分析桥梁设计中隔震设计要点

吴军军，李大明，张培贤，刘 宁

(山东中咨公路咨询设计有限公司，山东 东营 257091)

分析桥梁设计中隔震设计要点

吴军军，李大明，张培贤，刘 宁

(山东中咨公路咨询设计有限公司，山东 东营 257091)

针对桥梁设计中隔震设计要点和对桥梁工程震害进行分析，结合这些内容，探讨了隔震设计过程中，隔震设计主要内容，最后结合相关案例，对隔震设计进行深入研究。

桥梁设计；隔震设计；震害

1 桥梁设计中的隔震设计

1.1 隔震设计原理

(1) 适当延长桥梁结构的自振周期，进一步降低震害所带来的干扰，使用隔震设计，促使桥梁原有的自振周期得到有效改变，进一步避免震害发生时，桥梁结构自振周期和地震周期吻合而产生结构共振。

(2) 适当提高桥梁结构的阻尼，通过提高阻尼装置，进一步增大桥梁结构阻尼，当震害发生的时候，将桥梁地震力被迅速分散，进一步降低地震带来的影响。

(3) 分散桥梁结构水平地震，因为水平地震所带来的干扰比较大。

1.2 隔震设计的技术特点

在进行桥梁设计过程中，隔震设计的主要目的在于为桥梁结构构件设计提供一定保障，促使其具备一定的弹性和塑性。在隔震设计过程中国，除了使用柔性支柱，还需要对桥梁上部或者下部结构单独设置隔震措施，从而完成对结构的保护，以防止结构构件被损害。对于隔震装置而言，其属于隔震设计中的基础性内容，进行隔震设计过程中，需要对隔震装置中的等效刚度和等效阻尼进行详细计算，然后结合计算结果，对隔震装置进行科学选择。其中的附属结构同样属于隔震设计的基础性内容。在对附属结构进行具体设计过程中，一定要确保细部设计足够精细化，进一步确保隔震装置对震害带来的较高反应能力。在桥梁的附属结构设计过程中，必须确保细部设计足够精细化，从而确保隔震装置对震害具有较高的反应能力，其中的附属结构主要有限位装置和伸缩缝装置以及防水落梁装置等。

1.3 隔震设计的原则

进行实际的隔震设计之前，一定要提高对桥梁区域地质条件、地质状况等的分析，提高重视力度，保证隔震设计的有效性和适应性。初次进行隔震设计时，需对桥梁项目做全面考察，明确桥梁实际服务年限，然后结合已有的桥梁设计方案，对各个结构的基本情况进行深入分析，最终选择出比较合适的位置，促使隔震设计应用得以完善，防止出现隔震设计作用难以发挥的现象。当隔震设计明确之后，需进一步增加桥梁的整体抗震能力，对抗震装置进行合理选择，遵循适宜原则，促使隔震结构和桥梁之间存在较高的匹配度，并且充分满足桥梁结构的力学性能需求。当地震灾害据结束之后，开展隔震设计之后，因为震害问题的影响，可能会导致部分结构出现一定的位移。需进一步对桥梁结构做出调整，确保桥梁具有一定安全性。

2 隔震设计主要内容

2.1 隔震装置

对于隔震装置而言，其在隔震设计中，属于一项关键性因素。目前广泛使用的两种隔震设计方式有：弹性反应谱设计和及时成苗分析法。针对这两种设计方式，不同国家有着不同的规范，在计算公式上也有所不同，存在一些公式所使用的是隔震装置等效刚度，还存在一些公式所使用的则是隔震装置等效阻尼。在进行实际设计过程中，需结合实际情况对不同计算公式进行选择。因为桥梁对地震反应以及地震装置振幅具有一定联系，对地震装置进行具体设计过程中，需要对最大振幅进行进一步考虑，再这一基础上，选择科学的设计方式。如果结构较为复杂，或者存在不规则桥梁隔震装置，在具体设计时， 可有对时程分析法进行使用，这种方法具体实施过程中，技术人员需对其弹性作出进一步计算，对弹性产生变化的范围作出科学分析，通过这种方式保障隔震装置具备较为良好的弹性。针对弹性反应谱法的使用而言，这种方式在具体计算过程中相对简单，在实际操作时也十分方便，规范性强，因此被广泛应用在桥梁隔震设计当中。

2.2 附属结构

隔震装置是用来隔震的，但是却难以实现彻底的隔震，使用时，需对一些附属结构进行设计，其属于一种附属设备，为隔震设计提供良好的附属效果。当下，有大部分设计师还没有意识到，对于附属结构而言，若进行细部位置的设计，在进行具体计算时相对复杂，有可能会引发桥梁结构隔震效果下降，降低隔震反应能力。从实践经验中发现，对桥梁进行具体隔震细部结构进行设计过程中，要求其具备较强的连续性。针对桥梁而言，对于地震相应计算方式而言，需对其作出进一步优化和改进。

3 案例分析

以某工程为例，桥梁全长为188 m，本桥梁所使用的施工技术是高度等宽预应力混凝土连续箱式设计方式。对这一方式进行使用，所设计的结构对高度尺寸的要求为50 m、87 m、50 m，这种情况下，可以设置4.8m的桥梁高度，而其跨中则为2.3 m，这时所设计的箱梁混凝土则控制在19.2 m，确定桥梁底板的厚度为0.3～0.75 m。桥梁中主桥墩选配的混凝土强度等级为C30，然后技术人员直接将桥墩设计成1.5 m。对于这一类型的桥梁，为其选择弹性支撑方式，对桥梁结构之间所存在的相互作用作出模拟，然后对结构具体尺寸进行设计，最后合理布局。

4 结束语

在进行桥梁设计过程中，隔震设计具有较高的重要性，尤其是对现代桥梁的设计。针对桥梁工程而言，对隔震技术进行使用，能够有效降低地震灾害对桥梁带来的破坏。当下，我国隔震设计方面的理论和实践技术均不够成熟，但是经过相关业内人士的不断研发，促使隔震技术在桥梁防震技术中发挥的作用越来越大。

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[2] 王荣华. 岩溶区桥梁桩基勘察与设计要点分析[J]. 铁道工程学报,2012,(9):53-58.

[3] 张建国. 桥梁搭板设计及构造要点分析[J]. 交通世界,2017,(7):100-101.

U442

C

1008-3383(2017)10-0136-01

2017-08-01

吴军军(1985-)，男，工程师，研究方向：桥梁工程。