市政桥梁设计的防震设计

杨文俊

摘要：人们的生活水平在不断的提升，出行工具数量明显增加，对于道路桥梁的使用频率也在明显增加。桥梁是城市建设时的重要基础设施，在建设过程中，投入了较大的人力物力，在后续桥梁投入使用的过程中也会面临较大的困难。桥梁由于其特殊的结果，对于抗震性能要求较高，在市政桥梁的设计过程中就需要极为注重防震设计，这样才能从设计阶段做好预防，才能尽可能的减轻地震带来的损失。

关键词：市政桥梁；设计；防震设计

1市政桥梁防震设计概述

1.1防震技术的原理

防震是对抗震方式的强化，是一种新形势的抗震，防震的作用是通过减小地震作用力起到对桥梁结构的保护作用，进而提升市政桥梁的抗震性能。在一般的桥梁设计和施工中，若想提高桥梁抗震性能，往往是通过提高桥梁结构的整体强度和变形能力实现的。桥梁防震设计主要特点是引入柔性装置，大大的减小桥梁重要结构部件与水平地面运动的关联性，使其不会因地面强烈运动造成破坏性损伤，使结构反应加速度比地面加速度小。同时，利用阻尼设计产生的阻尼效果，能有效地将地震带来的能量降到最低，当能量传递到桥梁上部以及防震结构时，其作用力已经得到了消耗。

1.2防震技术的特点

在市政桥梁中安装防震装置能有效地延长桥梁的使用寿命，使桥梁在面临地震时能最大程度消耗地震能量，降低因地面强烈运动引起的结构破坏和桥梁主体变化带来的影响。因此在市政桥梁防震设计中，需要对设计的合理性进行充分的考虑，灵活的运用设计新技术，以实现桥梁抗震系统相关构件的弹性与可塑性。防震技术在防震设计中的使用，不仅能最大化降低工程投入成本，还大大的延长了桥梁主要构件的使用寿命，具有较好的技术效益和社会效益。同时，地震可能造成桥梁下部结构的最大弹性超出变形范围，这个问题在地震后往往不易发现和修复，这就突显了防震设计工作的重要性。因此加强桥梁构造抗震性能的设计，能最大程度消除桥梁上部构件非弹性变化带来的不利影响。

1.3防震设计的原则

强化市政桥梁防震设计，是提升桥梁抗震性能的关键措施。但是在这项措施实际实施过程中，需要一些确实可行的方法进行实现，否则就不可能达到预期的效果。就市政桥梁安装抗震装置的可行性而言，应该在设计初期就进行认真地分析，一旦发现不适合安装防震装置，需要做好预算，避免不必要的建设和资金浪费。在对桥梁防震设计时，应该深入施工现场，对周围地质环境进行全面的勘察，尤其是桥梁施工地点的地基勘察。然后记录数据、分析数据，仔细考虑。另外在选择防震装置时，应该尽可能选择那些抗震性能好的装置，了解各装置对桥梁缓解受力大小的范围，从而科学的选用防震装置。因此在防震设计时应该遵循以下原则：对桥梁是否适合采用防震及其装置进行科学考察；对周期增长后系统能否提高地震能量的吸收能力进行全面考察；对于不适合抗震结构的桥梁地段，不能盲目进行施工。

2市政桥梁设计中防震设计的具体应用

2.1市政桥梁工程的防震设计

在对市政桥梁工程进行防震设计的过程中，必须要以工程的实际情况作为出发点，切实结合桥梁工程的特点，进行有针对性的防震设计。具体来说，在设计的过程中，应注意以下两方面：一方面，在进行市政桥梁防震设计过程中，虽然通过该技术具有极高的减震效果，可对桥梁的结构进行有效的保护。但是该技术在应用的过程中，具有规定的服务范围，并不是所有的桥梁工程均可使用。因此，在对桥梁工程进行防震设计之前，必须要对桥梁工程进行详细的勘察，尤其要加强防震设计可行性分析，确保防震设计能够充分发挥其效用和价值；另一方面，在对桥梁工程进行防震设计的过程中，必须要选择最佳的防震方式，以进一步提升桥梁的抗震性能。否则，一旦防震方式选择失误，就会降低其抗震性能。因此，在进行隔振设计之前，必须针对影响防震性能的人文环境、自然环境、社会环境因素展开详细的调查和分析，并根据调查结果，选择最佳的防震方式。

