机械式熔断装置在桥梁减隔震中的应用
桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析

桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析引言:随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加,桥梁结构在现代社会扮演着重要的角色。
然而,地震和振动是威胁桥梁安全稳定性的主要因素之一。
为了提高桥梁的抗震性能,减隔震技术已成为解决方案之一。
本文将深入探讨桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析,旨在展示在不同地震活跃区域中应用隔震技术的有效性和可行性。
一、减隔震技术的基本原理与分类减隔震技术是通过在桥梁结构和地基之间设置隔震装置来减小地震运动对桥梁的影响。
其基本原理是通过减震装置的垂直和水平刚度调节,将地震能量分散到隔震系统中,减小对桥梁结构的传递。
根据隔震装置的特性和作用方式,减隔震技术可以分为以下几类:1. 液体减震隔震技术:利用液体的粘滞阻尼特性,通过将液体装置置于桥梁上层结构与下部支承构件之间,实现吸能、减震的效果。
这种技术具有较好的隔震效果和调控性能,适用于中小跨径桥梁。
2. 弹簧隔震技术:采用金属弹簧等材料作为隔震装置,在地震发生时,弹性变形能吸收和分散地震能量,有效减小地震对桥梁的影响。
弹簧隔震技术具有较好的耐久性和可靠性,适用于中大跨径桥梁。
3. 橡胶隔震技术:利用橡胶材料的低刚度和高阻尼特性,将橡胶装置置于桥梁的支座处,减小桥梁在地震作用下的位移和变形。
橡胶隔震技术具有较好的隔震效果和经济性,适用于中小跨径桥梁。
二、减隔震技术的实践案例及效果评估为了验证减隔震技术在桥梁结构中的有效性和可行性,我们可以参考一些已经实施的案例。
以下是几个具有代表性的案例:1. 日本神戸海峡大桥:作为世界上第一座采用液体减震隔震技术的大型桥梁,神戸海峡大桥成功地抵御了1995年的阪神大地震。
通过液体减震隔震技术的应用,桥梁的位移和变形得到了有效控制,减小了地震对桥梁的破坏程度。
2. 美国旧金山湾大桥东跨湾段:该桥梁采用了弹簧隔震技术,成功地抵御了1989年的洛马普里塔地震。
弹簧隔震装置吸收了地震能量,减小了桥梁的位移和变形,确保了桥梁的安全性。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
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桥梁结构设计中减隔震技术的应用发布时间:2021-11-08T05:58:50.420Z 来源:《科学与技术》2021年6月第17期作者:夏昶永[导读] 近年来,我国的桥梁工程建设越来越多,其结构设计工作也越来越受到重视。
夏昶永广州市市政集团设计院有限公司广东广州510000摘要:近年来,我国的桥梁工程建设越来越多,其结构设计工作也越来越受到重视。
现阶段桥梁是较为常见的工程类型,大规模的桥梁施工对施工质量提出了更高的标准要求,除了保证施工过程的安全之外,也十分注重桥梁的抗震性能。
目前,在桥梁设计中设计师均充分考虑了对抗震要点的控制,并且在其中也更多运用了减隔震技术,随着技术革新发展,减隔震技也在不断创新,极大程度上提升了桥梁的整体性能。
本文对桥梁抗震设计要点进行分析,并探讨了桥梁减隔震技术的应用。
关键词:桥梁结构;地震;减隔震设计引言受地理位置等原因的影响,我国各地的地震灾害发生频率较高,这就对公路桥梁工程的抗震能力提出了考验。
虽然我国的公路桥梁工程施工技术越来越成熟,施工水平也越来越高,但是公路桥梁垮塌事故仍偶有发生。
据分析,公路桥梁工程抗震水平的高低不仅会受到具体施工的影响,抗震设计的合理性与科学性也是影响其抗震水平的重要因素,因此有必要针对公路桥梁抗震设计中存在的问题及优化措施进行深入研究。
1减隔震技术应用原理桥梁结构设计以稳定性为首要目标,考虑到地震对桥梁损伤较大的特点,应合理应用减隔震技术,以提高全桥结构的减震能力和抗震能力。
桥梁结构设计中配置柔性支撑结构,赋予全桥结构合适的弹性,确保刚性结构维持稳定状态。
为避免共振现象并最大限度减小结构的偏位置,适当加大结构的阻尼值,可行方式有配置适量的能量耗散元件。
为充分发挥桥梁的抗震性能,可适当延长结构自振周期,但此方式增加了结构位移量,因此需权衡好结构自振周期与结构位移量两项指标的关系,使其处于均衡状态。
为兼顾增加自振周期和减小结构位移的双重要求,可采取加大结构阻尼系数的方式,以免桥梁发生位移现象,充分提高结构的减隔震能力。
减振装置在桥梁工程中的应用
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减振装置在桥梁工程中的应用
现阶段桥梁结构除更新改造等外,除了普通减振装置外,晶体力学时域减振(SDOF)技术相继应用,使其对桥梁的振动运动能更有效的降低。
下面是减振装置在桥梁工程中的应用:
一、抑制结构振动
减振装置能够有效减弱桥梁结构激发的振动,降低桥梁受力结构的振动能量,从而实现抑制结构振动。
二、防止缺陷扩散
通过减振装置,可以采用较低的振动激发使桥梁结构受力后的振动效应更小,从而起到保护受力结构的作用,防止缺陷继续扩散,确保结构的安全性。
三、延长桥梁使用寿命
通过减振装置的应用可以有效减少桥梁的振动,从而使其使用寿命延长,可使桥梁使用寿命可明显增加20到30年。
四、改善交通条件
减振装置可以有效减弱桥梁结构激发的振动,避免激发出较大的振动,从而改善交通条件,使桥梁能够承受更大的使用荷载,减轻交通拥堵
的问题。
五、减少桥梁结构变形
减振装置能有效减弱桥梁激发的振动,从而减少桥梁结构受力后出现
的变形,避免变形对桥梁结构产生破坏,减少报废、分拆、重建等改
造工程,节省财力、物力。
普通减振装置乃至晶体力学时域减振(SDOF)技术在桥梁工程中有着
很重要的作用,它们有效抑制桥梁结构激发的振动,减少桥梁受力结
构的变形,降低桥墩承重及维修保养成本,还可以改善交通条件,增
加桥梁的使用寿命,保护结构安全。
因此,正确使用减振装置是确保
桥梁安全运行的重要措施之一。
减隔震技术在桥梁设计中的应用研究
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减隔震技术在桥梁设计中的应用研究摘要:由于近年来地震越发频繁,抗震设计在结构设计中越发引起重视,桥梁是公路主要构造物,其结构稳定性直接关系国家经济命脉,本文通过阐述减隔震技术在桥梁设计中的应用,系统分析了当前桥梁设计中的抗震设计技术手段及措施,为桥梁抗震设计起到相关的借鉴和参考。
