简述桥梁设计中的减隔震设计
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三跨连续梁桥减隔震设计
三跨连续梁桥减隔震设计是一种结构设计方法,旨在减少地震对桥梁的影响。
以下是该设计的详细解释:
1. 概述
三跨连续梁桥是一种长跨度桥梁结构,由多个连续的梁组成。
减隔震设计的目的是通过采用特殊的隔震装置,降低地震对桥梁的影响,提高桥梁的安全性和可靠性。
2. 背景
地震是一种常见的自然灾害,会给桥梁等建筑物带来巨大的破坏。
因此,减隔震设计成为了一种非常重要的结构设计方法,可以有效地减少地震对桥梁的影响。
3. 隔震系统
减隔震设计的核心是采用隔震系统。
隔震系统是由一系列弹簧、阻尼器等组成的装置,可以把地震的能量转化为弹性变形和热能,从而减少地震对桥梁的影响。
4. 设计步骤
减隔震设计的具体步骤如下:
(1)确定桥梁的设计参数,包括跨度、荷载、地震作用等。
(2)确定隔震系统的类型和参数,包括隔震器的刚度、阻尼器的阻尼系数等。
(3)确定桥梁的结构形式和荷载分布,包括梁段长度、截面形状、钢筋配筋等。
(4)进行隔震系统与桥梁结构的有限元分析,确定隔震系统对桥梁的影响。
(5)进行结构的优化设计,确保桥梁结构的安全性和可靠性。
5. 应用范围
减隔震设计适用于各种桥梁结构,特别是对于长跨度、高塔式桥梁等结构更为有效。
此外,隔震系统还可用于地铁、高层建筑等结构的减震设计。
以上是关于三跨连续梁桥减隔震设计的详细解释。
桥梁设计中的减隔震设计在桥梁抗震设计中,利用隔震装置可延长结构周期,消耗大量地震能量,降低结构的响应。
本文主要阐述了桥梁减隔震设计的重要性,论述了桥梁隔震设计的理论,并介绍了几种常用的减隔震装置,并分析了隔震技术方案的优化措施。
标签:桥梁设计;减隔震设计;优化措施引言:随着我国公路交通行业的快速发展,桥梁在促进我国城市发展的作用越来越突出。
而桥梁工程作为危机管理系统的核心组成部分,要求了其必须具备较高的抗震性能。
同传统桥梁抗震相比,隔震桥梁的设计可以延长结构的周期,利用耗能装置来抑制结构的位移,从而达到全面降低结构动力响应的目的。
1、桥梁减隔震设计的重要性所谓的隔震设计就是指在桥梁施工建设的过程中安装相应的隔震器和阻尼器,既要保证桥梁在水平方向上得到足够的柔性支承,同时也要充分的提高桥梁的阻尼效应,这样在地震来临时,就可以最大限度的减少损坏。
这几年来,欧美等众多的发达国家对隔震设计方面的工作都在不断的研究和探索,并且也取得了一定的成绩。
而我国在这方面还是有一定差距的,目前所应用的设计方法还都是借助于国外的研究经验。
做好桥梁的隔震设计工作,在地震到来时,可以有效的分解和改善地震力在桥梁各结构间的分布情况,从而有效的保护桥梁工程的上部结构。
另外,做好了隔震设计工作,还能够合理的调节横向的刚度,解决了桥梁结构扭转平衡的问题,也就是降低了地震力。
与普通的抗震设计相比,隔震设计后的抗震效果明显更好,在没有增加施工成本的前提下也充分的保证桥梁的整体质量。
在隔震设计中采用隔震支座后,其受温度等外界因素的影响较小,并且在震后更换相应的隔震装置是很容易的,维修桥梁费用较低,维修的时间也很短。
2、桥梁隔震设计的理论2.1桥梁隔震技术的原理运用建筑物的地震反应谱可以说明桥梁隔震的原理,自振周期和阻尼特性两个因素决定了建筑物的地震反应。
通常,中低层钢筋混凝土建筑物周期短、刚度大,基本周期与地震动卓越周期比较相似,因此,相对于地面运动的加速度而言,建筑物的加速度反应是比较大的,但是其位移反应是比较小的。
