浅谈桥梁减隔震及其适用范围
浅谈桥梁减隔震及其适用范围
【摘要】:从减震、隔震技术的原理入手,并对几种常用的隔减震的使用范围进行说明,通过选择适当的减震隔震装置与设置位置,以达到控制结构内力分布与大小的目的。
【关键字】:减震、隔震、桥梁支座的类型
一、引言
通常所说的减隔震包括减震和隔振。减震,是通过采用一定的耗能装置或附加子结构吸收或消耗地震传递给主体结构的能量,从而减轻结构的振动。减震的方法主要有耗能减震、吸振减震、冲击减震等类型。隔振,是通过某种隔离装置将地震动与结构隔开,以达到减少结构震动的目的。隔震方法主要有基底隔震和悬挂隔震等类型桥梁使用的减隔震主要是隔震系统。隔震技术在国外的桥梁工程中得到广泛应用,早在20世纪70年代,新西兰、意大利、美国、日本等国家就开始将减隔震技术用于桥梁中。减隔震技术在我国的应用还不是,如汕头海湾二桥、夏漳跨海大桥、南京跨线桥等。
二、减震主要有耗能减震与吸震减震。
1、耗能减震是利用耗能构件消耗地震传递给结构的能量的减震手段。地震时,结构在任意时刻能量方程为
公式中为地震工程中输入给结构的能量。为结构主体自身的耗能。
为附加耗能构件的耗能。
从耗能的观点来看,是一定的,所以耗能装置耗散的能量越多,则结构本身需要耗散的能量就越小,这就意味着结构地震反应的降低。另一方面,从动力学观点看,耗能装置的作用,相当于增大了结构的阻尼,而结构阻尼增大,必将使结构地震反应减小。在小震和风作用下耗能装置应该具有较大的刚度来保证结构的使用性能。而在强烈地震作用时耗能装置应率先进入非弹性状态,且可以大量消耗地震能。有关使用表明,耗能装置可以消耗地震输入能的90%以上。
一般耗能原件附加给结构的有效阻尼比可按下式估算)
为耗能减震结构对的附加有效阻尼比;
为所有耗能部件在结构预期位移下往复一周所消耗的能量:
为设置耗能部件的结构在预期位移下的总应变能。耗能减震装置主要有a、阻尼器,其通常安装在支撑处、框架和剪力墙的连接处、梁柱连接处,以及上部结构与基础连接处等有相对变形或相对位移的地方。b、耗能支撑,其实质上是
将各式阻尼器用在支撑系统上的耗能构件。c、耗能墙,其又可分为周边能耗墙和摩擦耗能墙。
2、吸震减震是通过附加子结构使主体结构的能量子结构转移的减震方式。
主体结构质量为 ,阻尼系数为,刚度为你,附加子结构质量、阻尼系数、刚度分布为、、 则列出的运动就平衡方程为
式中
三、桥梁隔震主要是基地隔震。
基底隔震技术原理可
以用图1和图2阐明。图中所示为一般的地震反应谱。首先,隔震层具有较大的阻尼,从而使结构所受地震作用较非隔震结构有较大的衰减。其次,减隔震具有很小的侧向刚度,从而大大延长了结构物的周期,因而,结构加速度反应得到进一步降低(图1)与此同时,结构位移反应在一定程度上有所增加(图2)
隔震建筑系统的动力分析模型可根据具体情况选用单质点模型、多质点模型甚至空间分析模型。当上部结构侧移刚度远大于隔震层的水平刚度时,可以近似认为上部结构是一个刚体,从而将隔震结构简化为单质点模型进行分析,其动力平衡方程式为
m为结构总质量;
c,k为隔震层的阻尼系数和水平刚度;
、、x分别为上部简化刚体相对于地面的加速度、速度与位移;
为地面加速度过程。
当要求分析上部结构的细部地震反应时,可以采用多质点模型或空间分析模型。这些模型可视为在常规结构模型底部加入隔震层简化模型的结果。