2.2防震装置的设计

在桥梁工程防震设计过程中，防震装置设计是其核心内容。在具体进行防震装置设计的过程中，必须要结合桥梁工程中的设计要求，科学、合理选择防震装置，确保设计的科学性、合理性。目前，我国在对市政桥梁工程进行防震装置设计的过程中，主要是能利用弹性反应谱法进行计算。在具体应用的弹性反应谱法进行计算的过程中，必须要对防震装置在地震过程中出现的变形程度进行充分的考虑。这主要是因为，受到地震破坏力的影响，防震装置也会发生一定程度的变形，而防震装置的变形程度，则会直接影响到整个桥梁工程对地震的相应程度。因此，在利用弹性反应谱法进行计算的时候，必须要对其给予足够的关注；另一方面，在进行计算的时候，由于不会直接采用公式对目标进行表示，因此设计人员在进行验算的时候，必须要对桥梁结构对地震的相应程度给予准确的掌握，并对其进行科学的预估。同时，工程是还要在计算过程中，结合自身的经验，对初步设计方案进行判定，并在此基础上利用时程对设计方案进行验证，看其防震设计方案是够科学、是否合理。

2.3细部结构的设计

在市政桥梁防震设计中，桥梁的限位装置、伸缩缝、防落梁装置等细部结构，也发挥着重要的作用，并对防震效果产生了严重的影响。因此，在进行桥梁工程防震设计中，必须要关注和重视细部结构设计。首先，因为桥梁工程的附属结构、附属构件相对比较多，在对其进行防震设计过程中，必须要确保防震设计与每一个部分相匹配，才能从整体上提升桥梁工程的抗震性能；其次，在进行细部结构设计的过程中，必须要对地震产生的原因、地震能量等进行分析，并在此基础上结合其他因素，最大限度减少防震设计中出现的偏差；最后，在对桥梁工程进行细部设计的过程中，必须要以长远使用为出发点，确保桥梁工程长远稳定性。

3防震设计问题及解决措施

防震设计问题主要包括三方面，其一防震设计规范性和标准性还有待提高，否则会影响桥梁结构细节设计水平，使防震设施作用优势得不到有效发挥。很多地区处于少地震的平原区，这些区域在建设市政桥梁结构时，相关的设计人员并不能全面考虑到桥梁的抗震设计事项，所以防震设计结果不理想，不能满足防震要求，有的桥梁甚至不具备抗震功能，只发挥基础交通作用，这会影响桥梁在地震工况下的整体稳定性。其二在阻尼器制作中，设计人员没有考虑制作环节的规范性要求，所以经常制作的阻尼器在应用中经常会出现各种缺陷或质损现象，如漏油问题等，这些问题会成为防震设计中的隐患，在地震爆发后，该装置在防震保护中可能会起到反作用。其三国家或行业没有具体明确防震装置的操作规范和生产要求，所以很多防震装置防震效果并不明显。

防震设计问题解决措施：其一设计人员要通过实际考察了解防震设计要求，落实防震设计标准，使防震设计效果最佳。在设计中，还要综合考虑桥梁结构的应用环境和交通量要求等。其二国家或行业的相关部门要强化防震设计，并制定相关的规范体系来规范防震装置的生产过程或操作过程，使其规格和功能满足要求，另外还要建立健全的检测体系，使不合格的防震装置不会流入市场，如此桥梁结构的防震水平才能得到保证。其三合理设置防震支座，使其在防震抗震中发挥作用。在地震力作用下，该装置必然会发生变形，设计人员还要选择优质支座，使其能满足支座的变形要求，另外支座安装空间也要满足其变形位移要求。在防震设计中，还要做好伸缩缝间隙及防落梁等附属结构的设计工作。

4结束语

市政工程桥梁设计的防震设计能够更好的保障桥梁工程合理运行，保障工程质量并且提高市政桥梁工程建设的价值，良好的桥梁防震设计不仅保障了人民的生命财产安全，更为城市发展的现代化建设作出了更大的科学保障。

参考文献

[1]徐田原.防震设计在市政桥梁工程中的作用与方法[J].江西建材，2020，(17):186.

[2]张永生.市政桥梁设计的防震设计探究[J].安徽建筑，2020，(05):208-209.