張一山

俄羅斯頓河國立技術大學 頓河畔羅 斯托夫 344000

橋梁工程是我國現代經濟社會的重要組成部分，也是完整交通運輸體系的關鍵內容，在發(fā)展區(qū)域經濟和構建良性建設格局等多個方面，都有著重要意義。但同時，橋梁工程也具有很大的復雜性，尤其是橋梁工程中的質量隱患與安全隱患。因此，為保證橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性，還需重點做好橋梁工程的隔震設計，結合工程實際情況，對其中各項影響因素進行分析與提煉，以此來實現高質量的工程建設目標。文章以此為前提，進行如下討論。

1 橋梁隔震設計的相關概述

1.1 隔震設計

隔震設計是現代橋梁工程建設中的重點內容。通過高質量的隔震設計，能夠進一步提高橋梁工程的穩(wěn)定性，對地震等自然災害帶來的負面影響進行控制，使橋梁工程具有更好的抗震能力。實踐中，為能夠達到更理想的效果，還需施工技術人員做好傳統隔震設計方法和新型隔震設計方法的結合，可選擇在隔震設計中加入柔性裝置，以此來提高橋梁工程結構與地面運動之間的關聯。之后，通過阻尼器的應用，對地震帶來的負面影響進行降低，也能夠實現對橋梁工程各個構件的保護。

1.2 隔震設計的特點

為提高橋梁工程的隔震性能，需做好抗震技術的有效融合，以此來環(huán)境地震能量帶給橋梁工程結構的破壞，也能夠提高橋梁工程在使用中的效率、質量和安全性。具體來看，橋梁工程隔震設計中，通過科學的技術應用，可有效提升橋梁工程抗震系統的彈性。同時，搭配先進的技術、方法和設備，也能夠同步降低橋梁工程的造價支出，以及同步在性能優(yōu)化的基礎上，緩解橋梁工程橋梁墩柱方面的壓力，強化保護效果[1]。之后，橋梁工程上部結構位置，進行隔震措施處理，進一步削弱因為地震問題導致的各項負面影響。如此一來，橋梁工程的上部結構和下部結構，能夠在彈性范圍內工作。

2 橋梁隔震設計理論分析

2.1 現代隔震技術

隔震裝置在現代橋梁工程施工建設中的應用，減輕公路橋梁的地震破壞，更好地發(fā)揮公路交通網在抗震救災中的作用。同時，從橋梁工程隔震系統組成部分來看，橋梁隔震支座往往具有更強的可塑性。因此，設計人員可以對采用經濟合理的使用隔震措施，便能夠實現橋梁工程上部結構與下部結構的保護。另外，橋梁工程的隔震設計也是一項動態(tài)化的設計，這就需要設計人員充分理解規(guī)范條款基礎上，對規(guī)范條文進行靈活引用，避免一味地搬照常規(guī)設計方案，引起導致隔震設計不合理。

2.2 隔震設計原理

現代橋梁工程建設中，隔震設計與抗震設計在概念存在區(qū)別。隔震設計主要指針采取合理隔震裝置及相應技術手段對橋梁結構進行保護，降低地震災害帶給橋梁結構的沖擊破壞，從而提高橋梁工程的抗震能力。因此，隔震設計并不是抵抗地震災害，而是在發(fā)生地震災害后，減緩地震災害對橋梁結構的沖擊。從隔震設計的原理來看，設計人員需選擇增加橋梁工程結構中的柔性支柱，同時降低對橋梁結構之間的關聯性。在地震發(fā)生后，采取隔震裝置能夠有效降低橋梁結構的反應速度，進一步消耗地震能量，從而有效減低地震帶給橋梁結構的沖擊與破壞[2]。

2.3 隔震設計原則

隔震設計是現代橋梁工程建設中的一個新概念，是橋梁工程抗震系統中的一部分。因此，需在隔震設計中，把握好各項原則：

第一，橋梁在正式施工前，需對工程橋梁所在位置進行全面細致勘察，提抗震相關技術參數信息。其中，重點分析橋梁工程持續(xù)使用中，隔震能力是否會發(fā)生減弱問題。之后，結合現場勘察結果，針對性選擇隔震技術，制定隔震設計方案，確保隔震設計能夠發(fā)揮出更加理想的效果；

第二，橋梁工程隔震技術應該中，需能夠做好其他技術的輔助使用，方能夠達到更理想的隔震設計效果；

第三，橋梁工程隔震設計中，需針對發(fā)生地震災害后的橋梁工程上部結構進行合理修復，在對隔震裝置進行設置時，也需要充分考慮橋梁工程上部結構與下部結構存在的耦聯響應，從而減少橋梁結構中不必要的振動，也能夠同時提高橋梁工程下部結構的剛度和地基的穩(wěn)定性；

