公路桥梁设计中抗震与减隔震技术应用探究

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  摘 要:公路桥梁是我国基础性建设工程之一,是一项利国利民的工程。在对公路桥梁进行设计时,桥梁作为连接公路之间的交通枢纽,确保其设计的质量和寿命具有非常重要的意义。目前在桥梁结构的设计过程中,减隔震技术的应用起到了非常关键的作用,对于提高桥梁的抗震性能,确保桥梁使用的安全具有极为重要的作用。不过值得注意的是,在对抗震技术和减震技术进行应用的过程中,需要充分结合当地的工程地质和施工区域特点来进行,牢牢把握抗震和减震技术的应用要点,从而使得公路桥梁的抗震和减震性能得到显著的提升。本文在对公路桥梁设计的现状进行分析的基础上,阐述了减隔震技术的分类、优势以及应用原则,最后就公路桥梁设计的抗震、减震技术策略进行了探讨,以供相关人士参考。
  关键词:公路桥梁;抗震;减隔振
  0 前言
   地震是一种常见的突发性自然灾害,且极具破坏力,如果相应的基础设施建设达不到规定的抗震等级和抗震性能,那么这些基础设施将会遭遇毁灭性的打击。公路桥梁作为人们出行的基础,如果其抗震性能达不到相应的规范和标准,一旦遭遇地震灾害,所造成的后果将是无法估量的。因此,对于公路桥梁,需要充分结合当地的地质情况来进行抗震和减震设计,从而打造出更高品质的公路桥梁工程,使其更好地为社会服务。
  1 公路桥梁抗震与减隔振设计的现状
   交通行业的发展对综合国力的提升具有极大的影响。现阶段,很多区域的路桥项目设计,具有参差不齐的特点,造成这一现象的影响因素众多。公路桥梁设计必须对项目的可靠性、可行性开展合理的评估,掌握好各类影响因素的作用,提前制定相应的策略。但是,某些设计方案急于求成,完全采用粗放的套用模式来完成,没有在项目的特点、内涵上深入挖掘,导致项目的抗震能力较差,在抵御自然灾害的能力上非常薄弱。公路桥梁抗震与减隔震设计的现状不容乐观,必须站在新的角度来思考,否则必定在未来的发展上造成严重的损失。
  2 减隔震技術的分类、优势及应用原则
  2.1 减隔震技术的分类
   (1)减隔震设备可以设计为粘滞阻尼器,该结构的主要作用就是直接吸收外力,从而可以将外力对于桥梁的伤害降到最低,提升抗震性能,满足安全性的需要; (2)减隔震设备也可以设计为摆式滑动摩擦制作与铅芯橡胶隔震支座的形式。这两种形式有着本质区别,但其共同点是能够更好地保护桥梁结构免受外力的损坏,还能够增长结构周期,如果将二者联合应用,可以实现外力能量的有效吸收,具备更强的保护效果,降低地震给桥梁造成的损坏,可以大大提升桥梁运行的稳定性。
  2.2 减隔震技术的优势
   (1)使用支座、阻尼器等具备抗震效果的结构部件,可将桥梁上、下部结构的荷载实现均匀分布,还能够提升整个桥梁的柔度与阻尼系数,对于保护整个桥梁的完整性有着重要作用;(2)使得桥梁结构的横向刚度得到提升,具备较高的横向阻尼性能,防止出现了结构扭转过度的情况,也能够有效的降低地震发生时的桥面横向荷载参数;(3)较传统抗震结构来说,性能更佳且工程成本比较低;(4)传统抗震结构在设计的过程中容易受到很多外部因素的影响,内部构件也会存在较大的变化,不能有效的进行控制和防护。新型减隔震技术经过有效的力学模型计算,使得受力结构更加的平衡。
  2.3 减震技术的原则
   现今的公路桥梁设计,一定要在安全防护水平上更好的提升,尤其是抗震、减震技术的应用,不能有任何的忽视,要坚持在技术的应用上不断的创新。很多地震表现出突发的特点,想要在解决工程问题的过程中得到更好的成效,并不是一件容易的事情。抗震、减震技术的应用,需加强区域范围内的勘察、调研,对地震发生的频率、强度、原因等做出合理的掌握。公路桥梁设计的抗震措施应用,整体上表现出多元化的特点,但是在不同的技术应用上,必须匹配差异性的地震原因,这样才能在问题根源上得到更好的解答。减震技术的实施,应对外部因素的影响深入考虑,在减震技术上合理优化。所以,抗震、减震的应用,一定要结合公路桥梁设计的具体诉求来改善。
  3 公路桥梁设计的抗震、减震技术策略
  3.1 完善抗震、减震设计
