橋梁施工是道路施工的核心組成部分，對(duì)其抗震性能要求極高。因此，在橋梁設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師需要開展有效的隔震設(shè)計(jì)，減少地震造成的經(jīng)濟(jì)損失和可能造成的傷亡，橋梁設(shè)計(jì)和隔震設(shè)計(jì)需要考慮各種因素，需要分析和討論其中的幾個(gè)要點(diǎn)。在討論過程中不斷理論結(jié)合實(shí)踐，以獲得適當(dāng)?shù)目拐鹄碚摗?/p>

1橋梁設(shè)計(jì)過程中隔震設(shè)計(jì)的必要性

在橋梁設(shè)計(jì)中進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)能充分提升橋梁的減震效果，使地震發(fā)生時(shí)能將地震破壞降到最低。近年來，歐美等許多發(fā)達(dá)國家對(duì)隔震設(shè)計(jì)展開了研究和實(shí)驗(yàn)，并獲得了一定的成果。但是，中國在這方面與其他國家有一定的差距，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)方法是吸收海外的研究經(jīng)驗(yàn)。橋梁隔振設(shè)計(jì)的目的是降低橋梁隔振設(shè)計(jì)帶來的地震損失。在一定程度上提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保障橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期的抗震效果。此外，在隔震設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師還可以克服橋梁結(jié)構(gòu)不均衡的問題，即減少地震對(duì)橋梁的影響。與一般抗震設(shè)計(jì)相比，隔震設(shè)計(jì)的抗震效果顯著提高，在不大幅提高成本的前提下，充分保證了橋梁的整體質(zhì)量。隔振設(shè)計(jì)使用隔振支架后，受外部因素的影響顯著降低，地震后可更換隔振裝置，提高橋梁安全性。

2橋梁工程隔震技術(shù)的設(shè)計(jì)原理

在現(xiàn)代橋梁工程中，隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的原理主要采用科學(xué)合理的抗震措施，有效地隔震橋梁結(jié)構(gòu)。發(fā)生地震時(shí)，可以在一定程度上減少內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞和損傷。構(gòu)建這一設(shè)計(jì)要求的主要方法是科學(xué)計(jì)算和研究，調(diào)整橋梁結(jié)構(gòu)周期，避免周期與地震周期共振，達(dá)到抗震能力的目的。另一方面，有關(guān)設(shè)計(jì)者在開展橋梁工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則:首先，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件、地震周期和橋梁等級(jí)，科學(xué)合理地設(shè)置橋梁隔震等級(jí)和隔震裝置。第二，設(shè)計(jì)人員應(yīng)模擬分析隔震裝置和橋梁主體結(jié)構(gòu)，選擇合理的計(jì)算理論模型，準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài)，保證工程安全性。

3橋梁工程中的隔振設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

3.1隔振裝置的設(shè)計(jì)措施

橋梁設(shè)計(jì)中，隔振裝置的設(shè)計(jì)時(shí)隔振設(shè)計(jì)的載體，隔振裝置的設(shè)計(jì)和主體結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)是最重要的兩個(gè)內(nèi)容，隔振設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是隔振裝置的設(shè)計(jì)。在橋梁抗震設(shè)計(jì)中，引進(jìn)隔震技術(shù)的目的是利用隔震裝置在滿足正常使用的前提下，延長結(jié)構(gòu)周期，消耗地震能源，達(dá)到降低結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目的。目前國內(nèi)主要采用的隔震裝置設(shè)計(jì)方法是彈性反應(yīng)譜法，不僅應(yīng)用最廣泛，還取得了最理想的應(yīng)用效果。

究其原因，在彈性反應(yīng)譜法中，隔振裝置設(shè)計(jì)使用的計(jì)算理念和方法簡單易懂，嚴(yán)格按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定制約規(guī)范，保障設(shè)計(jì)精度。設(shè)計(jì)完善的隔振裝置主體，可以減少隔振在承受外來地震沖擊后受到的振動(dòng)變形影響。隔震裝置從設(shè)計(jì)到施工再到運(yùn)行檢測，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要隔震裝置的參與。隔震設(shè)計(jì)技術(shù)的提高，就是強(qiáng)化橋梁工程整體隔震能力的重要途徑。橋梁工程設(shè)計(jì)師應(yīng)認(rèn)真研究隔振裝置的設(shè)計(jì)，找到相應(yīng)的隔振原理、隔振周期、安裝位置等，有效設(shè)計(jì)整個(gè)橋梁工程的抗震性能，提高抗震能力和安全性能。在具體的計(jì)算工作中，現(xiàn)有的計(jì)算公式誤差很大。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算整座橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)程度，并根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)制定有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，從而提高橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

橋梁的附屬結(jié)構(gòu)在橋梁隔震設(shè)計(jì)中起著同樣的作用，這些附屬結(jié)構(gòu)主要包括限位裝置、伸縮縫、防落梁裝置等，通過對(duì)震害調(diào)查的分析和動(dòng)力時(shí)間表的分析，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)可以起到橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)和隔震效果的重要作用。然而，大多數(shù)設(shè)計(jì)師會(huì)忽略細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這也是由于地震響應(yīng)計(jì)算時(shí)附屬結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法復(fù)雜。