桥梁结构减隔震与建筑结构隔震、消能减震的原理相似:其隔震原理也是利用隔震体系,设法阻止地震能量进入主体结构;桥梁减震的原理是利用特制减震构件或装置,使之在强震时率先进入塑性区,产生大阻尼,大量消耗进入桥梁结
构体系的能量。但对桥梁结构而言,实践中并未严格区分桥梁隔震与减震技术,而通常把这两种情况合二为一,统称桥梁结构减隔震设计。但桥梁减隔震设计中所采用减隔震装置以及布置的位置与建筑结构有较大的不同。
1常用的减隔震装置
1.1 叠层橡胶支座
叠层橡胶支座是国内桥梁结构中使用最多的隔震器,它由橡胶片与钢板交替叠合粘接而成。由于钢板对橡胶片横向变形产生约束,使叠层橡胶垫具有非常大的竖向刚度;在水平刚度方面,薄钢板不影响橡胶的剪切变形,因而保持了橡胶固有的柔韧性。橡胶支座主要是靠增加桥梁结构的柔性,从而延长结构的周期来达到减震的效果。
1.2 聚四氟乙烯支座
聚四氟乙烯滑动支座是利用聚四氟乙烯摩擦系数较小的特点,将其粘帖在支座上表面,另在梁底部支撑处设置一块有一定光洁度的不锈钢钢板,使钢板能在支座表面上来回滑动,从而可以满足较大的横向位移的要求,属于一种柔性支座。
1 . 3 铅芯橡胶支座和新型减震支座
铅芯橡胶支座把橡胶和弹塑性阻尼较好的结合在一起,具有较好的减隔震效果。铅芯橡胶支座是一种集隔震器、阻尼器于一体的隔震支座。它是在普通橡胶支座中加入铅棒制造而成。铅具有屈服应力较低、滞回曲线丰满的特点,同时还是一种较好的阻尼器。
1.4 双曲面球型减隔震支座
双曲面球型减隔震支座是一种新型支座,是在普通球型支座的基础上,用大半径球面摩擦副取代平面摩擦副,并设置抗剪螺栓。它由上座板、中座板、下座板、上球面不锈钢滑板、下球面不锈钢滑板、上四氟滑板、下四氟滑板、抗剪螺栓及防尘密封裙等几部分组成。
四、 桥梁结构减隔震技术的适用条件
由《公路桥梁抗震设计细则》可知,减隔震适应条件为
1、桥梁上部结构为连续形式,桥墩为刚性墩,下部结构刚度比较大,整个桥的基本周期比较短;
2、桥墩高度相差比较大时,桥梁下部结构高度变化不规则,刚度不均匀,引入减隔震装置可调节各个桥墩的刚度,因此可以避免刚度较大的桥墩承担很大的惯性力的情况;
3、桥址区的场地条件较好,预期地面运动特性比较明确,具有较高的卓越频率,使得主要能量集中在高频率段,长周期范围所含能量较少等情况。
存在以下情况之一时,不宜采用减隔震。
1、基础土层不稳定,易发生液化的场地,在地震作用下,场地可能失效;
2、下部结构刚度小,桥梁本身的基本周期较长;
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。
如果在桥梁设计时不注意减隔震设计适用范围和条件对任意桥梁都设计减隔震就会造成意想不到的后果。例如1999 年 , 土耳其西部发生了 Du zce712
级大地震 ,据统计共造成 1000 多人死亡 ,5000 多人受伤 ,震害区绝大多数建筑物都遭到了破坏 。美国专家结论是 :B olu 高架桥的破坏是由于其结构保护系统 ( 即地震隔离系统) 的失效所引起 。根据计算分析结果并结合现场调查 ,指出了地震隔离系统的设计存在以下严重问题 :
(1) 隔震系统的位移能力不足 。(2) 屈服后的刚度值偏低 。(3) 地震隔离系统的周期不符合设计规范要求 。 (4) 结构保护系统没有足够的安全储备 。
