探析桥梁设计中隔震设计的重要性

王晓宁

中交铁道设计研究总院有限公司

摘要:近年来，在我国城市化进程与交通事业迅猛发展的带动下，也使公路桥梁建设项目日渐增多。桥梁设计中的隔震设计不仅是建设施工的重点，更是桥梁水平柔性的基本保证，是桥梁设计的核心与关键点。为此，在充分了解与掌握桥梁设计中隔震设计的特点和原理基础上探讨其重要性，希望可以进一步提升我国的桥梁建筑设计水平。

关键词:桥梁设计；隔震设计；重要性

伴随我国社会经济的不断提升，公路交通业也随之快速的发展，所以桥梁对于城市的发展所发挥的作用是非常突出的。桥梁是危机管理中非常关键的组成部分，桥梁抗震性的有效提升，能够良好地控制与降低地震所带来的巨大损失。在桥梁隔震设计中，不仅需要设置隔震装置，还需要设置阻尼器，使之在阻尼反应中有效降低地震威力，由此改善震后产生的结构布局影响，同时也具有良好的支撑效果。

1.桥梁设计中隔震设计的特点和原理

1.1隔震技术所具备的特点与运用

为了使桥梁使用的期限可以更长一些，需对桥梁安装相应的隔震装置，以此可以保证桥梁在地震当中，具有超强的对于地震的缓释能力，所以为了让其在地震到来的时候承载各种冲击，并同时最大程度的防止桥梁自身结构的主体遭受损坏，需建设一个完善实用性强的主体结构。在桥梁结构的隔震设计过程中，需确保其本身的设计具备合理性及稳定性。在实际项目的施工过程中，可以更加显著的提升构件使用的寿命，减少由于地震所形成的安全隐患问题。为了让桥梁拥有好的隔震作用，可采用一些辅助性的方法来提升桥梁结构的延伸性，但一旦地震到来的时候，会因本身结构的弹性在变形的范围中会很难复原，如此便需通过辅助性的构件来尽量降低弹性形成变化所形成影响。

1.2桥梁隔震设计原理

桥梁隔震设计其原理是以抗震设计为基础的设计方法，其最终的目的并不是为了抵抗地震，而是降低地震对于桥梁结构所形成的伤害，如此需加设柔性好的支柱，降低桥梁各结构间水平运动的相关性，，让地震在来临以前就可以通过加速度的相应作用，降低地震冲击对桥梁结构所形成的破坏。桥梁设计过程中，通常会应用阻尼的设计方法，对地震所形成的能量给予相应的消耗，利用对自身所携带的冲击力进行缓解，确保桥梁上部结构可以获得固定。隔震设计原理是最大程度的消耗掉地震所带的能量，并同时延长桥梁结构使用的期限。在桥梁设计的过程中对隔震的设计需不断的加强，需以合理性、科学性让各构件均都具备充足的弹性及可塑性。在桥梁的设计当中，需运用隔震的技术以此防止地震以后使桥梁下部的结构损坏瘫痪无法使用，并同时对非弹性变形的问题进行检查和修复，由于隔震设计其所具有的抗震性非常强，使桥梁的墩柱具备自我保护的能力，降减了桥梁本身的可延性。对于各隔震支座其屈后刚度进行对比，可利用相应的运算公式来选取最为合适的桥梁隔震设计。屈服力运算的公式是，公式当中，代表的是支座动摩擦的系数，W代表支座恒载反力。所以需通过屈前刚度与屈后刚度来选择最为适合的隔震设计方案。屈前刚度，代表的是设计位移。屈后刚度计算公式是,R代表的是支座隔震的半径。所以由此可计算得出支座体系其隔震周期为，g代表的是重力加速度[1]。

1.3桥梁隔震设计的原则

为了提升桥梁自身结构的抗震能力，需对桥梁隔震设计予以高度的重视，并同时在设计的过程中遵从相应的原则：1）针对桥梁建设所在地区，需实施实地勘查，保证桥梁的使用寿命可以最大程度地延长，且不会使隔震能力有所影响，结合实地的勘查可以知道此桥梁结构是不是适合应用隔震技术，如不进行勘查就施工很可能会导致整体桥梁的防御能力下降，使抗震技术的实施受到不同程度的影响；2）尽管采用的是隔震技术，但这并不是可以完全的能抵抗地震，其还需要有别的辅助性条件；3）在选择隔震装置的时候，需遵从力学的原理，让其具有简单便捷的结构；4）地震到来之时，桥梁结构中设置的上部结构，会发生不同程度的位移，所以在地震后，需对其实施相应的修复操作；5）在设计隔震的初期，需结合本地区的实际地质情况，实施对地基的夯实，以此确保隔震技术可以得到良好的应用。

