减隔震技术在桥梁结构设计中的应用

来源 :安家(建筑与工程)上旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liying09
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  摘要:随着城市化进程不断加快,城市的人民群众越来越多,城市的交通情况也越来越紧张,为了缓解这种交通拥堵的情况,大部分城市开始纷纷修建桥梁,在一定程度上为广大人民群众的日常出行提供一定的便利。在对桥梁进行结构设计的时候,良好的桥梁施工设计技术能够增加桥梁的使用年限,随着城市的交通车辆不断增多,为了提升桥梁的自身承载力,就需要通过减隔震技术的使用,保证桥梁自身的稳定性、安全性,以此来增强桥梁自身的承重性能。
  关键词:减隔震技术;桥梁;结构设计;应用
  前言
  在我们国家社会经济不断发展的背景之下,桥梁工程建设的数量在不断的增加,规模也在不断地扩大,在桥梁建设过程中,需要重视桥梁的施工质量以及结构设计工作,做好桥梁的质量安全管理工作,加强桥梁结构设计,确定好桥梁建设的施工位置,不断增强桥梁的减隔震功能。在桥梁结构设计过程中,有效的利用减隔震技术,做好减隔震技术的细节处理,在一定程度上能够减少对广大人民群众的生命伤害、财产损失,有效增强桥梁结构的综合性能。
  1.减隔震技术的相关概述
  减隔震技术主要有2个基本功能,一个是隔震功能;另一个是减震功能。而这其中,隔震的基本目的是:在桥梁结构设计过程中,因为外界因素导致桥梁结构设计被破坏,从而将结构破坏运动和结构本身进行有效的分开,为了实现真正的分开,那么在桥梁建设期间,对桥梁结构的使用年限尽最大可能去增加。对于比较频发地震的区域,对桥梁建设的施工路线进行科学、合理的设计,减少因为地震灾害而对桥梁造成的破坏[1]。减震的基本目的是对于地震在发生的时候,对桥梁结构产生的能量,利用减震支座、阻尼器等相关的减隔震技术设备,充分降低桥梁的能量损耗,进一步保证桥梁结构的稳定性。
  2.减隔震技术在桥梁结构设计中应用的原则
  第一,按照优化的设计原则。在桥梁结构设计过程中,要想进一步保证桥梁结构的安全性能,保证桥梁结构设计能够符合我们国家规定的质量标准,并且在桥梁结构设计过程中,选择塑性胶等相关的减隔震装备,从整体的角度来保证桥梁结构在日后的使用中安全性能、稳定性能不断增加。
  第二,坚持减震的基本原则。将减隔震技术有效的应用在桥梁结构设计之中,其基本目的主要是为了减少桥梁结构受到其他外界因素的影响,比如:地震灾害,因此,在桥梁结构设计阶段,坚持减震的基本原则,有效增强桥梁结构的抗震工作性能。对于一些重大地震灾害,能够保证桥梁不坍塌;对于一些级数适中的地震灾害,及时出现桥梁结构损坏,也能够进行维修、养护;对于地震级数比较小的地震灾害,基本上保证桥梁结构不会损坏,进一步维持桥梁结构在实际的使用期间增强桥梁自身的质量安全[2]。
  第三,综合考虑各种内在因素、外界因素。在进行桥梁结构设计的时候,一定要选择比较符合桥梁结构设计实际情况的施工技术,保证桥梁结构设计的工作性能能够得以提升,保证在日后投放使用中能够符合国家规定的标准要求。目前,在我们国家的桥梁结构施工建设过程中,对于桥梁结构设计的基本要求也提出了比较严苛的要求,在桥梁结构设计中,涉及到很多专业性知识内容,因为施工比较复杂,通常都会使用到力学结构。力学结构的良好使用,能够对桥梁结构设计起到关键性影响作用,针对以上因素,在对桥梁结构进行设计的时候,一定要精准计算,从而更好地优化桥梁结构设计,确保桥梁结构的力学受力程度符合相关的标准。
  3.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用
  3.1摩擦摆支座的应用
