桥梁结构设计中减隔震技术的应用
摘 要:随着我社会的进步,经济的发展,交通事业在我国经济的发展过程中有至关重要的作用,是我国经济交流的枢纽。桥梁的抗震性强度对整体的桥梁质量有很大的影响,因此在桥梁结构设计中利用减隔震十分有必要。本文概述分析减隔震技术的技术原理,探讨了桥梁结构设计中减隔震技术的应用。
关键词:桥梁工程;结构设计;减隔震技术
引言
对于一些频发地震的区域,桥梁结构总是容易被摧毁,造成巨大的经济损失,由此人们加强了对桥梁结构设计中抗震设计的研究,希望能通过对抗震设计原理的分析,减隔震技术的应用,以此提高桥梁结构的抗震性。
一、减隔震技术的应用原理
减隔震技术的效果主要是由装置性能的高低来决定的,这项抗震技术并不是很依赖施工的质量,因此设计人员将减震效果的研究重点放在提高减隔震装置原理中,从而更好的保证抗震性能。减隔震技术的原理是将地震带来的影响分散化,使得桥梁的受力面积增大,从而大大减小局部受力的压力,进而降低对桥体的破坏程度,达到减震的目的。在设计过程中,需要主要注意以下两点:①抗震装置延性设计。这个设计的具体方法是在桥体最主要的支撑点,安装抗震性塑性铰,并且还需要对桥体结构进行进一步的优化设计,从而提高桥体的延性。②桥体结构控制技术设计。这个是对桥体结构设计的一个总设计,需要根据具体的桥体功能,施工环境地势特征来决定,设计者根据这些因素采取不同的施工技术,从而提高桥梁整体结构的抗震性。
二、桥梁抗震设计要点
1、防止落梁的发生
桥梁遭到破坏后,虽然对人身安全并没有什么威胁,但是作为重要的交通枢纽,作用还是不可替代的,要保证任何情况下都可以通车,所以,我们要避免桥梁事故的发生。地震会伴随着一定的能量,使桥梁的部分发生位移坍塌等等情况,这都会使主梁和墩台之间造成空隙,致使梁落。但是如果我们可以采取一些科学合理的措施,这种情况是可以避免的,桥梁依然可以正常通车。在桥梁的施工中常用的措施有:加强桥梁中不连续的部分,以防止桥落情况的发生。
2、重视工程地质条件
有一些桥梁建造在河上,属于夸河桥梁的类型,相对于其他类型桥梁,这种桥梁更容易发生滑坡等情况,损失较大。在我们国家的平原地区,地下水位是比
较高的且土质疏松,容易发生桥梁塌落的情况。因此对于桥梁的抗震设计,一定要重视工程的地质条件采取一些科学合理的措施:在桥梁建筑的周围,对土质情况进行考察,避免出现滑坡等情况,对于桥梁的结构要设计合理,保证整体的稳定性,对于桥梁基础的选择,也要抗震能力强的,要有足够好的承载力。
3、重视墩柱的设计
墩柱是桥梁抗震设计中的主要受力构件,除了进行合理的受力分析外,还应重视墩柱配筋的构造要求。尤其是箍筋的部分,一定要合理设计,与此同时也要加强纵筋的搭接问题,避免墩柱部位遭到破坏。
三、减隔震技术的应用
为了提高桥梁结构的抗震性,結构设计人员需要对减隔震技术进行充分的利用,只有在设计过程中充分利用这些抗震设计细节,才能有效提高桥梁的抗震性能。因此,桥梁结构设计人员需要有效应用减隔震技术,保证桥梁的安全性能。
1、合理的应用粘滞阻尼器
在桥梁结构抗震设计过程中,粘滞阻尼器应用较为广泛,相对传统的抗震设计方法,传统的抗震设计是针对桥体本身的强度,没有调节能力,当固定为某一强度时,当超过该强度的地震发生,则无法抵抗;若在地震区域较弱的地方设置较强的抗震设计,则又浪费了资源。然而粘滞阻尼器则可以通过自身的调节来达到相应的抗震性能,当粘滞阻尼器的参数为0时,此时桥墩变形最小,当粘滞阻尼器的参数为1时,桥墩变形量最大。其次,在桥体结构中安装粘滞阻尼器不会影响到桥梁的功能,因为在温度的变化下,阻尼器必须要克服摩擦力才能开始工作,因此一般情况下,阻尼器不会发生变形,不影响桥体结构。
2、合理的应用摆式滑动摩擦支座
在桥梁结构设计过程中,桥梁结构设计人员应充分考虑如何有效地利用摆滑动摩擦支座来提高桥梁结构的抗震安全性能。摆滑动摩擦轴承主要是将滑动摩擦轴承和摆的概念有效地结合起来,从而有效地构成隔震装置,由于摆滑动摩擦轴承的滑动面是曲面,通过曲面滑动摩擦尽量消耗地震能量,为桥梁结构自重提供必要的自复位能量,从而有效地利用摆机构延长桥梁结构的振动周期。
3、合理应用铅芯橡胶支座
在桥梁结构设计过程中,还需要利用到铅芯橡胶支座来加强桥梁结构设计的抗震性。铅芯橡胶支座是一种很好的隔震材料,其中加入了一定量的铅,从而提高了稳定性,形成一种隔震装置。铅芯橡胶支座是在原有的橡胶支座基础上加入了一定量的铅,使得橡胶支座不仅可以通过变形抵消一部分震力,还能通过吸收能量,为橡胶的恢复提供一些能量基础。除此之外,铅芯橡胶支座屈服剪应力较低,但初始剪切刚度较高,弹塑性较强,塑性循环具有较强的抗疲劳性能。正是
铅芯橡胶支座的这种刚度和韧性,使得桥梁结构抗震性大大提升,保证了人们的生命安全,在桥梁抗震结构设计当中得到了较为广泛的应用。
结束语
桥梁结构设计中的抗震设计是结构设计的主要设计部分,无论是为提高桥梁施工质量,还是提高桥梁的安全性,都需要在桥梁结构设计中充分考虑到这一点。提高桥梁的抗震性不仅可以对我国经济发展有一定帮助,更是保护了人们的生命安全,因此,提高桥梁结构设计的抗震设计十分有必要。同时我国设计人员还需要吸取外国桥梁抗震设计的思想,学习先进的科学技术,以此来更好的完善我国桥梁结构的减震设计,提高我国桥梁结构减震设计水平。
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