市政桥梁设计中隔震设计的探讨
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时间：2017-12-19
引言：
市政桥梁工程作为城市交通基础设施中的重要组成部分，在安全性、可靠性方面有着很高的要求。一般而言，桥梁建筑在设计施工时均需要考虑隔震设计，而市政桥梁往往处于当地城市交通运输枢纽部位，来往通行车辆多，载荷大，对隔震设计的要求也就格外高。在设计市政工程桥梁时，需要全面考虑隔震效果和桥梁工程各方面性能的联系，全面提升市政桥梁基本性能，避免安全事故的发生。一直以来，市政桥梁工程设计单位都把隔震设计作为桥梁设计中的重点和要点来抓，高质量的隔震设计，可以有效提高桥梁建筑的整体性，强化桥梁建筑安全控制力度，是市政桥梁工程安全措施中的关键一环。
1 桥梁隔震设计的必要性
在我国地震灾害中桥梁损害严重，据资料显示在 2008 年的汶川地震中汶川 1657 座公路桥梁中 47.3% 的桥梁受不同程度的损害， 其中 1.6% 的桥梁已经完全损毁， 6.6% 的桥梁被严重破坏， 9.0% 的桥梁受地震中等破坏， 26.5% 的桥梁出现轻微损坏，甚至在重灾地区桥梁损害数高达 88.4% ，从而造成极大的经济损失以及严重影响灾区群众的生活。
2 隔震设计概述
通常情况下的隔震设计与隔震技术应用，其本质也就是建筑工程中抗震方式不断创新与发展的一种新形式以及新趋势，隔震设计的最根本作用也就是可以通过显著减少而并不是抵抗地震的强大作用力来起到确保桥梁的主体结构不受到损害、桥梁主体的抗震性能得到显著增强的效果。桥梁主体的隔震设计与隔震技术应用主要特点在于，可以引入了一些柔性裝置与防震设计，这样做就可以确保该桥梁的关键结构构件能够和水平地面运动于一定程度上的联系性减少，最终确保桥梁的重要构件在地震发生之后不会出现破坏性损伤，保证桥梁结构的反应加速度可以比地面的反应加速度小。与此同时，因为采用了相应的阻尼设计与隔震技术，那么将大大地将地震造成的负面能量得到有效地消耗，在地震产生的能量传递至桥梁主体上部及其隔震结构上时，其负面作用力已经被大大较低，具体如图。（见图1）
3 市政桥梁设计中的隔震设计
3.1 隔震设计
地震是自然灾害中较为常见的一种。我国每年都有不同程度的地震在不同地区发生。作为交通基础设施的市政桥梁，在设计时必须考虑到抗震设防能力。隔震设计就是其具体体现之一。在进行市政桥梁工程隔震设计时，必须充分、全面的考虑各方面因素。一是要充分考虑隔震设计周期的因素。根据当地地质条件等自然情况，科学设定隔震周期，确保地震发生时能够充分吸收震动能量，保证市政桥梁建筑安全。二是充分考虑隔震施工技术，选择合适的技术路线，既保证施工技术满足市政桥梁施工条件，又能满足市政桥梁的隔震性能要求，避免地震发生时导致桥量建筑结构发生的位移、变形等问题的发生，减少地震发生后桥梁修复工作的难度，实现隔震技术应有的功能。三是要高度重视隔震的方法设计。不同的隔震方法起到的桥梁抗震效果也不一样。实际工作中，要全面收集当地实际环境信息，加以系统的整理和分析，为市政桥梁隔震方法设计提供坚实的数据基础。
3.2 装置设计
在市政桥梁建筑结构中，隔震功能主要是通关隔震装置来实现的，隔震装置也是维持隔震设计稳定性的重要结构。在桥梁隔震设计阶段，设计人员根据桥梁面临的隔震要求选择适当的隔震装置，不同的隔震装置其隔震效果也有所不同，在设计时要充分注意到这一点。在进行隔震装置设计时，要根据隔震要求和工程具体条件科学计算刚度、阻尼等各类数据。有的大型市政桥梁还要引入弹性反应谱。这可以显著减少隔震装置计算的困难，使得隔震装置更加易于满足桥梁建筑隔震要求。隔震装置的正确使用，可以有效降低市政桥梁在地震发生时发生变形、构件位移的可能性。随着城市建设发展水平的不断提高。市政桥梁隔震装置的设计要求也逐年上升，设计压力越来越大。隔震装置的应用要与桥梁工程各项基本性能相适应，只有这样，当地震发生时，隔震装置的作用才能充分发挥，降低桥梁破坏的潜在风险。
4 桥梁设计中隔震设计的作用与优势
4.1 隔震设计的作用
