魏一绗

（中国联合工程有限公司，浙江 杭州 310051）

近些年来，我国加大交通网络布局力度，制定桥梁建设长期规划，实现有计划、有步骤地推进桥梁建设。根据国家交通部发布的数据，“十三五”期间，共计投入697亿元桥梁建设资金，改造危桥3.4万座，新建桥梁13.36万座。为保证桥梁运行状态，控制病害发生机率，应对地震等自然灾害对于桥梁结构的负面影响，施工企业在整个结构规划与施工过程中，应当正视隔震结构设计，通过系统性探讨，逐步完善施工技术体系。

1 桥梁结构隔震设计特点

分析桥梁结构隔震设计原理与特点，施工人员实现了认知观念的全面转换，明确隔震设计基本要点，推动隔震结构设置以及技术应用等系列工作稳步有序开展。

1.1 桥梁结构隔震原理

根据相关统计数据，2021年国内共发生5级地震37次，地震发生频次明显增加，地震发生后对于桥梁结构稳定性会产生极大破坏作用，降低了桥梁结构强度，压缩了服务年限。近些年来，相关设计团队充分吸收借鉴过往地震灾害经验，在分析桥梁结构对地震动力响应、地震损伤机理以及结构节点抗震性能的基础上，以隔震技术作为切入点，不断修正桥梁结构设计方案，形成稳定高效的抗震体系。隔震技术的目的在于将因地震引发的地面运动与桥梁结构进行分割，将地震灾害危害性控制在有效范围内，保证桥梁结构稳定型。为全面提升隔震性能，隔震技术应用环节，设计人员可以适当调整桥梁结构自振周期，通过自振周期有效控制，阻止地震能量传入桥梁结构，消除桥梁结构位移反应。除了进行自振周期管控之外，在隔震技术设计环节，需要做好桥梁结构阻尼设置工作，通过加大阻尼的方式，提升桥梁结构稳定性，增强地震处置能力，如图1所示：

图1 桥梁阻尼器实物图

为实现减震设计有效性，消除技术设计盲目性，可以采取能量模型，对减震设计进行必要的量化分析，数学模型为Ein=Eve+Ee+Ep+Ei，其中Ei表示隔震设备能量消耗；Eve表示桥梁结构动能与弹性势能综合；Ein表示地震发生后桥梁结构承受的总量量；Ep表示桥梁结构弹塑性变形引发的能量损耗；Ee表示桥梁自身的阻尼消耗能力。借助能量构成数学模型，可以引导设计人员在隔震结构设计过程中，采取行之有效的技术举措，通过消耗地震能量，将桥梁结构塑性耗能控制在合理区间范围内，进而达到改善桥梁结构强度的目的。

1.2 桥梁结构隔震特点

桥梁隔震设计的出发点在于通过引导地震能量，隔绝能力传播路径，达到减震、避震目标。与传统抗震技术相比，隔震结构可以持续控制地震破坏力，借助柔性支撑结构，强化地震能力吸收效能，从而最大程度地改善桥梁结构自身形态，确保结构稳定性，全面提升桥梁结构抗震效能。从过往经验来看，地震发生后，桥梁出现位移的机率较高，位移发生后极易破坏桥梁已有结构。基于这种实际，在隔震设计环节，技术人员通过阻尼器等设备组件，对地震能力进行损耗，逐步抵消桥梁自振幅度，从而将桥梁位移量控制在合理范围内，全面提升桥梁结构稳定性，积极应对地震危害性，降低地震破坏。

2 桥梁结构隔震结构主要类型

为全面提升桥梁结构抗震能力，最大程度地降低地震产生的危害性，延长桥梁结构使用寿命，减少病害发生机率。需要综合现有技术经验，全面细致地梳理隔震结构主要类型，增强桥梁结构隔震结构设计有效性。

