:近年來國民經濟取得了較快的發展,這也有效的帶動了公路交通事業的發展。市政橋梁在公路交通中發揮著非常重要的作用,因此在市政橋梁工程建設過程中,需要注重橋梁工程的質量,通過采取科學合理的隔震設計技術來提高人們行車的舒適性和安全性,更好的推動我國現代城市化的建設進程。文章從橋梁設計中隔震設計的重要意義入手,分析了市政橋梁工程隔震設計的理論,并進一步對市政橋梁工程隔震設計技術進行了具體的闡述。

關鍵詞:市政橋梁工程;隔震設計;理論;技術

前言

市政橋梁是當前城市發展過程中非常重要的基礎設施,其具有較強的社會公共性特點,在建設過程中投資金額較大,后期運營管理難度較大。由于市政橋梁與人們的生命財產息息相關,因此在市政橋梁設計過程中,需要通過采用先進的隔震設計技術,有效的提高市政橋梁的抗震性能,這樣不僅能夠提高行車的安全性和舒適性,而且在地震發生時也能夠最大限度的降低損失。

1橋梁設計中隔震設計的重要意義

1.1橋梁隔震設計的主要作用

在市政橋梁隔震設計過程中,通常會在設計時通過增設隔震器械,以此來增強橋梁水平方向的支撐,確保橋梁使用過程中能夠滿足阻尼效應。采取了隔震設計的橋梁,不僅整體結構更為穩固,而且在地震發生時橋梁的破壞也會降至最低程度。當前我國橋梁隔震設計還處于不斷研究階段,相較于西方發達國家還存在一定的差距,因此在具體設計過程中還要注意吸收和借鑒國外先進的技術和經驗,確保我國橋梁整體質量的提升。

1.2采用隔震設計的優勢

通過對市政橋梁進行隔震設計,這樣即使有較大的外力作用在橋梁上,也能夠將作用力均勻的分布在橋梁的各個部分,通過橋梁的整體結構來均勻承受來自于外部的壓力,確保橋面不會發生坍塌。而且在隔震設計過程中,如果設計質量更為科學合理,還能夠有效的調節橫向的剛度,這樣在地震發生時,橋梁結構平衡問題也能夠得到有效的解決,有利于降低地震所產生的作用力。相較于橋梁抗震設計,隔震設計能夠更有效的減少地震對橋梁所帶來的破壞效果,而且在確保成本經濟性的同時,有利于進一步提升橋梁的質量。

2橋梁設計中的隔震設計理論

2.1隔震設計的原理

橋梁隔震設計是抗震設計的新形式,該設計的最終目的并不是與地震作用力進行抵抗,而是通過最大限度的減少地震所帶來的影響,從而實現對橋梁結構的有效保護。其不同于橋梁抗震過程中提高橋梁抗變形能力和整體強度,隔震設計主要是通過增設柔性裝置來降低橋梁結構與水平地面運動的關聯性,這樣在地震發生時,橋梁結構構件的受損程度會大幅度降低。而且在橋梁設計過程中通過采用阻尼設計,以此來減少地震發生時傳遞于隔震結構和上部結構的作用力,確保橋梁結構構件不會嚴重受損。

2.2隔震技術的特點

在橋梁中應用隔震技術,可以有效的消耗地震發生時所作用于橋梁上的能量,同時延長橋梁結構構件的使用壽命。因此在橋梁隔需設計過程中,不僅要確保設計的科學性和合理性,同時還要確保隔震系統的各個構件具有較強的可塑性和彈性,這樣才能有效的提高橋梁的抗震性能,實現對橋梁墩柱的有效保護。將隔震技術引入到橋梁設計中來,其可以減少工程的造價,在一定程度上提高工程的效能,實現對橋梁墩柱的有效保護。同時利用相應的隔震拒斥和,還能夠有效的減少地震作用下橋梁下部結構的彈性范圍,降低地震發生時一些難以檢查及修復部位發生嚴重非彈性變形的可能性。

