文档介绍：关于隔震设计在桥梁设计中运用的探讨
摘要:桥梁工程在交通事业中占有举足轻重的地位,隔震设计在桥梁设计有有着十分重要的作用。本文首先介绍了在桥梁设计中隔震设计的基本原理,接着部分介绍了隔震设计在桥梁设计中的运用的重要意义,最后着重介绍了一些隔震设计的方法。
关键词:地震桥梁隔震
引言:随着经济的迅猛发展,交通运输越来越发达,同时对交通事业的依赖程度也越来越高。然而,我洋地震带与欧亚地震带之间,是多震国家。因此,大幅提高桥梁的抗震性能是一个急需解决的问题。在桥梁设计中采用隔震设计,可以有效的提高桥梁的抗震性能。此外,由于运用隔震设计不需要引入外部能源,在工程中比较经济且易于实现,因此对运用隔震设计已经成为研究的热点。
在国外,关于桥梁隔震设计的研究已经取得大量成果,且经受了数次大地震的考验。而在我国虽然也取得了一定的成果,但还处于起步阶段。作为结构工程师,我们应该能够并且善于运用自己掌握的专业知识来提高建筑物的抗震性能。尤其在桥梁工程方面,现有的抗震方法还很初级,需要我们进一步掌握隔震知识来提高桥梁的抗震性能。
一、在桥梁中使用隔震设计的优点
梁式桥结构的构造类型通常由上部结构(主梁)、连接部位(支座)、下部结构(墩柱、承台)及基础等部分组成。加强桥梁的隔震的隔震设计,可以改善和分解地震力的分布情况,从而达到对基础部分与主梁的有效保护。在地震中,上部结构很少因为强度不够而破坏的,大多数破坏是由于产生大的位移超出弹性范围,采用隔震设计可以有效的减少甚至消除超出弹性范围的可能性,从而防止局部发生破坏性形变。下部结构通常表现为弯曲损伤与剪切损伤,究其原因是墩柱延性能力不足和强梁弱柱的设计方式,支座历来被人文是桥梁结构中一个薄弱环节,由于震动使得支座产生过载,而隔震设计刚好克服这些弱点。又由于隔震设计中采用的延性设计,可以代替伸缩缝防止热胀冷缩造成破坏,提高使用性能。隔震设计中没有使用过于复杂的设计与昂贵的建材,在提高工程质量的基础上并未提高造价。除此以外,相对于传统的抗震设计,采用隔震设计的桥梁在遇到大的灾害过后,更容易且更快地更换相关装置,维修费用低廉,为更好的保障人民群众的生命财产安全提供保证。
二、隔震设计的简要概述
地震对建筑物破坏主要是来自于地面运动使得构件震动而造成硬性损伤,桥梁破坏主要体现在桥台倾斜、桥墩沉降移位、支座变形、主梁坠落等。隔震设计的目的是尽可能的将结构与造成破坏的地面运动分离开来,减小地震对桥梁的直接作用,来保护桥梁结构安全,提高抗震性能。过去的建筑抗震设计中,通常采用的是“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的设计思想,提高桥梁的整体强度与变形能力来提高抗震效果。桥梁的隔震设计主要强调的是在结构中引入柔性装置来提高延性,这样做可以有效的减小桥梁重要构件与地面的关联性,减小因地面移动使结构震动的加速度。同时在结构中引入阻尼器,消耗输入地震动能力,进一步削减传递到隔震结构上的作用力。
三、隔震设计的要求
在桥梁设计中采用隔震设计主要是利用隔震装置来延长结构的震动周期,消耗地震输入的能力,从而达到抗震效果。因此,桥梁的整体设计使得桥梁拥有足够的弹性与可塑性十分重要。
桥梁的隔震设计对周边的环境是有要求的。首先要求场地、地质等的条件都要比较稳定,其桥梁的建设基础最好是位于基岩或是一些比较坚硬的土层上,否则