第四，橋梁隔震設計中，需把握好力學原理，以此來對隔震裝置進行合理選擇，也能夠針對橋梁工程結構進行科學設計。

3 橋梁隔震的基本準則

3.1 外在因素

橋梁隔震設計中，需能夠針對工程所在區(qū)區(qū)域做好勘察工作。期間，由技術人員使用專業(yè)的儀器對工所在區(qū)域包括氣候、地形、地貌在內的各項情況進行綜合考慮，然后針對性選擇隔震裝置，并做好裝置布置設計工作，以此來實現對地震能量的有效吸收，也能夠提高橋梁工程地理環(huán)境的適應能力。實踐中，可選擇結合柔性結構和剛性結構的組合，達到理想的設計效果。

3.2 設計階段

橋梁工程設計的初期，便需要對隔震設計進行深入研究，然后確定隔震設計的方案，并對方案中的參數進行分析[3]。之后，由設計人員結合橋梁工程的使用年限和防震參數，對隔震設計方案進行進一步優(yōu)化，以此來達到更理想的振動效應防護效果。同時，在隔震裝置設計時，需能夠把握隔震結構類型與布置方案，結合結構的整體力學性能選擇合理隔震方案并進行優(yōu)化設計。從而達到良好的抗震效果，更好地保證橋梁結構的穩(wěn)定性。

3.3 運營階段

在完成橋梁工程建設，并將橋梁工程投入到使用后，需做好橋梁工程的養(yǎng)護工程。其中，重點關注橋梁工程在遭受地震害后，常見如結構位移情況、梁低開裂情況、擋塊破壞情況等。在此基礎上，安排專業(yè)的養(yǎng)護人員與技術專家，對橋梁結構進行外觀檢測以及荷載試驗，并對隔震裝置有效性進行評價。在日常養(yǎng)護中，應重點關注橋梁工程的上部結構與下部結構，以及同步做好橋梁工程隔震裝置和附屬裝置設置，切實提高橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性。

4 橋梁隔震設計的作用與優(yōu)勢

4.1 橋梁隔震的作用

從工程隔震設計角度出發(fā)，主要是針對橋梁工程中的隔震器械儀器進行設計。在開展高質量隔震設計的基礎上，使橋梁工程的水平方向支撐力，能夠切實滿足橋梁的整體結構需求。同時，在后續(xù)橋梁工程正式投入使用后，能夠在橋梁工程中形成阻尼效應。

其次，通過高質量的隔震設計，也能夠進一步提高橋梁結構的完整性。這是因為，當發(fā)生地震災害后，橋梁結構會受到不同程度的損害，而隔震設計則可以削弱橋梁工程的遭受到的損害。由此可見，隔震設計不僅僅在橋梁工程建設和使用中，具有較好的經濟效益，也兼顧著社會效益。但是從我國目前橋梁工程隔震設計情況來看，仍然處于發(fā)展的初期階段，相關技術、工藝、設備仍然不夠成熟，雖然取得了一定的成就，但對比國際發(fā)達國家仍然存在很大的差異。因此，在橋梁工程隔震設計中，還需做好學習和借鑒，吸收更多成功技術，引進更多先進技術工藝，以此來提高我國橋梁工程隔震設計的整體水平。

4.2 橋梁隔震的優(yōu)勢

橋梁工程隔震設計，可有效防止因地震導致的橋面系坍塌問題。在震害發(fā)生過程中，主要是因為受到了較大的外力作用。因此，通過隔震設計，便能夠在隔震結構的作用下，將地震產生的外力，通過隔震裝置中的耗散性能，將地震能量充分釋放，并均勻分布到橋梁結構中，以此來使橋梁工程保證結構安全性，避免因震害引發(fā)的坍塌。

其次，通過開展高質量隔震設計，也能夠針對橋梁結構的橫向剛度結構進行調節(jié)，然后在隔震構件的作用，同時提升橋梁工程結構的平衡性。其中，從抗震設計與隔震設計來看，二者雖然具有一定的相似性，但仍然伴隨著很大的差異。從緩解地震對橋梁工程的影響角度出發(fā)，隔震設計所能夠達到的效果要遠遠大于抗震設計。而從成本支出的角度來看，隔震設計與抗震設計基本處于同一水平面上的。由此可見，對比抗震設計，隔震設計能夠在較低的提升橋梁工程造價的基礎上，顯著提高橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性[4-5]。另外，因為隔震設計能夠有效避免橋梁工程受到過多的地震影響。因此，在發(fā)生地震災害后，經過隔震設計的橋梁工程，修復難度也要更小。

5 橋梁工程隔震設計中的注意問題

對比國際發(fā)達國家，我國交通運輸業(yè)起步較晚，發(fā)展相對緩慢。因此，我國橋梁結構在隔震設計中，尚未形成一套完整且標準的規(guī)范，并缺乏實踐經驗方面的指導。這就使得橋梁工程的隔震設計出現了很多細節(jié)問題，從而影響了橋梁工程隔震系統的作用發(fā)揮。同時，我國在面對該問題時，也未能夠提出相關的規(guī)定，未能夠建立起健全、完善的產品標準和設計規(guī)范，很大程度上限制了隔震設計在橋梁工程中的應用[6]。另外，在市場環(huán)境下，也導致大量層次較低隔震產品進入到市場中，并在這些產品應用到橋梁工程中后，帶來了隔震設計的負面影響。因此，還需要針對產品的性能做好詳細分析，包括但不限于產品疲勞性、耐久性等，以及同步做好阻尼器的定期檢查、更換，確保橋梁工程隔震設計能夠達到理想效果。