经过多年技术总结，桥梁结构隔震设计技术体系日益健全，设计团队在总结地震发生规律、桥梁破坏机理的前提下，采取有效性举措，定向进行隔震技术设计优化，通过结构优化与性能升级，持续改善隔震结构技术形态，实现地震能力有效分割，降低地震对于桥梁结构的危害性。例如，现阶段多数设计团队主要采用地基结构隔震技术、基础结构隔震技术、上部结构隔震技术等新型技术方案，可以最大程度地屏蔽地震能量，达到隔绝地震危害区域，增强桥梁结构稳定性。具体来看，地基结构隔震技术以桥梁地基结构防护作为重点，通过屏蔽隔震以及绝缘隔震等举措，全面提升地基结构对于地震能量应对能力。这种技术处理方式，尽管可以有效屏蔽地震，发挥隔震效果，但是对于直下型输入波，难以发挥有效作用，表现出技术局限性。基础结构隔震技术主要针对于桥梁地基，通过绝缘隔震以及能力吸收隔震等多种方式，持续增强桥梁结构的隔震能力，提升抗变参数，保证结构整体稳定性。上部结构隔震技术主要应用于桥梁上方结构，技术人员通过隔震装置，来完成地震能力的吸收与隔绝，逐步抵消地震能量，实现隔震功效全面发挥，推动桥梁结构隔震工作有序开展。

3 桥梁结构隔震设计技术应用策略

桥梁结构隔震设计技术应用环节，应当在转换技术思路的前提下，以科学性原则与实用性原则为框架，通过技术要素合理化应用，设置桥梁结构隔震设计技术应用体系，确保桥梁结构抗震能力。

3.1 地基结构隔震技术应用策略

桥梁地基结构隔震技术在应用过程中，技术人员需要精准把握技术定位，立足地基结构隔震对象，通过对屏蔽隔震与绝缘隔震等相关路径的构建，持续强化隔震能力，优化桥梁结构布局。实际操作过程中，设计人员在屏蔽隔震技术应用环节，根据桥梁结构规模与施工场景，按照相关施工技术标准，进行地基可操作处理，将屏蔽板埋设在开挖内，这种结构设置可以有效隔阻地震力学波，实现常态化的地震波应对能力。为提升屏蔽板隔震能力，技术人员需要采取更为直接的技术处理方式，组织人员对屏蔽板进行质量管理，制定切实可行的采购计划，避免质量问题的发生，影响最终隔震效果。在进行绝缘隔震的技术处理环节，其原理在于通过刚度较强或者地质较软的地基抵消地震地基输入波，从而产生较好的隔震与减震效果。为达到这种技术目标，技术人员以科学性原则与实用性原则为框架，综合桥梁地基地质特性，有序做好隔震技术处理，确保地基结构隔震效果达到预期目标。

3.2 基础结构隔震技术应用策略

桥梁基础结构隔震技术主要作用于桥梁地基结构，在地基结构与上方结构之间，安装隔震装置，从而增强基础结构的抗震能力。实际技术应用环节，技术人员主要利用绝缘隔震、能量吸收隔震两种处理方式，通过多元化隔震方案，搭建起完备化隔震技术体系。实际操作环节，在桥梁基础结构绝缘隔震技术应用过程中，技术人员可以借助滚动轴承，来起到隔震效果，在轴承参与下，最大程度阻隔地震产生的破坏力。为确保滚动轴承隔震作用充分发挥，技术人员需要严格遵循科学性原则与实用性原则，综合评估滚动轴承性能，选择轴承类型，采取有效举措，加速现有轴承施工流程的完善，确保轴承施工效果，减少隔震技术漏洞的出现，全面增强隔震技术应用能力。能量吸收隔震在应用过程中，技术人员主要通过减震装置来实现，通过系列设备有效参与，提升桥梁结构抗变能力，从而延长基础结构的稳定性，强化基础结构应变能力。从过往经验来看，部分设计团队在能量吸收隔震技术应用过程中，没有能够吸收借鉴以往经验，对桥梁基础结构的吸收隔震技术模块进行整体评估，评估环节缺失，使得整个桥梁对于地震能量吸收与处置成效受到限制，放大了地震能力破坏作用，引发桥梁结构变形等情况，造成结构损伤。基于这种认知，设计团队在能量吸收隔震技术应用环节，应当坚持问题导向，设置系统化、完备化能量吸收隔震评估方案，对技术应用成效、技术应用可行性进行科学分析，根据分析结果，采取必要举措，进行能量吸收隔震技术方案的优化，通过完善能量吸收隔震施工方案，定向提升桥梁结构的隔震能力，有效解决能量吸收隔震技术应用效果不佳等问题。

