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桥梁工程中的隔震设计要点研究

日期:2021/7/25 Click:771
隔震设计一直是现代桥梁工程设计师们在桥梁抗震设计工程中时的重点之一。科学合理的减隔震对提升桥梁工程的安全性性能和平稳性具有关键性的作用。而另一方面,有关设计人员在展开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、地震周期和桥梁等级,科学合理的设置桥梁的隔震等级和隔震装置。
隔震设计一直是现代桥梁工程设计师们在桥梁抗震设计工程中的重点之一。科学合理的减震对提高桥梁工程安全性能和稳定性有重要作用。因此,根据现代桥梁工程隔震技术的原理和特点,文章通过对桥梁抗震技术的科学分析,探讨工程中要求的技术要求和施工方法,提高现代桥梁工程隔震设计的质量,为桥梁建设做出一定的贡献。

桥梁施工是道路施工的核心组成部分,对其抗震性能要求极高。因此,在桥梁设计过程中,设计师需要开展有效的隔震设计,减少地震造成的经济损失和可能造成的伤亡,桥梁设计和隔震设计需要考虑各种因素,需要分析和讨论其中的几个要点。在讨论过程中不断理论结合实践,以获得适当的抗震理论。

1桥梁设计过程中隔震设计的必要性

在桥梁设计中进行隔震设计能充分提升桥梁的减震效果,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隔震设计展开了研究和实验,并获得了一定的成果。但是,中国在这方面与其他国家有一定的差距,现在的设计方法是吸收海外的研究经验。桥梁隔振设计的目的是降低桥梁隔振设计带来的地震损失。在一定程度上提高桥梁结构的稳定性,保障桥梁结构达到预期的抗震效果。此外,在隔震设计过程中,设计师还可以克服桥梁结构不均衡的问题,即减少地震对桥梁的影响。与一般抗震设计相比,隔震设计的抗震效果显着提高,在不大幅提高成本的前提下,充分保证了桥梁的整体质量。隔振设计使用隔振支架后,受外部因素的影响显着降低,地震后可更换隔振装置,提高桥梁安全性。

2桥梁工程隔震技术的设计原理

在现代桥梁工程中,隔震设计技术的原理主要采用科学合理的抗震措施,有效地隔震桥梁结构。发生地震时,可以在一定程度上减少内部结构的碰撞和损伤。构建这一设计要求的主要方法是科学计算和研究,调整桥梁结构周期,避免周期与地震周期共振,达到抗震能力的目的。另一方面,有关设计者在开展桥梁工程抗震设计时,应遵循以下设计原则:首先,设计者应根据现场地质条件、地震周期和桥梁等级,科学合理地设置桥梁隔震等级和隔震装置。第二,设计人员应模拟分析隔震装置和桥梁主体结构,选择合理的计算理论模型,准确计算结构实际受力状态,保证工程安全性。

3桥梁工程中的隔振设计要点研究

3.1隔振装置的设计措施

桥梁设计中,隔振装置的设计时隔振设计的载体,隔振装置的设计和主体结构部件的设计是最重要的两个内容,隔振设计的核心内容是隔振装置的设计。在桥梁抗震设计中,引进隔震技术的目的是利用隔震装置在满足正常使用的前提下,延长结构周期,消耗地震能源,达到降低结构反应的目的。目前国内主要采用的隔震装置设计方法是弹性反应谱法,不仅应用最广泛,还取得了最理想的应用效果。

究其原因,在弹性反应谱法中,隔振装置设计使用的计算理念和方法简单易懂,严格按行业标准制定制约规范,保障设计精度。设计完善的隔振装置主体,可以减少隔振在承受外来地震冲击后受到的振动变形影响。隔震装置从设计到施工再到运行检测,每一个环节都需要隔震装置的参与。隔震设计技术的提高,就是强化桥梁工程整体隔震能力的重要途径。桥梁工程设计师应认真研究隔振装置的设计,找到相应的隔振原理、隔振周期、安装位置等,有效设计整个桥梁工程的抗震性能,提高抗震能力和安全性能。在具体的计算工作中,现有的计算公式误差很大。因此,设计人员应准确计算整座桥梁结构的地震反应程度,并根据以往的经验制定有针对性的设计方案,从而提高桥梁设计的科学合理性。

