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市政橋梁設計中隔震設計分析
摘 要:隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展,交通運輸業(yè)范圍的不斷擴大,橋梁在城市發(fā)展及城市形象中 的作用也越來(lái)越重要,因此,加強橋梁抗震性能的設計非常具有研究意義。文章主要分析了市政橋梁設計中的隔震設計,以供參考。
關(guān)鍵詞:市政橋梁;隔震設計;應用
1 引言
市政橋梁工程作為城市交通基礎設施中的重要組成部分,在安全性、可靠性方面有著(zhù)很高的要求。一般而言,橋梁建筑在設計施工時(shí)均需要考慮隔震設計,而市政橋梁往往處于當地城市交通運輸樞紐部位,來(lái)往通行車(chē)輛多,載荷大,對隔震設計的要求也就格外高。在設計市政工程橋梁時(shí),需要全面考慮隔震效果和橋梁工程各方面性能的聯(lián)系,全面提升市政橋梁基本性能,避免安全事故的發(fā)生。
2 市政橋梁設計中隔震設計概述
隔震設計技術(shù)是一種新型的抗震方式,主要減少地震的影響力,進(jìn)而對橋梁等進(jìn)行有效的保護。所謂的隔震設計技術(shù),主要是在橋梁整體構造中,放人一個(gè)柔性裝置,進(jìn)而利用該裝置,將橋梁與地面之間的聯(lián)系降到最小的范圍之內,進(jìn)而保障地震發(fā)生之后,橋梁中的相應構件不會(huì )受到地震破壞力的影響,產(chǎn)生相應的損害現象。
在以往的市政橋梁工程設計中,主要是通過(guò)增強橋梁結構的抗壓能力、提升橋梁的整體質(zhì)量,以減少地震對市政橋梁所帶來(lái)的破壞。但在這種傳統的設計中,大大增加了工程的成本,并且抗震效果并不十分理想,只能小幅度減少地震的影響力和破壞力。而在隔震設計中,通過(guò)橋梁主體結構中的柔性裝置,將橋梁主要結構與地面之間的關(guān)聯(lián)最大限度減少。如此一來(lái),當地震發(fā)生的時(shí)候,就可以最大限度減少地震的影響力,進(jìn)而使得橋梁主體結構不會(huì )受到損傷,或者受到極小的損傷。同時(shí),在隔震設計的過(guò)程中,還可以安裝阻尼器,以阻擋地震過(guò)程中所產(chǎn)生的能量,進(jìn)而對橋梁進(jìn)行了有效的保護。
3 市政橋梁隔震設計的突出作用
隔震設計是加強市政橋梁抗震能力的重要載體,通過(guò)科學(xué)適當的隔震設計,市政橋梁抗震性能得意顯著(zhù)提升,從而使得在地震情況下橋梁的安全性水平得以保證,達到預訂目標。隔震設計在市政橋梁工程設計中的突出作用主要體現在以下幾個(gè)方面。
3.1 隔震設計對市政橋梁的整體剛度的影響
經(jīng)由隔震設計,市政橋梁的整體剛度得到改善,尤其優(yōu)化了水平方向受力情況,使得水平方向力學(xué)穩定性有所提升。此外,隔震設計使得橋梁抵御地震災害的能力有所提升,降低地震對橋梁結構的負面影響,保護市政橋梁在較低烈度地震情況下不受?chē)乐負p害。隔震設計的又一大優(yōu)點(diǎn)是,使用隔震設計,可在同等成本前提下,使得橋梁建筑安全性大幅提高,也就是說(shuō),如果要達到同等安全水平,使用隔震設計的橋梁工程成本會(huì )更低,有利于橋梁工程的成本控制。
3.2 隔震設計對市政橋梁基礎性控制的影響
隔震設計有助于強化市政橋梁基礎穩定性,提高橋梁建筑的承載能力,當發(fā)生地震時(shí),隔震設計可以使震動(dòng)的能力迅速衰減,減少地震對橋梁建筑結構,特別是底座的影響,從而達到保護作用。
3.3 隔震設計在減少市政橋梁建筑潛在彈性受力方面的作用
應用隔震設計,市政工程橋梁工程中潛在的彈性受力得到有效規避,使得橋梁建筑實(shí)際受到的彈性受力降低到橋梁建筑允許的范圍內,防止因為彈性受力過(guò)大導致橋梁建筑發(fā)生坍塌事故。隔震設計的彈性保護,一般應用于上下結構內,從而使得市政橋梁的防變形能力得到強化。
4 市政橋梁設計中隔震設計的具體應用
4.1 市政橋梁工程的隔震設計