关键词:地震;抗震设计;减隔震技术;桥梁1引言近年来,随着地壳板块运动活跃的加剧,隔震、耗能减震技术逐步引起世界各国的重视并广泛应用于建筑结构和桥梁结构。
隔震、减震技术是通过隔震、减震装置将结构最大限度的与地震时的地面运动或支座运动分隔开,从而大幅减少传递到上部结构的地震作用。
大量理论研究和部分隔震工程震害经验表明,隔震与耗能减震技术是目前为止性能最为稳定且最有效的控制技术之一,已有部分采用了隔震及耗能减震技术的工程结构经受住了强烈地震的考验,证实了这种被动控制技术的有效性。
在我国,减隔震技术在桥梁上的应用还是很少的,但是在国外,减隔震技术在桥梁上的应用已经非常广泛,并且这类技术已经为桥梁抗震作出了突出的贡献"一些减隔震桥梁在地震中具有非常良好的抗震性能,保证了震后的正常使用"为了使桥梁减隔震技术早日广泛的应用于我国的桥梁建设之中,促进和提高我国的桥梁抗震技术,非常有必要对该类技术进行全面系统的研究,应及早结合我国的国情进行切实可行的研究,并使其真正付诸实施"。
2减隔震技术的使用条件减隔震技术对桥梁抗震性能的提高作用是毋庸置疑的,它能够全面的降低地震荷载,减轻地震荷载对桥梁结构的危害,但并不是所有的桥梁都能使用减!隔震技术的"对于如下一些情况,不宜使用减隔震设计。
(1)基础周围的土层易于发生液化时;(2)下部结构柔性大,桥梁结构本身的固有周期比较长;(3)由于基础周围地基软弱,桥梁周期加长可能引起地基与桥梁共振;(4)支座中出现负反力的情况"3减隔震装置分析现阶段世界范围内已经开发出了多种隔震装置,如叠层橡胶隔震支座(Natural Rubber Bearing)、铅芯橡胶隔震支座(Lead Rubber Bearing)、高阻尼橡胶支座(High Damping Rubber Bearing)和摩擦滑移支座(Sliding-Friction Bearing)等,这些隔震装置在过去的40多年中在许多工程中得到了实际应用并经历了地震的检验。
大跨度桥梁的减震隔震技术应用
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大跨度桥梁的减震隔震技术应用随着现代交通网络的发展,大跨度桥梁的建设已成为现代城市化进程中不可或缺的一部分。
然而,由于地震等外力的作用,大跨度桥梁往往面临着巨大的挑战。
为了保证桥梁的安全性和可靠性,减震隔震技术应运而生。
减震和隔震是两种常用的技术手段,它们能够有效地减少桥梁在地震中受到的力和位移,从而保护结构的完整性。
减震技术通过提供一定的减震装置,将地震能量转化为其他形式的能量,从而减轻桥梁所受到的震动影响。
隔震技术通过设置一定的隔震层,将桥梁与周围的土地断开,从而降低地震波传递到桥梁的能量。
对于大跨度桥梁的减震隔震技术应用,我们可以从以下几个方面进行探讨。
首先,对桥梁结构进行动力响应分析和抗震评估。
这是确保桥梁在地震中能够承受力和位移要求的基础。
通过使用现代的计算方法,我们可以详细分析桥梁结构在地震荷载下的变形和力学响应,并进行全面的抗震性能评估。
这将为后续的减震隔震设计提供准确的依据。
其次,选择合适的减震隔震装置。
根据桥梁结构的特点和要求,我们可以选择合适的减震隔震装置,如摩擦阻尼器、液体阻尼器、金属弹簧等。
这些装置具有不同的工作原理和特点,可以有效地减少桥梁的响应和振动。
此外,还需考虑桥梁结构与隔震装置之间的相互作用。
在设计减震隔震系统时,需要充分考虑桥梁结构与减震隔震装置之间的力学特性和相互作用。
这将涉及到减震装置的刚度和阻尼特性,与桥梁结构的相互耦联。
在此基础上,可以通过优化设计参数,进一步提高桥梁的抗震性能。
最后,需要进行系统的建设和技术实施。
减震隔震技术的应用需要有一定的施工和操作要求。
在桥梁建设的初期,需要对减震隔震装置进行合理的布置,并确保其在整个施工过程中的完好性和稳定性。
同时,还需要考虑维护和监测体系的建立,以保证减震隔震系统的长期可靠运行。
总之,大跨度桥梁的减震隔震技术应用是保障桥梁结构在地震中安全可靠的重要手段。
通过动力响应分析、减震装置的选择、相互作用的考虑以及系统的建设和实施,我们可以有效地提高桥梁的抗震性能,保护人们的生命和财产安全。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用 高斌
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桥梁结构设计中减隔震技术的应用高斌摘要:近年来,各种风格迥异和造型独特的桥梁映入人们的眼帘,塑造了一道道亮丽的风景线,也极大的便捷了人们的日常出行。
对于桥梁工程而言,抗震性能十分关键,合理运用减隔震技术能够显著提升桥梁工程的抗震性能。
因此文章的主旨在于探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的应用。
关键词:桥梁结构;减隔震技术;应用地震的危害是不可估量的,其所带来的损害是深远的。
地震灾害发生时,若路桥工程若抗震性能不佳,在地震灾害中出现坍塌现象,必然会延误救援时间,使得地震带来的损害进一步扩大。
如果能够对路桥工程结构采取适宜的减隔震措施,势必提升路桥结构的抗震性能,也为灾区争取了多一分的救援机会。
因此不断优化桥梁结构减隔震设计,提升桥梁结构抗震水平成为了相关工作人员的重要职责。
一、减隔震基本原理隔震顾名思义就是破坏掉桥梁结构自身和诱使桥梁结构发生破坏的地面运动之间的接触关系,换言之,也就是有效将二者进行一定的隔离。
当延长桥梁结构的周期能够在一定程度上满足该目标,将地震作用周期做最有利的回避,并直接降低传至桥梁结构中的地震能量。
然而这措施也存在一定的局限性,若增加了桥梁的结构周期,势必会增加桥梁结构的位移反应,还会增加桥梁结构的设计难度。
此外,若设置过于柔软的桥梁结构,就算是受到外界正常的自然荷载力,有害振动现象依然会在桥梁结构中出现。
针对该问题,将桥梁结构的阻尼进行适当的添加当属最佳之策。
减隔震的原理则是于桥梁结构之中安置适宜的减隔震设备,一旦发生地震灾害,这些减隔震设备能够优先进入到塑性变形状态中,以此来将地震产生的能量进行最大程度的消耗,并由此降低地震能量对桥梁结构的损坏。
二、减隔震设备的主要类型减隔震设备目前已经广泛应用到桥梁结构中,在实践中,其类型无外乎两种:第一种,粘滞阻尼器。