减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析减隔震技术是指通过在建筑物或桥梁等结构中加入减震装置,将地震所产生的动能通过减震装置消耗掉并转化为热能,从而减轻地震对建筑物的破坏作用,提高建筑物的抗震能力。
在桥梁结构设计中,减隔震技术是提高桥梁抗震能力、保障桥梁安全运营的一种有效技术手段。
减隔震技术的应用可以将地震所产生的冲击力和振动减少,从而降低对桥梁结构部件的损伤,保障桥梁安全稳定的运营。
具体来说,减隔震技术的应用有以下几个方面:首先,减隔震技术能够减小桥梁的地震反应,从而避免或减轻桥梁发生塌陷或损坏的情况。
尤其是在发生中小型地震时,减隔震技术能够大大减轻地震对桥梁的冲击力,保持桥梁的结构完整性,不会对桥梁的安全造成明显的影响。
其次,减隔震技术可以降低桥梁结构的振动幅度。
在地震发生时,通过减隔震技术所装置的减震装置能够消耗地震动能,从而降低桥梁结构的振动幅度,保证桥梁在地震中的相对稳定性。
另外,减隔震技术能够减少桥梁结构和周边环境的振动互动,避免桥梁结构疲劳破坏。
在桥梁运营的过程中,随着时间的推移,桥梁结构会随着使用次数增加,可能会出现疲劳破坏现象。
减隔震技术的应用能够减小结构与周边环境的振动幅度差异,从而减少桥梁结构的疲劳损伤。
最后,减隔震技术还能够提高桥梁的整体稳定性和抗震性能。
减隔震技术所采用的结构及设备都是经过专门设计及测试的。
通过不断地专业设计和优化,能够提高桥梁的整体稳定性和抗震性能,确保其在极端环境下的安全运营。
综合来看,减隔震技术的应用在桥梁结构设计中具有非常重要的意义。
其能够有效减少地震对桥梁的影响,保障桥梁的安全运营,同时还能够提高桥梁整体的稳定性和抗震性能。
随着技术的不断发展和完善,减隔震技术将更加广泛应用于桥梁、建筑物等各类工程结构中,为人们的生活和工作带来更加安全稳定的保障。
市政桥梁设计中的减隔震设计摘要:市政桥梁工程是道路工程的核心组成部分,也是交通运输网中抢险救灾的重要节点,对其抗震性能有着极高的要求。
因此,在市政桥梁设计过程中,设计师应展开合理有效的减隔震设计,以减少地震对结构造成破坏、经济损失及可能产生的人员伤亡。
而市政桥梁工程减隔震设计应考量抗震分析、抗震验算及抗震构造细节设计等多种因素,因此就需要对其中的多个要点进行分析与探讨。
在对其进行探讨的过程中不断进行理论结合实践,以得到合适的抗震理论。
关键词:市政桥梁;减隔震设计;措施1市政桥梁设计过程中减隔震设计的必要性在市政桥梁设计中进行减隔震设计能充分提高市政桥梁的减震效果,使地震发生时能将地震破坏降到最低。
近年来,欧美等许多发达国家对减隔震设计展开了研究和实验,并获得了一定的成果。
但中国在这方面还与其他国家存在一定的差距,目前的设计方法主要还是汲取国外的研究经验。
而市政桥梁减隔震设计的目的是通过市政桥梁隔震设计可以减轻地震所带来的破坏,保障人民生命财产安全,避免人员伤亡,以及减少经济损失。
在进行减隔震设计之后,桥梁结构的大部分耗能、变形集中于这些减隔震装置,而地震之后可以对隔震装置进行替换,使得这些减隔震装置在结构抗震中充分发挥其作用。
因此,与一般抗震设计相比,减隔震设计的抗震效果能显著提高,且在不大幅提高造价的前提下,又充分保证了市政桥梁工程整体的安全可靠性。
2市政桥梁工程减隔震技术的设计原理在现代市政桥梁工程中,减隔震设计技术的原理主要是采用科学合理的减隔震装置,并对桥梁结构进行减隔震桥梁地震反应分析及抗震验算,从而对市政桥梁结构进行有效的隔震。
