摘要：现阶段，桥梁工程的建设数量逐步增多，在进行桥梁设计与建设过程中，需要运用有效手段，降低地震对于桥梁的破坏，以对民众生命财产形成有效保护，减隔震设计就是其中一种较为有效的桥梁抗震性能强化手段。在进行桥梁周期延长时，因为随之增加的桥梁位移反应会直接增加桥梁结构设计难度，所以需要将减隔震设备放入塑性区域，以通过对设备自身能量进行消耗的方式，降低桥梁塑性能耗以及结构能耗，进而降低地震运动对于桥梁结构的影响，强化桥梁抵御性能，确保减隔震技术所具有的各项优势可以在桥梁结构设计中得到完全性发挥。通过对减隔震技术的应用，可实现破坏桥梁结构地面运动与桥梁结构的有效隔离，延长桥梁使用寿命，其应用价值不言而喻。通过对减隔震技术相关内容的介绍，对减隔震技术在桥梁结构设计中的应用步骤展开分析，进而对该项技术在现代桥梁结构设计中的应用展开全面论述，旨在提升减隔震技术应用水平，促进现代桥梁结构设计发展。
关键词：桥梁结构设计；减隔震技术；应用
引言
最近几年我国自然灾害爆发的频率越来越频繁，特别是地震灾害给公共基础设施造成了严重的破坏，使建筑物和桥梁受到了严重的损坏。基础设施出现坍塌损坏的情况，给广大人民群众的经济利益造成严重的损失，甚至造成人员伤亡的惨重代价。桥梁工程的社会公共性和建设规模比较庞大，桥梁投入使用后运营管理难度系数比较高。为了使人民群众的人身安全和经济利益得到较好的保护，需要对桥梁的隔震情况进行科学的设计，因此桥梁工程在建设时，需要将提升抗震性能作为建设的核心内容。
1减隔震技术原理
减隔震技术原理主要分为延性设计以及结构控制两个部分：a.结构控制。桥梁结构控制相对较为复杂，较为常见的控制方式主要有混合控制、主动控制以及被动控制三种，其中被动控制理论是减隔震技术基础与前提。在对该项技术进行应用时，会通过对桥梁结构的合理设计，降低地震运动对于结构的整体影响。通过大量实践表明，在对减隔震技术进行应用时，可通过高质量的结构控制，实现切实强化桥梁抗震性能的目标。b.延性设计。设计人员会按照桥梁结构受力情况，在适合位置安装塑性铰，以通过对细部结构进行详细构造的方式，达到相应设计预期。良好的延性设计，可在地震发生时降低地震能量对于桥梁结构的影响，能够最大限度对桥梁结构整体性进行保护。即便在发生较高等级地震时，高质量的延性设计也能有效降低桥梁坍塌问题发生可能性，防震效果较为理想。通过实践检验以及科学计算表明，科学的减隔震措施，可将桥梁单质量结构最大剪力控制在合理范围内。（2）技术适用条件。由于该项技术较为特殊无法在桥梁结构中得到通用，所以技术使用需要满足一些条件。在进行梁桥建设时，如果工程满足以下条件，便可运用减隔震技术：a.地震波属于高频波，能量较为集中；b.桥梁结构规范性水平较高；c.在进行桥梁设计施工前，施工单位可通过事先设置预设点的方式，对地震运动规律与特点展开评估，进而确定桥梁结构施工要求是否与其相符，进而确定是否适合使用减隔震技术。
2目前我国桥梁减隔震技术应用现状
虽然桥梁减隔震技术在国际上已得到了广泛的应用，但是我国对这一技术的运用时间较短，对于桥梁减隔震技术的研究以及应用还存在很多不足，而且也没有形成完善的技术规范，这些都对桥梁减隔震技术的实际运用和发展带来了一定的影响。其次，桥梁减隔震技术还涉及到一些其他方面的技术，比如材料技术以及地质勘探等方面的技术，都对桥梁减隔震技术的实际效果有着重要影响，而且由于我国对于桥梁减隔震技术的研究和运用时间较短，这些配套技术的研究进度与国外相比仍然存在较大的差距，也是限制了我国减隔震技术研究与应用的重要因素之一。最后，我国专业能力强、实践经验丰富的桥梁减隔震设计人员和施工人员较为缺乏，导致桥梁减隔震结构设计和施工过程中经常出现疏忽之处以及判断性错误，不仅影响了桥梁工程项目施工进度，也容易为桥梁减隔震结构留下隐患，从而难以真正发挥减隔震技术应有的效果。
3公路桥梁隔震设计关键点
3.1隔震设备
3.1.1分层橡胶支座