其不仅可以将地震的大部分能量进行消耗,还可以将桥梁结构局部关键位置的抗震性能进行大幅度提升;第二种,摆式滑动摩擦支座和铅芯橡胶隔震支座。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
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桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着我国经济与社会的全面发展,交通基础设施大量的建设和应用,使得人们出行更加的便利,而桥梁建设规模增大、数量增多,人们也更加重视桥梁运行的安全性,所以减隔震技术是极为重要的。
减隔震技术的应用可以有效的预防地震造成重大的伤害,还能够保障人们的生命财产安全,所以在桥梁规划设计阶段,通过减隔震技术有效的促进交通运行安全性的提升,达到桥梁运行可靠性与稳定性的标准。
关键词:桥梁结构设计;减震隔震;应用1减隔震技术的要求1.1 设计原理我国的桥梁在减隔震技术中,主要是通过如下原理进行:(1)小型地震不会发生损坏事故,或者轻微损坏,地震发生后桥梁的性能不会发生根本性的变化,各个结构处于弹性状态中;(2)中等地震后会产生一定程度的损坏,但是必要维修处理依然可以投入使用,总体结构是非弹性态势;(3)大型地震后出现严重的损坏,但是没有坍塌,经过修补处理后依然可以正常的使用,桥梁处于弹塑性的状态中。
1.2 适用要求减隔震技术原则分析可以了解到,桥梁顶部架构震动时间相对较短,桥梁基础结构性能比较高的情况下可以选择该技术。
因此,结合国家标准的要求,减隔震技术应用的高度不能超过40 m, 桥梁架构和硬度要达到平衡性的要求,不能形成减隔震的条件下可以达到1 s以下,根据实际情况进行数据的计算确定,然后是建设相应的模型,以做出合理的推算和设计。
各项因素都要综合性分析,包含风力影响的压力,不能超过桥梁重力的十分之一。
1.3 减隔震设施的设计(1)减隔震座在进行设计中,桥梁的减隔震技术可以根据需要选择使用橡胶底座的结构形式,在设计中,要确保各个结构尽量的趋同性设计,从而可以防止发生严重的扭转力的影响。
从具体的操作中,可以保证减隔震座中的各个间隔距离控制在2 m以下,且减隔震体系的硬度要和顶部架构保持同一中心,以减弱扭转力的影响。
(2)减隔震底座直径在设计中,需要保证其在规划的范围内,确保纵向力达到规定的要求,以使得底座的规模符合实际需要,能够提升一定的结构性能水平,不会产生扭曲损坏的问题。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
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桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着科技的不断进步,减振和隔离技术被越来越多地运用于桥梁的设计之中,并为其注入了更多的内涵。
减振降噪是指将可能引起地表震动的地震从桥梁中隔离出来。
为此,必须通过增加其固有频率,避免其在强震下产生较大的耗能,从而降低其抗震性能。
所以,为了提高桥梁结构的安全和可靠度,必须在桥梁结构的设计中采用减振技术。
关键词:桥梁结构;结构设计;减隔震技术1减隔震技术的原理以及适用要求1.1减隔震技术相关原理在国内,使用减隔震技术时,应遵守如下原则:①若发生小的地震,桥梁不会受到损害,或发生轻微的损害,在地震停止后,桥梁的性能不会发生根本的改变,所有的结构都处于一种弹性的状态;②若发生中等规模的地震,则会对桥梁造成某种程度的破坏,但经过修补后,桥梁仍能正常工作,整体结构处于不稳定状态;③当发生较大的地震时,大桥有显著破坏,但整体不会倒塌,修补后仍能正常运行,大桥整体处于弹性塑性区。
1.2减隔震技术相关适用要求通过对减隔震技术原理的研究,不难发现,对于桥顶框架的振动时间比较短,而对于桥梁的基础结构来说,减隔震技术是可以选择的。
在对我国有关标准的规定进行了明确以后,在进行减隔震技术的设计时,其高度不能大于40 m,桥梁的结构和硬度,都要满足平衡的要求,若难以形成减隔震,则要在1 s以内,结合实际,对其进行了全面的分析和判断,建立了相应的模型。
还需对其它种类的元素作进一步的研究,比如,由于风的作用而引起的应力,这个应力不能超过大桥所受的地心引力的十分之一。
2减隔震技术的优势与不足2.1减隔震技术的优势在相同的地震作用下,采用延性结构和减隔震结构的抗震性能有很大区别。
基于延性的桥梁结构在震后必须做出合理的评估和加强,而采用减隔震技术的桥梁结构在震后仍能正常工作,且不损伤承力件。
减隔震技术的优点是:①在桥梁中使用减隔震技术,可以对桥梁进行有目的的调整,确保其合理的布置,最大限度地提高桥墩、桥头的地震效应,提高桥梁的整体抗震性能。
桥梁结构设计中的减隔震技术应用分析
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桥梁结构设计中的减隔震技术应用分析摘要:在进行桥梁结构的设计工作中,通过适当的使用减隔震技术,能够确保在持续地震的灾害当中,桥梁整体结构不会受到严重的损害。
本文主要分析了在桥梁结构设计当中减隔震技术的应用原则,并研究了该技术的主要设计措施。
关键词:桥梁结构设计;减隔震技术;应用;减隔震技术包含有减震合格证两种内容,在桥梁结构整体设计当中应用减隔震技术,在出现地震灾害之后,能够最大限度地降低由于地震对桥梁结构产生的破坏力度,避免地震能量集中在某区域当中,缓解桥梁结构承受的地震力。
通过科学合理的应用减隔震技术,能够让桥梁整体结构更加安全可靠,保障桥梁建筑施工质量,让桥梁建筑把交通功能顺利发挥出来。
一、减隔震技术原理建筑结构当中使用的减隔震技术,是采用减震或者是隔震的措施起到抗震效果。
设计人员会在设计当中,科学合理的安排整个建筑结构的基础位置,阻断地震当中地震波的传播,并有效地隔离地震能量。
一般在实际的减隔震技术应用中,设计人员会选择使用阻尼形式来抵抗地震对于结构造成的影响。
工作人员在设计当中需要通过人为形式在合理的桥梁结构当中设置耗能构件和阻尼构件,能够有效地吸收地震波能量。
通过该技术的应用,可以帮助桥梁结构顺利地输出地震能量,并缓解地震能量对于桥梁结构的影响,确保桥梁结构更加安全稳定。
减振技术和隔震技术相互作用能够共同抵抗地震灾害当中的地震波,保护桥梁整体结构不受破坏。