五、结语
减隔震技术是一种简便、经济、先进的工程抗震手段。减震是利用特制减震构件或装置,使之在强震时率先进入塑性区,产生大阻尼,大量消耗进入结构体系的能量;而隔震则是利用隔震体系,设法阻止地震能量进入主体结构。在实践中,常常把这两种体系合二为一。通过选择适当的减隔震装置与设置位置,可以达到控制结构内力分布与大小的目的。
参考文献:
[1]白国良 工程结构抗震设计华中科技大学出版社
[2]薛素铎 赵均等 建筑抗震设计科学出版社
[3]陈国兴陈中汉等 工程结构抗震设计原理中国水利水电出版社
[4]陈永祁等 外减隔震桥梁的失效分析工程抗震与加固改造第 30 卷第 5
期
作者简介:程玉营(1985-)男,重庆交通大学硕士研究生,主要从事桥梁
抗震方面的研究
桥梁结构设计中减隔震技术的应用 周勇
桥梁结构设计中减隔震技术的应用 周勇
摘要:抗震技术作为桥梁结构设计中的核心因素,在对桥梁结构进行减隔震技术的应用,可以有效避免桥梁结构在地震中受到损坏,总之,不同地段应按照相关的气候条件、车辆的通过情况等相关因素对减隔震装置的选择进行评估,并对路桥结构的内力分布和大小的目标进行有效的控制。
关键词:桥梁结构设计;减隔震;技术应用
引言
随着我国社会经济的不断发展,交通运输业也随之逐渐发展进步,对于公路桥梁的结构设计越来越受到大家的重视,再加上我国地震频发,从而造成较大的经济损失,这也引起了桥梁结构设计人员的重视。
一、桥梁减隔震设计原理
桥梁减隔震技术是一种工程抗震手段,其特点是先进、经济和简便。减震是利用特制减震构件或者装置,让其在出现强震的情况下提前进入塑形,产生大阻尼,从而将进入结构体系的能量消耗掉;隔震的原理是通过隔震体系,尽量让主体结构中进入更好的地震能量,最大限度的降低结构的地震反应。
一般情况下,减、隔震设计的情况包括如下几种:
第一,桥梁整体的基本周期较短,桥梁下部结构刚度较大,上部结构为连续形式。
第二,由于桥梁下部结构刚度不一致,为便于调节各桥墩刚度,引入减隔震装置,如此可避免刚度较大桥墩承担很大惯性力的情况。
第三,场地条件较好,长周期范围所含能量较少,预期地面运动具有较高的卓越频率等情况。
二、减隔震技术的适用条件
减隔震技术适用条件:
(1)地震的波频,具有高、中、低的区分,如果桥梁结构处于地震发生的高频阶段,同时能力比较集中,就可以对减隔震技术的使用,以及对桥梁的结构进行有效的防范;
(2)对于桥梁结构生命周期比较短,桥梁结构设计比较规范,没有桥梁墩太高太低的情况出现,就可以对减隔震技术进行应用;
2024年减隔震市场前景分析
2024年减隔震市场前景分析
简介
减隔震是一种利用减震器降低建筑物或设备受地面震动的影响的技术。该技术逐渐在建筑、交通运输、电力等领域得到应用,并在未来有着广阔的市场前景。本文将从减隔震技术的优势、应用领域、市场规模以及发展趋势等方面进行分析。
优势
减隔震技术相比传统的抗震设计具有以下优势:
1. 高效减震:通过在建筑物或设备的基础上加装减震器,能够有效地减少地面震动传递到建筑物或设备的能量,最大限度地保护建筑物或设备的完整性和稳定性。
2. 节约成本:相比传统的加固方法,减隔震技术可以减少对建筑物或设备的结构加固,从而节约施工成本。
