近幾年的幾次大地震造成的社會危害和經(jīng)濟損失，是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員認識到應(yīng)用減隔震技術(shù)提高橋梁結(jié)構(gòu)抗震的安全性。本文就針對減隔震技術(shù)對提高橋梁機構(gòu)抗震安全性的作用進行淺顯的分析和研究。

　　《橋梁建設(shè)》現(xiàn)由中國鐵路工程總公司主管，中鐵大橋局集團有限公司主辦，中鐵大橋局集團武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。《橋梁建設(shè)》主要報道和交流我國橋梁工作者在科技、設(shè)計、施工等方面的實踐成果和理論探討，重點突出橋梁工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計、新設(shè)備、新材料及最新科研成果，為讀者提供相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟信息。本期刊具有準確的市場定位和突出的辦刊特色，已成為國內(nèi)橋梁界具有權(quán)威性的刊物，在全國橋梁工程領(lǐng)域具有較高的知名度。

　　由于地震頻發(fā)造成了巨大的經(jīng)濟損失，引起了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的高度重視，通過對抗震設(shè)計理論、減隔震技術(shù)的研究和應(yīng)用，對于提高橋梁結(jié)構(gòu)抗震的安全性具有重要作用。

　　一、減隔震原理分析

　　隔震的最終目的是將橋梁結(jié)構(gòu)與可能破壞橋梁結(jié)構(gòu)的地面運動盡可能的隔離開來。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員為了實現(xiàn)這個目標，可以延長橋梁結(jié)構(gòu)的周期，從而避開地震的卓越周期，能夠有效的減少地震能量傳入到橋梁結(jié)構(gòu)中。但是，如果橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員延長橋梁的結(jié)構(gòu)周期，就會增加橋梁結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)，很可能會增加橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度。除此之外，如果橋梁結(jié)構(gòu)較為柔軟，在正常荷載的作用下，橋梁結(jié)構(gòu)會發(fā)生有害的振動。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員可以增加橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼降低地震反應(yīng)，有效的控制橋梁結(jié)構(gòu)。

　　減隔震原理可以通過能量方程來理解。減隔震原理的能量方程是Ein=Eve+Ee+Ep+Ei，在這個方程式中Ein代表地震傳入到橋梁結(jié)構(gòu)中的總能量;Eve代表著橋梁結(jié)構(gòu)動能和彈性勢能的總和;Ee代表著橋梁結(jié)構(gòu)自身阻尼的消耗能量;Ep代表著橋梁結(jié)構(gòu)彈塑性變形造成的消耗能量;Ei代表著減隔震設(shè)備消耗的能量。由此可見，減隔震原理是將減隔震設(shè)備先進入塑性階段，通過設(shè)備自身消耗更多的能量，減少橋梁結(jié)構(gòu)耗能和塑性耗能，從而降低橋梁結(jié)構(gòu)的破壞程度。

　　二、減隔震設(shè)備的具體分類

　　在我國應(yīng)用的減隔震技術(shù)主要分為兩類。一類減隔震設(shè)備是粘滯阻尼器，主要是有效的應(yīng)用粘滯阻尼器盡可能消耗更多的地震能量，從而提高橋梁結(jié)構(gòu)局部關(guān)鍵位置的抗震安全性能;另一類減隔震設(shè)備是擺式滑動摩擦支座和鉛芯橡膠隔震支座。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員主要是通過延長橋梁結(jié)構(gòu)周期的同時，有效的應(yīng)用這兩種減隔震設(shè)備消耗地震能量，從而提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性能。由此可見，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通過合理的應(yīng)用減隔震技術(shù)對于提高橋梁結(jié)構(gòu)抗震安全性能具有重要作用。

　　三、減隔震技術(shù)的應(yīng)用

　　橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只有有效的應(yīng)用這些減隔震技術(shù)才能提高橋梁抗震的安全性能。因此，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)該合理的運用減隔震技術(shù)，從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能。

