淺析橋梁工程設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn),職稱論文

淺析橋梁工程設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)重點(diǎn),職稱論文內(nèi)容摘要：隔震設(shè)計(jì)一直是當(dāng)代橋梁工程設(shè)計(jì)師們?cè)跇蛄嚎拐鹪O(shè)計(jì)工程中時(shí)的重點(diǎn)之一?？茖W(xué)合理的減隔震對(duì)提升橋梁工程的安全性性能和平穩(wěn)性具有關(guān)鍵性的作用。因而，根據(jù)當(dāng)代橋梁工程隔震技術(shù)的原理和特點(diǎn)，文章通過(guò)對(duì)橋梁抗震技術(shù)展開(kāi)科學(xué)的分析，對(duì)工程中所要求的技術(shù)要求和施工方式方法進(jìn)行討論，進(jìn)而提升當(dāng)代橋梁工程隔震設(shè)計(jì)的質(zhì)量，以期對(duì)橋梁建造獲得一定的奉獻(xiàn)。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：橋梁工程,隔震設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方式方法橋梁工程是道路工程的核心組成部分，對(duì)其抗震性能有著極高的要求。因而，在橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)之中，設(shè)計(jì)師需要展開(kāi)有效的隔震設(shè)計(jì)，以減少地震造成的經(jīng)濟(jì)損失及可能產(chǎn)生的人員傷亡，而橋梁設(shè)計(jì)和隔震設(shè)計(jì)應(yīng)考量多種因素，因而就需要對(duì)華而不實(shí)的多個(gè)重點(diǎn)進(jìn)行分析與討論。在對(duì)其進(jìn)行討論的經(jīng)過(guò)中不斷進(jìn)行理論結(jié)合實(shí)踐，以得到適宜的抗震理論。1橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)中隔震設(shè)計(jì)的必要性在橋梁設(shè)計(jì)中進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)能充分提升橋梁的減震效果，使地震發(fā)生時(shí)能將地震毀壞降到最低。近年來(lái)，歐美等很多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)隔震設(shè)計(jì)展開(kāi)了研究和實(shí)驗(yàn)，并獲得了一定的成果。但中國(guó)在這方面還與其他國(guó)家存在一定的差距，當(dāng)前的設(shè)計(jì)方式方法就是汲取國(guó)外的研究經(jīng)歷體驗(yàn)。而橋梁隔震設(shè)計(jì)的目的是橋梁的隔震設(shè)計(jì)能夠減少地震所帶來(lái)的損失?？梢欢ǔ潭壬咸岣邩蛄簶?gòu)造的穩(wěn)定性，進(jìn)而保障橋梁構(gòu)造到達(dá)預(yù)期抗震效果。另外，在隔震設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的經(jīng)過(guò)中，設(shè)計(jì)師可以克制橋梁構(gòu)造不平衡的問(wèn)題，即減少了地震對(duì)橋梁的沖擊。與一般抗震設(shè)計(jì)相比，隔震設(shè)計(jì)的抗震效果顯著提升較高，而在不大幅提高造價(jià)的前提之下，使橋梁的整體質(zhì)量獲得了充分保證。在隔震設(shè)計(jì)之中使用隔震支座之后，受外界因素的影響顯著降低，而地震之后能夠?qū)Ω粽鹧b置進(jìn)行替換，進(jìn)而提高了橋梁的安全性。2橋梁工程隔震技術(shù)的設(shè)計(jì)原理在當(dāng)代橋梁工程中，隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的原理主要是使用科學(xué)合理的抗震措施，進(jìn)而對(duì)橋梁構(gòu)造進(jìn)行有效的隔震。使地震發(fā)生時(shí)，能在一定程度上減少內(nèi)部構(gòu)造互相碰撞和損傷的問(wèn)題。而構(gòu)建這一設(shè)計(jì)要求的主要方式方法是通過(guò)科學(xué)計(jì)算和研究，調(diào)整橋梁構(gòu)造周期，使其周期與地震周期避免發(fā)生共振的基礎(chǔ)上到達(dá)其抗震能力的目的。而另一方面，有關(guān)設(shè)計(jì)人員在展開(kāi)橋梁工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵從以下設(shè)計(jì)原則：首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件、地震周期和橋梁等級(jí)，科學(xué)合理的設(shè)置橋梁的隔震等級(jí)和隔震裝置。