3.3 上部结构隔震技术应用策略

桥梁上部结构在隔震技术应用过程中，主要依托隔震装置来实现，现阶段相关隔震装置类型较多，技术构成复杂，为保证隔震技术应用效果，技术人员需要从附加振动隔震、能量吸收隔震两种方式来实现，通过隔震技术方案的精准选择，改善上部结构隔震性能，发挥技术部优势。在附加振动隔震技术处置环节，技术人员需要在振动结构周边区域，增设与桥梁本身载荷无关的振动体，一旦地震发生后，桥梁自身受到的振动能量快速转移到振动体，从而消除地震能力产生的冲击作用，降低地震带来的桥梁结构破坏作用。在能量吸收隔震技术规划与应用环节，可以充分吸收借鉴桥梁基础结构能量吸收隔震技术优势，总结施工经验，明确技术要求，搭建起完整的隔震技术应用体系，实现桥梁基础结构、上部结构科学联动，将地震波进行有效转移，隔绝地震能量危害性。例如通过增设阻尼装置的方式，顺利完成地震能量隔绝，通过地震能量科学处置，持续增强桥梁结构整体强度，保证结构稳定性。

4 桥梁结构隔震设计技术应用要点

精准把握桥梁结构隔震设计技术要点，梳理隔震设计技术脉络，稳步消除隔震设计盲区，实现桥梁结构强度的稳步提升，为后续桥梁运行管理等工作有序开展奠定坚实基础。

4.1 细致评估隔震技术应用条件

从现有技术经验来看，桥梁隔震技术类型多样，为保证隔震技术应用成效，发挥桥梁结构对于地震灾害的应对能力，有效防范桥梁结构病害，施工团队在整个隔震技术方案规划、应用以及管理过程中，施工人员需要从前期准备入手，组织人员进行实地勘察，评估隔震技术应用前提，结合隔震技术使用条件，开展综合性选择。为确保选择有效性，需要评估桥梁结构是否存在刚性桥墩、桥梁所处区域地震发生概率、桥梁结构下部结构共振可能性，通过系统化评估与综合化分析，科学论证隔震技术方案可行性，避免隔震技术选择不合理，影响最终实际的隔震效果，降低地震对于桥梁结构的危害性，消除潜在安全风险，确保隔震技术应用成效。

4.2 健全完善隔震技术应用原则

桥梁结构隔震技术体系构建环节，为保证隔震技术有效利用，在科学性原则、实用性原则引导下，系统梳理隔震技术应用要求，细化隔震技术应用条件，结合桥梁结构隔震设计技术要求以及应用场景，设置隔震技术应用模块，以持续提升桥梁结构隔震技术水平。在科学性原则引导下，施工人员应当综合系列要素，在明确隔震技术原理、隔震流程的前提下，优化隔震技术应用流程，厘清隔震技术要点，通过隔震技术精准化应用，确保隔震设计效果，发挥隔震技术优势。为降低桥梁结构隔震技术应用难度，消除潜在风险，施工人员应当遵循实用性原则，从隔震技术可行性角度出发，兼顾隔震技术应用效果与成本管理要求，逐步增强桥梁结构隔震设计有效性，为后续施工技术应用、施工流程管理等活动有序开展创造便利条件，切实提升桥梁结构隔震技术管理效率。

4.3 持续提升隔震技术应用模块

隔震技术在桥梁结构中的应用，可以从粘滞阻尼器、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等技术类型选择入手，通过隔震技术合理化应用，持续提升桥梁设计有效性，增强桥梁抗震能力。具体来看，粘滞阻尼器作为常见能耗装置，在适应过程中，应当综合桥梁所处区域的气候、地质等环境要素，采取相关技术方案，对粘滞阻尼器参数进行必要调整，通过技术调整，提升变形应对能力，持续改善隔震技术水平，确保桥梁合理化应用水平。铅芯橡胶支座应用中，施工人员需要确保分层橡胶之间连接的紧密程度，通过分析力学特性，做好技术设备选择，通过设备选型，提升铅芯橡胶支座的耐疲劳性能，确保设备刚度与屈服度，通过性能优化，将地震产生的能量进行有效损耗，从而发挥技术优势。

5 结语

桥梁规划设计环节，隔震技术方案的合理化应用，对于桥梁设计方案的可行性有着极大裨益，是全面增强桥梁抗震能力重要举措。文章在分析桥梁结构隔震基本原理与技术特点前提下，多维度出发，探讨桥梁结构隔震设计方法，明确隔震设计应用要点，形成系统完备隔震技术模式。