6 橋梁隔震設計措施分析

6.1 應用思路

首先，橋梁工程隔震設計前，需安排專業(yè)人員做好工程建設場地勘察，重點關注工程建設場地中的各項環(huán)境問題，包括但不限于水文環(huán)境、地質環(huán)境等，通過環(huán)境的分析和把控，提煉關鍵數據信息，以此來實現橋梁工程結構的整體性優(yōu)化。同時，在數據信息指導下，一并明確隔震設計的目標和技術應用方案，為后續(xù)施工提供指導。

其次，在完成橋梁工程隔震設計方案編制后，需在相同隔震周期內，對橋梁工程結構的抗震性能進行分析。同時，對其中部分結構參數一并進行調整，以此來確定橋梁工程最終的隔震方案。

最后，為進一步提高橋梁工程的隔震效果，確保橋梁工程中隔震裝置的作用得以充分發(fā)揮。需能夠針對橋梁工程結構做好細化，重點避免橋梁結構迫害早于隔震裝置的破壞。

6.2 擺式滑動摩擦支座應用

橋梁工程結構設計中，可選擇使用擺式滑動摩擦支座。通過擺式滑動摩擦支座的合理應用，通過增加地震能量在傳導過程中的耗散，從而提高橋梁工程的整體抗震安全性能。具體來看，擺式滑動摩擦支座的應用，主要是在滑動摩擦制支座中導入鐘擺概念，然后建立起橋梁工程中的隔震裝置。通過擺式滑動摩擦支座的應用，在曲面摩擦的作用下，便能夠有效對能量進行消耗，也能夠為橋梁提供能量[7]。同時，還需要根據橋梁結構特形式、材料特點針對工程所處實際情況進行分析與考量，以此來保證支座制作的科學性與合理性。如此一來，才能夠真正發(fā)揮出擺式滑動摩擦支座的價值與作用。目前，我國長江大橋、蘇通大橋等都應用了擺式滑動摩擦支座。

6.3 動力設計

橋梁工程開展隔震設計工作期間，需能夠借助好結構動力設計方法。可采用建立有限元分析模型的方法，針對地震帶給橋梁工程結構的力學響應進行分析與模擬，然后對關鍵位置的計算應力、變形以及速度進行分析，從而得出最終結論。在執(zhí)行上述工作內容時，也需要通過動力模型對不同因素帶給橋梁工程結構的變形、應力情況進行深入分析，然后擬定針對性的設計方案。最后，根據數值分析的結論，確定各類技術參數，從而保證各項方案的制定，從而保障技術方案的實施。

6.4 連續(xù)橋梁減震分析

首先，在橋梁工程隔震設計中，可通過HDR高阻尼隔震橡膠支座來對上部和下部的地震力進行隔離，并能夠協調橋梁工程墩柱耗散地震動能。從而，確保地震帶來橋梁工程的縱向力與橫向力更加均勻，也能夠減少內力最大峰值，從而達到良好的隔震效果。

其次，對高阻尼橡膠支座進行應用，橋梁墩柱能夠在E1地震的作用影響下，對彎矩進行計算，使其能夠小于初始的屈服彎矩，并使橋梁工程橋墩截面處于彈性狀態(tài)中。同時，由于墩頂的位移比較小，提高了墩頂位移的安全度。

最后，雖然通過對有限元分析方法的應用，能夠對橋梁工程在遇到地震災害后，可能會發(fā)生的位移和受力進行模擬，但由于地震災害多為一瞬間，其實際產生的地震作用力往往具有更大的復雜性[8]。因此，為能夠更加精準地對橋梁工程結構在地震中的實際受力情況進行研究，僅憑借有限元軟件進行分析，顯然是不夠，還需把握好工程的實際情況，然后進行計算分析加監(jiān)測方法，才能夠更加精準地把握橋梁工程結構在地震作用力下的真實受力情況和位移情況。

7 結束語

綜上所述，隔震設計是現代橋梁工程設計中的基礎性內容。通過高質量的隔震設計，能夠進一步提高橋梁工程的抗震能力，保證橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性。當實際發(fā)生地質災害問題時，也能夠降低震害對橋梁工程結構造成的損害。實踐中，需把握好橋梁工程的實際情況，確定好其中的各項影響因素與細節(jié)問題，針對性制定隔震設計方案，以此來保證橋梁工程的良好運行效果，具有重要意義。文章從應用思路，擺式滑動摩擦支座應用，動力分析等角度切入，在實踐中取得良好效果。