2.3隔震設計應遵循的原則

將隔震設計技術在市政橋梁設計中進行有效應用,其可以有效的提升市政橋梁的抗震性能,因此其作為市政橋梁設計中非常關鍵的一個環節,應確保設計的合理性和科學性。這就需要在具體橋梁隔震結構設計時遵循相應的原則,以此來增強橋梁結構的抗震功能。(1)實地考察。在對市政橋梁進行隔震設計開始之前,作為設計人員,需要深入到橋梁項目現場進行實地考察,收集各項數據,以此來在設計過程中加強其使用過程中抗震能量的吸收功能,并在確保隔震設計安裝施工的基礎上,使隔震設施能夠最大限度發揮出抗震效果,達到設計的預期。另外,在實地考察過程中,設計人員還要對橋梁地基的穩固性和施工現場的地質環境等因素進行詳細勘察,確保橋梁所處地的地質條件能夠有效的承受來自于地震的作用力,以此來進一步提高市政橋梁的隔震設計效能。(2)提高橋梁的抗震性。相較于普遍橋梁,應用隔震設計的橋梁具有更強的抗震性能。因此對于需要應用隔震設計的橋梁,通常情況下對橋梁的質量和抗震性能都具有較高的要求。這就需要在實際設計過程中,需要采取切實可行的隔震措施,確保橋梁質量和抗震性能的大幅度提升。(3)選擇合適的隔震設施。市政橋梁隔震設計的質量好壞,與隔震設施自身的質量息息相關,通過選擇質量可靠及具有較好隔震性能的隔震設施,可以保證達到預期的隔震效果,更好的滿足橋梁自身對抗震性的強度要求。而且在具體選擇隔震設施時,還要盡可能的選擇結構簡單的設施,確保其在力學性能規定范圍內能夠更充分的發揮出抗震性能,而且在地震發生時,隔震設施自身不會受到嚴重損傷,從而更好的發揮出隔震作用,實現對橋梁結構的有效保護。(4)及時修補地震裂痕。對于采用隔震設計的市政橋梁,雖然能夠有效的減輕地震發生時對橋梁帶來的損壞,但在地震作用下橋梁仍然會受到一定程度的損傷,橋梁內部結構容易發生移位或是有裂痕產生,這些故障的存在會對橋梁的安全運營帶來較大的威脅,因此需要及時對地震引發的裂痕進行修補,并進一步檢查隔震設施,對地震導致的故障進行及時修理,確保隔震設施的性能。

3市政橋梁隔震設計技術分析

3.1隔震裝置的設計

在市政橋梁隔震設計過程中,隔震裝置設計作為其中非常關鍵的部分,主要以隔震裝置設計和結構構件設計為主。這其中隔震裝置設計作為最為關鍵的部分,在實踐操作過程中通常會采用彈性反應譜法來進行具體的設計。但在具體設計時由于選擇的計算方法不同,也會導致設計細節、設計規范等方面存在一定的差異,在設計時隔震裝置等效剛度和阻尼作為計算的重點,對于一些技術難度較大的市政橋梁工程,往往會選擇時程方式來完成具體的計算工作。應用彈性反應譜法在橋梁隔震設計中進行應用,其不僅與當前規范計算法相符,而且整個計算過程十分簡明,運算方法較為簡單。特別是利用彈性反應譜法進行橋梁隔震設計過程中,還能夠實現對隔震裝置的形態、功能、作用、變形等方面的有效維護,對市政橋梁施工質量具有較好的保障作用。在具體設計人員進行橋梁隔震裝置設計時,需要依托于橋梁工程的設計原理及設計原則,針對橋梁橋墩的剛度特征和橋梁的結構類型來選擇適宜的隔震裝置。同時設計人員還要準確評估和判斷地震發生時橋梁結構的反應程度,這樣通過對隔震裝置進行優選擇,可以在震動發生時充分的發揮出隔震裝置的隔震、消震和減震的功效,實現對橋梁結構主體變形和錯位情況的有效控制,全面提升橋梁結構的穩定性。

3.2加強細節構造設計

細節決定成敗的思想不僅在服務領域得到證實,橋梁的設計施工也要遵循這一思想,橋梁隔震設計也需要善于從細節出發,把握細節結構,加強細節設計。因為整個橋梁結構中,細節往往會影響橋梁梁體構造的牢固度、安全性,一些關鍵的結構構件發揮著對橋梁結構的穩固作用。細節部分則側重指的是橋梁隔震防護中的連續性與協調性,這其中也涵蓋隔震裝置的細節構造。常見的關鍵細節部分主要有:橋面與支架間的鏈接縫、橋墩與柱間的鏈接縫等等。可以說橋梁工程的設計能否從細節處把關,是直接影響橋梁工程質量的主要因素。

3.3立足整體,優化設計

市政橋梁作為城市的基礎設施,并代表著城市的形象,為了確保市政橋梁結構的牢固性和穩定性,在市政橋梁設計時應用隔震設計,可以有效的提升橋梁的抗震能力。而且通過隔震設計,還能夠進一步提高市政橋梁結構的美觀度。因此在當前市政橋梁建設過程中,需要重視隔震設計的應用,并在具體設計過程中,針對隔震設計中的一些細節和關鍵性部位要進行嚴格控制,優選出于隔震裝置的類型、隔震設計方案,以此來優化隔震設計的質量,充分的發揮出市政橋梁隔震設計的功能,有效的降低地震發生時對橋梁所帶來的危害。

4結束語

在現代化城市發展過程中,市政橋梁作為城市發展過程中非常重要的基礎設施,不僅承載著城市的交通運輸,而且與城市的形象和發展息息相關,因此要對市政橋梁的建設質量進行嚴格控制。將隔震技術應用在市政橋梁設計中來,可以有效的提高橋梁的整體抗震性能,確保橋梁使用過程中的安全性和穩定性,更好的促進我國公路交通事業的健康、持續發展,為城市的更快更好發展奠定良好的基礎。

參考文獻:

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作者:溫小瑜 單位:贛州市建筑設計研究院

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