　　(一)合理的應(yīng)用粘滯阻尼器

　　橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)過程中應(yīng)該充分考慮到如何有效的應(yīng)用粘滯阻尼器提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性能。粘滯阻尼器具有其獨特的優(yōu)勢，首先彈塑性阻尼裝置或者摩擦阻尼裝置的屈服力或者摩擦力是常值，在橋墩發(fā)生最大變形時，屈服力或者摩擦力常值會同時達到。但是，當(dāng)阻尼器的參數(shù)為1時，會使橋墩變形最大化，阻尼力反而是最小值，當(dāng)阻尼器的參數(shù)為零時，粘滯阻尼器的阻尼力會達到最大值，橋墩的變形最小。其次，是在溫度發(fā)生改變的情況下，彈塑性阻尼裝置或者摩擦阻尼裝置一定要克服屈服力或者摩擦力才能自由變形;在粘滯阻尼器發(fā)展蠕變的情況下，產(chǎn)生的抗震力幾乎為零，因此，應(yīng)用粘滯阻尼力是不會影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用功能。

　　應(yīng)用粘滯阻尼器在橋梁中，一般都會將粘滯阻尼器設(shè)置在塔梁中間，加勁梁和橋邊墩中間或者加勁梁和輔助墩中間的位置。例如，在我國重慶峨公巖大橋是首先應(yīng)用粘滯阻尼器，并且將粘滯阻尼器設(shè)置在縱向加勁梁和橋臺之間的伸縮逢中。由此可見，合理的應(yīng)用粘滯阻尼器對于提高橋梁抗震安全性能具有重要作用。

　　(二)合理的應(yīng)用擺式滑動摩擦支座

　　橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)過程中應(yīng)該充分考慮到如何有效的應(yīng)用擺式滑動摩擦支座提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性能。擺式滑動摩擦支座主要是將滑動摩擦支座和鐘擺概念有效的結(jié)合起來，從而有效的構(gòu)成一種減隔震裝置，由于擺式滑動摩擦支座的滑動面是個曲面，通過曲面滑動摩擦盡可能的消耗地震能量，為橋梁結(jié)構(gòu)自重提供必要的自復(fù)位能量，從而有效的利用鐘擺機理延長橋梁結(jié)構(gòu)的振動周期。由于地震位移大小以及球面曲率半徑會影響到擺式滑動摩擦支座的平面尺寸，因此擺式滑動摩擦支座的平面尺寸相對較大。例如在我國蘇通大橋引橋和上海長江大橋引橋上面都應(yīng)用了擺式滑動摩擦支座，能夠有效的提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性能。

　　(三)合理應(yīng)用鉛芯橡膠支座

　　橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)過程中應(yīng)該充分考慮到如何有效的應(yīng)用鉛芯橡膠支座提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性能。鉛芯橡膠隔震支座的構(gòu)成是在分層橡膠支座中加入一些鉛芯，構(gòu)成一種減隔震裝置。由于鉛芯具有良好的力學(xué)性能，能夠和分層橡膠支座有效的結(jié)合起來，所以，鉛芯非常適合作為減隔震材料。除此之外，鉛芯橡膠支座的屈服剪應(yīng)力相對偏低，但是初始剪切剛度相對偏高，彈塑性能較強，并且塑性循環(huán)具有較強的耐疲勞性能。正是因為鉛芯橡膠支座具備較好的屈服強度和剛度，能夠滿足隔震系統(tǒng)的需求，因此鉛芯橡膠支座是國內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計過程中廣泛應(yīng)用的隔震裝置。例如，我國南疆線上的幾座鐵路橋就應(yīng)用了鉛芯橡膠支座，對于提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性能具有至關(guān)重要的作用。

　　總結(jié)：

　　本文通過對減隔震技術(shù)對提高橋梁結(jié)構(gòu)抗震安全性的作用的分析和研究，從中深刻的認識到在橋梁結(jié)構(gòu)中安裝減隔震裝置，對于提高橋梁結(jié)構(gòu)抗震安全性能具有重要意義。

　　參考文獻：

　　[1]王志強.胡世德.周紅衛(wèi)，章曾煥.盧浦大橋減、隔震裝置的研究.[C].第十五屆全國橋粱學(xué)術(shù)會議論文集.上海：同濟大學(xué)出版社.2002.(10).

　　[2]蔣建軍.李建中.范立礎(chǔ).橋梁板式橡膠支座與粘滯阻尼器組合使用的減震性能研究.[J].公路交通科技.2004.(08).

　　[3]王志強.胡世德.范立礎(chǔ).東海大橋粘滯阻尼器參數(shù)研究.[J].中國公路學(xué)報.2005.(03).

　　[4]范立礎(chǔ).袁萬城.橋梁橡膠支座減、隔震性能研究.[J].同濟大學(xué)學(xué)報.1989.(04).