隔震设计技术在市政桥梁设计中的应用研究

隔震设计技术在市政桥梁设计中的应用
研究
摘要：近年来，我国路桥总里程数稳居世界第一，桥梁的数量不断增加，俨
然已成为人们生活中必不可少的一种建筑结构。

桥梁的建设已从最初的交通功能
实现经过不断逐渐发展实践现，设计和施工技术已趋于成熟，并有许多改进。

为
持续提升桥梁结构强度，延长使用寿命，定向增强桥梁抗震属性，越来越多的施
工企业尝试综合利用各项资源，通过技术要素与管理要素集约化管控，搭建隔震
结构体系。

本文结合桥梁震害产生原因，提出了市政桥梁隔震设计原理，探究了
减隔震技术在桥梁结构抗震中的有效性，为减隔震技术在桥梁结构中的推广与应用，提供参考。

关键词：隔震设计技术；市政桥梁设计；应用
引言
近些年来，我国加大交通网络布局力度，制定桥梁建设长期规划，实现有计划、有步骤地推进桥梁建设。

为保证桥梁运行状态，控制病害发生机率，应对地
震等自然灾害对于桥梁结构的负面影响，施工企业在整个结构规划与施工过程中，应当正视隔震结构设计，通过系统性探讨，逐步完善施工技术体系。

1桥梁震害产生原因
在桥梁中，不同部件之间紧密相连，且相互联系，基于此，导致震害发生的
原因往往包含诸多方面，具体包含以下几点：其一，桥台或墩身产生裂缝、偏位
或断裂，对其支撑性与稳定性造成很大的影响；其二，地震导致砂土液化或地基
失效，由于地基是桥梁保持稳定的重要部分，所以一旦地基失效将使桥梁出现大
幅活动，进而引起桥梁倒塌；其三，地震还会带来一定持续作用力，使包含墩身、支座与桥台等在内的组成部分出现偏位，严重时造成相互碰撞，使桥梁损坏加重；
其四，桥梁设计之初就存在欠合理的结构或各部件建的连接存在问题，导致桥梁
结构整体在抗震性能上较为缺乏。

2地震带来的危害
地震灾害的发生是由于地球内部结构发生改变而产生剧烈的震动，在地震的
震中区域会出现地面上下抖动以及颠簸的现象。

地震作为一种突发性的自然灾害，具有短暂性以及不确定性的特征。

如果某一地区出现了地震灾害，很有可能会导
致这一地区空间范围内的地形结构发生较大的改变，甚至出现地面结构裂缝，导
致市政桥梁结构出现严重裂缝甚至坍塌。

所以，在市政桥梁工程设计时要结合地
震发生的情况，采取针对性的抗震设计，保证设计结构的安全与稳定。

3市政桥梁隔震设计原理
市政桥梁工程的隔震设计主要是通过隔震装置来实现，以延长桥梁结构自振
的周期，全方位提升桥梁结构的阻尼特性，全面降低桥墩顶部的地震位移反应，
从而有效减少上部结构的加速度反应，确保地震力能够均匀且合理地分布在各个
桥墩上，避免地震力过于集中，进而实现对桥梁的科学保护。

在当前的桥梁隔震
设计中还会引入柔性装置，通过减少桥梁的重要结构构件和水平地面的运动关联，保证桥梁的核心构件在地震中不受到破坏和损伤，使桥梁结构的加速度和地面加
速度呈较小比例，同时在阻尼设计的作用下，有效消耗在地震灾害发生时产生的
作用力，在地震能量传到桥梁上部和隔震结构的过程中，大幅削减其作用在桥梁
结构上的力。

4隔震设计技术在市政桥梁设计中的应用
4.1基结构隔震技术应用策略
桥梁地基结构隔震技术在应用过程中，技术人员需要精准把握技术定位，立
足地基结构隔震对象，通过对屏蔽隔震与绝缘隔震等相关路径的构建，持续强化
隔震能力，优化桥梁结构布局。

实际操作过程中，设计人员在屏蔽隔震技术应用
环节，根据桥梁结构规模与施工场景，按照相关施工技术标准，进行地基可操作
处理，将屏蔽板埋设在开挖内，这种结构设置可以有效隔阻地震力学波，实现常
态化的地震波应对能力。

