天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 天津 300122
摘要：在进行桥梁设计的过程中，为了能够在一定程度上提高桥梁的整体性能水平，在设计时需要以桥梁的实际情况为主要的出发点，融入隔震设计理念，合理地进行隔震装置安装，使其能够更好地对桥梁结构实行保护，降低由于桥梁质量问题对人们的生命安全造成的危害，同时也能够在一定程度上提高桥梁的安全使用周期。
关键词：桥梁；设计；隔震设计；重要性
引言
就我国目前的经济发展状况和自然地理因素而言，在桥梁和建设过程中加入隔震设计是非常重要的一项工作，它对于人们的生命安全和财产安全具有重要意义。因为经济的飞速发展，人们对于道路的建设需求也越来越多，许多规模宏大的道路建设工程正在建设，这一方面是为了满足人们进行经济贸易往来的需要，另一方面也是我国的地形因素决定的。我国的面积巨大，地形地貌种类多，而且人口非常多，为了跨越各种道路、河流或满足人民生活生产需要，相关道路上必须修建一些质量高、安全性能好的桥梁建设来进行跨越或连接。除此之外，我国某些地区地震频发，常年存在着不稳定和不安全的因素，对此，我国某些领域的专家也从未停下钻研的脚步。许多研究表明，在桥梁建设过程中安装隔震设计系统对于抗震具有非常大的作用。
1桥梁进行隔震设计的好处和重要性
1.1桥梁隔震设计的重要性
进行隔震设计的方式是在施工中安装隔震装置，进而使桥梁可以得到柔性支撑。此外，还可以通过安装阻尼器来达到隔震设计的目的。因为阻尼器可以提升桥梁的阻尼作用，进而降低地震灾害对桥梁结构的冲击破坏作用。近年来，国外一些学者和相关机构在对桥梁的隔震设计研究方面取得了许多重大的突破，而我国在这方面的研究还仅仅处于初期阶段，当前的研究成果还远未达到系统化和体系化，采用的一些隔震设计措施也主要是借鉴自国外的设计经验和研究成果，长此以往，则必然会对我国相关工程的设计建设工作造成不利。
1.2桥梁隔震设计的好处
在进行桥梁的设计工作时，采用隔震设计可以显著改善由地震灾害及其他冲击、温度等产生的破坏力在各个结构支座间的分布与传递，进而就可以起到对基础重要部位的保护作用。在桥梁设计中进行隔震设计还可以对横向刚度进行调节，从而改善桥梁结构扭转的平衡问题，而这就能显著降低地震力及其他破坏力。在桥梁设计中进行隔震系统设计可以促使整体结构具有更好的抗震性能，这样就可以在不提高工程投资的基础上提升工程的使用安全性。在桥梁设计中采用隔震支座，可以减小因为温度或其他因素导致的形变，这样就为减小伸缩缝的安全使用提供了有利条件。总之，采用隔震设计的桥梁即使遭遇了较大的地震灾害或其他灾害，也可以通过隔震设计或隔震装置进行有效的调整，这样就可以大大降低维修时间和成本。
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2桥梁设计中隔震设计要点
2.1隔震技术设计原则
在研究抗震措施的时候，我们一直秉承着可以承受小型地震，中型地震摧残后可以得到修复，而如果遇到大型地震，那么桥梁可以不倒塌，为人民提供最基本的庇护。因此，这就对于隔震结构的设计有着非常高的要求，不仅需要科学合理的设计，而且需要有较强的承载性和可变形性，只有通过多种原理的运用和结合才能达到一个较好的隔震作用，进而提高桥梁的安全性。隔震结构从原理上来说就是利用加固层来减轻或者消耗地震波带来的冲击力。同时，由于一般的隔震结构具有很强的阻力，所以能够减少外部震动带来的冲击力，从而对桥梁、房屋等建筑起到保护作用。
2.2铅芯橡胶支座
