摘要:近年来,随着我国城市交通事业的迅猛发展,城市桥梁所发挥的重要作用逐渐凸显出来。桥梁隔震设计作为桥梁抵抗地震作用的一个重要方面也越来越受到重视。本文围绕市政桥梁隔震设计中的有关内容进行探讨,阐述了桥梁隔震设计在市政桥梁工程中的主要方向和重点内容,分析了隔震设计在桥梁结构体系中的重要作用,重点说明了隔震设计在桥梁安全控制方面的功能。
关键词:市政桥梁;隔震设计;安全性
1研究市政桥梁隔震设计的现实意义
市政桥梁工程作为城市交通基础设施中的重要组成部分和关键节点,在区域的经济发展上发挥了重要作用。城市桥梁在抗震设计方面要求较高,尤其是对桥型复杂的大桥、特大桥往往需要采取隔震设计以满足结构的安全性和使用性。而市政桥梁往往处于当地城市交通运输枢纽部位,来往通行车辆多,载荷大,对桥梁隔震设计的要求也就格外高。在进行市政桥梁工程设计时,需要全面考虑隔震效果和桥梁工程各方面性能的联系,全面提升市政桥梁基本性能,避免安全事故的发生。高质量的隔震设计,可以有效提高桥梁结构的整体性与安全性。
2市政桥梁隔震设计的技术要点
2.1桥梁隔震设计的前期准备
隔震设计前必须对项目现场进行实地踏勘,掌握工程地质的详细情况,初步估算隔震设计周期增长是否能对地震时能量吸收的能力进行有效提升。在选用隔震方式时,必须确保桥梁隔震的抗震性能优于常规抗震设计的桥梁抗震性能。
同时,在进行桥梁隔震设计时,还必须考虑隔震方式在项目建成后后期维修的可行性。如桥梁上部结构震后出现位移时,为避免严重影响桥梁的使用功能,必须及时对隔震装置进行修补及完善。
2.2桥梁隔震装置的设计要求
市政桥梁在进行隔震设计时主要涉及两个方面的设计:隔震装置的设计及结构其它构件的设计。
隔震装置的设计是隔震设计的核心内容,目前通常选用弹性反应谱法作为桥梁隔震设计的主要应用方式。对桥型较为复杂的桥梁结构,通常采用时程方式作为其计算方式。这种隔震设计方式已经被多数国家所接受及应用,但在具体应用细节方面又有一定区别。如规范不同,隔震装置等效刚度和等效阻尼等的计算公式也略有不同。在实际设计计算分析中,必须根据市政桥梁的具体形式、受力特点正确分析及判断桥梁结构对地震效应响应的程度。
2.3细部构造的设计
在进行桥梁隔震设计时,重视与其关联的细部构件的设计,桥梁附属结构及构件主要包含限位装置、伸缩缝、防落梁装置等。
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在现阶段,设计人员往往忽视了细部构造对桥梁隔震设计的重要作用,主要是由于细部结构在计算过程中的模拟计算较为复杂、繁琐等。
3桥梁进行隔震设计时需要注意的问题
桥梁进行隔震设计时为减小下部结构基础的尺寸,隔震装置可以结合地基特点,在隔震装置下再采取一些抗震措施即可。在对隔震装置进行布置时需要注意以下几点:
(1)严格按照水平方向作用力来科学合理的设计隔震层的水平刚度,即不管是强风还是地震作用,隔震层都需要保持一定的刚度,从而避免变形过大。
(2)隔震层水平刚度中心位置要与上部结构重心保持高度一致,采取有效措施最大限度的避免二者之间出现较大相对位移。
(3)在隔震装置满足水平变形的基础上,隔震装置要具备较大的竖向刚度,以具备较大的竖向承载力,防止因受到较大地震作用而倒塌。
(4)桥梁隔震装置需进行自动复位功能设计,桥梁在多遇地震的小震作用下可以恢复到原来的位置上,并且还能够降低余震的影响。
(5)桥梁隔震装置要进行耐久性设计,选用抗老化性、抗变异性以及抗劳损性等性能好的材料和制造工艺。
4市政桥梁隔震设计的变形控制
市政桥梁在使用周期中面临的一个重要安全风险是采用隔震设计的桥梁在地震作用下会产生较大的结构变形。强化变形控制,减小桥梁结构变形是桥梁隔震设计的重要控制环节。隔震设计通过在桥梁结构中采用适当的隔震构件或隔震装置,降低地震作用对结构构件的影响,进而可以降低地震作用对桥梁结构的整体破坏,但是由于人为增大了结构的振动周期,加大了桥梁结构的变形,所以在桥梁隔震设计中必须高度重视防变形控制,在降低地震破坏性的同时,保持桥梁结构的稳定。
5结束语
综上所述,隔震设计技术在市政桥梁中的大量应用,主要是为了桥梁抵抗地震作用,减小工程规模和造价。现阶段我国隔震设计技术还处于初级阶段,工程设计单位、施工单位及相关技术研究部门应加大桥梁隔震设计技术的研究力度,充分吸收借鉴国外的先进经验,不断提高、增强市政桥梁的抗震性能,降低地震对人民及国家造成的财产损失。
参考文献:
[1]左燃燃,王方伟.市政桥梁设计中隔震设计要点研究.居舍,2018.31.114.
[2]马杰.市政桥梁设计中隔震设计研究.建材与装饰,2017.43.231-232.
[3]王健.简析隔震设计在市政桥梁设计中的主要应用.民营科技,2016.02.162.
论文作者:付治强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签:桥梁论文; 市政论文; 结构论文; 装置论文; 刚度论文; 构件论文; 细部论文; 《基层建设》2019年第8期论文;