1.4桥梁隔需设计的措施

在桥梁设计中隔震的设计中，需根据隔震装置，来相应的制定设计的内容，其重点围绕的关键性内容包含：隔震装置的设计与结构构件的相关设计。然隔震装置其设计是隔震设计的核心。针对形状不合理并且复杂感强的桥梁，可以利用时程法来实施设计。弹性反应谱法属于现时期隔震设计当中应用比较广的方法，由于其本身的计算方法简便，可在地震到来的时候，形成最大的形变，以此承受地震对桥梁结构所形成的损坏。现实当中，隔震设计重点所用的是弹性反应谱法主要是因为其自身是动态的系统，将其引进计算公式当中，可促进勘查人员获得地震所受到的影响级别，且工程师还可结合经验，设计出针对性强的隔震设计方案，让其应用性更加合理。在桥梁设计中隔震设计过程中，通常其附属结构需具有合理性，通过分析桥梁装置和限位装置及对地震的作用可以知道，附属构件其设计的好与坏会对桥梁的整体抗震性形成直接性的影响，并同时对动力响应的效果也会形成不同程度的影响。所以要求设计的相关人员需对附属结构提高认识，并以主体结构设计的要点为基础，获得桥梁抗震性能。工程师在对附属结构进行设计的时候，需确保细部结构的连续性[2]。

2.桥梁设计当中隔震设计的重要性

2.1桥梁设计当中隔震装置的重要性

在现时期的桥梁隔震设计当中隔震装置突显得非常重要，所以需通过先进现代化的隔震装置来支撑桥梁整体结构的运行，让桥梁上部结构可以良好的对地震时形成的位移有效的应对自如，并且降低桥梁后续的养护所形成的费用。在桥梁使用的功能获得保证以后，需通过阻尼器的安装来降减地震对于桥梁所形成的损坏。从21世纪开始至今，各个国家对桥梁隔震设计的相应研究已有了显著的成果，但我国却处在发展时期，所以需通过借鉴一些国外工程的实际案例来提升我国桥梁隔震技术。

2.2桥梁设计当中隔震技术优势应用

桥梁隔震的设计优点表现在很多方面，重点包括以下几方面，即：1）桥梁隔震设计的重点是对抗震装置实施合理的优化和改进，以此种方法和手段，不但能够减少工程的整体造价，并且还能够让桥梁质量获得一定的保障；2）对桥梁的不平衡方向进行调整，处理扭力平衡的相关问题，并同时降低地震来临所形成的冲击力；3）桥梁隔震的设计能够有效充分的保护好桥梁结构的基础，提升桥梁整体的承载力，在地震所形成的冲击力不断降低以后，可利用各支座相互间的承载力度来缓解；4）地震发生以后，桥梁上下部位的结构有可能会产生超出弹性标准的变形，为了防止这一情况的出现，需通过使用隔震装置，来降低桥梁结构变形的产生[3]。

3.结语

总体来说，桥梁建设是城市设施中非常重要的构成部分，为了让桥梁的使用期限与抗灾的能力可以更长久地发挥作用，便需对桥梁隔震设计加大重视程度。我国现时期隔震技术发展的还不十分成熟，所以需要不断地引进与借鉴发达国家的一些先进经验，由此促进我国桥梁整体抗震性的显著提升，在促进公路交通事业持续有序发展的同时，也可以快速提升桥梁设计与建设水平。

参考文献:

[1]刘可.论桥梁设计中隔震设计的重要性[J].科学技术创新,2014(25):55-55.

[2]王翰哲.桥梁设计中隔震设计的重要性分析[J].交通世界,2017(11):88-89.

[3]王晓伟.桥梁设计中隔震设计的重要性分析[J].建材发展导向,2017,15(18):155-155.