铁路桥梁支座减震技术研究

周万平

铁建中原工程有限公司 河南 郑州 450000

1 研究背景

我国近年来大力发展交通事业，其中铁路建设更是投入资金力度较大，我国铁路的总里程在持续的大幅度上升，目前就高速铁路的总里程已经达数万公里。由于铁路在建设中也会占用大量土地资源，为了节约土地资源，在高速铁路建设领域里运用了“以桥代路”的建设理念，如此便能够利用充分的空间位置并且还能够减少绕行，这不仅仅能够节约土地资源，还能够加快铁路的运输效率，符合我国铁路运输量大的特点，也能间接的为每年的春运等高峰提供便利。铁路桥梁建设已经成为国家铁路发展的重要策略，桥梁在线路所占的比例越来越大，目前保守估计已经有七成以上，随着其整体量的增大，其涌现出的问题也越来越多。为了提升铁路客运的安全性与舒适度，在进行铁路桥梁设计和建设的时候，无论是上部梁体，还是下部桥墩，甚至是基础均非常重视结构刚度的强化。但是刚化并不是完全有利于列车的安全与舒适性能，就抗震层面来说，过大的刚度会使地震所引发的后果更加恶劣，故有必要对铁路桥梁的减震性能进行研究，在本文中将针对支座减震技术进行探讨。

2 铁路桥梁支座设计要求

一．设计的时候不能完全只是考虑固定的桥梁自重以及车道荷载等显而易见的因素，还需要对一些特殊的情况进行考虑，例如地震与洪水等自然因素在设计的时候也应该考虑在内，以此避免超出荷载。若对此类特殊情况进行详细的考虑分析，那么灾害一经发生便会引发极为严重的后果。二.在参考静定结构的时候，必须要对钢轨、铁路、道床间的相互作用进行考虑，且要注意其荷载传递的形式为纵向。若在设计的时候不对其进行纵向传递考虑，那么在实际中可能会引发错位等问题，随即支座系统的效果便会减弱。三.在发生自然灾害、地震时，由于巨大推力的作用会使桥墩、桥跨存在移位变动。

3 在实际的运作过程中，铁路桥梁支座遇到的问题

虽然铁路桥梁支座运用了很长一段时间，但仍然存在着不少的问题，例举如下：一.支座螺栓是对支座进行固定的重要部件，但是可能在地震灾害中由于桥位错动产生的巨大力量而致使支座螺栓发生破坏，如此其使用性能便大打折扣，会导致出现上下盘错位，严重时会造成安全事故。二.桥墩等位置在地震中产生裂缝也是常见的现象，且有很多情况使裂缝过宽 ，甚至裂缝已经把桥墩贯穿，存在部分地区混凝土结构出现掉落或者崩塌，这会对桥梁的安全使用构成重大威胁，虽然桥梁检测技术已经广泛使用，但是这仍然不能完全保证桥梁使用的安全性，其依旧存在一定的隐患，不利于桥梁的持续运营。由此看来传统的桥梁抗震设计存在比较多的问题，针对此些问题必须对此进行科学的研究，并以系列的研究成果为基础，以此产生科学合理的抗震设计，从而保证桥梁的运行安全。

4 铁路桥梁支座减震原理、设计理念、方法

支座减震是进行抗震采取的重要手段，利用支座进行减震也存在不同的理论基础，由此也衍生了不同的减震技术，主要涵盖了减隔震技术、延性抗震技术。前者就是采取相应的措施使地面震动对上部的力量尽量减小，从而实现地震对桥梁结构的破坏最小化。后者是利用支座的延性进行抗震设计，这是由于地震所施加给桥梁的能力是基本固定的，支座的延性能够吸收很多地震所产生的能量，从而使施加在桥梁内部测得能量减少，致使地震对桥梁结构的破坏达到最小，从而达到保护桥梁的目的。

5 通过实验进一步测试铁路桥梁支座减震效果

5.1 有针对性的进行减震效果测试

有针对性的进行减震效果测试是提升其性能的重要方法，通过此针对性的研究能够对系统的每个方向进行分析，从而构建完整的减震系统。在测试里面，选择橡胶支座进行减震性能的测试，主要是对列车在行进的过程里面对采用此种类型桥梁的振动进行观察，确定其振动情况是不是在合理的范围之内，同时利用相关仪器进行数据的采集，并且对数据进行记录、分析，在此基础上进一步研发新型减震系统，改善其不合理的系统。

5.2 采用两种方法进行减震效果测试

1.实验中在各项数据相同的桥梁中设置两支座进行对照试验，以此保证影响的变量只存在一个，保证结果的准确性。采用的变量是：有橡胶支座，无橡胶支座，在相关测量仪器安装就位后对桥梁进行超负荷冲击，模拟等对桥梁造成极大扰动的情况，通过直观的感受与测量数据进行详细的分析，然后选经过综合分析选择出究竟哪种支座在此运用能使桥梁的减震性能达到最好。

2.采用冲击振动法，选择对桥梁不同的位置进行振动，进而模拟出各种情况下的振动效果。如此便能够进一步判断在有橡胶支座与无橡胶支座两种情况下哪种抗震效果最好。并且也是经过自身体会与相关数据进行综合判断。在两种方法进行减震效果测试表明：在铁路桥梁支座的减震系统里面，各项测试数据砼一致表明采用有橡胶支座的减震效果明显优于不采用橡胶支座的系统，然而在测试里面也存在另外因素的影响效果。因此，在以后的研究、设计中，橡胶支座是最佳的选取材料，在相互因素的结合考虑下，才能研发出更加具有减震效果的支座系统。

6 结语

静力结构设计简单，在铁路桥梁支座减震系统里面得到了广泛的使用，然而因为受到轨道、列车、道床之间的相互影响、作用，由此对其为了使其满足这些影响和作用，其设计也变得相当复杂。所以在进行设计的时候要对各方面的影响因素进行综合考虑。不能仅仅考虑简单的一部分，争取对各影响因素进行全方位的思考，不仅仅能抓到重点，也能够不忽略次要，做到统筹规划，稳定全局的目标。本文在支座设计方法、理念、原理的背景下，研究了铁路桥梁支座减震作用，在设计过程里面，一定要考虑除了基本的结构以外，补充系列零部件进行补偿、适应桥梁支座的特殊要求，达到支座最佳优越性，存在减震的作用。