減隔震技術在橋梁結構設計中的應用分析

楊林鵬

中機中聯(lián)工程有限公司 重慶 400000

1 減隔震技術概述

減隔震技術主要分為減震技術和隔震技術，在橋梁結構設計時采取隔震技術，主要是避免外部環(huán)境變化給結構造成的運動損壞與結構的自我解體，提高橋梁工程的整體運行穩(wěn)定性。為了保證合理發(fā)揮出隔震技術的設計優(yōu)勢，在施工過程中需要嚴格的管理控制施工工序，避免隔震技術方案與橋梁主體工程相混淆，提高隔震施工的獨立性與安全性。若是橋梁施工段位于地震頻發(fā)區(qū)域，且每一次的地震烈度都會對橋梁工程造成極大的損壞，為了科學地控制地震造成的影響，不僅需要合理的應用隔震技術，同時需要采取減震技術，通過兩者的融合構成減隔震技術的高效應用，最大限度的提高橋梁的抗震性能。如減震支座的應用，可以很好地吸收外部震動，降低橋梁的整體形變量。粘滯阻尼器結構的應用，可對橋梁內(nèi)部產(chǎn)生的結構形變能量進行合理的抵消，進而避免內(nèi)部橋梁形變對橋梁造成的影響[1]。目前我國的橋梁減隔震技術已經(jīng)成熟，工作的重點是對減隔震技術方案的施工質(zhì)量控制，提高減隔震結構的施工質(zhì)量與安全，保障橋梁工程的整體安全性。

2 減隔震技術在橋梁結構設計中的應用必要性

當?shù)卣鸢l(fā)生時，地震的力量會破壞橋梁的基礎結構，如果情況嚴重，甚至可能會導致改為橋墩斷裂和橋梁倒塌。這給人類的生活，如城市生活、交通、通訊、供水、供電等方面，都會帶來不便和危險，當橋梁被摧毀時，會嚴重威脅我們的生命財產(chǎn)安全。因此，有關人員在設計橋梁結構時必須保持嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和科學設計方法以確保橋梁的建設質(zhì)量。在橋梁設計中應用的減隔震技術是指，主梁可提供水平支撐，減少地震對橋梁的不利影響。同時，絕緣結構設計優(yōu)化了橋梁各部分結構的地震應力，減震抗震隔震在橋梁結構設計中的橫向剛度的調(diào)節(jié)會使橋梁在平衡扭轉方面更加有效。從而最終減少地震對橋梁結構的破壞性影響，提高橋梁結構的抗震性。綜上所述，在橋梁結構的設計中應用抗震技術是至關重要的。此外，有些橋梁雖然在強度上能夠承受地震的振動力，但由于橋梁上部、下部結構聯(lián)結不牢，整體性差，往往會造成橋梁上部和下部結構間產(chǎn)生過大的相對位移，從而導致橋梁破壞。

3 減隔震技術的應用

3.1 擺式滑動摩擦支座的設計

在很多橋梁工程設計時都會采用擺式滑動摩擦支座，該結構支座的應用可以保證橋梁的結構設計滿足抗震設計要求，提高橋梁工程的整體安全性。該支座的技術設計方案主要是將滑動摩擦和鐘擺的力學原理進行了合理結合，進而更好的提高橋梁工程的減隔震設計效果。當橋梁受到外部的載荷力時，擺式滑動摩擦支座可以發(fā)生一定的滑動，而發(fā)生滑動的位置是一個曲面的設計結構，在曲面滑動摩擦的過程中，很好地消除了地震帶來的外部應力。同時鐘擺的設計原理可以保證橋梁支座的使用壽命達到設計的標準，保證橋梁工程的使用可靠性。在發(fā)生地震災害時，滑動曲面的曲率半徑和滑動摩擦支座會發(fā)生一定的形變，進而合理的抵消地震造成的結構形變量，充分發(fā)揮出該結構設計方案的抗震效果[2]。

3.2 鉛芯橡膠支座的設計

鉛芯橡膠支座設計技術，廣泛應用于橋梁結構的設計，設計人員需要在設計橋梁結構時，適當考慮到鉛芯橡膠支座的結構特性在主梁結構中應力變化情況。該結構主要由層壓橡膠制成，用于地震減震。為了提高橋梁整體結構的抗震性能，在膠粘劑支架上加入了鉛芯材料。鉛芯材料的力學性能優(yōu)于其他材料，與層壓橡膠一起使用時，橡膠支架的組合可以有效地提高橋梁結構的抗震性。一般來說，該裝置不受高剪切應力的影響，原始剪切剛度較大，具有高強度的抗疲勞性能和彈性，可以使橋梁長期保持穩(wěn)定。鉛芯在橋梁結構設計中應用橡膠支架還可以延長設備的使用壽命，達到穩(wěn)定主梁結構的作用。

3.3 梁間連接器的設計

使用這種裝置可以提高橋梁的穩(wěn)定，橋梁移位，通常是一個外部力的因素。橋間連接器的設計是為了減少地震傳播。該裝置提供了一種普遍的阻止震動的傳播的功能：橋梁和橋梁結構的安裝使用，使保留槽充分發(fā)揮作用，通過減少橋梁結構在橋墩上的位移，提高了橋梁結構的穩(wěn)定性。梁間連接器安裝在橋的兩側，連接兩個法輪，可以有效地防止梁的倒塌，并將倒塌的可能性降低30%。梁間連接器的設計，需要專業(yè)的設計師進行精密的設計工作，由嚴格按照設計標準工作的專業(yè)人員保護[3]。

3.4 粘滯阻尼器的設計

傳統(tǒng)的阻尼裝置有兩種形式，一種是摩擦阻尼裝置，另一種是彈性阻尼裝置。兩者都有很大的使用優(yōu)勢。一般情況在底部使用，當橋墩變形最大時，這兩個緩沖器的阻尼力最小，反之，當阻尼器的值為零時，阻尼力最大，這座橋的變形最小。如果環(huán)境溫度發(fā)生變化，阻尼裝置如果要變形的話，需要突破一定的阻力極限，故不易變形。橋梁結構變形時，它會承受變形過程中產(chǎn)生的應力，然后承受壓力，從而提高橋梁結構的穩(wěn)定性。

4 結語

在橋梁結構設計工作開展時，為了更好地提高橋梁工程的抗震性能，需要合理應用減隔震技術，如鉛芯橡膠支座技術方案，粘滯阻尼器結構設計技術，擺式滑動摩擦結構設計技術的合理應用等，有效發(fā)揮出減隔震技術的優(yōu)勢，保證橋梁結構運行的可靠性。