隔震设计主要通过设置隔震装置来起作用， 隔震装置形成隔震层，使隔震层在工作时处于一个相对弹性的状态，大大降低了桥梁坍塌发生的可能性， 从而保证了桥梁的安全性和稳定性。 桥梁隔震设计的主要目的是为了平衡桥梁使用所产生的阻尼效应， 同时使桥梁水平方向的支撑力能够满足桥梁结构整体稳定性的需求， 而这些都需通过对桥梁的隔震装置进行设计。 桥梁结构设计中引进隔震技术可以提升桥梁结构的整体稳定性，特别是在一些地质灾害的情况下，隔震设计能够有效减少桥梁受到的破坏力。
4.2 隔震设计的优势
一方面将隔震设计引进桥梁结构设计可以防止桥面的塌陷，因为隔震设计能够把桥梁受到的外力平均分配到桥梁其它结构中，使得桥梁受力更为均衡，不会因桥梁受力点单一而导致桥梁结构的坍塌；另一方面，在地震等地质灾害中，隔震设计能够调节桥梁结构的横向刚度，减少桥梁受到地震力的影响，这体现了隔震设计在提高桥梁结构的可靠性、安全性及整体稳定性上的优势；此外，隔震设计的上部设计可以减少甚至消除下部结构超出弹性范围现象的发生，将部分结构埋置于桥墩等一些难以检查和修复的结构中，可以减少这些结构造成的非弹性变形。因此，对于桥梁的质量与安全、可靠性来说，在桥梁结构设计中引进隔震设计具有重要的作用、优势及意义。
结束语：
综上所述，隔震设计是市政桥梁工程设计中不可获取的一环，是实现桥梁工程安全性、稳定性、可靠性目标的的主要载体。随着我国城镇化进程的逐步深入，市政桥梁建筑项目的增多和规模的扩大，隔震设计受到的重视程度也呈上升趋势。由此加快了市政桥梁隔震设计技术的发展速度，技术水平越来越高，应用效果越来越好。市政管理和建设单位要充分重视桥梁隔震设计的重要意义，切实做好市政桥梁隔震设计工作，保证市政桥梁的抗震能力，规避潜在风险，确保市政桥梁建筑的安全与稳点，为城市交通的正常安全运行打下基础。
参考文献
[1] 莫喜晶.探究隔震设计在桥梁设计中的重要作用[J].低碳世界.2017（15）
[2] 王健.简析隔震设计在市政桥梁设计中的主要应用[J].民营科技.2016（02）
[3] 何雄.论桥梁设计中隔震设计的重要性[J].低碳世界.2017（16）
市政桥梁工程作为城市交通基础设施中的重要组成部分，在安全性、可靠性方面有着很高的要求。一般而言，桥梁建筑在设计施工时均需要考虑隔震设计，而市政桥梁往往处于当地城市交通运输枢纽部位，来往通行车辆多，载荷大，对隔震设计的要求也就格外高。在设计市政工程桥梁时，需要全面考虑隔震效果和桥梁工程各方面性能的联系，全面提升市政桥梁基本性能，避免安全事故的发生。一直以来，市政桥梁工程设计单位都把隔震设计作为桥梁设计中的重点和要点来抓，高质量的隔震设计，可以有效提高桥梁建筑的整体性，强化桥梁建筑安全控制力度，是市政桥梁工程安全措施中的关键一环。
1 桥梁隔震设计的必要性
在我国地震灾害中桥梁损害严重，据资料显示在 2008 年的汶川地震中汶川 1657 座公路桥梁中 47.3% 的桥梁受不同程度的损害， 其中 1.6% 的桥梁已经完全损毁， 6.6% 的桥梁被严重破坏， 9.0% 的桥梁受地震中等破坏， 26.5% 的桥梁出现轻微损坏，甚至在重灾地区桥梁损害数高达 88.4% ，从而造成极大的经济损失以及严重影响灾区群众的生活。
2 隔震设计概述
通常情况下的隔震设计与隔震技术应用，其本质也就是建筑工程中抗震方式不断创新与发展的一种新形式以及新趋势，隔震设计的最根本作用也就是可以通过显著减少而并不是抵抗地震的强大作用力来起到确保桥梁的主体结构不受到损害、桥梁主体的抗震性能得到显著增强的效果。桥梁主体的隔震设计与隔震技术应用主要特点在于，可以引入了一些柔性裝置与防震设计，这样做就可以确保该桥梁的关键结构构件能够和水平地面运动于一定程度上的联系性减少，最终确保桥梁的重要构件在地震发生之后不会出现破坏性损伤，保证桥梁结构的反应加速度可以比地面的反应加速度小。与此同时，因为采用了相应的阻尼设计与隔震技术，那么将大大地将地震造成的负面能量得到有效地消耗，在地震产生的能量传递至桥梁主体上部及其隔震结构上时，其负面作用力已经被大大较低，具体如图。（见图1）