桥梁的附属结构在桥梁隔震设计中起着同样的作用,这些附属结构主要包括限位装置、伸缩缝、防落梁装置等,通过对震害调查的分析和动力时间表的分析,发现这些细节结构可以起到桥梁结构动力响应和隔震效果的重要作用。然而,大多数设计师会忽略细节结构的设计,这也是由于地震响应计算时附属结构的计算方法复杂。

3.2桥梁工程设计中的隔震设计原则

桥梁工程设计中的桥梁隔震设计是提高桥梁抗震性能的重要措施。为了有效提高桥梁的抗震性能,隔振设计应遵循以下原则,首先要考察桥梁是否适合采用隔振设计,分析该桥梁的隔振设计是否适当,以该系统如何提高震后的能源吸收能力为判断标准。采用隔振措施时,应尽量采用结构简单、符合所需隔振性能的装置。其次,尽量使用对称结构,防止结构在地震作用下的不平衡力过大引起桥梁崩溃。实施隔震措施后,改变结构周期,防止地震时的共振,降低桥梁受到的地震力,发挥一定的防震效果,提高稳定性。

再次注意桥梁的整体性,如果桥梁的整体性差,不仅结构空间的作用不能很好地发挥,结构的部件和非结构的部件也容易受到冲击。因此,在尽量保证上部结构连续的同时,采用有助于提高整体性的连接方式,在各连接点设置减震措施,提高桥梁的稳定性。最后,桥梁抗震设计应设置相应的结构措施,冗馀设置,提高桥梁结构的抗震性能。这样可以为桥梁的安全性、稳定性提供强有力的保障,最大限度地避免桥梁倒塌。

3.3隔震设计所需的方法

在桥梁结构的抗震性能设计中使用桥梁延展性控制方法是重要的方法,通过结构选定部位的塑性变形(形成塑性铰链)抗地震作用。利用选定部位的塑性变形,不仅能消耗地震能量,还能延长结构周期,减少地震反应。因为在地震的作用下把结构设计成弹性不符合现实,也不经济。在强震作用下允许结构进入塑性,发生局部延性变形,利用结构延性进行抗震作用。对于地震发生概率极小的抗震结构,延性结构是经济的方法。

但该方法在实际应用之中是有一定的局限性,由于地震的影响和桥梁的抗震能力是不明的,当地震发生时,桥梁结构构件可能不足以承受地震所带来的巨大能量,导致桥梁结构失效,甚至垮塌。在抗震设计中应用抗震技术是加强桥梁抗震性能的方法。在地震作用下,隔震支座和阻尼器能够消耗地震能量,减弱桥梁上部结构响应,从而达到提升桥梁结构抗震性能的目的。例如,使用滑动摩擦型减震支架是由不锈钢和聚四氟乙烯材料之间较低的滑动摩擦系数制成的。

在水平地震的作用下,上部结构在摩擦面上滑动,支架之间是滑动摩擦,因此将上部结构传递给下部结构的最大地震力是支架的最大摩擦力,通过支架的位移大幅度降低了上部结构的外力,同时通过材料之间的摩擦消耗了部分地震能量。但是,这种支架没有自我复位能力,上下部结构相对位移大,支架响应的预测性和可靠性难以预测,因此经常与减震器和其他支架一起使用。在减震设计中,要使减震装置充分发挥减震能源的作用,必须将非弹性变形和能源消耗环节主要集中在减震装置上。这不仅要使减震装置的水平刚度低于下部结构的刚度,还要避免下部结构比减震装置先屈服,在设计时要综合考虑上下部结构形式等特点。

4结束语

总之,许多桥员工必须认识到桥设计中隔震设计的重要性和隔震设计理论在桥设计中的作用。在我国社会主义市场经济体制逐步完善的新形势下,城市道路交通转型十分迅速,桥梁工程是城市现代化设施的重要组成部分,为了充分保证桥梁结构的整体质量,设计师必须根据桥梁场所、等级、结构特性进行隔震设计,提高桥梁的抗震性能和稳定性,保证桥梁工程的快速发展及其功能。

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