二、桥梁结构设计中减隔震技术应用原则为了能够确保在桥梁结构设计当中,减隔震技术的应用更加科学合理,确保桥梁建筑结构,符合安全性和可靠性标准,需要设计人员在设计工作开展之前,首先充分了解减隔震技术的应用原则。
1.坚持抗震原则在技术应用过程中需要坚持遵守抗震原则,因为该技术在桥梁结构设计当中的应用,主要目标就是为了减少在地震灾害当中,桥梁结构受到的不良影响[1]。
因此在设计当中要首先确保抗震设计性能符合标准,能够确保出现大震不动、中震可修、小震不坏的结果。
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析
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现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析【摘要】现代桥梁结构设计中的减隔震技术是一种有效的抗震设计手段,可以有效减小地震对桥梁结构的影响。
本文首先介绍了减隔震技术的原理,然后通过案例分析展示了该技术在桥梁结构设计中的应用情况。
接着分析了减隔震技术对桥梁结构性能的影响,讨论了未来发展趋势,并探讨了该技术在桥梁结构设计中的应用优势。
总结了现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用前景,指出了其在提高桥梁结构抗震性能方面的重要作用。
本文旨在为桥梁结构设计工作者提供参考,促进减隔震技术在实际工程中的应用与推广。
【关键词】关键词:减隔震技术、现代桥梁结构设计、应用分析、原理、应用案例、影响分析、未来发展趋势、应用优势、前景、总结1. 引言1.1 背景介绍现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析引言:随着科技的进步和社会的发展,桥梁作为连接城市之间的重要交通枢纽,在现代社会中扮演着至关重要的角色。
由于自然灾害和人为因素的影响,桥梁结构往往容易受到地震等外部力的破坏,给城市带来巨大的损失和安全隐患。
如何提高桥梁的抗震能力成为了工程领域中一个备受关注的研究课题。
在本文中,将对减隔震技术的原理进行分析,探讨其在桥梁设计中的应用案例,并分析其对桥梁结构性能的影响。
还将探讨减隔震技术未来的发展趋势和在桥梁结构设计中的应用优势。
通过对减隔震技术的研究和应用,可以为现代桥梁结构设计提供重要的参考,促进桥梁工程技术的进步和发展。
1.2 研究意义现代桥梁作为城市交通的重要组成部分,对城市发展和经济繁荣起着至关重要的作用。
桥梁结构在面临地震等自然灾害时,容易发生严重的破坏,给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。
如何提高桥梁结构的抗震性能成为当前工程领域的重要研究课题。
针对现有桥梁结构设计及抗震技术的不足之处,本研究旨在探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的应用特点和优势,为进一步完善桥梁结构抗震设计方案提供理论支持和技术指导。
通过对减隔震技术在桥梁结构设计中的应用案例和实际效果进行深入分析,希望能够为提高桥梁结构的抗震性能提供参考和借鉴,为未来桥梁设计和抗震技术的发展提供新的思路和方向。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
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桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:在我国现代化社会经济高速建设发展过程中,交通运输工程的基础设施建设逐步引起了社会的关注。
由于交通类基础设施建成投入使用后会给人们的生活带来非常大的便利,而桥梁工程是非常重要的交通基础设施,因此要注重对桥梁工程结构的全面建设。
近年来桥梁工程建设规模在不断的扩大,建设的数量也在与日俱增,桥梁的安全性也引起了高度关注。
在桥梁结构设计中要通过合理的减隔震技术应用来确保整个结构的安全与稳定,这样既可以提高桥梁自身抵抗自然灾害的能力,同时也可以延长桥梁工程的使用寿命,避免桥梁工程受到严重的伤害。
关键字:桥梁结构设计;减隔震技术;技术应用引言随着桥梁工程施工技术水平的不断提升,当前我国桥梁在设计的时候应适当合理的应用减隔震技术,这一技术的使用也成为了未来桥梁工程设计中的重点项目。
减隔震技术得到应用之后,我国的桥梁工程结构建设其稳定性和安全性可以得到全面的加强,也可以为人们的出行提供更多的便利。
因此作为设计人员要高度重视减隔震技术的应用,在整个桥梁工程的设计周期中发挥该技术的作用,让桥梁工程投入使用之后,可以为人们以及社会的发展提供更好的服务。
1减隔震技术的研究分析针对于桥梁结构设计工作过程中减隔震技术的应用,主要是将减震技术与隔震技术结合而形成的新技术。
减震技术应用最主要的功能是在现代化桥梁工程的建设过程中,将工程结构的振幅进行合理的控制,然后有效的避免地震灾害对桥梁工程带来的影响。
隔震技术最主要的原理是通过隔震装将桥梁与地震动进行有效的分离。
在桥梁结构中应用减隔震技术,可以有效的减少地震动带来的影响,通过合理的预防作用避免地震动对桥梁结构造成损伤。
在该技术应用的过程中要注重延长桥梁结构的自振周期来避开地震动的卓越周期以减轻结构的地震动反应,还需要结合桥梁结构的位移变化情况采取合理的措施。
除此之外,对于桥梁结构的韧性要提高足够的重视,保证地震动对于桥梁结构造成的破坏控制在合理的范围之内。
桥梁设计中应用隔震设计技术的方法
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桥梁设计中应用隔震设计技术的方法发布时间:2023-02-17T07:59:07.145Z 来源:《建筑创作》2022年19期作者:李亚丽[导读] 随着人们对桥梁设计提出的新要求,各个桥梁工程中都不可忽视的隔震设计,李亚丽中国瑞林工程技术股份有限公司深圳分公司广东省深圳市 518040摘要:随着人们对桥梁设计提出的新要求,各个桥梁工程中都不可忽视的隔震设计,以通过各种隔震设计来降低震害,提高桥梁结构的整体稳定性与安全性。
当前的市场上陆续出现了多种隔震设计技术,但由于每个桥梁都有各自的结构特点,为达到隔震设计的目标,保障桥梁的各方面性能,设计人员需综合多种因素选择恰当的隔震设计方法,优化桥梁结构。
基于此,本文重点分析了桥梁设计中的隔震设计方法,对同类型项目具有指导与借鉴价值。
