桥梁设计中的减隔震设计探讨

摘要：桥梁是现代城市化建设中的重要基础设施，它不仅满足了通行的需要而且很多桥梁还为整个城市的景观增添亮色。桥梁作为危机管理系统的重要构成部分，应当具备较强的抗震性能。近年来，全球地震频发。国内外的地震灾害表明，震区桥梁的损坏坍塌，不仅阻碍当时的救灾行动，而且影响灾后的恢复工作。所以，各方对桥梁抗震都十分重视。近年来，桥梁的减隔震设计日益引起工程设计人员的注意。通常减隔震设计能以较小的投入而实现较大的抗震性能，进而降低整个工程的投资。

关键词：桥梁设计；减隔震装置；减隔震设计

1. 桥梁减隔震设计的现状

1.1桥梁减隔震设计的概况

（1）桥梁设计中的减隔震设计指的是在桥梁建设时安装减隔震器，它可以使桥梁在水平方向上得到柔性支承，这样就使水平方向上的周期延长，另外还要安装阻尼器来，这样做是为了提高桥梁的阻尼效应，可以在地震发生时减小地震的作用。

（2）近些年，国外一些发达国家在桥梁的减隔震设计方面加强了研究取得了很多重大的突破。但我国在这些方面还比较落后，研究还处于初级阶段且缺乏系统性，主要方法大多采用国外的研究经验和成果。

（1）在桥梁的设计中采用减隔震设计，可以有效地改善地震时地震作用在各支座间的分布情况。且在罕遇地震时，仅支座处发生弹塑性变形，而对其它构件起到保护作用。

（✫2）在桥梁设计中的相关减隔震设计可起到调节横向刚度的作用，这样可以改善桥梁结构扭转平衡的问题，有效地降低了地震力。

（3）在桥梁设计中采用减隔震设计，可以减少甚至消除地震后桥梁的上下部结构出现的超出建设弹性范围的现象， 防止超出弹性范围后局部部位发生变形。

（4）在桥梁设计中进行减隔震系统的设计，可以取得比普通抗震设计更好的抗震效能，这样就在不增加或者少许增加工程造价的情况下，大大提高了桥梁的抗震性能。

（5）在桥梁的减隔震设计中采用的减隔震支座若在正常使用条件下，由于温度的变化或者其它的形变而发生变化，减隔震支座允许发生较大位移，这样就能为城市建设中高架桥梁设计中多跨连续梁桥的采用，即减小伸缩缝的使用提供了方便。

（6）与那些未采用减隔震设计的桥梁相比较，采用了减隔震设计的桥梁可以在经历了较大的地震后，直接维修或更换减隔震装置即可，且维修的时间相对较短，维修的费用也相对较低。

2. 桥梁∞减隔震设计理论概述

2.1减隔震技术的原理。减隔震是抗震方式发展的一种新形式和新趋势，它的作用是通过减小而并非抵抗地震的作用，从而实现桥梁结构不受损、桥梁的抗震能力提高的目的。在通常的桥梁设计中，提高桥梁抗震效果的方法通常是通过提高桥梁结构的整体强度来对抗地震作用。与之相对比，桥梁的减隔震设计主要特点在于引入了柔性装置的设计，这样做就使桥梁的重要结构构件可以与水平地面运动在一定程度上的关联性减少，使重要构件在地震后不会发生破坏性的损伤，使结构的反应加速度比地面的加速度小，另外，由于采用了阻尼设计，这样阻尼就有效地将地震带来的能量得到消耗，当能量传递到桥梁上部以及减隔震结构时作用力已大大减小。

2.2减隔震技术的特点。

（1）减隔震技术在桥梁抗震设计中的的应用，主要目的就是为了利用这些减隔震装置达到延长结构周期、消耗地震能量和降低地震后结构毁坏。在桥梁进行减隔震设计时，最关键的就是要有合理的设计，使相关的抗震系统构件能够具有较强的弹性和可塑性。

（2）减隔震技术在桥梁设计中的采用，一方面可以减少工程造价同时提高桥梁抗震性能，它往往要比常规的抗震设计的抗震性能高，可以有效地保护桥梁墩柱，达到降低桥梁墩柱延性需求的作用和目的；另一方面上部结构中减隔震措施的采用可以有效地减小或者消除地震后桥梁的下部结构超出弹性范围的现象，对于那些在地震后难以检查或者修复的部位，减隔震设计可以避免在这些部位发生严重的非弹性变☮形。

2.3桥梁减隔震设计的基本原则。桥梁减隔震设计是提高桥梁抗震性能的重要方法，但在进行减隔震设计时应当遵守以下几个基本原则，只有认真遵守这些原则，才能有效地、切实地提高桥梁抗震性能，这些原则是：

（2）减隔震装置在桥梁设计中若被采用，则它的上部结构在地震后会产生相对较大的位移，这将对桥梁的后期使用和功能产生影响，因此在地震后，应当加强对减隔震装置进行维修或更换，对上部结构进行及时复位。

（3）若在桥梁设计时采用了相关的减隔震措施，那么应当保证桥梁的抗震性能不低于那些采用普通抗震设计所起到的抗震性能。

（4）应当对采用减隔震设计桥梁的场地°的地质环境进行详细的勘测和科学地研究，减隔震桥梁附近应当具有较为坚实的地质条件。

（5）减隔震装置的构造应简单、性能可靠且对环境温度变化不敏感；减隔震装置应具有可替换性，并应进行定期维护和检查。

3. 桥梁的减隔震设计

3.1减隔震装置的设计。

（2）弹性反应谱方法之所以得到普遍采用，一方面是因为设计计算相对简单，另一方面是因为它和现有的规范计算方法很接近，这样便易于接受，最后应当引起注意的是减隔震装置的等效刚度和等效阻尼的计算，它是与减隔震装置在地震中的最大变形程度有关的，继而减隔震装置的变形又与整个桥梁的地震响应程度有关系，所以采用弹性反应谱方法进行的减隔震设计应当是一个不断完善和变化的过程，因此这就要求设计人员对桥梁结构地震响应的程度有较好的掌握和预估，较为熟练的工程师可以依据其长期工作的经验初步地制定设计方案，方案完成后，再用一系列的时程来分析和验证其设计是否合理。

3.2细部构造的设计。上部结构之间应设置足够的间隙。采用减隔震设计的桥梁结构的变形比不采用减隔震技术的桥梁大，为了确保减隔震桥梁在地震作用下的预期性能，在相邻上部结构之间应设置足够的间隙，因此，必须对伸缩缝装置、相邻梁间限位装置、防落梁装置等进行合理的设计，并对施工质量给与明确规定。

4. 结束语

桥梁设计中的减隔震设计是提高桥梁工程质量的重要方面，虽然目前我国的减隔震技术还处于初级阶段，但我们应当科学地吸收和借ღ鉴国外的一些技术经验，完善我国国内桥梁设计中的减隔震设计，提高桥梁的抗震性能。