使地震发生时,能在一定程度上减少内部结构相互碰撞和损伤的问题。
而构建这一设计要求的主要方法是通过科学计算和研究,调整市政桥梁结构周期,使其周期与地震周期避免发生共振的基础上达到其抗震能力的目的。
而另一方面,有关设计人员在展开市政桥梁工程抗震设计时,应遵从下列设计原则:首先,设计人员应根据场地地质条件、地震周期和市政桥梁等级,科学合理的设置市政桥梁的隔震等级和隔震装置。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着我国经济与社会的全面发展,交通基础设施大量的建设和应用,使得人们出行更加的便利,而桥梁建设规模增大、数量增多,人们也更加重视桥梁运行的安全性,所以减隔震技术是极为重要的。
减隔震技术的应用可以有效的预防地震造成重大的伤害,还能够保障人们的生命财产安全,所以在桥梁规划设计阶段,通过减隔震技术有效的促进交通运行安全性的提升,达到桥梁运行可靠性与稳定性的标准。
关键词:桥梁结构设计;减震隔震;应用1减隔震技术的要求1.1 设计原理我国的桥梁在减隔震技术中,主要是通过如下原理进行:(1)小型地震不会发生损坏事故,或者轻微损坏,地震发生后桥梁的性能不会发生根本性的变化,各个结构处于弹性状态中;(2)中等地震后会产生一定程度的损坏,但是必要维修处理依然可以投入使用,总体结构是非弹性态势;(3)大型地震后出现严重的损坏,但是没有坍塌,经过修补处理后依然可以正常的使用,桥梁处于弹塑性的状态中。
1.2 适用要求减隔震技术原则分析可以了解到,桥梁顶部架构震动时间相对较短,桥梁基础结构性能比较高的情况下可以选择该技术。
因此,结合国家标准的要求,减隔震技术应用的高度不能超过40 m, 桥梁架构和硬度要达到平衡性的要求,不能形成减隔震的条件下可以达到1 s以下,根据实际情况进行数据的计算确定,然后是建设相应的模型,以做出合理的推算和设计。
各项因素都要综合性分析,包含风力影响的压力,不能超过桥梁重力的十分之一。
1.3 减隔震设施的设计(1)减隔震座在进行设计中,桥梁的减隔震技术可以根据需要选择使用橡胶底座的结构形式,在设计中,要确保各个结构尽量的趋同性设计,从而可以防止发生严重的扭转力的影响。
从具体的操作中,可以保证减隔震座中的各个间隔距离控制在2 m以下,且减隔震体系的硬度要和顶部架构保持同一中心,以减弱扭转力的影响。
(2)减隔震底座直径在设计中,需要保证其在规划的范围内,确保纵向力达到规定的要求,以使得底座的规模符合实际需要,能够提升一定的结构性能水平,不会产生扭曲损坏的问题。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着科技的不断进步,减振和隔离技术被越来越多地运用于桥梁的设计之中,并为其注入了更多的内涵。
减振降噪是指将可能引起地表震动的地震从桥梁中隔离出来。
为此,必须通过增加其固有频率,避免其在强震下产生较大的耗能,从而降低其抗震性能。
所以,为了提高桥梁结构的安全和可靠度,必须在桥梁结构的设计中采用减振技术。
关键词:桥梁结构;结构设计;减隔震技术1减隔震技术的原理以及适用要求1.1减隔震技术相关原理在国内,使用减隔震技术时,应遵守如下原则:①若发生小的地震,桥梁不会受到损害,或发生轻微的损害,在地震停止后,桥梁的性能不会发生根本的改变,所有的结构都处于一种弹性的状态;②若发生中等规模的地震,则会对桥梁造成某种程度的破坏,但经过修补后,桥梁仍能正常工作,整体结构处于不稳定状态;③当发生较大的地震时,大桥有显著破坏,但整体不会倒塌,修补后仍能正常运行,大桥整体处于弹性塑性区。