  在对桥梁结构进行设计的时候,摩擦摆支座的自身承载能力不小,和其他支座相比较,便于复位,所以对于大吨位桥梁的施工建设,经常应用摩擦摆支座。摩擦摆支座具备很好的隔震效果,其隔震的基本原理是:借助自身的摆动,保证桥梁下部结构的振动周期增加,更好的发挥摩擦摆支座自身减震、隔震的实用价值。摩擦摆支座的周期一般超过桥梁固有结构周期的2倍以上,但是也要注意一点,周期不能超出太大,否则的话,复位就会比较不容易,一般复位范围的时间在2秒—6秒;但是也不能过小,如果太小的话,桥体位置就会不断升高[3]。基于以上,在进行桥梁结构设计的过程中,针对不同吨位,要科学、合理的选择周期,从而符合桥梁复位的基本要求。除此之外,摩擦摆支座的在桥梁结构设计中应用的减震原理是:通过滑动界面摩擦消耗桥梁结构的地震能量,进一步促成更好的减震效果,对桥梁结构进行设计的时候,借助摩擦摆支座的基本减震原理,有效缓解地震对于桥梁整体结构的巨大冲击力,防止桥梁结构出现破坏性损害。
  3.2铅芯橡胶支座的应用
  铅芯橡胶支座这种减隔震技术设备对于桥梁结构的减震、隔震性能起到良好的控制作用,同样对于提高桥梁结构的安全性、稳定性有着直接的影响。铅芯橡胶支座结构是将铅芯建设在分层橡胶支座中,建立一套比较完善减震、隔震系統。因为铅芯的力学结构效果比较好,加强铅芯橡胶支座和其他橡胶支座的充分结合,完美的增强铅芯对于桥梁结构设计的减震性能、隔震性能。与此同时,铅芯支座的预应力不高,因为出奇的预应力不低,弹塑性非常好,自身塑性循环能力和耐疲劳能力也比较高,正是借助铅芯橡胶支座这种自身的优势,能够满足桥梁结构对于隔震、减震的基本要求。换一句话说,铅芯橡胶支座在我们国家的桥梁结构设计中使用的次数比较多,比如:在我们国家的南疆线上有基座铁路桥,使用的就是铅芯橡胶支座的减隔震技术设备,能够显著的增强桥梁结构设计的抗震工作性能。
  3.3黏滞阻尼器的应用
  设计人员在对桥梁结构进行设计的时候,需要考虑的就是桥梁结构的减震性能、隔震性能。黏滞阻尼器的使用,能够有效的满足桥梁结构设计的抗震的基本要求。黏滞阻尼器是一种能耗性的减隔震技术设备,和活塞运动速度的关联性比较密切,在黏滞阻尼器进行运动的时候,活塞的前后运动形成一种压力,在双重压力的作用之下,黏滞流体就会流入到节流孔之中,这就是减震系统的由来。减震系统的产生,能够产生巨大的能量和阻尼力。黏滞阻尼器的开发,为桥梁结构设计的安全性提供比较有利的保证,一旦发生地震的时候,桥梁结构本身会遭受地震的强作用力,那么黏滞阻尼器就会伴随着地震的影响,从而发生一系列的变化,能够减少地震对于桥梁结构的影响,预防桥梁的自身结构发生变形。在设计桥梁结构的时候,设计人员应该将黏滞阻尼器设置在桥梁的边墩位置,边墩位置是整体桥梁的中间位置,将黏滞阻尼器安置在辅助墩和加劲梁的中间位置,进一步保证桥梁结构设计起到良好的减震、隔震效果。
  结束语
  综上所述,减隔震技术在桥梁结构设计中的有效利用,能够整体增强桥梁的减隔震功能,延长桥梁的使用年限,防止在遇到地震灾害的时候,造成更多人民群众的生命财产安全事故。在使用减隔震技术的时候,一定要对桥梁的周围环境进行实地考察,结合桥梁工程建设的实际结构设计情况,建立相应的减隔震技术方案,合理科学的选择最符合实际情况的减隔震设备,以此来最大化的发挥减隔震技术的真正实用价值,最终增强桥梁工程的整体质量安全。
  参考文献
  [1]左维,汪竹英. 减隔震技术在桥梁结构设计中的应用[J]. 交通世界, 2020, No.553(31):119-120+144.
  [2]赵强华. 减隔震技术在桥梁结构施工中的应用探究[J]. 工程建设与设计, 2019, 405(07):272-273+278.
  [3]章凯宇, 刘彬. 简单桥梁结构设计模型减隔震应用的模拟分析[J]. 四川水泥, 2019, 269(01):70-71+75.
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