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市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)分析
摘 要:隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,交通運(yùn)輸業(yè)范圍的不斷擴(kuò)大,橋梁在城市發(fā)展及城市形象中 的作用也越來(lái)越重要,因此,加強(qiáng)橋梁抗震性能的設(shè)計(jì)非常具有研究意義。文章主要分析了市政橋梁設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì),以供參考。
關(guān)鍵詞:市政橋梁;隔震設(shè)計(jì);應(yīng)用
1 引言
市政橋梁工程作為城市交通基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分,在安全性、可靠性方面有著很高的要求。一般而言,橋梁建筑在設(shè)計(jì)施工時(shí)均需要考慮隔震設(shè)計(jì),而市政橋梁往往處于當(dāng)?shù)爻鞘薪煌ㄟ\(yùn)輸樞紐部位,來(lái)往通行車(chē)輛多,載荷大,對(duì)隔震設(shè)計(jì)的要求也就格外高。在設(shè)計(jì)市政工程橋梁時(shí),需要全面考慮隔震效果和橋梁工程各方面性能的聯(lián)系,全面提升市政橋梁基本性能,避免安全事故的發(fā)生。
2 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)概述
隔震設(shè)計(jì)技術(shù)是一種新型的抗震方式,主要減少地震的影響力,進(jìn)而對(duì)橋梁等進(jìn)行有效的保護(hù)。所謂的隔震設(shè)計(jì)技術(shù),主要是在橋梁整體構(gòu)造中,放人一個(gè)柔性裝置,進(jìn)而利用該裝置,將橋梁與地面之間的聯(lián)系降到最小的范圍之內(nèi),進(jìn)而保障地震發(fā)生之后,橋梁中的相應(yīng)構(gòu)件不會(huì)受到地震破壞力的影響,產(chǎn)生相應(yīng)的損害現(xiàn)象。
在以往的市政橋梁工程設(shè)計(jì)中,主要是通過(guò)增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的抗壓能力、提升橋梁的整體質(zhì)量,以減少地震對(duì)市政橋梁所帶來(lái)的破壞。但在這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,大大增加了工程的成本,并且抗震效果并不十分理想,只能小幅度減少地震的影響力和破壞力。而在隔震設(shè)計(jì)中,通過(guò)橋梁主體結(jié)構(gòu)中的柔性裝置,將橋梁主要結(jié)構(gòu)與地面之間的關(guān)聯(lián)最大限度減少。如此一來(lái),當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候,就可以最大限度減少地震的影響力,進(jìn)而使得橋梁主體結(jié)構(gòu)不會(huì)受到損傷,或者受到極小的損傷。同時(shí),在隔震設(shè)計(jì)的過(guò)程中,還可以安裝阻尼器,以阻擋地震過(guò)程中所產(chǎn)生的能量,進(jìn)而對(duì)橋梁進(jìn)行了有效的保護(hù)。
3 市政橋梁隔震設(shè)計(jì)的突出作用
隔震設(shè)計(jì)是加強(qiáng)市政橋梁抗震能力的重要載體,通過(guò)科學(xué)適當(dāng)?shù)母粽鹪O(shè)計(jì),市政橋梁抗震性能得意顯著提升,從而使得在地震情況下橋梁的安全性水平得以保證,達(dá)到預(yù)訂目標(biāo)。隔震設(shè)計(jì)在市政橋梁工程設(shè)計(jì)中的突出作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1 隔震設(shè)計(jì)對(duì)市政橋梁的整體剛度的影響
經(jīng)由隔震設(shè)計(jì),市政橋梁的整體剛度得到改善,尤其優(yōu)化了水平方向受力情況,使得水平方向力學(xué)穩(wěn)定性有所提升。此外,隔震設(shè)計(jì)使得橋梁抵御地震災(zāi)害的能力有所提升,降低地震對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響,保護(hù)市政橋梁在較低烈度地震情況下不受?chē)?yán)重?fù)p害。隔震設(shè)計(jì)的又一大優(yōu)點(diǎn)是,使用隔震設(shè)計(jì),可在同等成本前提下,使得橋梁建筑安全性大幅提高,也就是說(shuō),如果要達(dá)到同等安全水平,使用隔震設(shè)計(jì)的橋梁工程成本會(huì)更低,有利于橋梁工程的成本控制。
3.2 隔震設(shè)計(jì)對(duì)市政橋梁基礎(chǔ)性控制的影響
隔震設(shè)計(jì)有助于強(qiáng)化市政橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性,提高橋梁建筑的承載能力,當(dāng)發(fā)生地震時(shí),隔震設(shè)計(jì)可以使震動(dòng)的能力迅速衰減,減少地震對(duì)橋梁建筑結(jié)構(gòu),特別是底座的影響,從而達(dá)到保護(hù)作用。
3.3 隔震設(shè)計(jì)在減少市政橋梁建筑潛在彈性受力方面的作用
應(yīng)用隔震設(shè)計(jì),市政工程橋梁工程中潛在的彈性受力得到有效規(guī)避,使得橋梁建筑實(shí)際受到的彈性受力降低到橋梁建筑允許的范圍內(nèi),防止因?yàn)閺椥允芰^(guò)大導(dǎo)致橋梁建筑發(fā)生坍塌事故。隔震設(shè)計(jì)的彈性保護(hù),一般應(yīng)用于上下結(jié)構(gòu)內(nèi),從而使得市政橋梁的防變形能力得到強(qiáng)化。
4 市政橋梁設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用
4.1 市政橋梁工程的隔震設(shè)計(jì)
在對(duì)市政橋梁工程進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須要以工程的實(shí)際情況作為出發(fā)點(diǎn),切實(shí)結(jié)合橋梁工程的特點(diǎn),進(jìn)行有針對(duì)性的隔震設(shè)計(jì)。具體來(lái)說(shuō),在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)注意以下兩方面:一方面,在進(jìn)行市政橋梁隔震設(shè)計(jì)過(guò)程中,雖然通過(guò)該技術(shù)具有極高的減震效果,可對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的保護(hù)。但是該技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中,具有規(guī)定的服務(wù)范圍,并不是所有的橋梁工程均可使用。因此,在對(duì)橋梁工程進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)之前,必須要對(duì)橋梁工程進(jìn)行詳細(xì)的勘察,尤其要加強(qiáng)隔震設(shè)計(jì)可行性分析,確保隔震設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮其效用和價(jià)值;另一方面,在對(duì)橋梁工程進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須要選擇最佳的隔震方式,以進(jìn)一步提升橋梁的抗震性能。否則,一旦隔震方式選擇失誤,就會(huì)降低其抗震性能。因此,在進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)之前,必須針對(duì)影響隔震性能的人文環(huán)境、自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境因素展開(kāi)詳細(xì)的調(diào)查和分析,并根據(jù)調(diào)查結(jié)果,選擇最佳的隔震方式。