1.2减隔震技术相关适用要求通过对减隔震技术原理的研究,不难发现,对于桥顶框架的振动时间比较短,而对于桥梁的基础结构来说,减隔震技术是可以选择的。
在对我国有关标准的规定进行了明确以后,在进行减隔震技术的设计时,其高度不能大于40 m,桥梁的结构和硬度,都要满足平衡的要求,若难以形成减隔震,则要在1 s以内,结合实际,对其进行了全面的分析和判断,建立了相应的模型。
还需对其它种类的元素作进一步的研究,比如,由于风的作用而引起的应力,这个应力不能超过大桥所受的地心引力的十分之一。
2减隔震技术的优势与不足2.1减隔震技术的优势在相同的地震作用下,采用延性结构和减隔震结构的抗震性能有很大区别。
基于延性的桥梁结构在震后必须做出合理的评估和加强,而采用减隔震技术的桥梁结构在震后仍能正常工作,且不损伤承力件。
减隔震技术的优点是:①在桥梁中使用减隔震技术,可以对桥梁进行有目的的调整,确保其合理的布置,最大限度地提高桥墩、桥头的地震效应,提高桥梁的整体抗震性能。
桥梁设计中的减隔震设计探讨桥梁设计中,减隔震设计是非常关键的一部分。
在桥梁结构的设计过程中,减隔震设计可以有效降低地震、风震等自然灾害引起的毁坏风险,提高桥梁的安全性、稳定性和耐久性。
减隔震的设计理念是将桥墩与桥面分离,通过各种简单而安全的手段减轻强震和风震造成的损害,保证桥梁的正常使用。
其利用的主要工作原理是根据地震或风力加速度来设计支架或者挡橡胶,将桥梁与地面隔离,从而减缓或消除地震或风震对桥梁的影响。
桥梁减隔震技术的发展历程十分悠久,从最初的钢材耐震裂纹预防、加固减震防护,到如今的多种桥梁减隔震方案已经逐步形成。
出现在20世纪60年代的金属阻尼橡胶,20世纪80年代的橡胶弹簧、40年代的钢筋混凝土桥墩隔震铅芯垫板、50年代的双耗能层开裂斜筋隔震支座等都是一些典型的减隔震方案。
而近年来的岛城跨海大桥、港珠澳大桥,北京地铁、深圳地铁等城市大桥往往采用了更为先进的减隔震技术,包括LAGEOS超静态定性监测系统、PRS预应力技术等,突破了材料体积限制、强度大小不均等瓶颈,实现了桥梁隔震的高精度、高性能等特点,大幅度推动了桥梁高质量的建设。
减隔震的设计特点和优势在于推动桥梁的高质量、高效、高可靠性建设。
其充分考虑了地震、风震等自然因素,在设计过程中增加了桥梁的可靠性、稳定性和安全性。
减隔震的安全性和高效性体现在其在减轻地震对桥梁影响的同时,同时可以提高桥梁的使用寿命和经济效益,减少了后期维护和加强难度,节省了很多成本支出。
但是,减隔震的设计也存在一些不足之处。
一方面,其施工和维护成本较高,需要精细的设计和施工,增加了工程的复杂度;另一方面,不同类型的减隔震材料使用寿命不同,对于久作桥梁而言,更是考验减隔震技术的可持续性。
综上所述,减隔震技术在桥梁设计中发挥着重要的作用。
虽然减隔震技术的实施存在一定的困难和挑战,但其优势和特点依然十分明显。
未来,减隔震技术也将不断发展,并越来越多地运用于桥梁建设中,推动桥梁的高质量、高效和高可靠性建设。
减隔震技术在桥梁结构设计中的运用摘要:社会经济发展下使桥梁工程也迎来全新发展机遇,该背景下为使桥梁建设范围得到进一步拓展,工作人员需对桥梁建设以及桥梁抗震功能加以关注。
基于此,本文主要先对减隔震技术优势和不足之处加以分析,并随后着重阐述减隔震技术在桥梁结构设计中的运用要点。