3. 灵活性强:减隔震技术可以根据不同的建筑物或设备的需求进行定制,适用于不同类型和规模的工程项目。
应用领域
减隔震技术广泛应用于以下领域: 1. 建筑领域:减隔震技术被应用于高层建筑、桥梁、地铁隧道等工程项目的抗震设计,能够有效减少地震对建筑物的影响。
2. 交通运输领域:减隔震技术不仅可以用于地铁、铁路等交通基础设施的抗震设计,还可以应用于汽车和列车的减震系统,提高乘坐舒适性和安全性。
3. 电力领域:减隔震技术可以应用于发电机组、变压器和电力设备的抗震设计,保障电力设备的正常运行。
市场规模
减隔震市场具有巨大的潜力和市场空间。根据市场研究报告,减隔震市场在未来几年将保持稳定增长的趋势。据统计,2019年全球减隔震市场规模约为100亿美元,预计到2025年将达到160亿美元,年均增长率超过6%。其中,亚太地区是减隔震市场最大的消费市场,北美和欧洲地区也有较高的市场需求。
发展趋势
未来减隔震市场将呈现以下几个趋势:
1. 技术创新:随着科技的进步,减隔震技术将不断提升,包括新材料的应用、智能化控制系统的开发等。技术创新将进一步提高减隔震系统的减震效果和可靠性。
2. 绿色环保:减隔震技术在节能减排方面具有突出优势,能够减少建筑物或设备的能耗。未来减隔震市场将更加注重环境保护和可持续发展。 3. 应用拓展:减隔震技术除了在建筑、交通运输、电力等传统领域有应用外,还有望在航天、航空、核能等新兴领域得到应用。减隔震技术的应用领域将进一步扩大。
桥梁减隔震装置通用技术条件
桥梁减隔震装置通用技术条件
桥梁减隔震装置是一种用于抵抗地震力作用的技术装置,其主要功能是减小震动对桥梁产生的影响,保护桥梁结构的完整性和稳定性。为了确保桥梁减隔震装置的正常使用和性能,需要制定通用技术条件。
一、设计要求
桥梁减隔震装置的设计要求包括以下几个方面:
1. 承载能力:桥梁减隔震装置应具有足够的承载能力,能够承受地震力的作用,并保持桥梁结构的稳定。
2. 减震效果:桥梁减隔震装置应能够有效减小地震震动对桥梁的影响,降低地震灾害损失。
3. 耐久性:桥梁减隔震装置应具有良好的耐久性,能够长期稳定运行,不受环境因素和使用寿命的影响。
4. 安全性:桥梁减隔震装置在设计和使用过程中应考虑到安全因素,确保装置的可靠性和稳定性,避免发生事故。
5. 维护保养:桥梁减隔震装置应具备方便的维护保养性能,能够定期进行检查和维修,保证装置的正常运行。
二、性能要求
桥梁减隔震装置的性能要求主要包括以下几个方面:
1. 刚度:桥梁减隔震装置的刚度应根据桥梁的设计要求进行合理选择,以确保装置能够承受地震力的作用。
2. 阻尼:桥梁减隔震装置应具备适当的阻尼特性,以减小地震震动对桥梁的影响。
3. 可调性:桥梁减隔震装置应具备一定的可调性,能够根据实际情况进行调整和优化,以适应不同的地震活动。
4. 可靠性:桥梁减隔震装置应具备良好的可靠性,能够在地震发生时正常工作,保护桥梁结构的安全。
5. 兼容性:桥梁减隔震装置应与桥梁结构相兼容,不会对桥梁的整体性能产生不利影响。
三、试验要求
为了确保桥梁减隔震装置的性能符合设计要求,需要进行一系列试验。试验要求主要包括以下几个方面:
1. 承载试验:对桥梁减隔震装置进行承载试验,检验其承载能力是否符合设计要求。
2. 地震模拟试验:对桥梁减隔震装置进行地震模拟试验,评估其减震效果和稳定性。
