关键词:市政桥梁;隔震设计;安全控制
1.隔震技术的应用原理
隔震是由抗震发展而来,是其发展的一种延伸及新趋势,隔振技术应用的目的就是为了降低地震的影响而不是对地震进行抵抗,从而达到桥梁结构保护及桥梁抗震能力加强的目的。在桥梁设计阶段及施工当中一般情况下都会选择与之相适应的方式来有效提升桥梁的抗震性能,同时还可以最大限度地增强桥梁结构的强度和变形性能。作为防震功能的两种施工方式,隔震施工与抗震施工既有相同点又存有一定区别,桥梁隔震设计的主要特点在于对柔性装置的引入,只有这样才能降低桥梁部分重要成分及地面水平运动的联系性,在地震后使重要构件的损害程度可以有效减少,这种情况下桥梁构件的反应加速度就可以低于地面的加速度。此外,因为阻尼设计的选用,就可以极大地降低地震发生产生的破坏性,这样可以有效减小能量传递对桥梁上部及隔震结构造成的严重影响。
2.市政桥梁隔震设计方法分析
2.1勘察桥梁环境
桥梁工程采用隔震措施,应当具有较为坚实的场地条件。勘察桥梁环境对于隔震设计是相当重要的,因为基础周边的地基条件好,那么在地震时应是较为稳定的。隔震设计主要是依靠上下部结构或是基础与桥墩躯体之间的相对位移来减低作用在桥面上的地震力,故基础周边地基稳定性越好,其隔震设计就越能起到作用。但是对于基础周边地基稳定性较为差的情况,建议不采用隔震措施。因为当地震时,由于采用了隔震装置,使得其桥梁的固有周期增长了,在这样一种情况下,很有可能会形成与地基产生共振效应。
2.2隔震装置的设计
隔震设计的装置和利用,能够全面的改善我国的市政桥梁工程建设,而且在市政桥梁工程中开展对于隔震设计的重视,能够稳定桥梁的基础,同时还能给桥梁工程的总体结构良好的支撑,因此市政桥梁工程中的隔震设计装置一定要具有坚固性,避免装置随着气温的高低而产生形变。
隔震装置当前采用的主要是弹性反应谱法,利用隔震装置等效刚度的计算和等效阻尼的计算,并且要求隔震设计的专业人员要掌握桥梁工程的设计原理,根据桥墩制作的刚度相等的原则,在结合桥梁的结构选择隔震装置,并要求设计人员对桥梁结构地震响应的程度具有较好的掌握和预估,振动产生时,隔震装置能第一时间进行消震,从而减少高频率高负荷的桥梁结构变形,进而产生对于整个桥梁工程的进一步损毁。
2.3数值分析
在桥梁的隔震设计中,主要包括隔震装置的设计和结构构件设计。其中,前者是隔震的设计核心。对于简单规则的桥梁,一般采用弹性反应谱法。而对于构造复杂或不规则的桥梁,则需采用时程分析法。
弹性反应谱方法,计算简单,和现有规范计算方法接近,易于接受。但由于隔震装置的等效刚度和等效阻尼和隔震装置最大变形相关,而隔震装置的变形又与整个结构的地震响应相关。所以应用该方法的隔震设计是一个迭代的过程。在时程分析法中,由于没有直接的公式和规则来达到目标。一般的情况是设计者首先建立一个他认为地震反应可以被接受的结构模型,利用计算分析后的结果修正其初始模型,再进行下一个阶段的分析,直到得到一个合理的设计。
2.4重视细节的设计
在桥梁工程中细节部分给桥梁结构的坚固性起到关键性的作用,主要的桥梁结构构件给桥梁的限位装置、伸缩缝、防脱落装置起到保护作用,细节部分主要是指桥梁隔震防护中的连续性和协调性,而且更重要的还包括隔震装置中的细节构造,例如:桥面和桥支架之间的接缝、桥墩和桥柱之间的连接等,因此整个的桥梁工程设计细节成为决定隔震设计要掌握和控制的基础,从而在重视细节的情况下桥梁工程的隔震设计才具有实际的可开展性,并科学的进行落实。
2.5全面解决桥梁设计中的隔震设计问题
市政桥梁工程的隔震设计不光要安全高效的全面防护桥梁工程的安全运行,更加重要的就是能够给城市的桥梁建筑增添更多的良好印象也就是美观性。所以在桥梁设计中的隔震设计要注重和整个桥梁工程的协调性,在建造具有隔震功能的市政桥梁工程中要全面的解决隔震中的细节问题,从桥梁工程的抗震设计发展以及未来的使用趋势、隔震技术的发展、隔震设计和传统桥梁工程中的抗震设计进行全面的对比,从中得出较为科学和有效的隔震设计。
进而在更进一步的隔震装置设计选型和分析中,针对隔震设计的不同材料进行分类,全面的保障隔震设计的有效性落实,并且结合隔震桥梁的规范设计要求,进行隔震桥梁的设计,才能从细节上保障隔震设计的合理性,并促进隔震设计中的问题能够被有效的解决。
3.市政桥梁隔震设计的安全性控制
市政桥梁隔震设计中的安全性控制,用于强调隔震设计的作用,积极体现出隔震设计的优势,优化市政桥梁工程中的隔震设计。分析隔震设计中的安全性控制。
3.1防变形控制
变形是市政桥梁隔震设计中一项重点的控制项目,目的是消除桥梁变形的安全风险。隔震设计在市政桥梁中,需要引入隔震的构件或装置,促使桥梁整体之间的关联性减少,关联性少可以防止地震对桥梁整体的干扰,但是容易引发变形问题,增加桥梁损坏的机率,所以需要在隔震设计中注重防变形控制,解决桥梁关联中的变形问题,既可以保护市政桥梁的安全性,又可以维持桥梁的稳定状态,促进了隔震设计的积极性,明确其在市政桥梁设计中的目的。
3.2防破坏控制
地震对市政桥梁的影响比较大,隔震设计中还要做好防破坏的工作,实现隔震设计的抗震效益。在防破坏控制中,需要考察市政桥梁的施工环境,评估隔震设计在市政桥梁设计中防破坏的潜能,进而才能落实防破坏控制的应用,完善市政桥梁设计的应用,规范隔震设计的具体实施,保障市政桥梁的安全与稳定。
3.3防偏移处理
防偏移也是安全性控制中的一项重点,防止市政桥梁在地震发生时出现偏移,属于隔震设计中最基本的安全性控制。偏移对桥梁结构的破坏性非常大,严重影响了桥梁运营的性能,因此,针对市政桥梁设计中的隔震设计,采取防偏移处理,保持隔震设计的科学状态。
结束语:
综上所述,隔震设计技术在市政桥梁设计中的大量应用,主要是为了对桥梁工程质量的提高,现阶段我国隔震设计技术还处于初级阶段,基于此,施工企业及相关技术研究部门必须加大隔震设计技术的研究力度,与国外的先进经验进行充分结合,同时对我国桥梁施工中的隔震设计进行不断完善,只有这样才能增强市政桥梁的抗震性能,降低地震对人民及国家造成的损害程度。
参考文献
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