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臺灣橋梁減隔震設(shè)計理論概述
1 減隔震技術(shù)的原理。減隔震是抗震方式發(fā)展的一種新形式和新趨勢,它的作用是通過減小而并非抵抗地震的作用,從而實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)不受損、橋梁的抗震能力提高的目的。在通常的橋梁設(shè)計中,提高橋梁抗震效果的方法通常是通過提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體強度來對抗地震作用。與之相對比,橋梁的減隔震設(shè)計主要特點在于引入了柔性裝置的設(shè)計,這樣做就使橋梁的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以與水平地面運動在一定程度上的關(guān)聯(lián)性減少,使重要構(gòu)件在地震后不會發(fā)生破壞性的損傷,使結(jié)構(gòu)的反應(yīng)加速度比地面的加速度小,另外,由于采用了阻尼設(shè)計,這樣阻尼就有效地將地震帶來的能量得到消耗,當能量傳遞到橋梁上部以及減隔震結(jié)構(gòu)時作用力已大大減小。
2 減隔震技術(shù)的特點。
(1)減隔震技術(shù)在橋梁抗震設(shè)計中的的應(yīng)用,主要目的就是為了利用這些減隔震裝置達到延長結(jié)構(gòu)周期、消耗地震能量和降低地震后結(jié)構(gòu)毀壞。在橋梁進行減隔震設(shè)計時,最關(guān)鍵的就是要有合理的設(shè)計,使相關(guān)的抗震系統(tǒng)構(gòu)件能夠具有較強的彈性和可塑性。
(2)減隔震技術(shù)在橋梁設(shè)計中的采用,一方面可以減少工程造價同時提高橋梁抗震性能,它往往要比常規(guī)的抗震設(shè)計的抗震性能高,可以有效地保護橋梁墩柱,達到降低橋梁墩柱延性需求的作用和目的;另一方面上部結(jié)構(gòu)中減隔震措施的采用可以有效地減小或者消除地震后橋梁的下部結(jié)構(gòu)超出彈性范圍的現(xiàn)象,對于那些在地震后難以檢查或者修復(fù)的部位,減隔震設(shè)計可以避免在這些部位發(fā)生嚴重的非彈性變形。
3 橋梁減隔震設(shè)計的基本原則。橋梁減隔震設(shè)計是提高橋梁抗震性能的重要方法,但在進行減隔震設(shè)計時應(yīng)當遵守以下幾個基本原則,只有認真遵守這些原則,才能有效地、切實地提高橋梁抗震性能,這些原則是:
(1)應(yīng)對橋梁是否適宜采用減隔震設(shè)計進行判定,F(xiàn)行《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》(2012年實施)對此有具體的規(guī)定。對于不適合進行抗震結(jié)構(gòu)的橋梁地段,不能盲目地采用減隔震設(shè)計。
(2)減隔震裝置在橋梁設(shè)計中若被采用,則它的上部結(jié)構(gòu)在地震后會產(chǎn)生相對較大的位移,這將對橋梁的后期使用和功能產(chǎn)生影響,因此在地震后,應(yīng)當加強對減隔震裝置進行維修或更換,對上部結(jié)構(gòu)進行及時復(fù)位。
(3)若在橋梁設(shè)計時采用了相關(guān)的減隔震措施,那么應(yīng)當保證橋梁的抗震性能不低于那些采用普通抗震設(shè)計所起到的抗震性能。
(4)應(yīng)當對采用減隔震設(shè)計橋梁的場地的地質(zhì)環(huán)境進行詳細的勘測和科學(xué)地研究,減隔震橋梁附近應(yīng)當具有較為堅實的地質(zhì)條件。
(5)減隔震裝置的構(gòu)造應(yīng)簡單、性能可靠且對環(huán)境溫度變化不敏感;減隔震裝置應(yīng)具有可替換性,并應(yīng)進行定期維護和檢查。
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