减隔震技术在桥梁结构设计中的应用研究论文_汪智刚

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用研究论文_汪智刚

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摘要:近年来,人们生活质量不断增强,对于桥梁建筑工程技术要求也随之提高。将减隔震设计应用在桥梁工程结构设计当中,能够强化工程项目本身的安全性与稳定性。在此过程中,需要与桥梁结构构造、性能进行有效结合,合理地设计减隔震的方案,以保证应用效果的提升。基于此,文章将减隔震技术作为研究重点,阐述其在桥梁结构设计中的具体应用,以期有所帮助。

关键词:减隔震技术;桥梁结构设计;应用;研究

在国家经济发展过程中,桥梁建设的作用逐渐突显出来,要想将桥梁自身使用价值充分发挥出来,就一定要全面考虑并设计其构成结构,在确保桥梁使用性能满足要求的基础上,结合地理位置,实现抗震性能的增强,有效地规避自然灾害带来的损害。一旦发生灾害,也能够尽量减轻对于人们的伤害,以免形成不可估量的经济损失。为此,研究减隔震技术在桥梁结构设计中的应用意义深远。

一、减隔震技术概述

对减隔震技术应用的过程中,能够使桥梁结构受外力损坏的程度降低,增强桥梁结构稳定程度。其中,在桥梁工程项目施工与设计工作人员结构建设的过程中,对减隔震技术的应用可以隔开桥体和外力,使得地震力对于桥梁产生的影响最小,以免桥梁结构受到损害。要想增强减隔震的效果,可以将结构使用的周期予以适当延长[1]。但是,在结构使用周期延长的基础上,同样也会导致桥梁位移,使得桥梁设计工作面临的挑战增加,而且使得设计工作人员工作技术难度增加。在桥梁遭受外力破坏的情况下,减震设备可以事先进入到塑性阶段,首先消耗一部分能量,以免外力影响桥梁,对桥梁结构进行有效保护。由此可见,减隔震技术在桥梁保护方面具有积极的作用。

二、减隔震技术在桥梁结构设计中的基本原则

桥梁工程项目的设计一定要根据规范性原则进行,并且遵循章程开展施工作业,有效地增强抗震的性能,以免地震对于桥梁结构造成严重破坏,使得桥梁质量得到保障。为此,桥梁结构设计必须要遵循以下原则:

第一,在桥梁工程项目设计初期,一定要针对施工地点展开勘察,并且通过实践开展整体规划,在对附近环境有效掌握以后,制定最佳的设计方案。将减隔震技术应用在桥梁项目设计中,必须要全面考察与测量,确保区域可以满足减隔震技术施工的要求,增强设计的实际效果。

第二,桥梁工程项目设计的过程中,确定对减隔震技术的应用,在测算以后保证实现预定的效果。因而,需要对施工过程予以考虑,以保证该技术功能得以充分发挥,抵御地震冲击并强化桥梁抵抗地震的能力。而在施工作业的时候,应当与工程实际状况相结合,并正确选择减隔震施工设备。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆只有这样才能够在建设完成以后使桥梁结构的抗震能力不断提升。基于此,要将设备结构的简单化作为设计的出发点,在确保抗震性能的基础上,使得设备的力学承受能力处于允许的范围之内。

第三,在完成减隔震技术的结构设计以后,一定要针对震后结构处理以及修复问题给予高度重视。若桥梁所在区域出现地震,一旦地震发生,工作人员就需要多次勘察并计算,以保证修补与处理的及时性,使其在遭受再次地震的情况下仍具备理想的抗震效果[2]。

三、减隔震装置类型与实际应用研究

新时期背景下,传统的抗震设计方法已经难以满足标准要求,所以,减隔震新技术被研发并应用在实践过程中。其中,减隔震装置的类型主要包括了以下几种:

(一)粘滞阻尼器使用

在某桥梁工程项目的结构设计过程中,为了保证项目使用的安全性与稳定性,将传统的结构设计方式摒弃,选择使用了粘滞阻尼器这一装置。其中,该装置最基本的作用原理就是结合流体运动,尤其是在流体经过节流孔的情况下,会产生粘滞阻力,进而具备了阻尼力与耗能等多种功能。对于粘滞阻尼器的应用相当于在此桥梁工程项目中安装了安全气囊,可以对地震对于桥梁结构的冲击能量进行有效地吸收以及抵消,这样一来,桥梁结构所遭受的冲击与破坏程度将有所下降。在该桥梁工程项目结构设计中,对于JZN系列的粘滞阻尼器进行运用,硅油是主要的介质,其粘温系数不大且性能稳定,具有较强的抗辐射性能,一定程度上延长了粘滞阻尼器使用的时间。除此之外,对粘滞阻尼器中的滞回阻尼进行合理运用,对于桥梁结构变形问题予以合理控制。

(二)摆式滑动摩擦支座使用

在该工程项目中,为了延长结构实际使用的时间,将隔震装置配置于其中,增强减隔震技术应用的效果,决定将摆式滑动摩擦支座应用在结构设计当中。其主要的作用原理就是在曲面之上形成滑动摩擦,进而将地震能量全部抵消,使得结构自振的周期得以延长。其中,可以根据隔震的具体方向将其划分成球面与柱面两个部分。对于前者而言,比较适用于结构水平双向隔震当中,而后者则适用于结构水平单向隔震当中。

(三)铅芯橡胶支座使用

在桥梁工程项目结构设计中,对铅芯橡胶制作的合理运用,具体的作用原理就是将铅芯插入到分层橡胶支座当中,进而组建相对紧凑的隔震装置。由于铅芯的力学性能理想,可以实现和橡胶制作的结合,为此,使用范围也相对广泛,实际使用的效果理想[3]。对纯度较高铅的应用能够使桥梁本身的屈服刚度以及强度增强,更好地应对地震迅速迸发较高能量对于路桥结构的冲击。

四、桥梁工程项目减隔震设计的注意事项

在该桥梁工程项目结构设计的过程中,对减隔震设计技术的应用需要注意以下事项,只有这样才能够确保桥梁隔震层与地面有机结合,确保桥梁结构与隔震层的平衡。

要想确保桥梁工程项目外表的美观性,使得隔震层具备一定的抗震性能。在这种情况下,对于隔震层的建设,必须要结合地基的实际情况,且在平衡的位置施工作业,增强桥梁的稳定程度与安全程度。

另外,在结构设计的过程中,水平刚度的中心与隔震层上部的结构重心要相同,以免受尺寸偏差的影响而对桥梁的稳定性带来危害。基于此,还必须要增强桥梁本身的抗震性能。通过对隔震装置的竖向刚度应用,能够把竖向的负载能力计算出来。在这种情况下,桥梁隔震装置水平移动的过程中,就可以在特定范围之内发生变化,且结构灵活性较为明显。通过这种方式,可以对自然灾害带来的负面影响进行有效地抵抗,以保证桥梁工程项目自身抵御自然灾害的能力得以强化。

而在隔震层水平刚度提高的基础上,还应当实现竖向负载能力的提升,以保证桥梁受到水平面压力的时候不会影响自身结构效果,同样也不会受竖向力的影响而降低结构本身的强度。

结束语:

综上所述,减隔震技术在桥梁工程设计与建设过程中发挥着不可替代的作用,能够有效地规避破坏,因而在桥梁建设中的应用也更加广泛。减隔震技术的运用使得桥梁工程的质量与使用安全不断提升,进一步促进国家经济的可持续发展,使得路桥行业取得理想的发展成绩。

参考文献:

[1] 刘鹏飞.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析[J].城市建筑,2014(6):56-56,69.

[2] 刘佳钰,张军.有关减隔震技术在桥梁结构设计中的应用浅析[J].城市道桥与防洪,2014(11):99-101.

[3] 彭德秀.解析桥梁结构设计中减隔震技术的应用[J].黑龙江交通科技,2014(6):100-100.

论文作者:汪智刚

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下

论文发表时间:2017/5/12

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