桥梁隧道设计中隔震设计的重要性

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  摘 要:结合实际,对桥梁隧道设计过程中隔震设计的重要性进行了分析。首先分析了隔震设计在桥梁设计环节中的应用价值,其次在阐述桥梁隧道工程遇到震动问题的基础上,对桥梁隔震设计的实践要点进行了探究,希望论述之后可以给相关工作人员提供一些参考。
  关键词:桥梁隧道;隔震设计;重要性
  中图分类号:U442.55 文献标识码:A
  1 隔震设计在桥梁设计中的价值
  在整个桥梁施工建设的环节中,一般会选择阻尼器和隔震器来进行隔震设计,能够以较强的支撑力度来提升整体的隔震效果。与此同时,还要时刻关注桥梁的阻尼效应,这样可以保证在地震发生的过程中减少损失程度,确保人们的生命财产安全。从我国目前的设计状况来看,依旧采用国外的先进技术来服务于我国的桥梁建设。从桥梁的隔震设计情况来看,为了能够有效分解地震带来的地震波,减少其对桥梁结构的影响,延长使用寿命,需要在地面运动的整体周期中选择合适的方式进行调整,提升桥梁结构的稳固性。与此同时,隔震設计的效果远远高于普通的抗震效果,可以以最优的方案进行全程的隔震操作。相比较而言,这种设计的维修费较低,可以在较短的时间内完成相关的投资工作。不仅可以提升整体的安全质量,而且也能够给相关部门带来一定的经济效益。
  2 桥梁隧道工程震害问题
  2.1 上部桥梁结构
  从桥梁隧道工程的整体结构来看,由于内部的结构较为单一,所以在整体的组合形式中表现出上下结构的特征。如果上部结构受到外力冲击,那么会给整体的桥梁结构带来致命性的打击。为了减少位移和碰撞性震害现象,务必从源头上把控病害问题的内容,有效地控制混凝土整体脱落的状况,只有这样才能够提升整体的结构性能,减少偏移现象的发生。
  2.2 桥梁支座
  作为整个工程的主体承载结构,还需要关注桥梁支座的内容。如果桥梁支座出现了严重的病害,那么会给桥梁整体结构带来严重的影响。从现实的情况来看,病害的表现方式是锚固螺栓拔出、桥面分离等。
  2.3 桥梁基础及下部结构
  作为整体工程的关键部分,桥梁根基和下部的内容是工程项目的关键。一旦发生严重的地震灾害,那么桥梁的整体就会出现不同程度的损伤。如果情况非常严重,那么桥梁工程的安全性能也会大幅度降低[1]。
  3 桥梁隔震设计
  3.1 桥梁隔震设计的主要原理
  在桥梁隧道工程的设计环节里,一般会选择隔震施工技术进行施工。通过在桥梁隧道内部进行隔震系统的布置,可以确保隧道内部的安全性。这种技术具有自身独特的优势,可以缓解地震发生时的各种冲击力,保证行车能够安全运行。从目前的桥梁抗震设计情况来看,应该从桥梁隧道的自身结构出发,做好强度和刚度的设置工作。只有这样才能够满足整体的承载力需要,从而缓解地震带来的影响。除此之外,隔震系统的加入,可以使桥梁隧道设计具有得天独厚的优势。借助多样化的阻尼装置和柔性系统,使得隧道内部的中心结构可以和地面形成一定的距离,减少两者接触的机会,提升桥梁结构的安全性。
  3.2 桥梁隔震设计的主要特征
  在对桥梁工程项目进行全面隔震设计处理时,需要从实际出发增加支撑梁的尺寸大小,确保整体的接触面积能够符合抗震性能。除此之外,应当关注材料的基本材质,看其是否符合具体的承载需要。总的来说,应该时刻关注桥梁的结构刚度,从而达到行业内部的标准。
  另外,还应该拓宽隧道内部的设计空间,一般会采用柔性结构进行搭建,只有这样才能够提升桥梁结构的韧性需求。即使发生较大的地震,相关的地震冲击波也不会对隧道产生任何影响。作为一种常见的隔震设计理念,一般会通过多样化的隔震形式来实现相关的目标。尤其是在桥梁隧道工程的施工环节中,需要综合多方面的要素进行调整升级。从设计的理念着手,做好隔震结构的分离操作,强化整体结构的防护内容,可以保证桥梁结构的完整度。
  为了保证桥梁隧道工程的抗震性具有较好的效果,还应该通过先进的隔震装置进行处理。在进行桥梁隧道设计时,应当结合当地的地质条件进行计算,只有这样才能够确保最终的隔震性能符合实际需要。
  3.3 设计桥梁隔振效果的原则
  (1)将隔震设计和桥梁隧道设计相分离。具体原因如下:
  ①一旦发生严重的地震,地震的能量可能会被桥梁结构吸收,这样可以保证桥梁结构的整体稳定性;②在桥梁隧道施工环节中,隔震设计理念可能会发生连锁反应,所以不能选用这种隔震方案进行施工;③从桥梁下部结构的情况来看,由于较差的刚度性能,无法满足桥梁长时间的使用需求,所以不会采用这种隔震设计方案进行施工;④在桥梁的施工过程中,还有一些支座结构会增加一些负方向的支撑力,因此不能使用这种隔震设计方案。