为提升屏蔽板隔震能力，技术人员需要采取更为直接的
技术处理方式，组织人员对屏蔽板进行质量管理，制定切实可行的采购计划，避
免质量问题的发生，影响最终隔震效果。

在进行绝缘隔震的技术处理环节，其原
理在于通过刚度较强或者地质较软的地基抵消地震地基输入波，从而产生较好的
隔震与减震效果。

为达到这种技术目标，技术人员以科学性原则与实用性原则为
框架，综合桥梁地基地质特性，有序做好隔震技术处理，确保地基结构隔震效果
达到预期目标。

4.2基础结构隔震技术应用策略
桥梁基础结构隔震技术主要作用于桥梁地基结构，在地基结构与上方结构之间，安装隔震装置，从而增强基础结构的抗震能力。

实际技术应用环节，技术人
员主要利用绝缘隔震、能量吸收隔震两种处理方式，通过多元化隔震方案，搭建
起完备化隔震技术体系。

实际操作环节，在桥梁基础结构绝缘隔震技术应用过程中，技术人员可以借助滚动轴承，来起到隔震效果，在轴承参与下，最大程度阻
隔地震产生的破坏力。

为确保滚动轴承隔震作用充分发挥，技术人员需要严格遵
循科学性原则与实用性原则，综合评估滚动轴承性能，选择轴承类型，采取有效
举措，加速现有轴承施工流程的完善，确保轴承施工效果，减少隔震技术漏洞的
出现，全面增强隔震技术应用能力。

能量吸收隔震在应用过程中，技术人员主要
通过减震装置来实现，通过系列设备有效参与，提升桥梁结构抗变能力，从而延
长基础结构的稳定性，强化基础结构应变能力。

从过往经验来看，部分设计团队
在能量吸收隔震技术应用过程中，没有能够吸收借鉴以往经验，对桥梁基础结构
的吸收隔震技术模块进行整体评估，评估环节缺失，使得整个桥梁对于地震能量
吸收与处置成效受到限制，放大了地震能力破坏作用，引发桥梁结构变形等情况，造成结构损伤。

基于这种认知，设计团队在能量吸收隔震技术应用环节，应当坚
持问题导向，设置系统化、完备化能量吸收隔震评估方案，对技术应用成效、技
术应用可行性进行科学分析，根据分析结果，采取必要举措，进行能量吸收隔震
技术方案的优化，通过完善能量吸收隔震施工方案，定向提升桥梁结构的隔震能力，有效解决能量吸收隔震技术应用效果不佳等问题。

4.3上部结构隔震技术应用策略
桥梁上部结构在隔震技术应用过程中，主要依托隔震装置来实现，现阶段相
关隔震装置类型较多，技术构成复杂，为保证隔震技术应用效果，技术人员需要
从附加振动隔震、能量吸收隔震两种方式来实现，通过隔震技术方案的精准选择，改善上部结构隔震性能，发挥技术部优势。

在附加振动隔震技术处置环节，技术
人员需要在振动结构周边区域，增设与桥梁本身载荷无关的振动体，一旦地震发
生后，桥梁自身受到的振动能量快速转移到振动体，从而消除地震能力产生的冲
击作用，降低地震带来的桥梁结构破坏作用。

在能量吸收隔震技术规划与应用环节，可以充分吸收借鉴桥梁基础结构能量吸收隔震技术优势，总结施工经验，明
确技术要求，搭建起完整的隔震技术应用体系，实现桥梁基础结构、上部结构科
学联动，将地震波进行有效转移，隔绝地震能量危害性。

例如通过增设阻尼装置
的方式，顺利完成地震能量隔绝，通过地震能量科学处置，持续增强桥梁结构整
体强度，保证结构稳定性。

结束语
市政桥梁规划设计环节，隔震技术方案的合理化应用，对于桥梁设计方案的
可行性有着极大裨益，是全面增强桥梁抗震能力重要举措。

本文在分析市政桥梁
结构隔震基本原理与技术特点前提下，多维度出发，探讨市政桥梁结构隔震设计
方法，明确隔震设计应用要点，形成系统完备隔震技术模式。

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