3.2橋梁工程設(shè)計(jì)中的隔震設(shè)計(jì)原則

橋梁工程設(shè)計(jì)中的橋梁隔震設(shè)計(jì)是提高橋梁抗震性能的重要措施。為了有效提高橋梁的抗震性能，隔振設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則，首先要考察橋梁是否適合采用隔振設(shè)計(jì)，分析該橋梁的隔振設(shè)計(jì)是否適當(dāng)，以該系統(tǒng)如何提高震后的能源吸收能力為判斷標(biāo)準(zhǔn)。采用隔振措施時(shí)，應(yīng)盡量采用結(jié)構(gòu)簡單、符合所需隔振性能的裝置。其次，盡量使用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，防止結(jié)構(gòu)在地震作用下的不平衡力過大引起橋梁崩潰。實(shí)施隔震措施后，改變結(jié)構(gòu)周期，防止地震時(shí)的共振，降低橋梁受到的地震力，發(fā)揮一定的防震效果，提高穩(wěn)定性。

再次注意橋梁的整體性，如果橋梁的整體性差，不僅結(jié)構(gòu)空間的作用不能很好地發(fā)揮，結(jié)構(gòu)的部件和非結(jié)構(gòu)的部件也容易受到?jīng)_擊。因此，在盡量保證上部結(jié)構(gòu)連續(xù)的同時(shí)，采用有助于提高整體性的連接方式，在各連接點(diǎn)設(shè)置減震措施，提高橋梁的穩(wěn)定性。最后，橋梁抗震設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，冗馀設(shè)置，提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能。這樣可以為橋梁的安全性、穩(wěn)定性提供強(qiáng)有力的保障，最大限度地避免橋梁倒塌。

3.3隔震設(shè)計(jì)所需的方法

在橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)中使用橋梁延展性控制方法是重要的方法，通過結(jié)構(gòu)選定部位的塑性變形(形成塑性鉸鏈)抗地震作用。利用選定部位的塑性變形，不僅能消耗地震能量，還能延長結(jié)構(gòu)周期，減少地震反應(yīng)。因?yàn)樵诘卣鸬淖饔孟掳呀Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成彈性不符合現(xiàn)實(shí)，也不經(jīng)濟(jì)。在強(qiáng)震作用下允許結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性，發(fā)生局部延性變形，利用結(jié)構(gòu)延性進(jìn)行抗震作用。對(duì)于地震發(fā)生概率極小的抗震結(jié)構(gòu)，延性結(jié)構(gòu)是經(jīng)濟(jì)的方法。

但該方法在實(shí)際應(yīng)用之中是有一定的局限性，由于地震的影響和橋梁的抗震能力是不明的，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能不足以承受地震所帶來的巨大能量，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)失效，甚至垮塌。在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)用抗震技術(shù)是加強(qiáng)橋梁抗震性能的方法。在地震作用下，隔震支座和阻尼器能夠消耗地震能量，減弱橋梁上部結(jié)構(gòu)響應(yīng)，從而達(dá)到提升橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能的目的。例如，使用滑動(dòng)摩擦型減震支架是由不銹鋼和聚四氟乙烯材料之間較低的滑動(dòng)摩擦系數(shù)制成的。

在水平地震的作用下，上部結(jié)構(gòu)在摩擦面上滑動(dòng)，支架之間是滑動(dòng)摩擦，因此將上部結(jié)構(gòu)傳遞給下部結(jié)構(gòu)的最大地震力是支架的最大摩擦力，通過支架的位移大幅度降低了上部結(jié)構(gòu)的外力，同時(shí)通過材料之間的摩擦消耗了部分地震能量。但是，這種支架沒有自我復(fù)位能力，上下部結(jié)構(gòu)相對(duì)位移大，支架響應(yīng)的預(yù)測性和可靠性難以預(yù)測，因此經(jīng)常與減震器和其他支架一起使用。在減震設(shè)計(jì)中，要使減震裝置充分發(fā)揮減震能源的作用，必須將非彈性變形和能源消耗環(huán)節(jié)主要集中在減震裝置上。這不僅要使減震裝置的水平剛度低于下部結(jié)構(gòu)的剛度，還要避免下部結(jié)構(gòu)比減震裝置先屈服，在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮上下部結(jié)構(gòu)形式等特點(diǎn)。

4結(jié)束語

總之，許多橋員工必須認(rèn)識(shí)到橋設(shè)計(jì)中隔震設(shè)計(jì)的重要性和隔震設(shè)計(jì)理論在橋設(shè)計(jì)中的作用。在我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制逐步完善的新形勢下，城市道路交通轉(zhuǎn)型十分迅速，橋梁工程是城市現(xiàn)代化設(shè)施的重要組成部分，為了充分保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，設(shè)計(jì)師必須根據(jù)橋梁場所、等級(jí)、結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)，提高橋梁的抗震性能和穩(wěn)定性，保證橋梁工程的快速發(fā)展及其功能。