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关于桥梁工程隔震设计分析

2019-09-10张英新

中国房地产业·中旬 2019年1期
关键词:桥梁工程重要性应用

张英新

摘要:随着交通事业的发展,对交通工程的质量要求也越来越高。因此作为交通工程中重要组成的桥梁工程健全桥梁设计体系具有非常重要的现实意义。因而,本文针对桥梁工程中的隔震设计进行深入的研究分析。

关键词:桥梁工程;隔震设计;重要性;应用

桥梁具有极强的社会公共性,必须具有较高的安全可靠性,尤其是具有较强的抗震性能,从而确保交通运输的安全。因此,桥梁工程设计人员在桥梁的设计过程中,必须通过合理的结构设计方案,在确保桥梁结构正常使用功能的前提下,依靠隔震装置延长结构周期,消耗地震能量,降低桥梁结构的响应,提高桥梁结构设计的安全性,可以有效地减少地震后的损失。

一、市政桥梁隔震设计的原则

隔震设计是确保市政桥梁抗震功能的一个重要环节,只有将这一工作做好,才能从根本上增加桥梁结构的抗震性,通常在设计隔震结构时应该遵循以下原则:

(一)实地考察

在设计桥梁的隔震设计时,设计人员应该首先实地考察该桥梁项目,确定在使用过程中其抗震能量吸收功能仍然可以加强,在保证其能够承受隔震设施的安装施工带来的损害并且安装完成之后能够实现后预期的抗震效果时才能进行设计施工。另外设计人员还应该实地勘察桥梁地基的稳固性和施工现场地质类型和环境,确保其地质条件能够承受地震带来的伤害,从而提高隔震设计的功能。

(二)提高桥梁的抗震性

如果在设计桥梁时确实要使用隔震设施,那么和普通的桥梁设计相比,其对桥梁的质量要求和抗震性能要求就更加苛刻,因此要采取一定措施提高桥梁的质量和抗震性。

(三)选择合适的隔震设施

在对市政桥梁进行隔震设计时应该注意所选用的隔震设施的质量和隔震性能高低,确保其隔震效果能够满足桥梁本身对抗震性的强度要求。同时在选择时还要尽量选择那些结构相对简单的隔震设施,并保证它抗震性能的发挥在其力学性能规定的范围内[2],保证其自身在地震发生时不会遭受重创,从而在地震发生的过程中持续发挥隔震作用。

(四)及时修补地震裂痕

及时市政桥梁上安装了隔震设施,但是在地震来袭时桥梁仍然会遭到一定损害,其内部结构也会因为地震原因发生移位或者产生裂痕,如果这些故障没能及时修补就会造成更严重、面积更大的破坏,因此在地震结束后应及时修补故障并对隔震设施进行检查和完善。

二、桥梁工程中的隔震设计

市政桥梁工程中的隔震设计,是一项系统工作,具体包括三方面内容,下面结合实际工作进行讨论分析。

(一)隔震设计

地震是自然災害中较为常见的一种。我国每年都有不同程度的地震在不同地区发生。作为交通基础设施的市政桥梁,在设计时必须考虑到抗震设防能力。隔震设计就是其具体体现之一。在进行市政桥梁工程隔震设计时,必须充分、全面的考虑各方面因素。一是要充分考虑隔震设计周期的因素。根据当地地质条件等自然情况,科学设定隔震周期,确保地震发生时能够充分吸收震动能量,保证市政桥梁建筑安全。二是充分考虑隔震施工技术,选择合适的技术路线,既保证施工技术满足市政桥梁施工条件,又能满足市政桥梁的隔震性能要求,避免地震发生时导致桥量建筑结构发生的位移、变形等问题的发生,减少地震发生后桥梁修复工作的难度,实现隔震技术应有的功能。三是要高度重视隔震的方法设计。不同的隔震方法起到的桥梁抗震效果也不一样。实际工作中,要全面收集当地实际环境信息,加以系统的整理和分析,为市政桥梁隔震方法设计提供坚实的数据基础。