4.2 隔震裝置的設(shè)計(jì)
在橋梁工程隔震設(shè)計(jì)過(guò)程中,隔震裝置設(shè)計(jì)是其核心內(nèi)容。在具體進(jìn)行隔震裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須要結(jié)合橋梁工程中的設(shè)計(jì)要求,科學(xué)、合理選擇隔震裝置,確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。目前,我國(guó)在對(duì)市政橋梁工程進(jìn)行隔震裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程中,主要是能利用彈性反應(yīng)譜法進(jìn)行計(jì)算。在具體應(yīng)用的彈性反應(yīng)譜法進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中,必須要對(duì)隔震裝置在地震過(guò)程中出現(xiàn)的變形程度進(jìn)行充分的考慮。這主要是因?yàn)?,受到地震破壞力的影響,隔震裝置也會(huì)發(fā)生一定程度的變形,而隔震裝置的變形程度,則會(huì)直接影響到整個(gè)橋梁工程對(duì)地震的相應(yīng)程度。因此,在利用彈性反應(yīng)譜法進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候,必須要對(duì)其給予足夠的關(guān)注;另一方面,在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候,由于不會(huì)直接采用公式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行表示,因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行驗(yàn)算的時(shí)候,必須要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)地震的相應(yīng)程度給予準(zhǔn)確的掌握,并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的預(yù)估。同時(shí),工程是還要在計(jì)算過(guò)程中,結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn),對(duì)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行判定,并在此基礎(chǔ)上利用時(shí)程對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證,看其隔震設(shè)計(jì)方案是夠科學(xué)、是否合理。
4.3 細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在市政橋梁隔震設(shè)計(jì)中,橋梁的限位裝置、伸縮縫、防落梁裝置等細(xì)部結(jié)構(gòu),也發(fā)揮著重要的作用,并對(duì)隔震效果產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。因此,在進(jìn)行橋梁工程隔震設(shè)計(jì)中,必須要關(guān)注和重視細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先,因?yàn)闃蛄汗こ痰母綄俳Y(jié)構(gòu)、附屬構(gòu)件相對(duì)比較多,在對(duì)其進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須要確保隔震設(shè)計(jì)與每一個(gè)部分相匹配,才能從整體上提升橋梁工程的抗震性能;其次,在進(jìn)行細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須要對(duì)地震產(chǎn)生的原因、地震能量等進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合其他因素,最大限度減少隔震設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的偏差;最后,在對(duì)橋梁工程進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須要以長(zhǎng)遠(yuǎn)使用為出發(fā)點(diǎn),確保橋梁工程長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定性。
5 市政橋梁隔震設(shè)計(jì)的安全性控制
市政橋梁隔震設(shè)計(jì)其根本目的是為了提升橋梁建筑的安全性水平,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
5.1 防變形控制
市政橋梁在使用周期中面臨的一個(gè)重要安全風(fēng)險(xiǎn)是結(jié)構(gòu)變形。強(qiáng)化變形控制,減小橋梁結(jié)構(gòu)變形是橋梁隔震設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。隔震設(shè)計(jì)通過(guò)在橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用適當(dāng)?shù)母粽饦?gòu)件或隔震裝置,降低橋梁各環(huán)節(jié)間的聯(lián)系性,可以降低地震對(duì)橋梁整體的破壞,但卻帶來(lái)了橋梁結(jié)構(gòu)變形的問(wèn)題,所以在橋梁隔震設(shè)計(jì)中必須高度重視防變形控制,在降低地震破壞性的同時(shí),保持橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
5.2 防破壞控制
在進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)工程施工地點(diǎn)的環(huán)境、條件進(jìn)行全面研究、分析,對(duì)地震可能造成的破壞后果有個(gè)較為清晰、明確的預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上在進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì),提高橋梁的防破壞控制能力。
6 結(jié)束語(yǔ)
總之,必須要充分結(jié)合橋梁工程隔震設(shè)計(jì)原則,從細(xì)部結(jié)構(gòu)、隔震裝置等方面,加強(qiáng)橋梁工程的隔震設(shè)計(jì),進(jìn)一步提升橋梁工程的抗震性能。
參考文獻(xiàn):
[1] 趙文.市政橋梁設(shè)計(jì)中減隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].綠色環(huán)保建材,2018(5).
[2] 施啟悝.市政橋梁設(shè)計(jì)的安全性和耐久性分析[J].建材與裝飾,2018(1).
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