减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析

蓝航

摘要：目前，减隔震技术作为一种结构调节技术正在推广和应用。本技术通过将减震隔离装置与阻尼装置相结合，能控制桥梁结构的位移反应，有效的减少地震能量传入到桥梁结构中。减震技术的高性能安全系数也获得专业人士一致认同，并大量应用于桥梁建设中。基于此，本文将采用理论分析的方法来研究在于如何更好地应用减隔震技术在桥梁结构设计中，更好的提高桥梁力学性能。

【关键词】减震技术;隔震技术;桥梁结构;桥梁设计;粘性阻尼器

在过去的几年里，人们的经济和社会经历了快速的发展，桥梁建筑使人们的生活越来越便捷，人们对正在架起的桥梁建筑的质量要求更高。本文介绍减隔震技术在桥梁结构设计中应用的基本原理及必要性，以及相关的使用配件，如振动滑动摩擦支座的应用、铅芯橡胶支座的应用、梁间连接器的应用等方面，为相关人员提供技术参考。

1.减隔震技术的设计原理

不难从字面上理解，减隔震技术可以实现减震和隔震的设计目标。总体来说，就是通过特殊改变建筑的设计结构，来阻挡地震的能量，避免地震进一步的传播下去，符合力学设计原理。

与传统的桥梁结构减少震动能量的阻尼技术相比，减隔震技术具有更特殊的结构类型，比如说：在发生地震灾害时，桥梁结构能够吸收和缓冲地震能量，这是因为，阻尼技术与隔震技术的相互作用可以有效地防止桥梁结构的破坏从而大大提高桥梁结构的可靠性、稳定性。在设计桥梁结构时，必须通过力学性能来优化桥梁的抗震性能。为达到这一目的，需要在设计层面对此进行改变，可以扩大桥梁的结构循环通道，将通道与震动传播路线分隔开来，通过这种方式，可以减少所有震动对桥梁结构的不利影响。

减隔震技术可以分为建筑隔震和建筑减震两个方面，所谓建筑隔震是指即在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由叠层橡胶隔震支座组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减小输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求;而建筑减震（结构消能减震技术）是指在结构物某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接件）设置耗能装置，通过该装置产生摩擦，弯曲（或剪切、扭转）、弹塑性（或黏弹性）滞回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。

2.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用必要性

当地震发生时，地震的力量会破坏桥梁的基础结构，如果情况严重，甚至可能会导致支柱断裂和桥梁倒塌。这给人类的生活带来很多威胁，比如说城市生活、交通、通讯、供水、供电等方面，都会带来不便和危险，当桥梁被摧毁时，会严重威胁我们的生命财产安全。

因此，有关人员在设计桥梁结构时必须保持严格的工作态度和科学设计方法以确保桥梁建设的质量。在桥梁设计中应用减隔震技术是指，甲板可提供水平支撑，以延长甲板节点在水平方向的循环计算设计包括减震器，这样的话，将减少地震对桥梁的不利影响。同时，绝缘结构设计优化了桥梁各部分结构的地震应力，减震抗震隔震在桥梁结构设计中的横向刚度的调节会使桥梁在平衡扭转方面更加有效。从而最终减少地震对桥梁结构的破坏性影响，提高桥梁结构的抗震性。综上所述，在桥梁结构的设计中应用抗震技术是至关重要的。