3. 耐久性试验:对桥梁减隔震装置进行耐久性试验,检验其在长期使用过程中的性能变化。
减隔震技术原理
减隔震技术原理
一、引言
随着地震灾害对人类社会造成的巨大破坏与生命损失日益增加,减隔震技术作为一种有效的地震防灾减灾方法逐渐引起人们的重视。减隔震技术能够通过减小建筑结构对地震激励的响应,降低结构受损程度,提高建筑的抗震能力,减少地震灾害对人类的危害。本文将深入探讨减隔震技术的原理。
二、减隔震技术的定义和分类
1. 定义:减隔震技术,简称减震技术,是指通过在建筑结构与基础之间增加隔震装置,改变地震激励传递路径,减小结构对地震激励的响应,从而降低地震破坏程度的一种地震防灾减灾技术。
2. 分类:
– 主动减隔震技术:采用主动调节系统来控制结构振动,提高结构的抗震性能;
– 被动减隔震技术:通过增加隔震装置,降低地震激励传递的能量,减小结构的响应。
三、减隔震技术的原理
减隔震技术基于以下原理来降低建筑结构对地震激励的响应。
1. 质量隔离原理:
– 减隔震技术通过在建筑结构与地基之间增加隔震装置,将建筑的质量分离成上部结构和下部隔震装置两部分,使得地震激励传递到上部结构的能量减小。隔震装置具有较大的水平位移和较低的刚度,可以吸收地震能量,并减小结构的振动。
2. 阻尼耗能原理:
– 减隔震技术利用隔震装置中的阻尼器来耗散地震能量。阻尼器在地震发生时产生相对位移,通过摩擦或粘滞等方式将地震动能转化为热能,从而减小结构的振动。阻尼器的设计和选择对减震效果具有重要影响。
3. 非线性特性原理:
– 减隔震技术中的隔震装置通常具有非线性特性,即在大震动荷载下会发生变形和能量耗散。隔震装置的非线性特性可以降低结构的响应,提高结构的抗震性能。 4. 动力特性变化原理:
– 建筑结构与地基之间的隔震装置改变了结构的动力特性,降低了结构的自振周期。自振周期的增加会使得结构与地震激励的共振几率降低,从而减小地震对结构的影响。
四、减隔震技术的应用范围与优缺点
1. 应用范围:
– 高层建筑:减隔震技术可以有效减少高层建筑在地震中的振动,降低地震对建筑的破坏,提高建筑的抗震能力。
隔震层的名词解释
隔震层的名词解释
隔震层是指建筑物或桥梁结构中的一种重要设计元素,旨在减少外部震动对建筑物或桥梁的影响。隔震层通常由特殊的隔震装置组成,可以减少地震、风力、交通振动等外部力的传递,保护结构及其内部的人员和设备免受震害。本文将深入探讨隔震层的工作原理、类型和应用范围,以及隔震层在现代建筑和桥梁工程中的重要性。
隔震层的工作原理是基于两个基本原则:首先,通过隔离地震或其他外部振动源与结构本体之间的接触,隔震层可以缓冲和储能,从而减少振动的传递。其次,隔震层还能够改变结构的特性响应频率,将其调整至远离地震波频率范围内,从而削弱外部振动对结构的影响。
目前,隔震层主要分为主动隔震层和被动隔震层两种类型。主动隔震层依靠主动控制系统,通过实时监测和调整装置的工作状况,减少外部振动对结构的影响。被动隔震层则是利用特殊材料和结构安装方式,如橡胶垫、钢球和液体阻尼器,来实现隔离效果。这两种类型的隔震层各有优点和适用场景,实际应用中需要根据结构特点和预期效果做出选择。
