浅谈桥梁设计中隔震设计的重要性

【摘要】近些年来，我国经济不断发展，在经济快速发展的同时，城市中的交通压力也明显上升，其中对这种交通压力起到重要缓冲作用的就是城市的桥梁建设，凭借桥梁这一优势，早已在社会上占有了显著地地位。在桥梁地位不断提高的同时，对桥梁设计过程中抗震性能的设计要求也不断升温，因为桥梁抗震性能的好与坏将严重的影响着地震后的损失大小。因

此，桥梁设计中的隔震设计对社会的发展起着非常重要的作用。

【关键词】桥梁设计 隔震设计设计原理

中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：

作为现代城市中的基础设施之一的桥梁建设，其抗震性能要求显得尤为重要，因为采用抗震性能设计后的桥梁与那些未采用抗震性能设计的桥梁相比较，采用抗震性能设计后的桥梁在发生地震后更能有效地降低经济损失和危险性，同时，采用抗震性能设计的桥梁更容易更换桥梁设计装置和建筑材料，且可以大大的缩减维修的时间和维修费用。因此，桥梁建设中的抗震性能至关重要。

1.桥梁设计隔震性能的优势及必要性

1.1桥梁设计隔震性能的优势

由于自然环境的不定向性，特别是地震多发区的城市，桥梁建设中的隔震性能显得尤为重要。因为桥梁隔震性能对地震后的地震力在各个支座间力的分布情况能够起到有效地分解和改善作用。这样就可以使得桥梁中的基础中心区域得到有效的保护，同时，对桥梁的上部结构也起到了一定的支撑和减少破坏的作用，由此可见，加强对桥梁隔震性能的设计要求对日后的发展是多么的重要。能够有效地降低地震力的桥梁设计之一就是桥梁设计中的隔震设计，因为，它对桥梁的横向刚度起着重要的调节作用，这样既可以对桥梁结构有所改善，又可以对桥梁的扭转平衡起到一定的控制作用。此外，在桥梁上部结构的设计上，采用防震，抗震设施有利于降低甚至消除地震后带来的桥梁变形以及桥梁上下部结构发生超出规定的弹性范围以内的现象等一系列的问题，隔震设计中采用的隔震支座在正常环境下，是会随外界温度的变化而变化的，但科研家研究表明，它虽然能随温度的变化而变化，但它的形变能力是非常弱的并且它的形变能力在国家标准规定范围以内的，因此，在桥梁抗震建设中采用这种隔震支座，可以有效的减小连续桥梁接触端的缝隙，从而达到更稳定的作用。由此可见，桥梁建设中的抗震性能优势多多。

1.2桥梁设计隔震性能的必要性

桥梁设计的防震，隔震设计中最基础的核心就是安装防震器或抗震器，因为，安装防震器之后，可以有效的提高桥梁在水平方向上的支撑作用，同时，安装防震器可以使桥梁的水平周期有所延长，为了提高桥梁的阻尼效应，还要在桥梁建设过程当中安装阻尼器，有了它，就可以大大的提高桥梁的阻尼效应，所谓桥梁的阻尼效应就是：运动与速度成正比从而减小压力等外力，在桥梁上安装这种阻尼器和防震器可以有效地降低地震带来的危害，同时，还大大的缩减了地震带来的经济损失。因为，采用抗震设施的桥梁建设要比没有采用抗震设施的桥梁在发生地震后，可以较为容易的更换桥梁设备，材料等，这样既方便又节省钱财。因此，在桥梁建设过程中采取隔震性能是非常必要的。

2.桥梁建设中的隔震设计理论综述

2.1桥梁建设中的隔震设计原理

目前，在桥梁建设的隔震系统中，隔震作为抗震系统中的一个新产物，受到社会上的热烈欢迎和广泛使用，因为它是高科技的一种新形势和一种新的发展趋势，这种新产物可以有效地降低地震对桥梁的破坏，更好的保护了桥梁的建筑结构，从而大大的增强了桥梁的抗震能力效果。在以往的桥梁施工及设计过程中，提高桥梁建筑结构的形变能力以及桥梁建筑结构的整体强度是有效提高桥梁抗震效果的常用方法之一。这样看去并与之对比可见，桥梁隔震设计的主要核心基础是充分利用了柔性装置这一重大的特色装置，利用这一特色装置可以有效地使桥梁上的重要区域的机构器件能够与地面的水平运动在一定程度上的关联性有所降低，从而使桥梁上的这些重要区域中的重要器件在地震发生后不会有所损伤和破坏，采用这种特色装置不但保证了零件在地震后不发生损坏之外，同时还使得这些结构器件的反应加速度比地面的反应加速度小得多，在桥梁防震设计中除了选用这种特色的装置外，同时还采用了桥梁阻尼效应，有了阻尼器的作用，可以有效地吸收地震带来的巨大能量，这样有效地保证了桥梁结构在发生地震时不会受到较大的能量，也保证了桥梁上的结构不会发生太大的形变。