关键词:减隔震技术;桥梁结构设计;应用优势引言:减隔震技术主要由减震与隔震两种构成,将该技术应用于桥梁结构设计中的目的是为缓解和降低能够引发地面破坏运动而对桥梁结构所造成的严重影响,想要实现该目标通常会选择延长结构周期和避开地震能量较为集中的区域,以此来减小桥梁结构所承担的地震力,并使桥梁结构破坏能够将至最低。
总体来讲,巧妙结构设计环节合理应用减隔震技术可使桥梁结构更为安全可靠,并且也能将桥梁建筑作用充分发挥。
一、减隔震技术的优势与不足(一)减隔震技术应用优势运用减隔震技术设计桥梁结构具有以下几点优势:第一,减隔震技术使用可对桥梁结构进行调整,并确保在整个结构布局合理情况下,将桥台与桥墩的抗震作用最大限度发挥。
第二,在横向桥梁宽度达到规定要求后,也可使桥梁结构横向刚度随之提升,这样一来便能在桥梁横向抗震中对其地震反应有效控制,同时也能促使整体桥梁抗震效果得到显著提升。
第三,设计桥梁结构时,运用隔震系统纤维装置可对结构位移变化进行控制,也就是说可做到在源头之处避免桥梁震害情况发生。
第四,以往在检查和修复桥梁桩基与桥墩时,常需要耗费大量时间,但在使用减隔震技术后可更为有效避免桩基与桥墩出现损坏和变形。
(二)减隔震技术不足之处虽然减隔震技术应用优势突出,但同样也存在诸多不足之处。
首先,减隔震技术并无明确的相关规范内容,因当前对减隔震技术的实践经验和研究方面并未完善,所以直接导致该技术并未形成合理且完善的技术规范要求,尤其是在技术施工结构细节和技术设计两方面,其缺陷之处十分明显,要知道技术规范缺乏对于减隔震技术应用效果会有严重影响[1]。
减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析【摘要】减隔震技术是一种先进的结构防护技术,可以有效减少桥梁结构在地震作用下的破坏,提高桥梁结构的抗震性能。
本文通过对减隔震技术在桥梁结构设计中的应用进行分析,探讨了其在提高桥梁结构抗震性能和减少结构破坏程度方面的重要意义。
文章还分析了减隔震技术在桥梁设计中的影响因素,以及在成本效益方面的优势。
未来,随着技术的不断创新和发展,减隔震技术在桥梁结构设计中的应用前景将更加广阔。
通过本文的研究,可以更好地认识减隔震技术在桥梁结构设计中的重要性,为提高桥梁结构的抗震性能和安全性提供参考。
【关键词】减隔震技术、桥梁结构设计、应用分析、成本效益、影响因素、未来发展、重要性、总结与展望1. 引言1.1 研究背景减隔震技术是一种在结构设计中广泛应用的技术,通过将减震装置植入桥梁结构中,能够有效降低结构在地震或高强度风等外部力作用下的振动幅度,提高结构的抗震性能和安全性。
随着技术的不断发展和进步,减隔震技术在桥梁结构设计领域中得到了越来越广泛的应用,取得了显著的效果和成就。
目前对于减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析还存在一定的不足,需要进一步深入研究和探讨。
鉴于此,本文旨在对减隔震技术在桥梁结构设计中的应用进行详细的分析和探讨,以期为相关领域的研究和实践提供有效的参考和指导。
本研究将重点对减隔震技术的概念、桥梁设计中的具体应用、影响因素、成本效益分析以及未来发展方向等方面展开论述,旨在全面解析减隔震技术在桥梁结构设计中的重要性和意义,为提高桥梁结构的抗震性能和安全性作出贡献。
1.2 研究目的研究目的的目的是探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的应用现状,分析该技术在提高桥梁结构抗震能力、减小震动影响、延长桥梁使用寿命等方面的作用。