这种结构形式主要是使用橡胶薄皮与钢板较交叉之后所形成的，通常的结构形式为圆形或者矩形。在进行桥梁设计的过程中，要结合桥梁的实际情况采取分层处理的方式，需要保证上下两个部分不会存在有较大的水平剪力。分层橡胶座在受到外力的作用之下会直接变形，从而可以产生加到的阻尼，此时这部分结构的阻尼比较小，所以在设计的过程中还需要适当的加入阻尼器以增加阻尼系数。
3.1.2铅芯橡胶支座装置
铅芯橡胶支座装置主要是外层的叠加橡胶支座以及中间位置的高纯度铅芯构成，由外层叠加的橡胶支座来提供竖向承载力以及恢复能力，而中间位置的高纯度铅芯则进行能量的吸收和耗散。由于高纯度铅芯屈服力小且塑性较好，与橡胶支座相结合可以有效提升装置的抗疲劳性和弹塑性，也使得铅芯橡胶支座装置同时具备减震和隔震的功能，再加上铅芯橡胶支座装置具有稳定性、耐久性较强等特点，在桥梁工程项目建设中得到了广泛的应用。实际设计和施工过程中，铅芯橡胶支座装置一般设置在桥梁梁体与墩台之间。目前的滑动摩擦支座装置通常是由上下支座摩擦滑动结构以及限位复位阻尼结构组成，并在滑动面上涂抹聚四氟乙烯材料，利用聚四氟乙烯与不锈钢材料摩擦系数小的特点，使桥体在地震发生时通过曲面滑移对地震能量带来的冲击进行消耗，并通过弧面的回复力使桥体恢复。滑动摩擦支座装置一般放置于墩台的盖梁上，同时，滑动摩擦支座装置对安放条件也有一定的要求，而且需要预留出足够的空间以便装置滑动。
3.1.3钢阻尼支座
连续梁在日常施工时一定要满足平时温度位移差，所以在综合分析以后，搭配使用速度锁定器和钢阻尼支座，速度锁定器借助锁定功能将E型钢的减震效能实现最大程度的发挥。钢阻尼器的隔震和减震作用在速度锁定器的协助下，可以使主墩承受的外力得到均匀分散，主墩自身的承载力得到有效降低，从而使桥梁整体结构的稳定性得到保证。
3.1.4梁间连接器
梁间连接器主要是针对落梁问题的，会在桥梁遭受损坏时，对桥梁结构形成保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆按照实用性以及连接难度，连接器应用主要有两种措施：第一，将连接装置安装在桥梁腹板位置，会通过对连接钢板的运用，对两端进行连接，并会在两侧进行预留槽设计，会在预留槽上安装垫板以及固定螺栓，此种方式会通过对预留槽作用的合理运用，对位移问题形成有效限制；第二，会在桥梁两翼位置进行连接器安装。在具体进行连接应用时，还存在着其他连接手段，设计单位以及施工单位需要按照桥梁具体情况以及地区地震运动规律等，对连接方案开展科学选择与应用。
3.2减隔震技术在桥梁结构设计中的应用步骤
（1）在对技术进行使用前，需要对已定桥梁设计项目展开实地调研，确定工程项目是否需要使用该项技术，要以实践为基础展开项目设计以及技术应用，应在对实际情况展开全面分析的前提下，利用各项数据信息展开桥梁结构设计，保证设计方案全局效应；（2）确定可以使用技术后，需要对技术具体应用方案展开设计，确定具体设计点与设计目标；（3）在对隔震装备进行选择时，因为隔震装备种类相对较多，质量参差不齐，所以在进行筛选时，需要按照桥梁结构抗震性能要求，有针对性展开装置筛选，以保证最终结构抗震性能；（4）在对减隔震技术进行使用时，需要及时展开减隔震装置检查与修补，要在地震发生之前，对位移设备展开调整，做好设备修补以及完善等工作，以为设备使用性能发挥提供可靠保障；（5）在正式对减隔震技术进行使用前，需要先对周边环境展开勘测，确定施工现场是否安全，明确地质条件是否与技术应用需求相符，进而为设计顺利完成奠定良好基础。
4减隔震技术应用方法
（1）地基减隔震技术。地基减隔震技术就是针对桥梁地基结构来进行防护的技术，主要存在两种类型，即屏蔽隔震和绝缘隔震。屏蔽隔震是在桥梁结构的周边地带进行开槽，之后将屏蔽板埋入槽内即可，原理上可以有效阻隔部分地震力学波，尤其适用于周期较长的地震条件下；绝缘隔震是依靠刚度较高或者质地柔软的地基来抵消建筑地基的输入波，以此起到减隔震作用，原理上为“逸散衰减”。目前，两种地基减隔震技术中，最常用的方法为屏蔽隔震，但是此方法存在一个缺点，即在直下型输入波条件下，无法发挥任何功能，说明该方法的局限性。（2）基础减隔震技术。基础减隔震技术作用于桥梁地基结构，主要采用隔震装置安装到地基结构上方（地基结构与上方结构之间），之后即可产生隔震功能。