2.2桥梁建设中的隔震技术特点

由于环境的不定因素，往往会导致桥梁结构不同程度的破坏，那么如何有效地，充分地利用好隔震设施来达到延长桥梁建筑结构的周期，如何有效地，充分地吸收发生地震时所产生的巨大能量，如何有效的，充分地降低地震给桥梁结构带来的破坏和变化效果是抗震技术在桥梁隔震设计应用中的首要目标，也是首要前提和目的。在桥梁隔震设计的目标明确以后，那么接下来如何达到桥梁设计上的合理性，如何达到和保证桥梁的隔震系统中的机构器件具有较强的可塑性及较强的弹性是桥梁进行隔震设计中的至关重要的因素之一。有了这些充分地目标和有利的因素之后，再加上设计者精明的头脑以及团队的齐心协力精神，设计出来的桥梁隔震系统才能被社会所认同，才能推动城市交通事业的发展，才能使经济不断提高。此外，桥梁建筑中的隔震设计在桥梁应用设计中的采用主要分为一下俩方面，一方面，桥梁中的上部机构及器件的有关隔震设计的采用可以充分地降低甚至彻底消除发生地震后给桥梁的上下部结构产生超出弹性范围的现象；另一方面，桥梁建筑过程中采用抗震措施可以保证发生地震后有效地更换抗震设施和材料，这样就对桥梁建设中的工程造价起到了降低的作用，从而提高了工程效能的效果。同时，桥梁采用抗震设计之后，可以对发生地震后那些不易检查或修复的区域进行有效地防范。

2.3桥梁建设中的隔震设计基本原则

在桥梁的隔震设计系统中，其中最重要的一点要求就是桥梁的隔震设计，但是，如何使得这一重要要求做的完美即如何把桥梁建设中的抗震设计做到完美，那么就需要在桥梁隔震系统设计中遵守以下几个基本原则，只有认真的考虑和设计这些基本原则，才能切实有效的保证桥梁隔震的效果，这些设计中的基本原则分别是：在对一所桥梁进行设计前，首先要对建设桥梁的地点，区域和环境做充分地考察和研究，考察和审核之后，确定此桥梁是否适宜采用隔震措施，在研究考察的过程当中，要以所设计的抗震方案是否能有效地提高发生地震时能量的吸收为主要依据，再采取下一步计划，另外，经过考察研究之后，对于那些不适宜采用抗震措施的桥梁，不要采取盲目的施工，需要从新设计好有效地施工方案之后，在开工。在桥梁建设的过程当中，如采用隔震，防震装置，，那么桥梁的上部结构在地震发生后将会产生定向的移动，这样的不利现象出现以后，将严重的影响了桥梁的性能，因此，在发生地震后的第一项基本原则就是要加强对抗震装置进行及时的补修和完善。坚持的第二项基本原则就是在桥梁建设的工程当中如若采用了抗震措施之后，那么就务必要保证桥梁的抗震性能一定要比那些未采用的性能高。只有这样，建设出来的桥梁才有完美可谈。

3.桥梁建设的隔震设计

3.1隔震装置的设计

目前，桥梁在城市建设中起着至关重要的作用，不仅缓解了城市里的交通拥挤问题，同时又对防震方面起到了重要的作用。它之所以有这么大的作用，是因为在桥梁建设过程中采用了隔震措施，在抗震设计时，其主要核心是隔震装置的选取和使用。在现实生活中，人们常说的弹性反谱法是桥梁建设隔震装置设计中最普遍采用的方法之一，这种隔震方法由于存在的地域不同，所应用的规范和规则也就有所差别，这些差别主要体现在隔震装置设计中的刚度计算和阻尼计算公式的不同。但总体来看差别不是很大。弹性反普法之所以广泛应用于各个国家，追其原因有一下俩方面，一方面，是因为采用弹性反普法这种方法可以很容易的计算出桥梁建设隔震装置的设计数值以及阻尼效应的数值，便于桥梁的设计和施工；另一方面，它的计算方法及其法则与我们现代的计算方法和法则很相似，这样有利于人们学习和运用，使得人们很容易就能掌握它。因此，桥梁抗震装置设计中采用弹性反普法是最有效的。

3.2隔震装置的细部构造设计

在桥梁的整个建设当中除了上下部机构对整个桥梁起着至关重要的作用以外，桥梁的一些其他附属结构对桥梁的抗震装置设计也具有重大的影响。许多建筑学家经多年的研究和分析表明：由于桥梁的这些附属机构的结构和器件的构造含有限位装置，伸缩缝，防落梁等装置，所以，对桥梁隔震性能方面起着重要影响的就是这些细部的器件构造。而这些细部器件的构造是桥梁建设过程中最容易被忽略的地方，因此，在以后的桥梁抗震设计的过程中，一定要重视这些附属机构的小部件，正所谓，往往容易被忽略的地方正是不可缺少的地方。

结语：随着经济的快速发展，人们生活水平的日益提高，城市中的交通压力越来越大，而在这种压力中起到非常重要缓冲作用的就是桥梁的建设，桥梁建设作为现代化城市建设的一项重要设施，具有较高的社会公益性，因此，提高桥梁设计中的隔震设计要求对今后的社会发展将会至关重要，虽然我国目前的桥梁隔震设计才刚刚起步，还不完善，但我相信，通过我国的不断努力，桥梁隔震设计总有一天会与世界接轨的。

参考文献：

[1]朱东生.桥梁抗展设计中几个问题的研究（博士学位论文）西南交通大学，1999年.

[2]韩鹏，孟劼.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].山西建筑,2009,(16).

[3]刘鹏.桥梁抗震的减隔震技术[J].科技资讯,2006,33. 转贴