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摘要:随着我国经济的快速发展,并且加上近几年经常发生地震的情况,桥梁结构设计逐渐被重视。在研究桥梁设计中减隔震技术的时候,需要设计人员先分析减隔震技术的使用条件,再研究一些支座的应用,运用相关知识并结合实际情况加以研究。本文主要就减隔震的相关概念和实际应用情况进行阐述,并且还对减隔震装置存在的问题进行分析,再对减隔震设备进行了有序的分类,为施工人员提供一定的理论基础,使减隔震技术得到有效的完善和应用。
关键词:桥梁结构;减隔震技术;作用;应用
从我国近几年地震发生的频率来看,我国需要对桥梁结构的减震技术进行系统的分析和研究,通过对减震设计理念和技术的研究和应用,提高桥梁应用的安全性和实用性。再加上我国经济的应用,交运行业也在这种背景下发展迅猛,这也是我国加大对减隔震技术研究的一大重要原因。其实,实际上减震的目的主要就是将承受的能量传递给支座和阻尼器,从而起到消除能量的作用,使桥梁所承受的能量减少,起到保护桥梁主体结构的作用,用最好的方案使减震的效果最佳。在当今社会,减震技术对于桥梁的结构设计来说就是核心技术。但是在研究的时候不能一概而论,要根据当地的气候和车流量的条件进行有效的分析,将减隔震技术实际化,对减震工作起到一个很大的作用。
1.减隔震技术的介绍
桥梁的减隔震技术其实从本质上分类,可以分为减震和隔震两个技术,但两个技术都是为预防地震破环服务的。但是,两个技术在减隔震技术中起到的作用不太一样。减震其实就是在地震发生过程中,将能量通过减震支座和阻尼器来消除,使桥梁承受的能量进行有效的减少,起到减轻地震破坏的作用。但是对于隔震来说,设计者要想让桥梁具有隔震的作用,就必须在施工的时候,注意要延长桥梁的使用寿命,还要根据路线的形状和方向进行分析,使地震造成的波动力度对桥梁的结构的破坏大大减轻。总之,减隔震技术中的减震和隔震是技术中都不可或缺的一部分。
从上述基本概念中可以看出,减隔震技术对于所以类型的桥梁结构都可以适用,但是根据不同的情况,如何让技术更好地应用于桥梁结构实际中成了这一技术使用的一大核心内容,这也需要设计者不断的研究和实践来总结。如果实在软土的施工区域中,使用减震技术能够很大程度上避免桥梁结构出现塌落的现象,这也就验证了以前对减震技术一般不适用于在软土区域的观点是错误的。而当桥墩的刚性比较大,此时设计者会选择隔震技术,很大程度上减少了地震对桥梁的结构影响。总之,现在使用减隔震的技术主要的目的就是为了能有效地减轻地震的影响。而这一技术的研究和使用条件的积累必须需要不断的实践和创新。
2.减隔震装置存在的问题
装有减隔震装置的桥梁结构与普通桥梁的结构存在本质上的区别,前者在桥梁下部装有隔震层结构,能够很好地起到隔震的作用。在实际应用当中,减隔震装置的设计与应用应根据不同的地理和车流量条件进行不同的设计。目前我国才刚刚引进减隔震技术和装置,没有什么实际操作设计经验,对于技术的应用不是特别熟练,这就会造成减隔震效果不太好,甚至会危害人民生命安全。所以,针对这一问题,就需要桥梁设计人员加强对减隔震技术的认识,在实践中积累经验,跟好地利用减隔震装置。
3.减隔震装置的分类