关键词:桥梁设计;隔震设计;技术方法当前交通事业稳步发展的过程中,我国的桥梁工程呈现数量增多、规模扩大的趋势,这些桥梁工程投入使用后满足了人们的出行需求,创造了较大的经济与社会效益。
但许多桥梁的结构复杂,在结构设计中的难度系数较大,为符合实用性、耐久性、安全性等要求,做好减震设计十分重要。
部分桥梁工程由于未重视隔震设计,结构安全性不足,后续出现安全事故的几率较高。
未来各个桥梁工程中,设计人员都需将隔震设计作为重点,选择恰当的隔震设计方法。
1.桥梁工程震害分析桥梁工程中的震害危害较大,易引发桥梁的结构安全事故,增大通行安全风险,为此,做好桥梁的隔震设计十分关键。
桥梁震害主要表现在以下方面:(1)上部结构的破坏,受到震害影响,上部结构可能被损坏,但这种由震害引起上部结构损坏的现象较为少见,一般都是震害损坏其他结构最终引起上部结构损坏[1]。
(2)支承连接部位的震害,这种情况比较常见,如在桥梁工程中支承连接部位受损严重,必将导致力的传递方式有所变化,影响其他结构部位。
(3)下部结构、基础的震害,如下部结构与基础破坏较为严重,可能出现桥梁倒塌的问题。
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析

现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析随着城市化进程的不断加速和经济的发展,桥梁作为城市交通的重要组成部分,其安全性和稳定性愈发受到人们的关注。
而在桥梁的设计和建设中,减隔震技术的应用成为了一个备受关注的话题。
减隔震技术是利用柔性或半柔性支座减小桥梁结构所受地震力的一种方法,通过将地震能量转化为桥梁的动力响应,从而减小其对桥梁结构的影响,提高桥梁的地震抗性。
本文将对现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用进行分析,探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的意义和作用。
一、减隔震技术的意义和作用1.提高桥梁结构的地震抗性地震是造成桥梁结构破坏的重要原因之一,尤其是对于地震多发地区的桥梁来说,其地震抗性显得尤为重要。
减隔震技术通过采用柔性或半柔性支座,可以将地震能量有效地转移和吸收,从而减小桥梁结构所受地震力,提高桥梁的地震抗性,降低地震破坏风险。
2.保护桥梁结构和使用寿命在桥梁结构受到地震作用时,如果没有采取相应的减隔震措施,其结构很容易遭受损坏或破坏,从而影响桥梁的使用寿命。
而减隔震技术的应用可以有效地保护桥梁结构,延长其使用寿命,减少维修和修复的成本。
3.提高桥梁的安全性和稳定性采用减隔震技术的桥梁对地震的响应更加柔韧和稳定,能够降低桥梁在地震作用下的振动幅值,减小结构受力,提高桥梁的安全性和稳定性,保障桥梁的正常运行。
1.常见的减隔震技术(1)橡胶支座橡胶支座是一种常见的减隔震技术,在桥梁结构中起到缓冲和分散地震能量的作用,能够有效减小桥梁结构的地震响应,提高桥梁的地震抗性。
(2)摩擦减隔震支座摩擦减隔震支座是通过摩擦力的作用来减小桥梁结构所受地震力的一种支座技术,其具有调节性能好、造价低廉等特点,适用于一些中小跨径的桥梁结构。
2.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用案例(1)日本神户港大桥1995年日本神户港大桥在一场大地震中受到了严重破坏,随后经过重新设计和加固,采用了液体减隔震支座技术。
在2005年发生的一场地震中,神户港大桥的减隔震支座发挥了重要作用,有效吸收了地震能量,保护了大桥的结构和安全。
减隔震技术在桥梁结构设计中的应用研究

减隔震技术在桥梁结构设计中的应用研究发布时间:2022-08-30T06:59:08.359Z 来源:《建筑实践》2022年第4月第8期41卷作者:罗华连[导读] 在科学技术日益创新的背景下,减隔震技术广泛应用到了桥梁结构设计中,罗华连中物联规划设计研究院有限公司摘要:在科学技术日益创新的背景下,减隔震技术广泛应用到了桥梁结构设计中,赋予了减隔震技术更加丰富的内涵。
减隔震具体来说,就是合理的分离桥梁结构与可能造成地面破坏的运动。
而为了实现这一目的,需要延长结构的基本周期,规避地震能量集中的地区,如此将桥梁结构的地震力控制到最低。
因此,在设计桥梁的过程中,需要合理应用减隔震技术以提升桥梁建筑的安全性及可靠性。
基于此,本文深入研究减隔震技术在桥梁结构中的具体应用,介绍了桥梁结构设计中减隔震技术的应用要点。
关键词:桥梁;结构设计;减隔震技术;应用1.减隔震原理研究与设备的分类通过融合隔震技术与减震方式形成了减隔震技术。
减隔震技术最为主要的功能就是在建设桥梁的过程中,将振动幅度控制到最低,通过这样的形式避免地震大范围伤害桥梁。
隔震技术这种工艺类型相对比较特殊,一般在发生地震或大幅度震动时,其才能够发挥作用,合理控制震动幅度。
该技术最为主要的原理就是运用隔离方法,有效地隔开桥梁与地震。
在桥梁结构施工的过程中,可以使用合理的方式减少地震发生振动的周期,从而达到预防作用,通过这种形式能够避免破坏桥梁结构,但是在延长桥梁构造周期的过程中,需要高度注意位移变化,如此才能够为桥梁构造处于良好的状态提供保障。
除此之外,如果桥梁韧性不合适,也会形成较大的负荷,从而破坏桥梁,所以需要对桥梁的构造韧性加强关注,从而将地震对于桥梁所造成的破坏控制在合理的范围内。
目前,主要以粘滞阻尼设备及摆动滑动摩擦设备作为减震装置的主要类型,通过应用这两种桥梁防震设备,能够有效促进桥梁振动承受能力的提高,并且能够降低地震所产生的影响。
所以,相关部门需要加强减隔震技术的应用力度,制定科学的方案,以通过这两种设备为桥梁的构造质量提供保障。
桥梁减震隔震技术及装置
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桥梁减震隔震技术及装置桥梁是交通运输的重要组成部分,不仅在日常生活中人们频繁使用,也是经济发展的基础。
然而,地震等自然灾害的频繁发生,给桥梁运输带来了很大的威胁,甚至导致桥梁的倒塌。
目前,我国在桥梁减震隔震技术及装置的研究和应用方面做出了很大的努力。
桥梁减震隔震技术可分为被动隔震与主动隔震两种类型。
其中被动隔震是利用可控隔震设备,通过隔震节的缓冲作用将桥梁与地面之间的震动转化为弹性位移,从而降低桥梁结构破坏的风险。