通过天然橡胶的支座中心插入铅芯来提高支座本身的阻尼性能，这种支座除了能够使桥梁的承重力得到提升之外，还能够吸收地震引起塑性形变所产生的能量，使铅芯橡胶支座受到地震力后产生塑性形变后能够快速恢复。铅芯橡胶支座主要是通过调节铅芯直径的大小来调节支座的阻尼比，使支座具有很高的灵活性、耐久性，但需注意的是铅芯的纯度一定要高，否则会对桥梁的底座稳定性会造成很大影响。
2.3高阻尼橡胶支座
高阻尼橡胶支座又名HDR支座，是将天然橡胶和各种配合剂结合使用，提高支座的滞后损失，降低储存模量，使橡胶的阻尼性能得到很大程度的提高，然后利用这种高阻尼橡胶制成的、与普通橡胶支座结构近似的、一种钢板和橡胶通过热硫化构成的叠加产品。高阻尼橡胶支座和板式橡胶支座最大的不同之处就是不用和阻尼系统配合使用，本身就具有很高的阻尼比，而且这种支座的阻尼比还可以通过加入一定量的石墨来进行调整。但是，高阻尼橡胶支座在实际应用中的性能还不够稳定，还需要进一步的研究，对其稳定性进行加强。
2.4板式橡胶支座
板式橡胶支座主要是通过将多层天然橡胶和薄钢板一层一层叠加硫化粘合而成。板式橡胶支座在桥梁隔震中的作用非常大，主要是使桥梁的竖向刚度得以提升，在一定程度上使桥梁的承载力得到增强，采用板式橡胶支座可以将桥梁中心所受到的压力传递给桥梁底部，使桥梁的塑性形变提高，使桥梁的整体形变量能够适应地震力引起的桥梁形变。但是板式橡胶支座采用的天然橡胶阻尼比本身较低，需要板式橡胶支座在实际应用中和阻尼系统配合使用。
2.5粘性体减震支座
粘性体减震支座是通过粘形体的粘性剪切来吸收桥梁受到的震动能量，设计原理就是对桥梁底座装设减震器或减震功能的支座，粘性体减震主要是利用了介质的粘滞性，这也是为什么叫做粘性体减震支座的主要原因。粘性体支座由支座内箱和桥梁上部结构来固定，支座外箱和桥梁下部结构固定，通过改变粘性体剪切面的大小达到调节支座性能的目的。粘性体最大的弊端就是支座结构非常的复杂，而且施工起来也非常困难。
2.6隔震设计原理
桥梁设计中的隔震设计目的是为了保护工程的整体结构，使其对地震灾害的破坏作用具有一定的抵抗性。隔震技术的实现途径主要包括以下三个方面：第一，延长桥梁结构的自振周期，避免在遭遇地震灾害时，桥梁结构的自振周期因与地震周期出现吻合而导致的结构共振问题发生；第二，可以增加桥梁结构的阻力，比如添加阻尼装置，使得即使遭遇地震灾害，桥梁也可以将震力快速分散，降低地震对主体结构的冲击破坏；第三，对于桥梁的结构而言，水平地震力的破坏作用尤其大，所以为了降低地震水平力的影响，可以对桥梁结构进行适当的调整，从而促使其受到的内应力可以实现快速分散，进而达到保护桥梁结构的目的。
结束语
由于隔震系统对于我国桥梁的建设具有非常重要的意义，所以近些年来不少建筑专家致力于研究隔震结构的设计和创新，为了减少地震给桥梁带来的损害，我们应该将具体知识理论和实践相结合，而且对于不同种类的桥梁，我们应该设计出不同的隔震系统。因地制宜是我们应该一直坚守的原则，只有对桥梁建设周围场地进行充分的勘察和研究，才能够通过各种数据的收集来分析出最佳的设计方案。除此之外，在设计隔震系统的时候，工作人员应该进行精密的测量和计算，最好采取线性计算方式进行设计，这样才能保证隔震结构的精准性。
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论文作者:和永军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/8
标签：桥梁论文; 支座论文; 橡胶论文; 阻尼论文; 结构论文; 粘性论文; 灾害论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;