寸红英
(昆明市政工程设计科学研究院有限公司,云南昆明 650228)
地震多发背景下市政桥梁设计中隔震设计分析
寸红英
(昆明市政工程设计科学研究院有限公司,云南昆明 650228)
随着社会经济的迅速发展,交通运输业也在不断地壮大与发展,桥梁作为市政公共设施,在城市形象与城市发展中发挥着非常重要的作用。近年来,我国频繁发生地震等自然灾害,对我国经济造成巨大的损失,严重阻碍了社会的发展。因此,在地震多发的背景之下,我国市政桥梁设计中,必须注重加强桥梁的抗震性能,进行隔震设计的分析。本文首先阐述了市政桥梁设计中隔震设计的重要性,并说明了隔震设计的基本原则,最后针对市政桥梁设计中隔震设计提出了几点建议,以供参考。
地震多发背景下 市政桥梁设计 隔震设计
目前，在我国市政工程当中，市政桥梁的建设是其中最为活跃的一项基础工程建设，在市政工程建设中发挥着至关重要的作用。市政桥梁建设由于工期长、社会性强、资金额大的特点，使得在桥梁后期的管理与控制当中在一系列的问题，建设工作开展起来非常困难。市政桥梁建设作为城市建设中的一项基础设施，具有一定的公共性。在当前地震多发的背景之下，市政桥梁建设更应该不断加强在抗震方面的性能分析，只有市政桥梁的抗震性能得到有效提升，才能够在地震发生时，有效降低各方面的损失，因此，必须予以重视。
1 地震多发背景下市政桥梁设计中隔震设计的重要性
近年来，我国西南地区频繁发生地震等自然灾害，造成了严重的经济损失和人员伤亡，不仅影响了社会的稳定发展，同时，还对遭受灾难的人群带来了巨大的物质损失。因此，在地震灾害如此频繁的背景之下，在市政桥梁设计中进行隔震设计显得尤为重要。隔震装置作为其重要组成部分，通过科学合理的安装，在一定程度上可以保证在地震发生时，桥梁的上部结构不会发生较大程度的位移，从而可以确保桥梁的使用功能更加的稳定，有效降低市政桥梁的后期维护费用。除此之外，通过安装阻力器，其阻力效果可以在地震发生时有效降低由于地震作用力给桥梁带来的危害[1]。21世纪以后，世界各国在市政桥梁的隔震设计方面，取得突破性的研究成果，而我国在这方面的研究还处于较低的水平。因此，充分借鉴国外的先进技术对提高我国市政桥梁抗震新性能具有非常重要的指导意义。
2 地震多发背景下市政桥梁设计中隔震设计的基本原则
在地震多发的背景之下，市政桥梁的隔震设计能否有效提高桥梁的抗震性能，是保证桥梁不受地震危害的基本要求。需要注意的是，相关隔震设计人员应该严格遵循各项基本原则，比如，预先对桥梁进行科学的考察，分析其是否适合采用隔震设计，并且，在对桥梁进行考察时，应该以桥梁的使用周期增长后系统是否能够在地震发生时有效提高能量的吸收为判断依据。而对于不适合进行隔震设计的市政桥梁地段，不能一味地进行盲目施工。另外，如果隔震装置被采用，那么在发生地震后，桥梁的上部结构会发生相对的位移，这必然会影响到桥梁的功能和后期的使用。因此，在发生地震之后，相关人员必须及时对隔震装置进行修复。同时，在选择隔震装置时，应该尽量选择结构简单、震性较强的装置，并在使用时确保科学合理。如果采用的隔震装置，其材料的抗震性能较低，那么相关人员应该采取隔震措施，对桥梁的地基以及周边的地质环境进行科学的勘测[2]。
3 地震多发背景下市政桥梁设计中隔震设计的几点建议
3.1 重视桥梁细部结构的设计
在市政桥梁的隔震设计中，桥梁的附属结构同样发挥着非常重要的作用。市政桥梁的附属结构主要包括防落梁装置、伸缩缝以及限位装置等。相关桥梁动力时程分析资料显示，市政桥梁的细部结构对桥梁的隔震效果产生直接的影响，在一定程度上，降低了桥梁结构动力的响应。目前，我国在市政桥梁细部结构的设计方面是相关设计人员最容易忽略的问题，造成这一问题的原因，是由于桥梁的附属结构在计算地震响应的方法非常复杂。因此，相关设计人员应该注重市政桥梁细部结构的设计，并保证其良好的连续性[3]。
3.2 加强桥梁隔震装置的设计
在市政桥梁的隔震设计中，隔震装置的设计是隔震桥梁抗震设计的主要方面。目前，所采用的方法主要是弹性反应谱法。虽然这种方法被广泛应用于大多数国家，但每个国家的使用规范都不一样，主要是在计算公式方面存在较大的差别。这里所说的计算公式指的是等效阻尼的计算(d2s/dt2+2b*ds/dt+w02s=0，其中s为振幅，w为固有角频率，b为阻尼系数)的计算。以此相比较，对于那些不规则的市政桥梁以及复杂性较强的桥梁，通常采用的方式是时程法。弹性反应法得以广泛推广应用的主要原因有两个方面：一是由于这种方法与现有的计算方法比较相似，容易被大众接受；二是由于计算比较简单。需要注意的是，采用弹性反应谱方法进行隔震设计时，应该不断变换和不断完善。在具体的计算中，由于没有可以直接采用的公式，因此，相关人员必须充分掌握桥梁结构地震响应的具体情况，根据长期积累的工作经验预先制定设计方案，最后再对其设计的合理性进行验证和分析[4]。
4 结语
综上所述，在我国地震灾害频繁发生的背景之下，对我国市政桥梁设计中的隔震设计进行分析显得尤为重要。桥梁作为一项公共设施，其工程质量一定要有严格的保证。为了有效提升市政桥梁的质量，避免在地震等各种自然灾害中造成严重的损失，相关设计人员在进行市政桥梁的设计时，必须注重隔震设计，不断加强抗震性能，确保其使用的安全性。
[1]谢晶晶,宗德玲.关于工程结构抗震设防标准的几个问题的讨论[J].防灾减灾工程学报,2013,66(02):53-54.
[2]周扬,汤小虎,孙卓.四川汶川穗威大桥引桥减震隔震设计[J].广州大学学报(自然科学版),2012,99(05):66-68.
[3]袁万城,范立础.桥梁抗震的延性与隔震设计──从欧洲桥梁抗震规范探讨我国公路桥梁抗震规范的发展[J].同济大学学报(自然科学版),2012,83(04):86-87.
[4]李忠献,王菲.桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的对比分析[J].工程力学,2014,05(03):02-03.
