桥梁结构设计中减隔震技术的应用

刘立军

(黑龙江省公路勘察设计院，黑龙江 哈尔滨 150080)

1 桥梁减隔震技术的设备

1.1 分层橡胶支座

这种结构形式主要是使用橡胶薄皮与钢板较交叉之后所形成的，通常的结构形式为圆形或者矩形。在进行桥梁设计的过程中，要结合桥梁的实际情况采取分层处理的方式，需要保证上下两个部分不会存在有较大的水平剪力。分层橡胶座在受到外力的作用之下会直接变形，从而可以产生加到的阻尼，此时这部分结构的阻尼比较小，所以在设计的过程中还需要适当的加入阻尼器以增加阻尼系数。

1.2 滑动摩擦式支座

该结构是由不锈钢与聚四氟乙烯所构成，并且其摩擦系数比较小，主要的工作原理就是利用上下结构来将外力吸收，在遇到外力之后发生变形就难以复位，并且整体结构的稳定性比较差，需要配合阻尼器来使用，否则该结构的抗震效果会比较差。

1.3 刚阻尼器

该结构的主要工作原理就是利用结构的塑性变形以吸收外力，这种结构形式成本较低，并且可以在较长时间内使用，抗震性能也比较强，在实际使用的过程中一般都需要与橡胶隔震制作组合使用。

1.4 铅芯橡胶支座

这种结构形式主要是在橡胶制作的中间结构位置上加入了高纯度的铅芯以提升整体结构的阻尼性能。由于该结构的雷雪性能非常好，屈服力比较小，并且具备良好的塑性，所以在与橡胶支座联合使用的过程中，具备非常强的抗震性能。在地震发生之后，该结构中的铅芯会有屈服现象，刚性会直接降低，增加了周期，从而可以将地震所产生的外力降到最低，并且在该状态之下，高纯度钢芯也会逐渐的恢复到原有的刚度上，形变也会比较小。该结构的稳定性极强，可以更好的吸收大部分的地震能力，所以具备较强的抗震效果。

2 桥梁减隔震设计基本原则

桥梁设计应该以国家标准和行业规范为基础，要严格按照规范要求进行设计，按照规章制度开始施工，只有严格执行这些标准才能有效的提升桥梁的抗震性能，降低地震对于桥梁结构所造成的损坏，切实的提升桥梁工程的质量与安全性。在进行设计的过程中，需要从以下的几点出发。

桥梁设计工作开始之前，设计人员需要进入到施工现场中进行详细的地质勘察，并且需要进行全面的规划设计，只有这样才能确保桥梁设计方案更加的科学与合理，才能将该桥梁工程与当地的环境达到和谐统一的效果。对于桥梁结构设计中的抗震技术应用，要综合分析各种影响因素，发挥出抗震结构的效果，提升勘正性能，最终保证桥梁运行的安全性。

根据桥梁的设计规范选择了减隔震技术，在应用之前需要通过合理的计算以确定其抗震性能是否能够达到安全性的要求，要将其所具备的抗震性能发挥出来，必须要能够抵抗地震灾害的冲击，具备较强的抗震效果。只有满足了这一方面的要求，才能开始减隔震部分的施工。在具体施工的过程中，还要根据工程的实际情况选择合适的减隔震施工设备，要保证最后的施工效果达到我们所要求的抗震性能，否则就需要转换施工方案。

在开始了减隔震技术结构的设计之后，还应该从震后结构的修复与处理的角度出发。如果在桥梁施工的位置上出现了地震的问题，在地震发生之后，桥梁结构会发生一定的偏移，此时就会导致桥梁的性能受到了严重的影响。因此，地震发生之后，技术人员需要深入到现场中针对桥梁进行全面的勘察与计算，分析其使用性能是否能够满足要求，同时组织人员进行必要的结构修复，从而可以恢复桥梁的性能，达到抗震的要求之后才能投入继续使用。

3 桥梁减隔震设计要点

桥梁结构中加入了减隔震技术之后，从外表面并不能看出与普通桥梁存在任何的区别，这两种结构设计方案都要保证桥梁的下部与地基实现紧密的贴合，而其二者之间的主要区别就是减隔震的桥梁在底部位置上加入了隔震层装置。该装置与地面紧密贴合，可以达到桥梁结构与隔震层的美观性。在进行设计的过程中，还需要考虑到桥梁结构的美观性，确保隔震层能够发挥出应有的效果，还应该确保隔震层与地基处在平衡的位置上，只有这样才能真正的提升桥梁的抗震性能，保证其交通运行的安全性达到要求。

在桥梁结构设计的过程中，水平刚度中心要保证与隔震层的重心是一致的，二者之间不能存在尺寸偏差过大的情况，否则将会直接影响桥梁结构的稳定性，还会给桥梁的抗震性能造成不良的影响。从隔震装置的竖向刚度来进行竖向负载参数的计算，最终可以将隔震装置所发生的横向水平位移限定在合理的范围内，同时也能够保证桥梁的结构具备较强的灵活性，从而可以有效的抵抗外力的损坏，具备较强的抗震效果，满足交通运行的需要。

在全面的提升隔震层水平刚度性能之后，还应该保证其具备一定的竖向负载能力，可以确保桥梁在受到了较大的水平压力影响之下不会出现结构的严重损坏问题，也不会因为竖向力而导致结构性能的降低。在地震作用比较强烈时，还能够具备一定的抗震效果，使得桥梁整体结构性能非常的稳定，不会出现大面积的坍塌问题，也保障了交通运行的安全性。此外，桥梁的隔震层装置也需要具备一定的复位性能，也就是在地震发生之后，桥梁可以自动恢复到地震发生前的位置上，性能也恢复到原有状态下，降低地震对于桥梁所产生的影响，从而可以将地震的影响降到最低。但是目前我国的桥梁工程中自我修复能力还非常差，多数桥梁工程在遭受到地震影响之后都需要技术人员进行修补处理才能恢复性能。除此之外，在桥梁的结构设计中，还需要从各个细节的角度考虑，选择科学合理的设计方案，从而可以全面的提升桥梁工程的质量。