探讨桥梁设计中隔震设计

【摘要】在城市的建设和发展中，桥梁所起的作用越来越重要，人们对桥梁的安全程度越来越关心，桥梁的安全系数和它的结构设计直接挂钩，所以做好桥梁的结构设计十分重要，其中很重要的一方面是防震设计。本文根据现在桥梁防震设计中存在的一些问题，对如何做好桥梁的防震设计进行了详细的分析，希望能对提高桥梁防震设计水平有所帮助。

【关键词】桥梁设计；存在问题；总结优化；展望；隔震设计

一、关于桥梁隔震设计优劣处的分析

1、防震设计就是就是对桥梁的防震功能进行加强，抗击地震自然灾害的影响，降低这种自然灾害对桥梁的损害，这种设计可以延长桥梁的使用寿命。对桥梁进行防震设计主要是安装防震器和阻尼器，这种设计的最终效果是要提升桥梁的防震功能，将地震对桥梁的破坏降到最低。

现在随着各项技术的发展，桥梁的防震设计也存在着很大挑战，在技术的研究和使用过程中出现了一系列的问题，为了解决这些问题，要吸收外内外桥梁防震设计的研究成果，取其精华去其糟粕，最终解决我国目前桥梁防震设计存在的问题，提高桥梁的防震效果。对此，桥梁的研究人员要付出相应的汗水和努力。

在桥梁的防震设计中，一些工作人员缺乏创新思维，不能做到具体问题具体分析，当外界条件发生变化时，不能做到灵活处理，不能找到和实际情况更加合适的结构设计方案。在桥梁设计结构日益优化的今天，创新是取胜的砝码，所以缺乏创新意识和理念，在桥梁设计中很容易处于被动地位。要采取措施扭转这样的局面。

2、桥梁建成以后存在一个可靠性的概念，是指桥梁使用在设计之初有一个预计的使用年限和承载能力，在真正投入使用以后，桥梁能否完成之前设计的功能。现在桥梁结构设计之时对桥梁的可靠性十分重视，这关系到桥梁的实际使用的能力，桥梁的防震设计效果会影响桥梁的可靠性。桥梁不论是在建造和使用之时都会受到自身和外部环境的影响，自身部件会受到使用时间和桥梁自身损耗的影响，外界的环境的冲击也会破坏环境，尤其是严重自然灾害，比如地震，有时候可能是毁灭性的打击。所以桥梁在设计之初，防震设计的效果一定要加以重视。

二、隔震技术方案的优化

1、在当下桥梁设计模块中，隔震技术是重要的应用技术，有利于实现工程造价的控制，也有利于实现工程效能的提升，其相对于常规的抗震设计，具备更好的抗震性能，更有利于进行桥梁墩柱的保护，满足桥梁柱延性需求的需要，保证地震后桥梁下部结构的优化，避免其超出弹性范围，有利于进行地震的积极检查及其修复，保证其关键部位的非弹性变形的产生。

2、在桥梁防震设计的时候，要根据桥梁的可靠性来进行，在对设计进行优化的时候，要考虑桥梁的可靠性与设计方案优化之间的关系。科学的设计要做到以最小的成本获取最大的回报，也就是花最少的钱建最好的桥。桥梁在设计之时，必须将桥梁在使用过程中维修的成本考虑进去，维修的费用越低，桥梁的设计越优良。科学合理的设计必须将各种损耗费用计算到正本中，因为桥梁的使用期很长，在整个过程中，为保证桥梁的防震功能始终能发挥，必然会产生各种各样的维修费用，在结构设计之初，必须将这部分成本考虑进去。显而易见，在桥梁设计的时候，对桥梁防震效果可靠度和耐久性考虑的越全面，桥梁投入的总成本就越低，所以在设计之初应该把各方面的问题考虑全面。

3、在桥梁抗震设计模块中，进行隔震装置的设计及其结构的优化是必要的，这样可以提升隔震桥梁抗震设计的性能，保证现阶段隔震装置的有效设计。这需要进行弹性反应谱法的应用，这需要针对各个地区的实际情况，展开相关施工规范的优化。

4、在桥梁的防震设计中，一定要考虑到桥梁的疲劳损伤，根据桥梁的疲劳损伤进行防震设计，必须要做到二者的适应。桥梁在使用期间会产生很多荷载，这些荷载会对桥梁结构产生损伤，而且这种损伤是长时间的、持续的，在桥梁使用过程中会一直存在。所以随着时间的推移，这些损伤会渐渐地形成裂痕，如果不能得到及时的维修，最终就会引起结构的断裂，最终产生严重的后果。在桥梁使用早期，如果对损伤不加以控制，就会带来严重的后果，因此，桥梁设计的工作人员要提高对桥梁早期疲劳损伤的研究，尽量将更严重的损失扼杀在摇篮里。

5、减隔震设计的措施

5.1隔震装置的设计和结构其它构件的设计是隔震桥梁抗震设计的两个主要方面。隔震装置的设计是隔震设计的中心，当前，在桥梁的隔震设计中较为普遍采用的方法是弹性反应谱法，这种方法被大部分国家采用，但有不同的规范，主要有美国的、日本的和欧洲的规范，它们之间区别不大，主要在于计算公式的不同，这些计算公式是指隔震装置等效刚度的计算和和等效阻尼的计算，与之相对比，那些复杂性强或较为不规则的桥梁，较为常用的方法是时程方法。

弹性反应谱方法之所以得到普遍采用，一方面是因为施工时计算的相对简单，另一方面是因为它和现有的规范计算方法很接近，这样便易于接受，最后应当引起注意的是众所周知隔震装置的等效刚度和等效阻尼的计算是与隔震装置在地震中的最大变形程度有关的，继而隔震装置的变形又与整个桥梁的地震响应程度有关系，所以客观上要求我们对于采用弹性反应谱方法进行的隔震设计应当是一个不断完善和变化的过程。由于在具体的计算中，对于目标的实现和达到没有直接的公式可采用，因此这就要求设计人员对桥梁结构地震响应的程度有较好的掌握和预估，地震发生后，较为熟练的工程师可以依据其长期工作的经验初步地制定设计方案，方案完成后，再用一系列的时程来分析和验证其设计是否合理。

5.2细部构造的设计。桥梁的附属结构在桥梁的隔震设计中同样发挥着巨大的作用，这些附属结构和构件主要包括限位装置、伸缩缝、防落梁装置等，通过对诸多震害调查的分析和动力时程分析我们发现这些细部构造是影响桥梁结构动力响应和隔震效果的重要方面。但当前普遍存在的问题是大多数的设计人员会忽略细部构造的设计、将其置于次要地位，另外一方面这也是由于在地震响应的计算时附属结构的计算方法较为复杂造成的。在细部构件的设计时应当具有良好的连续性。

防震设计是提升桥梁质量的重要方面，现在国内对桥梁防震技术的研究还处于起步的阶段，所以要科学合理的吸收国外这一部分的研究经验，适当的加以引用，对现阶段我国这方面研究的不足加以补充。

三、结语

在经济的发展中，桥梁起着很重要的运输作用，它的安全直接和人的生命财产安全挂钩，桥梁的防震设计的优化是提高桥梁安全系数的关键。除了安全，桥梁的可靠性和耐久性以及维修的成本都是防震设计中需要考虑的问题，在对桥梁进行防震设计的时候，都要将这些因素考虑进去。本文对这些问题都进行了详细的分析，希望这些分析能够对桥梁的防震设计优化提供帮助，也为人们的出行安全提供保证。