第二，設(shè)計(jì)人員需對(duì)建立模型對(duì)隔震裝置與橋梁主體構(gòu)造進(jìn)行模擬分析，選擇合理的計(jì)算理論模型，以期精到準(zhǔn)確計(jì)算構(gòu)造實(shí)際受力狀態(tài)，保證工程的安全性。3橋梁工程中的隔震設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究3.1隔震裝置的設(shè)計(jì)措施在橋梁設(shè)計(jì)之中，隔震裝置的設(shè)計(jì)時(shí)隔震設(shè)計(jì)的載體，隔震裝置的設(shè)計(jì)和主體構(gòu)造構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)是最關(guān)鍵的兩個(gè)內(nèi)容，而隔震設(shè)計(jì)工作的核心內(nèi)容是隔震裝置的設(shè)計(jì)。在橋梁抗震設(shè)計(jì)中，引入隔震技術(shù)的目的就是利用隔戴裝置在知足正常使用的前提下，到達(dá)延長(zhǎng)構(gòu)造周期、消耗地震能量，降低構(gòu)造響應(yīng)的目的。當(dāng)下，國(guó)內(nèi)主要采用的隔震裝置設(shè)計(jì)方式方法為彈性反響譜法，不但應(yīng)用最為廣泛，而且也獲得了最為理想的應(yīng)用效果。究其原因，是由于彈性反響譜法中，隔震裝置設(shè)計(jì)使用的計(jì)算理念和方式方法簡(jiǎn)單易懂、并且嚴(yán)格根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定約束規(guī)范，因而設(shè)計(jì)精度能夠得到保障。設(shè)計(jì)完善的隔震裝置主體，能夠降低隔震在承受外來(lái)的地震沖擊后所遭到的震蕩變形影響。隔震裝置從設(shè)計(jì)到施工再到運(yùn)行檢測(cè)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要隔震裝置的介入。隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的提高，就是強(qiáng)化橋梁工程整體隔震能力的重要途徑。橋梁工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究隔震裝置的設(shè)計(jì)，找準(zhǔn)相應(yīng)的隔震原理、隔震周期、安裝位置等，有效設(shè)計(jì)整體橋梁工程的抗震性能，提升抗震能力和安全性能。在詳細(xì)計(jì)算工作之中，現(xiàn)有的計(jì)算公式往往誤差會(huì)比擬大。因而，設(shè)計(jì)人員應(yīng)能準(zhǔn)確計(jì)算整個(gè)橋梁構(gòu)造的地震反響程度，可根據(jù)以往的經(jīng)歷體驗(yàn)制訂有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而提高橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。橋梁的附屬構(gòu)造在橋梁的隔震設(shè)計(jì)中同樣作用，這些附屬構(gòu)造主要包括限位裝置、伸縮縫、防落梁裝置等，通過(guò)對(duì)震害調(diào)查的分析和動(dòng)力時(shí)程分析發(fā)現(xiàn)這些細(xì)部構(gòu)造能起到橋梁構(gòu)造動(dòng)力響應(yīng)和隔震效果的重要作用。但是大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員會(huì)忽略細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì)，這也是由于在地震響應(yīng)的計(jì)算時(shí)附屬構(gòu)造的計(jì)算方式方法較為復(fù)雜造成的。3.2橋梁工程設(shè)計(jì)之中的隔震設(shè)計(jì)原則在橋梁工程的設(shè)計(jì)中橋梁隔震設(shè)計(jì)是提升橋梁抗震性能的關(guān)鍵措施。為了能有效的提升橋梁的抗震性能，隔震設(shè)計(jì)應(yīng)遵從以下原則，首先應(yīng)當(dāng)考察橋梁能否適宜采用隔震設(shè)計(jì)，并分析該橋的隔震設(shè)計(jì)能否適當(dāng)，并以該體系怎樣提升震后的能量汲取能力為判定標(biāo)準(zhǔn)。若采用了隔震措施，應(yīng)當(dāng)盡可能采用構(gòu)造簡(jiǎn)單且同時(shí)符合所需隔震性能的裝置。其次就是盡量使用對(duì)稱性構(gòu)造，防止構(gòu)造在地震作用之下的不平衡力過(guò)大而引起橋梁的坍塌。在實(shí)行隔震措施之后，改變構(gòu)造周期，防止了地震時(shí)的共振，降低了橋梁所遭到的地震力，起到一定的防震效果，提高其穩(wěn)定性。