公路桥梁设计中隔震设计的探讨

李建玲

摘 要：公路桥梁作为现代城市化建设过程中的最主要的基础设施，公路桥梁具有很强的社会公共性，在其建设的过程中投资的规模很大，并且其后期的运营养护管理工作也是具有一定难度的。作为危机管理系统的核心组成部分，公路桥梁工程是必须具备较高的抗震性能，因此，在桥梁设计的过程中进行有效的隔震设计是十分重要的，这样当地震来临时才能尽可能的降低经济损失。文章针对公路桥梁进行隔震设计的优势和重要性、公路桥梁隔震设计理论概述以及公路桥梁设计中的隔震设计措施三个方面的内容进行了详细的分析和探讨，从而详细的论述了如何做好公路桥梁工程的隔震设计工作。

关键词：公路桥梁；隔震设计；有效措施

1 公路桥梁进行隔震设计的优势和重要性

1.1 公路桥梁进行隔震设计的重要性

在公路桥梁工程的设计工作中，所谓的隔震设计指的就是在桥梁结构施工建设的阶段安装隔震器，这样桥梁结构在水平方向上就能够得到柔性支承，从而有效的延长结构在水平方向上的周期。另外，在公路桥梁的建设时还应安装阻尼器，从而有效的提升其阻尼效应，即使是发生了地震，也能够最大限度的降低地震的影响。近些年来，欧美等发到国家在研究公路桥的隔震设计工作中取得了很多的重大突破，而我国仍然处于刚起步的阶段，研究工作进行的也不够全面和系统，主要还都是借鉴国外的研究成果和经验。

1.2 公路桥梁进行隔震设计的优势

如果能够做好公路桥梁设计中的隔震设计工作，那么就能够更好的分解并改善各个结构支座间地震力分布情况，有效的保护了桥梁的基础部位，并稳定的支撑了桥梁的上部结构。公路桥梁设计中的隔震设计能够有效的调节横向刚度，能够预防桥梁结构出现扭转平衡的问题，当地震来临时，也能最大限度的降低地震力。设计桥梁工程的上部结构时，进行隔震设计能够有效的避免地震发生后桥梁上下部结构出现的超出建设弹性范围的问题，桥梁的局部部位也就不会轻易的发生变形了。

进行隔震设计时，工程项目的造价是不会增加的，而其抗震效能却是更好的，工程的质量也就得到了更充分的保证。隔震支座是我们最常采用的隔震装置，在正常的使用过程中，当结构出现形变或是外界温度变化时，隔震支座的形变是非常小的，这就为减少桥梁建设过程中的伸缩缝提供了方便。如果对公路桥梁进行了隔震设计，那么即使发生了很大的地震，我们对桥梁的维修也是很方便的，维修的成本很低，并且能够迅速的更换隔震设计和隔震装置。

2 公路桥梁隔震设计理论概述

2.1 隔震技术的原理

作为抗震方式近些年发展起来的一种新的趋势，隔震设计的最主要作用就是其不是抵抗地震而是减小地震的作用从而有效的保护桥梁的结构，并且增强桥梁的抗震能力。在传统的桥梁工程的设计和施工工作中，我们主要采用的是以提高桥梁结构的抗变形能力和整体强度的方法来提升其抗震效果的，而在进行抗震设计工作时，我们会设计柔性装置，那么就会大大的减少桥梁的主要结构构件与水平地面运动之间的关联性，这样当发生了地震后，主要的结构构件也可能不发生破坏性的损伤，桥梁结构的反应加速度是要明显小于地面的加速度的。同时还安装了阻尼器，那么就会消耗一部分地震产生的能量，从而大幅度的降低传到桥梁上部结构和隔震结构上的作用力。