而主动隔震技术主要有反馈控制隔震和人工神经网络隔震两种,这些技术实现了对桥梁震动的实时控制,有效降低了因震动引起的结构破坏风险。
目前,我国在桥梁减震隔震技术及装置方面的应用已经逐渐成熟。
例如,2008年5月12日汶川大地震后,国家经济体系发展示范区-成渝地区立即启动了着眼于重点工程的加固工程。
其中,险乐公路在次年已采用了地震减震技术,随后陆续投入使用,在局部地区谷地、山区也都同样使用了此项技术措施。
此外,在全国范围内,还有十余座大型桥梁同样采用了减震隔震技术。
除了技术应用,减震隔震装置的设计也十分重要。
目前,国内减震隔震装置的设计主要有三种类型。
第一种是金属减震器,利用金属材料的高强度和内部能量吸收特性使之在地震等环境中削弱震动的能量。
第二种是高阻尼减震器,利用输入信号与反馈信号的相互作用,实现了对现场震动的预测与反馈控制,从而达到减震的目的。
第三种是基于智能材料设计的轻质减震隔震器,其利用新型材料的力学特性,通过离子多晶弹性体、聚合物纤维等较轻的材料实现了隔震缓冲效果。
需要注意的是,虽然目前在桥梁减震隔震技术及装置方面取得了重大的进展,但仍然存在一些问题和挑战。
特别是在大型跨度桥梁、高支座桥梁等特殊情况下,减震隔震技术的应用会面临更多的难题。
此外,减震隔震器本身包括量测冲数、标定系数等,也需要严格把关。
综上所述,桥梁减震隔震技术及装置是目前桥梁设计中不可或缺的一部分。
随着技术的不断进步和应用的不断改进,相信这项技术及其装置会在今后的发展中逐渐成为桥梁建设中必备的重要组成部分。
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析
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2019年22期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析刘亚洲(北京泰鼎泓工程咨询有限公司,北京100020)减隔震技术是减震与隔震技术简称,其中隔震会通过在建筑物结构相应位置设置叠层橡胶隔震支座的方式,完成带有复位功能的隔震层设计,进而达到有效延长结构自振周期,降低地震作用影响的目标,可达到良好的防震效果;而减震技术的应用,多以在建筑物结构上设置耗能装置为主,会通过装置产生摩擦,进而运用弹塑性滞回变形、弯曲等,对地震输入结构能量进行消耗,进而达到减小地震影响,保护建筑物结构的效果。
1减隔震技术(1)技术原理。
减隔震技术原理主要分为延性设计以及结构控制两个部分:a.结构控制。
桥梁结构控制相对较为复杂,较为常见的控制方式主要有混合控制、主动控制以及被动控制三种,其中被动控制理论是减隔震技术基础与前提。
在对该项技术进行应用时,会通过对桥梁结构的合理设计,降低地震运动对于结构的整体影响。
通过大量实践表明,在对减隔震技术进行应用时,可通过高质量的结构控制,实现切实强化桥梁抗震性能的目标。
b.延性设计。
设计人员会按照桥梁结构受力情况,在适合位置安装塑性铰,以通过对细部结构进行详细构造的方式,达到相应设计预期。
良好的延性设计,可在地震发生时降低地震能量对于桥梁结构的影响,能够最大限度对桥梁结构整体性进行保护。
即便在发生较高等级地震时,高质量的延性设计也能有效降低桥梁坍塌问题发生可能性,防震效果较为理想。
通过实践检验以及科学计算表明,科学的隔震措施,可将桥梁单质量结构最大剪力控制在合理范围内。
(2)技术适用条件。
由于该项技术较为特殊无法在桥梁结构中得到通用,所以技术使用需要满足一些条件。
在进行梁桥建设时,如果工程满足以下条件,便可运用减隔震技术:a.地震波属于高频波,能量较为集中;b.桥梁结构规范性水平较高;c.在进行桥梁设计施工前,施工单位可通过事先设置预设点的方式,对地震运动规律与特点展开评估,进而确定桥梁结构施工要求是否与其相符,进而确定是否适合使用减隔震技术。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
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桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着我社会的进步,经济的发展,交通事业在我国经济的发展过程中有至关重要的作用,是我国经济交流的枢纽。
桥梁的抗震性强度对整体的桥梁质量有很大的影响,因此在桥梁结构设计中利用减隔震十分有必要。
本文概述分析减隔震技术的技术原理,探讨了桥梁结构设计中减隔震技术的应用。
关键词:桥梁工程;结构设计;减隔震技术引言对于一些频发地震的区域,桥梁结构总是容易被摧毁,造成巨大的经济损失,由此人们加强了对桥梁结构设计中抗震设计的研究,希望能通过对抗震设计原理的分析,减隔震技术的应用,以此提高桥梁结构的抗震性。
一、减隔震技术的应用原理减隔震技术的效果主要是由装置性能的高低来决定的,这项抗震技术并不是很依赖施工的质量,因此设计人员将减震效果的研究重点放在提高减隔震装置原理中,从而更好的保证抗震性能。
减隔震技术的原理是将地震带来的影响分散化,使得桥梁的受力面积增大,从而大大减小局部受力的压力,进而降低对桥体的破坏程度,达到减震的目的。
在设计过程中,需要主要注意以下两点:①抗震装置延性设计。
这个设计的具体方法是在桥体最主要的支撑点,安装抗震性塑性铰,并且还需要对桥体结构进行进一步的优化设计,从而提高桥体的延性。
②桥体结构控制技术设计。
这个是对桥体结构设计的一个总设计,需要根据具体的桥体功能,施工环境地势特征来决定,设计者根据这些因素采取不同的施工技术,从而提高桥梁整体结构的抗震性。
二、桥梁抗震设计要点1、防止落梁的发生桥梁遭到破坏后,虽然对人身安全并没有什么威胁,但是作为重要的交通枢纽,作用还是不可替代的,要保证任何情况下都可以通车,所以,我们要避免桥梁事故的发生。
地震会伴随着一定的能量,使桥梁的部分发生位移坍塌等等情况,这都会使主梁和墩台之间造成空隙,致使梁落。
但是如果我们可以采取一些科学合理的措施,这种情况是可以避免的,桥梁依然可以正常通车。
在桥梁的施工中常用的措施有:加强桥梁中不连续的部分,以防止桥落情况的发生。
桥梁减振装置在公路桥梁工程设施中的应用与效果分析
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桥梁减振装置在公路桥梁工程设施中的应用与效果分析摘要:随着城市化的不断发展,公路桥梁工程设施的建设和维护变得日益重要。
