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摘要：近几年，我国连续暴发了几次较为严重的地震灾害，一些桥梁结构在地震灾害中遭受了严重的损坏，在抵御地震灾害方面能力不足，在此背景下减隔震设计成为解决这一问题的关键。该技术属于一种新兴技术，目前在桥梁结构设计中得到了快速的推广与应用。本文针对减隔震设计的基本原理及应用条件进行分析，然后对该技术在桥梁结构设计中的应用要点进行探讨，旨在提升我国桥梁结构的抗震性能。
关键词：桥梁结构；减隔震设计；应用
抗震技术是桥梁结构设计中的核心要素，同时也是安全保障的第一要素。地震的发生是不可避免的自然因素，桥梁结构因此也不可避免地受到一定的损坏。因此，不同地段应根据气候条件、车辆的通过情况等因素加以评估减隔震装置的选择以及位置的摆放，尽可能实现控制路桥结构的内力分布和大小的目标。
1 减隔震的基本原理及地震的破坏
1.1减隔震的基本原理
减隔震技术包含隔震和减震两个概念。减震是在桥梁结构的特定部位设置阻尼器，控制结构的动力响应，减轻结构在地震中的反应从而降低破坏度。隔震是将结构与破坏地面运动尽量分开。而要达到目的，就要延长桥梁结构自振周期，减少桥墩顶部地震位移反应，同时减小上部结构的加速度反应，保证桥梁的安全。桥梁隔震的原理是依靠隔震装置延长桥梁自振周期，大幅度增加结构的阻尼特性，从而降低桥梁结构在地震中的加速度反应，同时可以将地震力均匀地分布到各个桥墩上，避免地震力集中在某一个桥墩上。但是减隔震技术并非适用于所有桥梁结构设计，有些情况是不适合采取减隔震技术，例如我国现存的大部分老桥，建设周期过长，结构稳定性大大破坏。因此，评估减隔震技术的适用条件，将更有利于减隔震技术的恰当应用。
1.2地震对桥梁的破坏
地震对桥梁的破坏主要反映在桥梁结构的以下三个部位，第一个部位上部结构震害，主要体现为相邻梁体碰撞，梁体侧倾及落梁，上部结构的震害一般为桥梁其他部分的毁坏而导致，主要原因为上部结构与下部结构之间产生了过大的相对位移。第二个部位支座，表现为支座倾斜、剪断、锚固螺栓拔出，地震发后，支座的破坏极为普遍，是桥梁整体抗震性能中的一个重要环节。第三个部位下部结构，桥墩开裂、倾斜甚至倾覆。对于地震对桥梁的破坏，是可以采取有效的方法加以避免的，在桥梁设计时应坚持仔细严谨的设计态度，做好桥梁的抗震设计计算，充分考虑现代先进的减隔震技术，避免灾害发生时对结构产生较严重的破坏。
2 桥梁结构抗震技术分析
2.1传统结构抗震技术
桥梁减隔的传统技术，是利用桥梁结构构件自身的强度和变形能力来应对，由于地震对地基的破坏，在传统上，多是采用精细的内部构件来确定桥梁整体的稳固和完整无缺，但是因为相当于用桥梁自身来抵御震动产生的动力，不可避免会造成桥梁的损害。在之后的研究中，技术人员也多次采取不同的设计，但是事实证明，利用减隔震技术是这些设计中最为合理的，也最为实用的技术。传统过程中所采取的减隔震技术，具有一定的优点，但是缺点却比较明显。
2.2减隔震技术
结构的强度是减震技术的基础和前提，相比于传统结构抗震技术，减震技术可以更好的控制地震力造成的损害。这种措施能够将本有的振动时间延长，将从地震内部传来的能量耗散，对于水平力传递的压力在一定程度上减少。利用减震技术，能够很好的减小地震对桥梁造成的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，得失是一把双刃剑，在降低地震影响的同时，由于地震压力的影响，桥梁内部构件会出现位移，这种情况对于桥梁的影响尽管不大却会造成一定的安全隐患，所以说，在进行减震安装之前，必须进行相应的计算，确保构件在安全的位置上。随着我国经济水平的迅速进步，科研技术也有了一定的提高，一直以来，减震技术都在不断的更新，对于地震的有效防护以及抗击有了很大的提高。