  (2)在使用隔震设计方案的过程中,由于桥梁隧道项目的结构具有一定的稳定性,所以在上部结构的处理上不会出现过多的影响。如果出现了偏移问题,应该在此部位进行隔震装置的加设,从而提升整体的稳固性能。
  (3)在确定隔震设计方案之后,必要时通过多次比较来寻求其中的优势。
  (4)等到桥梁隧道工程的坚实度达到基本的规范后,如果地基出现了松软问题,那么也会影响到整体的性能。
  (5)如果外部条件允许,那么会采用简单的结构形式来对桥梁隧道进行施工,可以满足基本的力学性能需求[2-3]。
  4 隔震设计在桥梁隧道施工过程中的必要性
  4.1 设计环节
  在正式开始设计之前,需要充分地考虑到工程的具体情况来进行设计。设计人员应当开展地质勘查工作,对当地的地质条件进行全面分析。然后结合具体的参数标准,关注隔震设计的各项内容。特别是在桥梁隧道的设计环节里,应该保证隔震设计方案和具体的施工方案能够一致,只有这样才能够以综合性的标准来提升桥梁隧道工程的整体性能。   4.2 合理应用隔震装置
  要充分发挥隔震装置的整体性能,使其在使用的过程中不会出现变形现象。要时刻关注桥梁隧道的上下结构稳定性状况,从而提升整体的连接效果。尤其是在桥梁隧道工程的设计环节里,需要将隔震理念完全地融入到整体的施工过程中去。在地震发生后,假如桥梁隧道出现了严重的变形问题,应当采取措施来提升整体的安全指标。
  在实践中,施工方为了加强工程建设的减震、隔震性能并不会单独使用上述的减隔震装置。由于各种装置的优缺点各有不同,因此,在实践中,通常会运用组合的方式将两种或者几种装置结合起来达到装置的设计目的。这样做不仅可以避免单一的减隔震装置无法完全達到设置目的,浪费设计环节的成本投入,降低工程的质量,而且还能运用多种技术,促进整个行业的技术进步和工程应用。
  4.3 确保桥梁隧道安全设计
  在当今时代,世界各国都呈现出科学技术不断进步,产业发展不断壮大的趋势。对于各行各业的技术研发成果也随之进入人们的视野。尤其是随着各国生产力的不断提升,大部分的国家都在不断地兴修利民、便民工程,尤其是交通运输工程。而近年来,自然灾害的频频发生,也使得各个国家都注意到了工程的防震性能这一问题。为了保障工程的建设质量,尤其需要对工程的防震性进行技术的加固。桥梁隧道的安全就是在建设工程中需要运用防震技术的关键环节,这是由隧道的独特性决定的。如果桥梁隧道等工程中没有应用隔震技术,那么万一地震来临,那么隧道就会因为结构的不稳定而无法支撑,这会使得隧道中的所有人都发生生命危险,给我国和社会带来严重的损失。而我国的自然地理环境又决定了我国必须加强减震、隔震的技术研究,保障我国的桥梁隧道安全,保障我国人民的安全出行。在进行桥梁隧道防震技术的研发时也应当注意不要闭门造车,应当学习世界上的领先技术成果,应用于我国的桥梁隧道建设中去,提升我国工程建设的安全系数,提高我国的工程建设质量。
  4.4 结构加固设计要点
  在近几年发生的新闻以及日常生活中可以观察到某处的桥梁进行维修养护工作,在某些部分的公路以及桥梁上肯定会限制通行车辆的重量。对其进行思考,可以得出原因。其原因在于:桥梁设施的结构。由于我国目前的大部分桥梁结构为混凝土结构,而混凝土结构的缺点是不仅会受到自然地理环境的影响还会受到重量的影响。如果桥梁上方通行的车辆超过一定的限制,那么桥体结构可能会受到影响。而我国的经济发展速度很快,这就使得我国必须对桥梁路段进行限重,并且同时应当进行定期的维修、养护工作。但是目前我国桥梁维护工作存在的一个难点是,现有的桥梁工程并没有为日后的维修留出空间和可能性。而考虑到经济问题和出行压力,又不可能将桥梁拆除重新建造。因此,为了防止日后类似问题的再次发生,应当在建筑桥梁时就预留出日后进行加固的空间,以提高工程的稳定性。
  5 结语
  综合以上分析,为了能够提升桥梁隧道工程的综合性能,确保日常的交通安全,应当将隔震技术全面地融入到桥梁隧道工程的建设中去。只有这样才能够提升桥梁隧道的安全稳定性,保障人们的出行安全。
  参考文献:
  [1]赵潇文,刘文丰.桥梁隧道设计中隔震设计的重要性分析[J].建筑技术开发,2019,46(08):25-26.
  [2]胡文.关于桥梁隧道设计中隔震设计的重要性分析[J].江西建材,2018,38(03):145+147.
  [3]郭富,黄肖肖.关于桥梁隧道设计中隔震设计的重要性分析[J].建筑工程技术与设计,2018,6(35):2228.
  [4]刘永梅.桥梁设计中隔震设计的重要性[J].城市建设理论研究(电子版),2014,4(36):4485.
  [5]冯建强.谈隔震设计在桥梁设计中的重要性[J].城市建设理论研究(电子版),2013,3(12):1-3.
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