在對市政橋梁工程進(jìn)行隔震設計的過(guò)程中,必須要以工程的實(shí)際情況作為出發(fā)點(diǎn),切實(shí)結合橋梁工程的特點(diǎn),進(jìn)行有針對性的隔震設計。具體來(lái)說(shuō),在設計的過(guò)程中,應注意以下兩方面:一方面,在進(jìn)行市政橋梁隔震設計過(guò)程中,雖然通過(guò)該技術(shù)具有極高的減震效果,可對橋梁的結構進(jìn)行有效的保護。但是該技術(shù)在應用的過(guò)程中,具有規定的服務(wù)范圍,并不是所有的橋梁工程均可使用。因此,在對橋梁工程進(jìn)行隔震設計之前,必須要對橋梁工程進(jìn)行詳細的勘察,尤其要加強隔震設計可行性分析,確保隔震設計能夠充分發(fā)揮其效用和價(jià)值;另一方面,在對橋梁工程進(jìn)行隔震設計的過(guò)程中,必須要選擇最佳的隔震方式,以進(jìn)一步提升橋梁的抗震性能。否則,一旦隔震方式選擇失誤,就會(huì )降低其抗震性能。因此,在進(jìn)行隔振設計之前,必須針對影響隔震性能的人文環(huán)境、自然環(huán)境、社會(huì )環(huán)境因素展開(kāi)詳細的調查和分析,并根據調查結果,選擇最佳的隔震方式。
4.2 隔震裝置的設計
在橋梁工程隔震設計過(guò)程中,隔震裝置設計是其核心內容。在具體進(jìn)行隔震裝置設計的過(guò)程中,必須要結合橋梁工程中的設計要求,科學(xué)、合理選擇隔震裝置,確保設計的科學(xué)性、合理性。目前,我國在對市政橋梁工程進(jìn)行隔震裝置設計的過(guò)程中,主要是能利用彈性反應譜法進(jìn)行計算。在具體應用的彈性反應譜法進(jìn)行計算的過(guò)程中,必須要對隔震裝置在地震過(guò)程中出現的變形程度進(jìn)行充分的考慮。這主要是因為,受到地震破壞力的影響,隔震裝置也會(huì )發(fā)生一定程度的變形,而隔震裝置的變形程度,則會(huì )直接影響到整個(gè)橋梁工程對地震的相應程度。因此,在利用彈性反應譜法進(jìn)行計算的時(shí)候,必須要對其給予足夠的關(guān)注;另一方面,在進(jìn)行計算的時(shí)候,由于不會(huì )直接采用公式對目標進(jìn)行表示,因此設計人員在進(jìn)行驗算的時(shí)候,必須要對橋梁結構對地震的相應程度給予準確的掌握,并對其進(jìn)行科學(xué)的預估。同時(shí),工程是還要在計算過(guò)程中,結合自身的經(jīng)驗,對初步設計方案進(jìn)行判定,并在此基礎上利用時(shí)程對設計方案進(jìn)行驗證,看其隔震設計方案是夠科學(xué)、是否合理。
4.3 細部結構設計
在市政橋梁隔震設計中,橋梁的限位裝置、伸縮縫、防落梁裝置等細部結構,也發(fā)揮著(zhù)重要的作用,并對隔震效果產(chǎn)生了嚴重的影響。因此,在進(jìn)行橋梁工程隔震設計中,必須要關(guān)注和重視細部結構設計。首先,因為橋梁工程的附屬結構、附屬構件相對比較多,在對其進(jìn)行隔震設計過(guò)程中,必須要確保隔震設計與每一個(gè)部分相匹配,才能從整體上提升橋梁工程的抗震性能;其次,在進(jìn)行細部結構設計的過(guò)程中,必須要對地震產(chǎn)生的原因、地震能量等進(jìn)行分析,并在此基礎上結合其他因素,最大限度減少隔震設計中出現的偏差;最后,在對橋梁工程進(jìn)行細部設計的過(guò)程中,必須要以長(cháng)遠使用為出發(fā)點(diǎn),確保橋梁工程長(cháng)遠穩定性。
5 市政橋梁隔震設計的安全性控制
市政橋梁隔震設計其根本目的是為了提升橋梁建筑的安全性水平,具體體現在以下幾個(gè)方面。
5.1 防變形控制
市政橋梁在使用周期中面臨的一個(gè)重要安全風(fēng)險是結構變形。強化變形控制,減小橋梁結構變形是橋梁隔震設計的重要環(huán)節。隔震設計通過(guò)在橋梁結構中應用適當的隔震構件或隔震裝置,降低橋梁各環(huán)節間的聯(lián)系性,可以降低地震對橋梁整體的破壞,但卻帶來(lái)了橋梁結構變形的問(wèn)題,所以在橋梁隔震設計中必須高度重視防變形控制,在降低地震破壞性的同時(shí),保持橋梁結構的穩定。
5.2 防破壞控制
在進(jìn)行隔震設計時(shí),要對工程施工地點(diǎn)的環(huán)境、條件進(jìn)行全面研究、分析,對地震可能造成的破壞后果有個(gè)較為清晰、明確的預測。在此基礎上在進(jìn)行相應的設計,提高橋梁的防破壞控制能力。
6 結束語(yǔ)
總之,必須要充分結合橋梁工程隔震設計原則,從細部結構、隔震裝置等方面,加強橋梁工程的隔震設計,進(jìn)一步提升橋梁工程的抗震性能。
參考文獻:
[1] 趙文.市政橋梁設計中減隔震設計要點(diǎn)分析[J].綠色環(huán)保建材,2018(5).
[2] 施啟悝.市政橋梁設計的安全性和耐久性分析[J].建材與裝飾,2018(1).
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