3 市政桥梁设计中的隔震设计
3.1 隔震设计
地震是自然灾害中较为常见的一种。我国每年都有不同程度的地震在不同地区发生。作为交通基础设施的市政桥梁，在设计时必须考虑到抗震设防能力。隔震设计就是其具体体现之一。在进行市政桥梁工程隔震设计时，必须充分、全面的考虑各方面因素。一是要充分考虑隔震设计周期的因素。根据当地地质条件等自然情况，科学设定隔震周期，确保地震发生时能够充分吸收震动能量，保证市政桥梁建筑安全。二是充分考虑隔震施工技术，选择合适的技术路线，既保证施工技术满足市政桥梁施工条件，又能满足市政桥梁的隔震性能要求，避免地震发生时导致桥量建筑结构发生的位移、变形等问题的发生，减少地震发生后桥梁修复工作的难度，实现隔震技术应有的功能。三是要高度重视隔震的方法设计。不同的隔震方法起到的桥梁抗震效果也不一样。实际工作中，要全面收集当地实际环境信息，加以系统的整理和分析，为市政桥梁隔震方法设计提供坚实的数据基础。
3.2 装置设计
在市政桥梁建筑结构中，隔震功能主要是通关隔震装置来实现的，隔震装置也是维持隔震设计稳定性的重要结构。在桥梁隔震设计阶段，设计人员根据桥梁面临的隔震要求选择适当的隔震装置，不同的隔震装置其隔震效果也有所不同，在设计时要充分注意到这一点。在进行隔震装置设计时，要根据隔震要求和工程具体条件科学计算刚度、阻尼等各类数据。有的大型市政桥梁还要引入弹性反应谱。这可以显著减少隔震装置计算的困难，使得隔震装置更加易于满足桥梁建筑隔震要求。隔震装置的正确使用，可以有效降低市政桥梁在地震发生时发生变形、构件位移的可能性。随着城市建设发展水平的不断提高。市政桥梁隔震装置的设计要求也逐年上升，设计压力越来越大。隔震装置的应用要与桥梁工程各项基本性能相适应，只有这样，当地震发生时，隔震装置的作用才能充分发挥，降低桥梁破坏的潜在风险。
4 桥梁设计中隔震设计的作用与优势
4.1 隔震设计的作用
隔震设计主要通过设置隔震装置来起作用， 隔震装置形成隔震层，使隔震层在工作时处于一个相对弹性的状态，大大降低了桥梁坍塌发生的可能性， 从而保证了桥梁的安全性和稳定性。 桥梁隔震设计的主要目的是为了平衡桥梁使用所产生的阻尼效应， 同时使桥梁水平方向的支撑力能够满足桥梁结构整体稳定性的需求， 而这些都需通过对桥梁的隔震装置进行设计。 桥梁结构设计中引进隔震技术可以提升桥梁结构的整体稳定性，特别是在一些地质灾害的情况下，隔震设计能够有效减少桥梁受到的破坏力。
4.2 隔震设计的优势
一方面将隔震设计引进桥梁结构设计可以防止桥面的塌陷，因为隔震设计能够把桥梁受到的外力平均分配到桥梁其它结构中，使得桥梁受力更为均衡，不会因桥梁受力点单一而导致桥梁结构的坍塌；另一方面，在地震等地质灾害中，隔震设计能够调节桥梁结构的横向刚度，减少桥梁受到地震力的影响，这体现了隔震设计在提高桥梁结构的可靠性、安全性及整体稳定性上的优势；此外，隔震设计的上部设计可以减少甚至消除下部结构超出弹性范围现象的发生，将部分结构埋置于桥墩等一些难以检查和修复的结构中，可以减少这些结构造成的非弹性变形。因此，对于桥梁的质量与安全、可靠性来说，在桥梁结构设计中引进隔震设计具有重要的作用、优势及意义。
结束语：
综上所述，隔震设计是市政桥梁工程设计中不可获取的一环，是实现桥梁工程安全性、稳定性、可靠性目标的的主要载体。随着我国城镇化进程的逐步深入，市政桥梁建筑项目的增多和规模的扩大，隔震设计受到的重视程度也呈上升趋势。由此加快了市政桥梁隔震设计技术的发展速度，技术水平越来越高，应用效果越来越好。市政管理和建设单位要充分重视桥梁隔震设计的重要意义，切实做好市政桥梁隔震设计工作，保证市政桥梁的抗震能力，规避潜在风险，确保市政桥梁建筑的安全与稳点，为城市交通的正常安全运行打下基础。
参考文献
[1] 莫喜晶.探究隔震设计在桥梁设计中的重要作用[J].低碳世界.2017（15）
[2] 王健.简析隔震设计在市政桥梁设计中的主要应用[J].民营科技.2016（02）
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