桥梁抗震设计及减隔震技术应用

张家顺 安 斌

（1. 潍坊工程职业学院，山东 青州 262500；2.日照交通规划设计院有限公司，山东日照 276800）

至今，地震仍是一种难以避免的自然现象，一旦发生就会造成人类社会的重大灾难。国内多年来经历了大大小小无数次地震，承受着十分严重的后果。国家城市化建设进程的加快，使得桥梁成为现代交通网络中必不可少的基础设施之一，在交通运输、推动当地社会经济文化发展等方面起着极为关键的作用。

1 桥梁工程抗震设计方法

地震会对桥梁的稳定性造成严重的破坏，桥上车辆的长期通行所引起的振动现象，也会影响桥梁的稳定性。因而，对桥梁进行抗震设计，是桥梁工程建设的必要环节。桥梁因其自身特点，其抗震性与结构稳定性，对地震时附近人们的安全有着极其关键的影响，也是影响后续震区救援工作的主要因素。国家经济水平的进步，推动了桥梁工程建设行业的快速发展，在桥梁抗震设计方面也积累的许多施工设计经验。现下常见的抗震设计方法主要有基于强度性能、基于性能基础和材料延性设计等。

1.1 基于强度性能的设计方法

此方法的设计方案是于桥梁设计阶段，将工程地基作为静荷载测试对象，结合结构构件的性能，来分析桥梁结构施工。基于强度性能的设计方法能够有效提升桥梁抗震性能，但如建设地域的地质结构稳定性较差，则不适用此设计方法。此方案在实际应用中有良好的实用性，因而在当下的桥梁抗震设计中有较多的应用。

1.2 基于性能基础的设计方法

这种设计方法在当下的桥梁抗震设计中，主要是多类设计项目的总体设计思想。在桥梁抗震设计工作开展之前，需要先分析抗震设计所希望达成的效果，再结合预想效果来进行有针对性的设计。此方法在落实后，能有效保障区域范围内的人员安全。基于性能基础的设计方法会量化地震危害性及防护范围，并以此为参考来细化设计方案，整体设计内容非常复杂，但具有很高的应用效果，在桥梁抗震设计工程中有较大的适用范围。

1.3 材料延性设计

桥梁施工阶段，使用量较多的材料主要是金属材料与混凝土。在桥梁抗震设计中加强针对其施工材料方面的设计，也是常见的设计方式之一。在具体的设计工作中，需要先设定模拟地震力，再对比不同材料在地震力试验工程中的表现，结合材料的稳定性来进行抗震设计。此种方法的抗震设计较为全面，在提升桥梁安全性方面有较强的作用，有效提升了抗震设计的实用性。

2 桥梁减隔震技术的原理

桥梁减隔震技术是指对桥梁加装结构部件，来增加其对地震力的抵御能力与分散能力，降低地震造成的破坏。桥梁抗震设计中有很多减隔震技术，其于桥梁工程中的应用大幅度提升了桥梁的稳定性。

减隔震技术的原理主要是利用分散、抵消、安置缓冲装置等方式，来实现桥梁减震作用。桥梁减隔震技术的设计方向是横向的扩散，纵向方面的减震运动存在但是相对偏少，加上对减震设施的合理应用，来实现地震力的抵消与扩散，确保桥梁的稳定性与安全性。

3 桥梁减隔震技术的应用

3.1 桥梁隔震体系

桥梁隔震技术主要目的是分离建筑结构与地面运动，采取安置隔震支座和阻尼器等方式来延长结构的自振周期，避免地面运动向上部结构传递。隔震橡胶支座、摩擦滑动隔震装置、滚轴等是当下常见的隔震技术。以日本宫川大桥为例，在隔震设计上，于桥墩顶部安置了隔震支座，使原桥梁的自振周期得到大幅度提高，有效降低了桥梁振动响应。

3.2 桥梁减震体系

减震技术是将耗能装置安装在桥梁结构上，在结构体系发生振动时，耗能装置会发生变形，来降低受控体系的地震反应。阻尼器大多安装在桥梁结构的最大位移处，来降低桥梁各个方向的振动响应。对桥梁斜拉索的水平位移及振动进行控制，也能起到桥梁结构之间减震的作用。

3.3 减隔震装置的选择

桥梁工程在选取减隔震装置时，应考虑其荷载能力及结构复原能力。减隔震装置的安置难度较大，使用期限较长，在装置选取时需要加以重视。测试减隔震装置的荷载能力，并与工程荷载要求及设计地震等级要求来进行比对后，再选取合适的装置，确保地震发生时，所选取的减隔震装置能发挥其应用的效果。

减隔震装置在发挥其减震能力的情况下，还需保障桥梁能在地震后的稳定性，这就要求减隔震装置有较高的结构复原能力。减隔震装置在地震过程中会受到冲击，如冲击力较大，则其支座则需在发生较大变形后能实现快速复原，确保桥梁结构稳定性，提升交通运行的安全程度。

4 结语

桥梁所在环境相对特殊，其抗震设计与其他的土木工程有很大的差异。桥梁的减隔震设计实践中，应对工程实际进行综合考量，结合工程地质条件与地震情况等特点，来利用合适的减隔震装置与设计方法。技术人员也应积极完善桥梁减隔震设计的方案，深入探索新的设计理念，推动减隔震技术实现在桥梁工程中的大规模应用。减隔震技术的发展与应用，会确保地震后桥梁结构的安全性，保障震后灾区交通通畅、救灾工作能顺利进行。