根据现代隔震装置的隔震原理，此装置可以分为绝缘隔震、能量吸收隔震两种方式，其中绝缘隔震由滚动轴承隔震装置来实现，当桥梁受到地震影响后，能够尽可能的阻隔破坏力，避免桥梁受到影响；能量吸收隔震主要通过减震装置来实现，可以有效增强桥梁结构的抗变能力，以此延长基础结构在地震条件下的稳定周期。（3）上部结构减隔震技术。上部结构减隔震技术作用于桥梁基础上方所有结构，主要由隔震装置来实现。应用当中，将隔震装置安装在桥梁上部结构下方（上部结构以基础之间）即可，根据隔震装置产品种类，此应用方式可以分为附加振动隔震方式、能量吸收隔震方式两种，附加振动隔震方式主要在振动结构周边，附加建设一个与桥梁本身载荷无关的振动体，此时当振动结构出现振动后，应力会被转移到附加振动体上，可以抵消部分地震影响。能量吸收隔震方式原理与上述基础减隔震技术相同，因此不多加赘述，但两者的区别在于，此处能量吸收隔震方式的实现主要通过阻尼装置来实现。
5减隔震技术在桥梁结构设计中的相关对策和建议
5.1规范施工过程
在桥梁建筑工程当中操作是否规范和标准，桥梁建造本身就是需要一个很大的工期，耗费很长的时间，在工程开始实施之前要协商好其他部门和环境因素的协调工作，保证桥梁工程的顺利实施，在桥梁建造当中一般采用的原料是混凝土，要规范施工程序以及混凝土的搅拌时间和顺序，在建造的过程中出现小问题的情况下要及时的改正修补，避免后期因为小问题的疏忽造成桥梁工程后期的从新返工，其中对于已经建造好一部分的工程要对桥梁注意保养防护工作，防止因为疏忽问题对桥梁建造造成很大的损坏。
5.2合理选择桥梁减隔震装置
在确保桥梁建设项目适合使用减隔震技术之后，进入桥梁减隔震设计阶段，在这一阶段首先要进行桥梁减隔震装置的选择，从而保证桥梁减隔震结构能够达到预期效果，并对地震能量的冲击和震动进行有效抵抗。而对于桥梁减隔震装置的选择，不仅要仔细研究桥梁结构设计并分析其受力特征，以及对周围地质情况等环境因素进行综合考量，还应确保在不同程度的地震冲击作用下，桥梁减隔震装置都能对竖向荷载保持良好的支撑能力，而且桥梁减隔震装置还应具备一定的水平刚度，避免桥梁结构在风以及制动力作用下发生严重变形和有害震动，除此之外，桥梁减隔震装置还应具备一定的自动复位能力。
5.3强化施工技术
桥梁建造工程本身就需要耗费很多的物资、人力和时间，采用先进的施工技术会减少资源的消耗，同时不同的桥梁建造施工技术也是不同的，需要运用合理的施工技术根据实际情况进行施工，采取科学的桥梁建造技术对桥梁起一定的缓冲作用，在强化施工技术的同时也要培养技术人才，选拔素质高的人员参与桥梁施工当中，这样不仅是对桥梁建造技术人才的一种提升，从而也保证了桥梁建造施工过程中规范和质量安全。
结语
综上所述，桥梁减隔震技术是一种先进的抗震手段，利用隔震技术减少地震等灾害的能量进入桥梁结构中，以及利用减震技术有效消耗进入桥梁结构中的能量，从而确保桥梁整体结构的安全性，所以减隔震技术在现代桥梁设计和建设过程中占据着重要位置。由于我国目前减隔震技术应用还处于初级阶段，所以有关企业应积极引进和吸收国外先进的技术工艺以及经验，并在实际桥梁项目建设中积累相关经验以及挖掘不足之处，从而推动桥梁减隔震技术以及相关配套技术的研发，促进减隔震技术规范的改进和完善。
参考文献
[1]唐跃朋．桥梁结构设计中的减隔震技术研究［J］．交通世界(运输车辆)，2015，(11):98－99．
[2]柴尚锋.浅议桥梁抗震设计要点及减隔震技术的应用[J].四川水泥，2018，268（12）：93.
[3]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.
[4]康东，刘卓君．关于桥梁设计中隔震设计的探讨．中国科技投资，2012(33):108．
论文作者:周立功
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/26
标签：桥梁论文; 技术论文; 结构论文; 装置论文; 支座论文; 结构设计论文; 橡胶论文; 《建筑实践》2019年第12期论文;