   随着公路桥梁设计的要求不断提升,抗震减震技术的应用,要提前在设计理念、设计方法上有效完善,对不同的影响因素深入考虑。公路桥梁设计的初期阶段,需坚持在功能要求上的科学解读,利用静力分析的模式,在路桥的抗震性能上不断提升,对于抗震结构的体系选用,尽可能的选择良好的类型。抗震、减震的施工过程中,要在上部结构、下部结构的连接位置设计上,按照合理的思路来完善,对于桥墩形式的选择,需要在过渡孔处连接位置的选择有效的调整,坚持在塑性铰预期部位的选择上保持较高的水准。动力特性分析和地震反应评估是不可或缺的组成部分,由此能够在项目的抗震、减震上,更好地找准自身的薄弱问题,对于公路桥梁设计的质量提升做出更好的改善,推动行业向前发展。
  3.2 采用隔震支座
   公路桥梁设计的抗震、减震技术,需要在基础设施的打造上更好地提升,这是非常重要的组成部分。减震支座、隔震支座的应用,主要是在梁体与墩台的连接位置,对于结构的柔性进行更好地提升,同时在阻尼的增加效果上不断地改善,这样能够科学降低桥梁的地震反应。减震、隔震支座在利用的时候,要掌握好桥梁的梁体质量,并且在墩台的综合衔接效果上更好地调整,一定要在施工之前开展大量的测试、分析,观察不同类型的连接手段能够产生怎样的影响。隔震支座的应用过程中,可以与阻尼器更好地整合,这样不仅能够在减震的效果上更好地提升,还可以在桥墩的延性抗震功能上更好地利用。通过常年的优化和创新,隔震支座表现出多元化的特点,能够对公路桥梁设计的诉求更好的满足。
  3.3 利用桥墩延性减震
   我国在公路桥梁设计的过程中,对于地震影响的应对策略,能够按照合理化的思路来完善,很多不足的弥补都不能继续按照单一的策略来应对,需要在桥梁自身的综合性能上更好地完善,才能促使公路桥梁设计的质量更好地巩固。利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法,桥墩延性减震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性,以便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性铰产生弹塑性变形来延长结构周期,耗散地震能量。在进行延性抗震设计时,按弹性反应谱计算塑性反应的地震荷载需要修正,桥梁抗震设计规范采用了综合影响系数来反映塑性变形的影响。   3.4 减隔震系统
   随着公路桥梁设计的体系不断完善,减隔震系统的应用成为了重要的组成部分,对桥梁的长期发展能够产生较多的保障,在各类不足的弥补过程中,能够由此来取得较大的突破。公路桥梁设计的抗震、减震系统,主要是通过现代化的科技来测试、探讨,一定程度上对地震更好的预知,而且在减震、隔震的設施上,能够快速地去弥补和优化。减隔震系统的运用,不仅能够合理地应用现代化的减隔震材料,同时能够在地震的临时预防和抢修方面更好地落实,相比传统的预防手段,能够在突发问题的处理上取得较好的成绩。减隔震系统需要在各类数据、信息的搜集模式上不断地加强,为长期发展奠定坚实的基础。
  4 公路桥梁设计的发展趋势
  4.1 提高设计水平
   现阶段的路桥工程建设,得到了社会各界的高度关注,抗震减震工作的实施,必须从设计阶段就深入地考虑,在各类问题的持续性解决上,一定要找出合理化的方式。例如,BIM技术的应用,能够按照可视化的分析手段来完善,提高抗震、减震的综合效用。传统的平面设计手段,并不能对公路桥梁设计的所有信息真实地反馈出来,总是会出现一定的不足。但是在BIM技术的帮助下,能够让公路桥梁设计的综合功能更好地塑造,在相关不足的弥补过程中,基本上告别了传统的方式,整体上具备的发展空间是非常大的。设计水平的提升,还要在路桥工程的现场做出仔细的勘察、调研,对可能遇到的问题及时的处理。
  4.2 完善路桥养护
   抗震、减震工作的实施,对公路桥梁设计具有决定性的影响,但是很多地震灾害都是突然出现的,而且在破坏力上非常突出,为了在公路桥梁设计的质量上更好地提升,一定要在路桥养护上不断地完善,这是不可或缺的组成部分。路桥的养护工作开展,同样要做出大量的测试、研究,提高路桥养护的综合水平,在解决各类问题的过程中,应进一步掌握好路桥的发展走向,促使整体上的抗震等级、减震效果更好地提升。
  5 结束语
   综上所述,我国交通行业正处在蓬勃发展的阶段,随着我国经济发展和综合国力的不断增强,对于公路桥梁工程的建设要求不断提升。为了进一步提高公路桥梁工程的抗震性能,在实际的设计过程中需要充分考虑抗震和减震技术的应用,并牢牢把握抗震和减震设计的技术要点,确保最终所建设的公路桥梁具有更高的抗震性能和更好的质量品质,以促进我国社会的可持续发展与建设。
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