通过深入研究减隔震技术在桥梁设计中的具体应用及影响因素,揭示该技术在桥梁结构设计中的优势和局限性,为提高桥梁结构的抗震性能提供科学依据。
通过成本效益分析,评估减隔震技术在桥梁结构设计中的经济效益,为工程实际应用提供参考。
桥梁结构设计中减隔震技术应用分析随着社会的不断进步,我国的交通事业得到了迅猛的发展,桥梁在其中就发挥着十分重要的作用。
在桥梁的设计中,减隔震技术发挥着不容小觑的作用。
该技术是桥梁抗震的重要条件,在地震发生时,其可以减少桥梁受到的损害,甚至可以避免桥梁受到损害。
为此,就针对减隔震设计的原理、配备的设置以及在实际工程中的应用进行了相关的探讨。
标签:桥梁结构设计;减隔震技术;应用TB1减隔震技术的基本原理减隔震技术是通过结构的基础位置隔离地震能量、阻断地震波的传播。
在减隔震设计中,通过附加阻尼的方法进一步降低了地震地响应,阻尼并不是自然装置,而是施工人员人为的将其设置在桥梁结构的某些位置,同时,耗能构件在地震发生的时候,通过自身的结构可以将地震的能量进行吸收,从而让桥梁的结构在受到地震冲力的时候得到缓冲,使桥梁结构的稳定性与完整性得到更好的保持。
减隔震技术包括两大方面:减震技术和隔震技术。
减震技术是指人为的将阻尼及耗能构件设置在桥梁的结构中,让耗能构件吸收地震波的能量;隔震技术是特殊的结构类型,其具有振动周期的特殊结构,与减震技术有很大的不同。
在地震发生的时候,可以输出地震能量。
两种技术相互配合,能够共同应对强大的地震波,保护桥梁免受伤害。
2减隔震装置技术的分类2.1铅芯橡胶支座铅芯橡胶支座是把一个或多个铅芯插入到分层的橡胶中,形成紧凑的减隔震装置,其在延长结构周期的同时把地震的能量消耗掉。
铅芯具有良好的力学特性,能够与分层橡胶支座进行紧密的结合,同时良好的耐疲劳性与弹塑性使得其适合做减隔震材料。
铅芯橡胶支座的诸多特性能够提供地震中所需要的耗能,同时能够很好的满足使用过程中的屈服强度和刚度,在桥梁结构的抗震设计中被广泛的应用。
2.2粘滞阻尼器粘滞阻尼器是利用活塞运动前后的压力差异,使黏滞流体通过节流孔,在这一过程中会产生阻尼力和耗能。
粘滞阻尼器有着以下几个特征:第一,粘滞阻尼器没有显著的增加桥墩的受力。
简述桥梁设计中的减隔震设计
摘要:随着市场经济体制的不断深化,社会对于桥梁工程的关注程度也愈加重视。
桥梁作为城市中一道靓丽的风景线,在面对地震等不定因素的到来时,如何能够实现桥梁的抗震功能,这对发展现代交通系统、实现城市的繁荣稳定非常具有研究意义。
本文对隔震设计的作用及其特点、设计原则、设计方法及注意事项进行了探讨。
关键词:桥梁隔震减震设计
正文:
隔震装置在桥梁隔震设计中非常重要,通过安装桥梁隔震装置,使得桥梁的上部结构能够在发生地震时避免产生或者减少相对位移,从而减轻桥梁后期的养护费用,使桥梁的使用功能得到一个稳定的保证。
另外,安装阻尼器的目的也是通过提高阻尼效果来以此减轻地震作用力对桥梁产生的危害。
一、隔震设计的作用及其特点
1.桥梁隔震设计的作用
桥梁隔震设计的好处体现在很多方面,其主要有以下几点。
(1)调整桥梁水平方向上刚度的作用,从而提高扭力平衡的问题,有效降低地震力。
(2)加强对桥梁隔震系统的设计,使得其抗震性能优于没有采用抗震装置的桥梁。
这样做既不影响工程造价,又对桥梁的质量有一个很好的保障,进而提高了桥梁的性价比。
(3)加强桥梁隔震设计可以保护桥梁的基础部位,提高桥梁结构的承载力和逐渐衰减地震后地震力对桥梁结构各支座间的受力。
(4)地震后,桥梁的上下部结构很有可能会出现超出设计弹性范围的现象,而采用隔震设计可以很好的避免这种现象的发生。
