桥梁的减震设计研究

(四川省达州市交投集团公路规划勘察设计有限公司， 四川 达州 635000)

0 引言

桥梁工程的质量的一项重要衡量指标就是稳定性。如果桥梁的稳定性不够，桥梁的使用寿命就会缩短。对桥梁的稳定性造成影响的因素是很多的，比如，地震灾害是自然灾害，不可避免。如果地震的级别非常大，就必然会对建筑物的稳定性造成影响，桥梁工程也不例外，其稳定性必然会受到影响，甚至会导致造成桥梁垮塌事故。如果桥梁工程在施工过程中对稳定性设计没有得到高度重视，就会导致桥梁的稳定性不符合规定的抗震指标，投入使用后各种严重后果就会伴随而来，给人们的生活造成不良影响。这就需要桥梁的设计人员要注重桥梁的减震设计，保证桥梁稳定性的提高。

1 隔震减震技术所具备的优势

在过去，大多数桥梁结构的减震设计都是以克服构件的整体强度为主，也由此可以获得一定的抗震效果。这种减震设计方法可以确保地震的时候桥梁结构不会坍塌，使得局部的破损是不可避免的。这就说明传统的桥梁结构减震方法是存在着局限性的，桥梁的抗震性能也存在局限性。

根据建筑抗震的传统方法,抗震结构体系的建设主要取决于桥梁结构的承载能力和抗变形能力，以及消散的地震所产生的能量,它可以削弱地震对桥梁结构的影响。这种防震方法是被动的。地震是很难准确预测。如果地震释放的能量超过桥梁结构的约束，则意味着抗震设计失败，地震强度会不断地变化，不同承载力和刚度的桥梁结构，地震的影响也会发生变化。如果强度非常大的地震，仅仅依靠桥梁结构的承载力和刚度是不能起到很好的抵抗作用的。

一些施工单位对桥梁结构的强度过于强调，使得建筑成本增加了，必然会对结构设计的审美效果产生一定的影响。所以，桥梁建设人员在桥梁设计中，就要重视桥梁结构的阻尼方法设计，使得地震过程中桥梁的构件不会遭到破坏。也就是说,做好桥梁结构的减震设计，就是通过采用隔离装置进行桥梁的防震设计，保证桥梁不会受到地震的影响。

桥梁结构的减震技术的优点是能够很好地控制地震强度。由于地震，整个桥梁结构都处于不稳定状态。因此，桥梁结构的减振技术需要考虑的关键问题是使桥梁结构保持稳定的状态。采用减震技术，要做到科学有效地应用。在桥梁结构上安装震动控制结构，以提高其抗震性能。桥梁结构本身就具有一定的抗振动性，结合控制机制的使用，产生的动力荷载具有较强的抗震性能，从而降低了桥梁结构的动力，降低了桥梁结构对地震的响应。

2 桥梁的减震设计要点

桥梁结构设计中应用减震技术，可以提高桥梁的抗震能力，保证桥梁的安全，而且技术成本低。减震设计中，需要考虑的重点问题就是让不具有承载力的桥梁结构构件可以发挥耗能的作用。通过摩擦的作用或材料的变形,地震能量将会消散,所以桥梁的主体结构受到地震的响应就会降低,这有效控制地震力，还可以避免桥梁结构上遭到破坏。桥梁的减震设计中需要重点考虑的问题具体如下。

2.1 桥梁的减震设计中需要遵循的原则

其一，桥梁的减震设计中需要遵循减震设计的原则。从桥梁减震角度进行分析，桥梁的整体结构都要符合设计要求。在桥梁结构设计之前，要将设计简图制定出来，分析地震作用下能量传递的途径，还要做出计算。在桥梁结构设计中，让刚度不均匀分布，就可以使得桥梁结构的承载力有所保证，防止薄弱部位在地震的作用下遭到破坏。桥梁结构的承载力提升了，变形能力和耗能情况就会减少。

比较理想的桥梁结构设计是桥梁直，各墩高度没有很大的差距。如果是弯桥或斜桥，当地震产生的时候，桥梁结构的反应是非常复杂的。墩高不相等，就必然会使得桥墩的刚度发生改变。

其二，桥梁的减震设计中需要重视节点减震设计。节点是连接桥梁的桥墩和盖梁的构件，主要的作用是力的传动，确保整个的桥梁结构都能够发挥应有的功能。节点对桥梁的整体结构起到保护作用，作为保护组件，在桥梁结构中，如果墩柱的刚度和盖板梁的刚度较近，桥梁结构由于侧向力的产生，使得桥梁的核心部位的箍筋受到较大的应力，节点的刚度容易退化，受力面会导致混凝土在关节核心区域的剪切破坏，也会导致桥墩的重新分布减少，增加桥墩底部的弯矩，迅速达到屈服状态，桥梁整体结构的横向抗震能力就会有所降低。

2.2 在桥梁结构上安装阻尼结构器

桥梁配备了低水平的摩擦阻尼结构，作用是将地震输入的能量耗散到桥梁结构中，使桥梁的主体结构在地震作用下不会被破坏。桥梁结构的阻尼是弹性地震的响应。随着桥梁结构阻尼比的增大，桥梁结构将产生一段自振周期，且周期更长。此时，桥梁结构对地震的响应就会有所降低。地震对桥梁结构的振动和桥梁结构本身的振动都会对桥梁结构造成破坏。桥梁结构的阻尼能够有效地减少这种共振反应。桥梁结构使用不同的材料、不同类型的结构设计，所具备的抗振动特性也会有所不同，桥梁结构的阻尼也会发生变化。在设计桥梁结构中，通过安装阻尼结构可以增加桥梁结构的阻尼，从而吸收地震的能量传入到桥梁结构中，即使桥梁结构发生变形，变形幅度也不会很，桥梁结构不会因为地震严重受损。

2.3 在桥梁结构上使用具有高延性的构件

桥梁结构是否具有较强的抗震性能取决于其吸收地震能量的能力，这取决于桥梁结构的延性，即当桥梁结构的某一段从屈服处达到其最大承载能力时,就会产生变形。对桥梁结构对地震的响应进行分析，必须充分认识地震对桥梁变形的影响，变形能力是桥梁结构设计的核心内容。如果地震力已超过桥梁结构所能承受的力，应采取一些技术措施来提高桥梁结构的延性。强节点弱分量设计是比较有效的方法，使节点的承载能力超过连接构件，使桥梁的框架结构具有很好的塑性，对梁端设计过程中，桥梁结构的变形性也会有所增强。

3 结束语

综上所述，桥梁工程是基础工程，桥梁质量关乎到社会的发展进程。保证桥梁质量，提高桥梁的稳定性，可以确保人员和车辆顺利通行。所以，桥梁工程的设计中，要保证设计质量，也是对车辆运行安全和人民生命财产安全的保证。桥梁遭到破坏的重要影响因素就是地震，能够引发灾难性的后果。所以，为了避免地震引发桥梁的损坏，在设计桥梁工程的过程中就需要采取一些减震措施，以保证桥梁抗震结构能够维护桥梁的安全稳定性，保证人员和车辆的通行安全。

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