此外，有些桥梁虽然在强度上能够承受地震的振动力，但由于桥梁上部、下部结构联结不牢，整体性差，往往会造成桥梁上部和下部结构间产生过大的相对位移，从而导致桥梁破坏。

3.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用

在桥梁施工中，采用隔震技术，使桥梁具有更好的抗震性能。因此，在设计桥梁结构时，必须采用隔震技术，提高桥梁稳定性，延长桥梁使用寿命。

地震对桥梁的破坏主要是由于地表破坏和桥梁受震破坏引起的。其中地表破坏有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等现象。地裂会造成桥梁跨度的缩短、伸长或墩台下沉。在陡峻山区或砂性土和软粘土河岸处，强烈地震引起的塌方、岸坡滑动以及山石滚落，可使桥梁破坏。在浅层的饱和和疏松砂土处，地震作用易引起砂土液化，致使桥梁突然下沉或不均匀下沉，甚至使桥梁倾倒。在坡边土岸或古河道处，地震则往往引起岸坡滑移、开裂和崩坍等现象，造成桥梁破坏。桥梁受震破坏是由于地震使桥梁产生水平和竖直振动，造成桥梁构件的损坏和破坏，甚至使桥梁倒塌。

3.1粘滞阻尼器的设计

传统的阻尼装置有两种形式，一种是摩擦阻尼装置，另一种是弹性阻尼装置。两者都有很大的使用优势。一般情况在底部使用，当桥桩最大变形时，这两个缓冲器的阻尼力最小，反之，当阻尼器的值为零时，阻尼力最大，这座桥的变形最小。如果环境温度发生变化，阻尼装置如果要变形的话，需要突破一定的阻力极限，故不易变形。桥梁结构变形时，它会承受变形过程中产生的应力，然后承受压力，从而提高桥梁结构的稳定性。粘滞阻尼在桥梁结构设计中的应用有效地防止上述情况的发生，可以产生减震隔震性能。

3.2摩擦摆式支座的设计

该设备的绝缘原理的特点：滑动摩擦支承滑动表面的结构是滑动表面上的曲面，这时振荡结构通过滑动摩擦降低地震能量，并将其转化为独立的桥梁结构零点能量，也就是时间差值的原理，增加了桥梁的振动时间。在地震中，摩擦支承的平面尺寸由支承的曲率改变，因此，一般来说，滑动摩擦轴承这个座位的平面相对变化量较大。考虑到上述特性，滑动摩擦支座被放置在一个合理的位置以达到隔震的目的。

3.3铅芯橡胶支座的设计

铅芯橡胶支座设计技术，广泛应用于桥梁结构的设计，人员需要在设计桥梁结构时，适当考虑到铅芯橡胶支座的结构特性在甲板结构中应力变化情况。该结构主要由层压橡胶制成，用于地震减震。为了提高桥梁整体结构的抗震性能，在胶粘剂支架上加入了铅芯材料。铅芯材料的力学性能优于其他材料，与层压橡胶一起使用时，橡胶支架的组合可以有效地提高了桥梁结构的抗震性。一般来说，该装置不受高剪切应力的影响，原始剪切刚度较大，具有高强度的抗疲劳性能和弹性，可以使桥梁长期保持稳定。铅芯在桥梁结构设计中应用橡胶支架还可以延长设备的使用寿命，达到稳定甲板结构的作用。

3.4梁间连接器的设计

使用这种装置可以提高桥梁的稳定，桥梁移位，通常是一个外部力的因素。桥间连接器的设计是为了减少地震传播。该装置提供了一种普遍的阻止震动的传播的功能，以下是功能介绍：桥梁和桥梁结构的安装使用，使保留槽充分发挥作用，通過减少桥梁结构在桥梁上的位移，提高了桥梁结构的稳定性。梁间连接器安装在桥的两侧，连接两个法轮，可以有效地防止梁的倒塌，并将倒塌的可能性降低30%。梁间连接器的设计，都需要专业的设计师进行精密的设计工作，由严格按照设计标准工作的专业人员保护。

4.结束语

综上所述，在桥梁设计中应用减隔震技术，需要按照减隔震装置的特点，确定装置的安装位置。通过阅读上述内容我们可以了解到，粘滞阻尼器在自由变形的过程中，不会对桥梁的结构造成影响，铅芯橡胶支座弹塑性能较强，可以长时间保持稳定。因此，工作人员可充分考虑上述内容，科学设计桥梁的结构，提升桥梁的抗震能力。

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