由于交通流量的增加和交通工具的多样化,桥梁结构频繁地受到外界振动的影响,这可能导致桥梁的损坏和寿命缩短。
因此,桥梁减振装置的应用变得非常必要,它能有效地减缓桥梁结构的振动,提高桥梁的使用寿命和运行安全。
1. 引言公路桥梁作为城市交通的重要组成部分,承载着大量的车辆和行人流量。
然而,由于自然和人为的原因,桥梁常常暴露在各种振动力的作用下,例如交通运输、地震、风吹等。
这些振动力的作用可能导致桥梁产生共振和疲劳破坏,威胁到桥梁的使用寿命和运行安全。
因此,加强桥梁结构抗振能力成为一个迫切的问题。
2. 桥梁减振装置的分类和原理桥梁减振装置广泛应用于公路桥梁工程中,主要可以分为被动减振装置和主动减振装置两种。
被动减振装置主要采用弹性降低装置、摩擦减振装置、液体减振器等原理,通过改变桥梁结构的刚度和阻尼来达到减振效果。
主动减振装置则采用自动调节装置,根据桥梁受力情况及时调整减振参数,实现减振效果。
3. 桥梁减振装置的应用案例3.1 弹性降低装置弹性降低装置是一种常见的被动减振装置,已在许多桥梁工程中得到广泛应用。
该装置通过使用橡胶、弹簧等材料,在桥梁结构上形成缓冲层,从而减少受力传递和振动传播,并分散振动能量。
这种装置的优势在于成本低、安装方便,而且不需要外部能源供给。
3.2 摩擦减振装置摩擦减振装置是一种比较成熟的被动减振装置,它利用摩擦力来消耗振动能量。
摩擦减振装置的主要构造包括摩擦层、支座和弹簧等元件。
在桥梁结构中,摩擦面之间的滑动摩擦可以吸收振动能量,从而减小结构的振动幅值。
这种装置具有减振效果好、结构简单、抗疲劳性能强等优点。
3.3 液体减振器液体减振器是一种常用的被动减振装置,它利用液体的自由流动和压缩性来消耗振动能量。
液体减振器可以根据桥梁的振动情况,通过改变装置内液体的粘度和流量来调整减振效果。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
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桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:伴随着我国桥梁相关技术的持续进步,在桥梁结构设计之中运用的减隔震技术,其进步趋势也较为明显,并且得到了广泛运用。
减隔震技术在得到应用之后,我国桥梁工程会变得更加安全和稳定,相关设计人员应当将实际情况作为基础,全面设计减隔震桥梁结构,从而使减隔震技术在应用之后,能够真正发挥出作用,使我国的桥梁在投入使用之后,为我国的社会经济发展提供服务。
关键词:桥梁结构;结构设计;减隔震技术;应用策略引言城市化发展过程中,桥梁成为社会交通体系中的关键组成部分。
但在桥梁运营过程中,常见的地质灾害会直接影响桥梁结构的稳固性,继而诱发桥台滑移、桥墩开裂等安全问题,使桥梁使用期间的安全风险增加。
为此,相关人员应优化桥梁结构抗震设计,并通过采取科学、有效的设防措施增强桥梁工程的抗震性能,完善其安全性能。
1桥梁结构抗震设计的原则1.1结构简单原则一般来说,简单的桥梁结构受力并不复杂,此类桥梁建设难度较小,施工效率较高。
设计人员要准确构建桥梁受力模型,预测地震发生后桥梁结构的受力变化情况,从而为桥梁结构抗震设计提供参考信息。
这就要求设计人员在桥梁结构设计中,按照结构简单原则开展抗震设计工作,以保证桥梁结构的安全性和稳定性。
1.2科学合理原则设计人员应按照科学合理的原则开展桥梁结构抗震设计工作,同时基于我国现行政策法规和桥梁设计规范,结合工民建工程的地质地形情况,从长远角度出发,不断完善桥梁结构细节设计,从而达到抗震、防震的目的。
2桥梁结构设计中减隔震技术的应用策略2.1强化实验研究力度,完善检测由于我国在桥梁结构设计中依旧没有做到十分完美,可能还会存在一些弊端和问题,而且在进行设计的时候很多隔震性能没有进行验证,或者验证结果不是特别理想,这些也都会直接影响桥梁结构的抗震性能。
通常在实际的桥梁结构设计中,一般会使用一些模拟式样的方式来进行,但是由于实验方式大部分只是针对水平向的地震来进行设定,能够分析出这一状态下地震所产生的影响,这也就使得最终的结构设计存在着一定的弊端。
减隔震技术在桥梁结构设计中的实践应用_1

减隔震技术在桥梁结构设计中的实践应用发布时间:2022-08-09T06:06:50.717Z 来源:《建筑设计管理》2022年7期作者:王玉龙[导读] 近年来,地震问题已经引起了社会的高度重视,且地震的发生会影响桥梁结构,王玉龙中铁第五勘察设计院集团有限公司300102摘要:近年来,地震问题已经引起了社会的高度重视,且地震的发生会影响桥梁结构,给人们的生活带来不便,阻碍社会经济的发展。
所以,在桥梁结构设计中,需要合理应用减隔震技术,以确保在发生地震的情况下,能够将地震对于桥梁所造成的损害控制到最低。
相关设计人员需要对桥梁结构的实际情况有明确的了解和认识,合理选择减隔震技术,将减隔震技术所具有的优势充分发挥出来,从而积极推动桥梁建造技术水平的提高,便利人们的出行,为社会经济发展打下良好的前提。
关键词:减隔震技术;桥梁结构设计;实践应用引言在科学技术日益创新的背景下,减隔震技术广泛应用到了桥梁结构设计中,赋予了减隔震技术更加丰富的内涵。
减隔震具体来说,就是合理的分离桥梁结构与可能造成地面破坏的运动。
而为了实现这一目的,需要延长结构的基本周期,规避地震能量集中的地区,如此将桥梁结构的地震力控制到最低。
因此,在设计桥梁的过程中,需要合理应用减隔震技术以提升桥梁建筑的安全性及可靠性。
1.桥梁设计中的减隔震技术分析桥梁作为交通基础设施的重要组成部分之一,要求结构安全、稳定、耐久,且要具备良好的抗震性能,能在地震灾害下保持完好。
2008年汶川地震后,隔震已经成为桥梁设计不可或缺的技术措施。
减隔震技术借助隔震装置将构筑物与地震荷载作用有效分离开,减轻构筑物承受的地震力,确保结构安全,是一种可以大幅度增强结构抗震性能的措施,该技术日趋完善并在桥梁工程设计中得到了广泛的应用。
减隔震技术的基本原理是在桥梁结构的适当位置处加装支座等支撑,以此来增强结构的柔度,使其自振周期在原本的基础上进一步延长,减小对地震作用的响应。
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机械式熔断装置在桥梁减隔震中的应用
摘要:桥梁减震在进行桥梁设计时是必须要考虑到的关键问题,所谓的减隔震
技术是指通过采用减隔震装置来尽可能的将结构或构件与可能引起破坏的地震地
面运动或支座运动分离开来,大大减少传递到结构中的地震力和能量。