3 减隔震技术在桥梁结构中的应用
目前新型减隔震技术主要可以分为两类：第一类是利用高度耗能的装置来抵消在桥梁结构里产生的地震能量，降低可避免的损害，如粘滞阻尼器；另一类是在桥梁的设计过程中，尽可能地延长结构的使用周期，如果再加以配置抵消地震能量的隔震装置，可大大提高减隔震技术的抗震减震性能，例如摆式滑动摩檫支座、铅芯橡胶隔震支座等。
3.1HDR高阻尼橡胶支座
HDR高阻尼橡胶支座是采用高阻尼橡胶材料与钢板等结构件硫化而成的一种橡胶支座，具备良好的阻尼性能。高阻尼橡胶支座既可以保持叠层橡胶支座所具有的良好力学特性，同时具有较高的阻尼值，在地震中通过高阻尼橡胶在水平方向的大位移剪切变形及滞回耗能吸收地震能量，隔离桥梁上、下部结构的地震运动，延长结构自振周期，减小地震作用力，从而实现减隔震功能。高阻尼橡胶支座水平变位能力强，可有效吸收地震能量。
3.2阻尼器消能减震设计
采用阻尼器消能减震设计主要是在桥梁结构的梁与墩之间安装阻尼系统，消耗掉在地震中由于桥梁结构的震动对结构构件施加的部分能量来达到减小结构反应的目的。阻尼器的基本原理是桥梁结构在地震力的作用下，与结构共同工作的粘滞流体阻尼器的活塞杆受力，推动活塞运动，活塞梁板的高粘性阻尼介质产生力差，使阻尼介质通过活塞上的阻尼孔，从而产生阻尼力，将结构振动的部分能量通过阻尼器耗散掉，达到减小结构地震反应的目的.
3.3铅芯橡胶支座
铅芯隔震橡胶支座由铅芯棒、橡胶层、钢板等迭层粘结而成。铅芯棒增大支座的阻尼，吸收能量，普通板式橡胶支座阻尼系数在5%以下，而铅芯隔震橡胶支座阻尼系数一般在15%以上；钢板提高支座竖向钢度，使之能有效地支承桥梁上部结构；橡胶层赋予支座高弹性变形及复位和承载的功能。安装有铅芯隔震橡胶支座可在地震中延缓桥梁结构周期，大幅减小桥梁上部结构加速度，使桥梁受力情况大为改善，因而具有较好的隔震效果。
3.4摆式滑动摩擦支座的应用
桥梁结构设计人员在设计桥梁结构时，要把如何应用摆式滑动摩擦支座来提高抗震性能充分考虑进去。摆式滑动摩擦支座是把滑动摩擦支座和钟摆结合，从而构成减隔震装置，由于摆式滑动摩擦支座滑动面是一个曲面，通过摩擦尽量消耗地震能量，为桥梁结构自重提供自复位能量，从而利用钟摆机理延长振动周期。由于地震大小及球面曲率半径影响摆式滑动摩擦支座的尺寸，因此摆式滑动摩擦支座平面尺寸相比较是比较大的。
3.5铅芯橡胶支座的运用
桥梁结构设计人员在设计桥梁结构时如何应用铅芯橡胶支座来提高抗震安全性能也要考虑在内。铅芯橡胶隔震支座是在分层橡胶支座中加入铅芯，构成的减隔震装置。由于铅芯具有力学性能，能和分层橡胶支座结合，因此，铅芯是非常适合用作减隔震的材料。此外，铅芯橡胶支座剪应力比较低，但初始剪切刚度会偏高，弹塑性很强，且塑性循环具有耐疲劳性。正由于铅芯橡胶支座有屈服强度和刚度，能很好满足隔震系统需求，因此铅芯橡胶支座是桥梁结构隔震设计中比较广泛应用的隔震装置。
4 结束语
在桥梁减隔震设计和实施中，对于准备工作和原料质量把关是极其重要。在当今社会，随着经济发展，桥梁减隔震技术日益创新，不断更新设备，采取新技术成了桥梁工程中重要问题。在此基础上，加强对桥梁安全监控和检测，及时对不合适地方修改和补充，经常对施工的路线和方案进行确认和改进，能够更好加强桥梁减隔震对桥梁安全维护作用。
参考文献
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论文作者:安婷
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/2
标签：支座论文; 桥梁论文; 结构论文; 橡胶论文; 阻尼论文; 技术论文; 能量论文; 《基层建设》2016年9期论文;