减隔震装置不是单单的一类,而是分为三类。其中第一类为利用高阻尼隔震橡胶支座和非线性阻尼隔震橡胶支座。这一类主要就是因为特殊的阻尼能够在能量传递过程中进行消耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当发生地震时,桥所受到能量不会全部传给桥梁,而是在一定程度上为桥梁减轻了负担,有效地降低了地震的破坏能力。第二类则是利用粘滞阻尼器,利用粘滞阻尼器的特性来对地震的能量进行消耗,从而使桥梁的关键位置拥有很好的减震效果。而第三类就是利用摆式滑动摩擦支座和铅芯橡胶隔震支座进行隔震。在这种类型下,设计人员要延长桥梁的周期,对技术进行有效的利用,使桥梁结构的减隔震效果显著提高。总的来说,针对不同的条件进行不同的设计,设计者通过利用减隔震技术大大减少了地震的破坏力,保障了人民的安全。
4.减隔震技术在实际中的应用
4.1合理应用粘滞阻尼器
粘滞阻尼器本身具有独特的优势,当桥墩发生最大变形的时候,屈服力或者摩擦力的有限值会同时达到。而当桥墩变形最大时,此时阻尼器的参数达到了1,此时阻尼力最小;当桥墩变形最小的时候,阻尼器的参数为0.此时阻尼力最小。除此以外,当温度发生了变化,弹塑形阻尼器或者摩擦阻尼装置需要在克服屈服力或者摩擦力才能自由地变形。所以,依据粘滞阻尼器的特殊性质,设计者要在设计桥梁结构的过程中进行分析和研究,有效地应用这一特性。
当设计人员在设计桥梁的时候,通常都将粘滞阻尼装置放置到桥梁的正中间,加劲桥梁的桥边墩中间。正如在我国重重庆的峨公岩大桥,在设计它的时候,设计人员就将粘滞阻尼装置设定在了中间。这样会大大加固桥梁,将粘滞阻尼器合理应用是很有必要的。
4.2合理应用摆式滑动摩擦支座
当设计人员设计桥梁的时候,要对摆式滑动摩擦支座有一定的了解,了解实际的情况加以分析,合理巧妙地利用摆式滑动摩擦支座来加大减隔震的能力。其实摆式滑动摩擦支座与其他支座是很不一样的,虽然目的一样,但是原理不同。摆式滑动摩擦支座主要是将滑动摩擦支座与摆钟的理念有机地结合起来,使减震效果更好。再者,摆式滑动摩擦支座在滑动时候,通过滑动面滑动摩擦,使地震的能量最大程度地消耗,让桥梁更好地抵抗地震。
4.3合理运用铅芯橡胶支座
工作人员要对铅芯橡胶支座拥有更好的掌握和理解,才能对桥梁的结构减隔震能力有所提升。其实铅芯橡胶的支座是由铅芯构成的,在分层橡胶支座中加入了铅芯,是为了形成一个减隔震装置。其中的铅芯是一种特别好的减隔震材料,具有良好的力学性能,能与支座有效的结合起来。另外,铅芯橡胶支座拥有良好的屈服强度和刚度,能够满足减隔震系统的需要。总而言之,无论是国内还是国外,铅芯橡胶支座的应用都是很广泛的,对于桥梁结构设计的减隔震技术有很大的推广和研究作用。
5.桥梁减隔震技术所要注意的事项
在桥梁设计的过程中,为了让减隔震技术更好地应用于实际中,水平刚度中心位置应与隔层上部结构的中心应当重合。除此之外,还要适当地提高其竖向承载力,在一定程度上分散桥梁水平方向承载的外力,保护桥梁的完整性。但是每当桥梁损坏时,不能单单通过自身的修复,还要工程技术人员对桥梁的修复。
6.总结
综上所述,桥梁作为城市最为重要的组成成分,要拥有更好的减隔震能力,这就需要研究人员和设计人员在实践中更好地去完善减隔震技术。在人员进行具体地震分析的时候,要分类,根据地形和车流情况选取更为合适的减隔震装置,做到对桥梁最好的保护作用。这种新型的减隔震技术不同于传统技术,它是通过隔震装置来改变地震对桥梁的影响,是更加有效的防震技术。
参考文献
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论文作者:王伟,张林江
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/7
标签:桥梁论文; 支座论文; 技术论文; 装置论文; 结构论文; 阻尼论文; 橡胶论文; 《防护工程》2018年第22期论文;