(二)装置设计

在市政桥梁建筑结构中,隔震功能主要是通关隔震装置来实现的,隔震装置也是维持隔震设计稳定性的重要结构。在桥梁隔震设计阶段,设计人员根据桥梁面临的隔震要求选择适当的隔震装置,不同的隔震装置其隔震效果也有所不同,在设计时要充分注意到这一点。在进行隔震装置设计时,要根据隔震要求和工程具体条件科学计算刚度、阻尼等各类数据。有的大型市政桥梁还要引入弹性反应谱。这可以显著减少隔震装置计算的困难,使得隔震装置更加易于满足桥梁建筑隔震要求。隔震装置的正确使用,可以有效降低市政桥梁在地震发生时发生变形、构件位移的可能性。随着城市建设发展水平的不断提高。市政桥梁隔震装置的设计要求也逐年上升,设计压力越来越大。隔震装置的应用要与桥梁工程各项基本性能相适应,只有这样,当地震发生时,隔震装置的作用才能充分发挥,降低桥梁破坏的潜在风险。

(三)细节设计

市政桥梁隔震设计作为一项系统工程,涉及到许多细节部分,每个部分都是一个构件,都有其各自的功能和对应的位置,组合到一起就是桥梁隔震系统。市政桥梁抗震设计要充分发挥功能,每一个细节构件都必须充分发挥其应有作用,任何一个细节没有做好,都有可能导致桥梁抗震设计的整体失败。细节设计涉及到桥梁抗震中隔震设计限位、伸缩位置等各个部位,对于保证桥梁结构基础性能有着至关重要的影响。需要注意的是,桥梁规模越大,环节越多,结构越复杂,细节部分的设计越容易遭受忽视,过于“抓大放小”,从而埋下安全隐患。强化市政桥梁隔震设计中的细节设计,是保证桥梁工程安全的重要举措,也是桥梁建筑性能、质量的可靠保障。

三、桥梁隔震设计环节的深化应用

为了满足实际工作的需要,我们要进行隔震装置系统的健全,促进其设计环节的优化,实现隔震桥梁抗震设计环节的优化。实现对其隔震装置的有效设计。在桥梁的隔震设计过程中,我们要进行其弹性反应谱法的有效应用,以满足实际施工的需要。我们需要对其计算公式环节展开分析,实现其隔震装置相关环节的优化,促进其等效阻尼环节及其等效刚度环节的计算优化。面对那些比较复杂的桥梁,我们要实现其时程方法的应用。弹性反应谱法的社会范围的普及,离不开对其规范计算方法的应用。这样有利于施工工程的完善,能够促进实际桥梁隔震设计环节的完善。应当引起注意的是众所周知隔震装置的等效刚度和等效阻尼的计算是与隔震装置在地震中的最大变形程度有关的,继而隔震装置的变形又与整个桥梁的地震响应程度有关系,所以客观上要求我们对于采用弹性反应谱方法进行的隔震设计应当是一个不断完善和变化的过程。由于在具体的计算中,对于目标的实现和达到没有直接的公式可采用,因此这就要求设计人员对桥梁结构地震响应的程度有较好的掌握和预估,地震发生后,较为熟练的工程师可以依据其长期工作的经验初步地制定设计方案,方案完成后,再用一系列的时程来分析和验证其设计是否合理。

为了实现桥梁的隔震设计系统的健全,我们需要进行桥梁的附属结构环节的应用,实现对其附属结构构件的有效应用,比如其防落梁装置、限位装置及其伸缩缝等,促进其细部构造环节的优化,实现其隔震能力的提升,促进其桥梁结构动力响应环节的发展。但当前普遍存在的问题是大多数的设计人员会忽略细部构造的设计、将其置于次要地位,另外一方面这也是由于在地震响应的计算时附属结构的计算方法较为复杂造成的。在细部构件的设计时应当具有良好的连续性。

四、结语:

桥梁隔震设计是桥梁结构设计的必要内容,可以提高桥梁工程质量,从而提高桥梁工程结构安全性。因此,要通过合理的隔震设计方案,在桥梁结构的周期、动力特性以及耗能等方面通过相应的设计,来降低桥梁结构在地震中的动力响应,提高桥梁的抗震性能,完善我国国内桥梁设计中的隔震设计,确保桥梁结构在运营使用阶段的安全可靠。

参考文献:

[1]刘宇, 刘超豪. 桥梁工程设计中隔震设计要点的思考[J]. 建材与装饰, 2018(14).

[2]曾嵛. 桥梁设计中隔震设计的重要性分析[J]. 工程建设与设计, 2018(2):152-153.

[3]习强. 桥梁抗震设计及减隔震技术应用[J]. 交通世界, 2018(12).

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