再次，注意橋梁的整體性，假如橋梁的整體性不好，不僅使構(gòu)造的空間作用得不到較好的發(fā)揮，而且構(gòu)造的構(gòu)件以及非構(gòu)造的構(gòu)件容易被震落。所以，要盡量的保證上部構(gòu)造是連續(xù)的，同時(shí)還要采用有助于提高整體性的連接方式，并且在各個(gè)連接點(diǎn)設(shè)置減震措施，以便使橋梁在穩(wěn)定性方面得到提高。最后，能夠在橋梁抗震設(shè)計(jì)上要設(shè)置相應(yīng)的構(gòu)造措施，冗余設(shè)置，增加橋梁構(gòu)造的抗震性能。這樣給橋梁的安全性、穩(wěn)固性提供了強(qiáng)有力的保障，能夠在最大程度上避免橋梁倒塌的現(xiàn)象。3.3隔震設(shè)計(jì)中所需要的方式方法在橋梁構(gòu)造抗震性能設(shè)計(jì)之中使用橋梁延性控制方式方法是一種重要途徑，它是通過(guò)構(gòu)造選定部位的塑性變形〔構(gòu)成塑性鉸〕來(lái)抵抗地震作用的。利用選定部位的塑性變形，不僅能消耗地震能量，還能延長(zhǎng)構(gòu)造周期，進(jìn)而減小地震反響。由于在地震作用下將構(gòu)造設(shè)計(jì)成彈性的是不符合實(shí)際的，而且也是很不經(jīng)濟(jì)的。在強(qiáng)震作用下容許構(gòu)造進(jìn)入塑性，發(fā)生局部的延性變形，進(jìn)而利用構(gòu)造的延性來(lái)進(jìn)行抗震作用。對(duì)于地震發(fā)生概率極少的抗震構(gòu)造，延性構(gòu)造是一種經(jīng)濟(jì)的方式方法。但該方式方法在實(shí)際應(yīng)用之中是有一定的局限性，由于地震的影響和橋梁的抗震能力是不明的，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，橋梁構(gòu)造構(gòu)件可能缺乏以承受地震所帶來(lái)的宏大能量，導(dǎo)致橋梁構(gòu)造失效，甚至垮塌。在抗震設(shè)計(jì)之中應(yīng)用減隔震技術(shù)是一個(gè)能很好地強(qiáng)化橋梁的抗震性能的方式方法。在地震作用下，隔震支座和阻尼器能夠消耗地震能量，減弱橋梁上部構(gòu)造響應(yīng)，進(jìn)而到達(dá)提升橋梁構(gòu)造抗震性能的目的。例如使用滑動(dòng)摩擦型減隔震支座，它是利用不銹鋼與聚四氟乙烯材料之間較低的滑動(dòng)摩擦系數(shù)制成的。在水平地震作用下，上部構(gòu)造在摩擦面上發(fā)生滑動(dòng)，支座間為滑動(dòng)摩擦，所以將上部構(gòu)造傳遞到下部構(gòu)造的最大地震力即為支座的最大摩擦力，通過(guò)支座位移大大降低了上部構(gòu)造的外力，同時(shí)又通過(guò)材料之間的摩擦消耗了一部分地震能量。但這類(lèi)支座沒(méi)有自我復(fù)位能力，而且上下部構(gòu)造相對(duì)位移較大，支座響應(yīng)的可預(yù)測(cè)性和可靠性又難以預(yù)測(cè)，所以常與阻尼器和其他支座等一起使用。在減隔震設(shè)計(jì)中，要使減隔震裝置充分發(fā)揮減震耗能的作用，須使非彈性變形和耗能環(huán)節(jié)主要集中在減隔震裝置上，這不僅需要使減隔震裝置的水平剛度低于下部構(gòu)造的剛度，還要避免下部構(gòu)造先于減隔震裝置委屈服從，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮上下部構(gòu)造形式等特點(diǎn)。綜上所述，利用構(gòu)造延性進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)增大下部構(gòu)造斷面尺寸和配筋率提高構(gòu)造延性，用以抵抗縱橋向的地震作用。采用減隔震裝置后，在強(qiáng)震時(shí)通過(guò)釋放固定墩與主梁間的剛性約束，可大大減小橋墩的地震響應(yīng)，但采墩梁相對(duì)位移有所增大，需要設(shè)置參數(shù)合理的阻尼裝置和相應(yīng)的構(gòu)造措施，用于控制墩梁相對(duì)位移。結(jié)束語(yǔ)總而言之，廣大橋梁從業(yè)人員必須認(rèn)識(shí)到對(duì)隔震設(shè)計(jì)在橋梁設(shè)計(jì)中的重要性及隔震設(shè)計(jì)理論在橋梁設(shè)計(jì)之中的作用。在中國(guó)社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制逐步完備的新形勢(shì)下，城市道路交通轉(zhuǎn)型特別迅速，橋梁工程是城市當(dāng)代化設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，為了充分保證橋梁構(gòu)造的整體質(zhì)量，設(shè)計(jì)師必須根據(jù)橋梁的場(chǎng)地、等級(jí)、構(gòu)造特性進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)，以提高橋梁的抗震性能及穩(wěn)定性，進(jìn)而保證道橋