即使是说消除也不为过,从而有效避免桥梁结构的变形。
2. 隔震技术的特点
桥梁中安装隔震装置的目的是为了延长桥梁的寿命周期,通过安装隔震装置,可以使得桥梁在面临地震时能够很好的消耗地震能量,降低因地震所引起的一系列结构破坏及桥梁主体发生变化所带来的影响。
因此,在对桥梁隔震的设计中,一定要保障设计的合理性,巧妙的运用新技术实现桥梁抗震系统相关的构件能够拥有很好的弹性及可塑性。
关于该项技术在设计中的使用性,其不仅仅能够发挥出降低成本的功效,还能够显著的提升构件的使用寿命,其较之于一般的设计更加的具有效益。
对于桥梁墩柱的维护,此举能够起到减弱延性需要的意义。
另外,地震时很有可能会造成桥梁下部结构超出设计所允许的最大弹性变形范围,这一点在地震后都是难以修复或者很难发现的地方。
因此,加强对桥梁上部构造的抗震性能的设计,可以很好的消除桥梁上部构件因非弹性变化所带来的负面影响。
二、隔震设计的设计原理及其基本原则
桥梁设计的隔震设计的主要原则是在桥梁设计阶段,使用隔震装置,以便桥梁面对地震时能够使得水平方向上获得较温和的力,减少纵向桥梁构件的压力。
另外,施工中想要做好桥梁的隔震还需要设置阻尼器,可通过提高阻尼器的反应力来减缓桥梁纵向所受到的地震力。
1. 设计原理解析
隔震设计是由防震措施发展到一定时期演变而来的产物,隔震设计的原理恰如其名“隔震”,即为减小地震对桥梁构造产生的一些不安定的影响。
在平时的设计和建设时期,提升抗地震力的措施一般是提升其总体的强度等。
比对来看,隔震设计关键是添加了柔性要素。
使能够确保桥梁关键的构件能够和横向的活动在特定的时期之中降低关联,确保关键的构造在震后不会出现破损性的现象。
此时,构造的相应速率会较之于地表的速率要低一些。
此外,由于阻尼的设计,阻尼有效地将地震所产生的能量消耗掉。
当能量被转移到上桥和隔离结构力的时候,地震作用力已经被大大降低,从而达到保护桥梁结构的目的。
2. 隔震设计原则分析
桥梁隔震设计是有效提高桥梁隔震效果的主要措施,借此来充分提升桥梁抗震的水平或是加强桥梁的抗震功能。
但是在实施这项措施的时候,要有一些确实可行的方法来实现,否则就不可能达到理想中的效果。
为了实现以上这些,就必须要做到以下几点的分析。
针对桥梁是否适合加上抗震装置这点,应在设计初期就做好认真的分析。
如若不适合安装隔震装置,就早期做好预算,避免不必要的建设浪费,这可以依照地震之后桥梁隔震效果作为参考信息。
在桥梁设计时,应该对施工附近的地质环境进行仔细的勘察。
尤其是桥梁施工地点的地基勘测,从数据报告上仔细分析,全面考虑,一个隔震性能良好的桥梁必须要有一个坚实的地质条件为基础。
另外,隔震装置的选择上,应尽可能选择那些抗震性能良好的隔震装置。
在满足隔震效果的同时,还应清楚了解隔震装置为桥梁缓解的受力大小范围,从而科学的选用隔震装置。
三、桥梁的隔震设计
1. 隔震装置的设计
在桥梁的隔震抗震设计中,其中最主要的两点是对隔震装置的设计和其他相关结构的优化设计。
其中,前者是隔震的设计中心。
目前,弹性反应谱方法越来越广泛地被应用于桥梁的隔震设计,已被大多数国家所采用,包括日本、法国、美国、中国等。
由于文化的差异,各个国家之间对于桥梁隔震设计的规范也略有不同。
这样一来,对于隔震装置中等效阻尼的计算和等效刚度的计算也会因为他们所使用计算公式的差异而有所差别。
而对于一些构造复杂和不规则的桥梁,则现阶段通常采用的方法基本上都是时程方法。
弹性反应谱方法之所以能够在现阶段的桥梁隔震设计中得到广泛应用,主要是因为弹性反应谱方法的计算较为简