随着研究
的深入,减隔震技术已不单单应用于新建桥梁的抗震设计中并且正在广泛的应用
于桥梁结构的加固设计中。
关键词:减隔震;机械式溶断;球钢支座;桥梁
一、前言
2008年汶川地震后,桥梁及建筑物的震害及抗震技术的需求,越来越多地引起人们的关注。
国家颁布JTG/TB02—0l一2008《公路桥梁抗震设计细则》,明
确规定桥梁工程应两水准设防和两阶段设计,桥梁的减隔震技术也迅速发展。
通
过引人减隔震装置改变结构在地震中的动力响应,在强震下降低上部结构传递至
下部结构的地震力。
从而达到桥梁减震的效果。
二、桥梁减隔震支座的发展现状
自汶川地震后,桥梁的减、隔震设计得到重视,我国先后修订了公、铁路桥
梁的抗震设计规程,对桥梁支座的减隔震提出了相应的要求。
为我国桥梁减、隔
震支座的发展提供了良好的契机。
我国公、铁路桥梁设计依据的抗震规程主要有:
1、GB50111—2006铁路工程抗震设计规程;
2、JTG/TB02—0l一2008公路桥梁抗震设计细则。
根据GB50111-2006铁路
工程抗震设计规程,铁路桥梁抗震按三阶段设计,即:
(1)多遇地震(50年):地震后不损坏或轻微损害,能够保持正常使用功能,结构处于弹性工作阶段;
(2)设计地震(475年):地震后可能损害,经修复,短期内能恢复正常使用功能,结构整体处于非弹性工作阶段;
(3)罕遇地震(2475年):地震后产生较大破坏,但不出现整体倒塌,经
抢修后可限速通过,结构处于弹塑性工作阶段。
根据以上要求,铁路桥梁的减隔震支座应满足以下安全性要求:
(1)在多遇地震作用下,桥梁结构的抗震安全应满足GB50111-2006铁路工
程抗震设计规程的要求,减、隔震支座的耗能机构不应影响结构的正常使用功能;
(2)在设计地震作用下,桥梁连接构件的抗震安全应满足GB5011l一2006
铁路工程抗震设计规程的要求,减、隔震支座的位移锁定装置得到释放,耗能作
用在地震中得到有效发挥,支座的地震位移小于容许位移;
(3)在罕遇地震作用下,结构的抗震性能应满足以下要求:①桥墩的延性
比满足GB50111-2006铁路工程抗震设计规程的相关要求,隔震桥梁钢筋混凝土
桥墩的容许廷性比取2.4;②减、隔震支座的最大位移必须小于装置的容许位移;③减、隔震支座与桥梁之间连接构件的强度满足安全要求。
三、桥梁减震设计
1、减隔震技术并不是适合应用于各种情况。
场地比较软弱、不稳定、或延
长桥梁结构周期后容易发生共振等情况,不宜使用隔震技术。
因此,在进行桥梁
结构的抗震设计之前需要判断该桥是否适合采用隔震技术。
经研究表明,只要满
足下面任何一条条件,就可以尝试采用隔震技术进行桥梁结构的抗震设计。
(1)地震波的角度:适用于能量集中于高频的波。
(2)结构的角度:桥梁是高度不规则的,例如相邻桥墩的高度显著不同,
因而可能存在对某个墩延性要求很高的情况。
(3)场地的角度:对于给定的场地,预期地面运动特性比较明确,具有较
高的卓越频率和在长周期范围内所含能量较低。
2、存在以下情况之一的桥梁,不宜采用减隔震设计:
(1)地震作用下,场地可能失效;
(2)下部结构刚度小,桥梁的基本周期比较长;
(3)位于软弱场地,延长周期可能引起地基与桥梁共振;
(4)支座中可能出现负反力时。
四、机械式熔断装置的结构、工作原理
熔断装置根据工作原理分为液压熔断装置和机械熔断装置,液压熔断装置是
在液压油缸上设置1个溢流阀,当油缸所受压力小于溢流阀的开启压力时刚性连接,当压力大于溢流阀开启油缸可以自由运动。
剪断装置下座板固结于桥墩上,上座部固结到梁体上,梁体的水平荷载(如:制动力、风荷载、多遇地震力等)通过上座部传递给剪力销轴,再通过剪力销传
递给下座板,而下座板与桥墩相连,实现正常运营工况的约束、限位。
但烈度较
大的地震发生时,剪力销所承受的剪应力值超过自身强度而发生剪切破坏,梁体
与桥墩的连接得到释放,实现机械式熔断环的工作原理。
熔断装置的力需要严格控制在一定范围内,通常为设计力的±10%,剪切破
坏面应在预定的位置,对剪力销和熔断装置的材料及设计要求较高。
剪力销在剪
切面处设置v形口,严格控制最小直径处的尺寸,这样可以精确控制销轴在纯剪
切作用下的作用力。
在熔断装置上增加抗弯螺栓,通过螺栓抗拉抵消销轴弯曲拉应力,使得熔断
装置中的销轴保持在纯剪切位置。
五、熔断力设计控制与实验
熔断装置性能判断标准之一:装置熔断力的精度,在很大程度上依赖于剪力
销剪断强度。
剪力销尺寸按照纯剪切设计,设计熔断力控制按照式(1)计算:
由式(1)可知,当桥梁工程需要某一熔断力时,调整剪力销最小截面积,即销轴最小
截面的半径而对于桥梁需求熔断装置的熔断力较大时,通过多个剪力销组合,熔断力为剪力
销的数量乘上单个剪力销的熔断力。
剪力销设计完成后,需要进行试制和在材料试验机上进
行剪切实验,实验工装构造尺寸需要与熔断装置的上、下座板尺寸一致。
六、机械式熔断装置在两港公路大治河桥中的应用
以大治河桥为例,其采用弹塑性阻尼器减隔震技术,在E1地震作用下,要求上下部的
连接与静力状况一致,结构保持弹性;在超过E1地震作用时,上下部相对位移,弹塑性阻
尼器起作用。
这就需要上下部的连接有一个开关(熔断装置)区分2个阶段。
大治河桥为主
跨158m的预应力混凝土鱼脊梁桥,桥宽35m,上部结构重量近4万t,桥墩高度低,刚度大,周期短,抗震设计采用减隔震,在强震下采用弹塑性阻尼器的减隔震技术,在超过E1地震
作用时,上下部相对位移,弹塑性阻尼器起作用。
为此在桥梁的上下部连接中设置熔断装置,在静力状态及多遇地震工况,上下部连接可靠;强震工况,上下部的连接熔断,桥梁转化为
减隔震的外约束体系。
两港公路大治河桥工程的熔断装置用于固定墩的上下部连接的纵向限位,其功能:正常
工况、制动力、多遇地震力约束纵向位移,强震时熔断释放桥梁上下部的纵向连接,弹塑性
钢阻尼器发挥减隔震作用。
该桥设置2种型号熔断装置,设计熔断力分别为15000kN,
6500kN,为节约成本、方便安装,将熔断装置与桥梁支座结合一体。
七、结束语
熔断装置是随着桥梁“减隔震设计”而出现的新型桥梁构件,主要有液压熔断和机械式熔
断2种装置,机械式熔断装置主体材料为钢材,较液压熔断装置具有可靠性高、耐久性好和
免维护等优点。
本文介绍的机械式熔断装置已成功应用于两港公路大治河桥,具备较好的桥
梁减震的效果,因此,桥梁减震中熔断装置在桥梁工程中的减震应用中具有一的定指导、推
广作用。
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