2.2 隔震技术的特点

在桥梁设计中运用隔震技术，其不但能够在保证工程质量的前提下降低工程的造价，同时其还能具备更好的抗震性能，从而降低桥梁墩柱的延性需求，以起到保护桥梁墩柱的作用。另外，在上部结构中应用隔震措施，便能够有效的避免地震发生后桥梁下部结构出现超出弹性范围的问题，即使是那些难以修复和难以检查的地方，采用隔震措施也能够避免这些部位出现严重的非弹性变形。

2.3 桥梁隔震设计的主要原则

作为提升公路桥梁抗震性能的重要要求，在對其进行隔震设计工作时，我们应主要遵循以下的原则：（1）应确定桥梁是不是可以采用隔震设计，判断的依据应是以桥梁周期增长后系统能不能有效的提高地震时能量的吸收，如果某些桥梁地段是不应该采用抗震结构的，那么就不应进行施工。如果桥梁设计中安装了隔震装置，那么当地震发生后，桥梁的上部结构就一定会产生相对位移，所以，在地震后应修补相应的隔震装置；（2）如果对公路桥梁运用了隔震设计，那么就应保证桥梁的抗震性能是要高于采用普通抗震设计的桥梁的抗震性能的；（3）应尽可能的选择符合桥梁结构实际需求的并且结构较为简单的隔震装置，同时应用时应符合其力学性能的范围要求；（4）应详细的勘察并且研究桥梁的地基条件以及桥梁附近的地质环境，确保隔震桥梁附近的地质条件是足够坚实的。

3 公路桥梁设计中的隔震设计措施

3.1 隔震装置的设计工作

在隔震桥梁的抗震设计工作中，对隔震装置的设计工作是一项非常重要的内容，同时其也是隔震设计的核心内容。现阶段在桥梁的隔震设计中，弹性反应谱法是应用最为广泛的方法，但是在不同的国家其都是有着各自的规范的，如欧洲的规范、美国的规范和日本的规范，它们之间最主要的区别就是计算公式的差异，其具体就是指隔震装置的等效阻尼的计算和等效刚度的计算，而如果桥梁本身是不规则的或是其复杂的程度较高，那么我们通常的采用的方法都是时程法。

之所以弹性反应谱法能够得到最为广泛的应用，其主要有两个方面的原因，一是其施工时的计算更为简单；二是其更加接近于现有的规范计算方法，更易被行业接受，在计算的过程中，我们应认识到所计算的隔震装置的等效阻尼和等效刚度与地震发生过程中的隔震装置的最大变成程度是密切相关的，那么其与整个桥梁的地震响应程度就也是有一定关系的，因此，进行隔震设计时我们采用的弹性反应谱法也应是不断完善的。在实际的计算工作中，我们是无法采用直接的公式来实现目标的，这就要求了设计人员应能够准确的预估出地震发生时桥梁结构的响应程度，并且当地震发生后，那么有丰富经验的工程师就能够制定出初步的设计方案，之后采用时程分析的方法来确认方案是不是合理的。

3.2 细部构造的设计

在公路桥梁的隔震设计工作中，附属结构所发挥的作用也是十分重要的，主要包括伸缩缝、限位装置以及防落梁装置等附属结构，在对它们进行了相应的动力时程分析和震害调查和分析后，我们认为这些细部构造对桥梁的隔震效果以及结构动力响应程度都是有着直接的影响的，然而实际的情况却是，很多设计人员都忽略了对细部构造的设计工作，认为其是次要的，同时计算附属结构时所采用的方法又是较为复杂的，在设计细部构造时应具备良好的连续性。

4 结束语

通过以上的论述，在我国社会主义市场经济体制逐步完善的新形势下，我国城市公路交通事业的发展是十分迅速，桥梁工程是城市现代化设施的重要组成部分，而要想充分的保证桥梁结构的整体质量，就必须做好其隔震设计的工作，我们可以适当的借鉴国外的一些先进的技术和经验，不断的改进我国桥梁设计的隔震设计工作，充分的提升公路桥梁的抗震性能。

参考文献

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