单。
另一个原因,是因为该方法的计算与现有的规范计算方法较为接近,这样容易让人接受。
此外,在进行隔震设计时,还应该注意隔震装置中的最大变形程度与隔震装置的等效阻尼和等效刚度的大小有着密切关联。
与此同时,还应考虑地震导致隔震装置所引起的变形和此时桥梁的地震响应程度之间的关联。
从这里来看,现阶段我国桥梁隔震设计还处于萌芽阶段。
参照国外的案例,采用弹性反应谱方法对桥梁隔震进行设计还需要不断的完善和后期对数据归纳总结。
上文中也有提及各个国家的计算方式各不相同,在这一点上我们无从借鉴,但可以参照国外的设计思路。
在地震发生之后,做好对桥梁结构地震反应程度的预判,找一些工作经验较为丰富的设计师制作设计方案。
之后通过一系列的流程分析、验证其设计的合理与否。
2. 细部构造的设计
由防落梁装置、伸缩缝和限位装置组成的桥梁附属结构在桥梁的隔震设计中拥有着非常大的作用。
通过对大量地震调查和动态时程分析我们可以看到,这些结构是桥梁结构的动态响应和振动隔离效果的主要方面。
可是许许多多的设计人员会把细部结构忘记甚至是忽略不计,出现这样的问题也是因为计算附属结构的方法太复杂而产生出来。
因此,对于细部结构的设计,设计人员应重视起来,加强这方面的设计,使桥梁的抗震能力大幅度的提高。
四、桥梁设计中的隔震设计需要注意的问题
为了协调基础隔震桥梁的基部体积,在建造有隔震功能的桥梁时,和普通的桥梁一样,让基础隔震结构的下部结构与地基直接结合,在隔震层下再做一些抗震措施。
即在设计桥梁的隔震结构时,需要注意保持桥梁结构和隔震层平移一致,然后设计成水平缝,还要注重桥梁美感。
在布置隔震装置时要做到:
①隔震层的水平刚度要适应水平方向的地面震动的影响。
不管桥梁遇到强风状况,还是遇到剧烈的地面震动,桥梁的隔震层都要保持足够的刚度,可以发生柔软性的变形。
②水平刚度中心位置与隔震层上部结构保持重心一致,防止两者之间发生偏差。
③根据隔震装置的竖向刚度,设计好隔震装置竖向承载的效果,使隔震装置的竖向水平移动值可以在一定的范围内波动。
④在隔震装置设备水平变形能力的基础上,还要加大其竖向的承受能力,只有这样,才能在桥梁遇到强烈的地面震动时具有强大的桥梁隔震效果,使桥梁可以保持坚固,避免桥梁受到地面震动的影响而倒塌。
⑤保持桥梁隔震装置的自动复位功能,在桥梁经受了强烈的地面震动后,可以在一定程度上还原到原来的位置,也能防止余震的影响。
⑥设置好隔震装置的阻尼,使之保持一定的稳定性,削弱桥梁受到承载力以及温差的影响。
⑦保持桥梁隔震装置的耐久性,可以让隔震装置在桥梁的使用年限内发挥出较高的隔震效果,此外还要注意隔震装置的抗老化性、抗变异性以及抗劳损性。
例如,某桥梁内采用了隔震技术,用橡胶垫叠层来构成桥梁的隔震装置,在模拟地面震动的作用下,有关人员计算出了该桥梁的剪力地震效果,得出隔震结构大大延长了第一抗震周期,延长后的第一抗震周期差不多是原来的 4 倍; 桥梁的隔震结构振型参与指数很大; 桥梁隔震结构的层间位移以及地震潜力和原来相比明显减小。
五、结语
综上所述,桥梁作为城市建设中一道靓丽的风景线,其工程质量一定要有严格的保证。
为了实现桥梁工程质量的提升,促进桥梁设计体系的健全,对桥梁设计中隔震设计环节的优化是非常必要的。
参考文献
[1]张骏,阎贵平,杨雨峰.桥梁减震性能研究[J].世界地震工程,2001(02).
[2]黄福伟,许晓锋,郑万山.桥梁抗震加固技术现状及发展趋势[J].公路交通技术,2003(05).
[3]李勇刚,桥梁减震隔震技术[J].山西建筑,2007(30)。