隔震层在建筑领域中的应用已经变得十分广泛。在高层建筑中,由于地震活动和风力等因素的存在,结构的抗震要求越来越严格。而隔震层作为一种新型的抗震技术,能够有效地保护建筑物的结构完整性,提高人员安全性。隔震大楼,例如日本的东京塔或美国的沃尔特迪斯尼教室楼,都是隔震层技术的成功应用案例。此外,隔震技术还在桥梁工程中得到了广泛应用。通过将隔震装置嵌入桥墩和桥面之间,可以大大降低交通振动对桥梁的影响,提高桥梁的使用寿命和安全性。
尽管隔震层在建筑和桥梁工程中的应用效果已经得到充分验证,但其使用也存在一些约束因素。首先,隔震层的成本相对较高,特别是对于大型结构来说。其次,对于一些传统建筑和桥梁,加入隔震层需要进行结构改造,可能会面临一定的技术和设计难题。此外,隔震装置的维护和检修也是一个挑战,需要定期进行检测和维护。
综上所述,隔震层作为一种重要的抗震设计手段,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。通过隔离外部振动与结构之间的接触,隔震层能够有效减少地震、风力和交通振动等传递,保护结构物和内部设备的完整性。在未来的建筑和桥梁工程中,我们可以预期隔震技术将扮演越来越重要的角色,为人们提供更加安全和可靠的居住和出行环境。
浅议地震对桥梁的危害及防震措施
·106·交通科技与管理
0 引言我国领土辽阔,地形地质复杂,部分区域属于地震高发地区,强烈地震发生时,公路桥梁将遭受严重的破坏甚至倒塌,对抢险救灾及灾后重建造成极大的困难。为了减轻地震造成的损失,要求地震区的桥梁在抗震、防震方面贯彻预防为主的方针,对现有的桥梁要做好防震加固工作,新建的桥梁要从勘察设计上采取防震措施,并应进行抗震强度和稳定性的验算,以适应当前公路桥梁抗震设计的要求。1 桥梁震害地震对桥梁的破坏常指由于地震波传播到地基引起桥梁震动,对桥梁结构及附属设施造成的损坏。桥梁遭受震害的原因,主要是由于墩台的位移和倒塌,下部构造发生变形引起上部构造的变形或坠落[1]。下部构造完整,上部构造滑出、脱落的也有,但比较少见,而且多与桥梁构造的缺陷有关,所以,地基的好坏,对桥梁在地震时的安全度影响最大。1.1 上部结构及支承连接处地震发生时,地面运动引起桥梁结构的震动,使结构的内力和变形大幅度的增加,从而导致结构破坏或倒塌。地震使桥面上下起伏,上部构造产生较大横向、纵向位移,对桥面系造成破坏。当梁板的位移超出墩台等支撑面时,就会出现横向落梁的破坏。落梁是桥梁最严重的震害,它直接导致交通中断,落梁时如果撞击桥墩,会给下部结构带来很大的破坏。支座、伸缩缝和挂梁悬挂节点等支承连接部位是桥梁结构体系上抗震性比较薄弱的环节,地震作用容易使固定支座移位、活动支座脱落以及支座本身构造上的破坏,梁与梁之间、梁与挡块之间的碰撞容易导致伸缩缝和挡块的破坏[2]。1.2 下部结构及基础在软弱地基上,桥梁的震害不仅严重,而且分布范围广。以2008年5月四川省汶川地震为例,该次地震在Ⅹ~Ⅺ度设防烈度区内,桥梁全部遭到极其严重的破坏。地震使土的抗剪力大幅度降低,从而降低了土的承载力,导致墩台大幅度下沉。构造裂缝使墩台产生水平、竖直、倾斜变形。除了地基毁坏的情况,桥梁墩台和基础是由于受到较大的水平地震力,瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的。在一般地基上,也可能产生某些桥梁震害,如墩台裂缝,因土压力增大或水平方向抵抗力降低而引起墩台的水平位移和倾斜等。但这些震害只出现更高的烈度区内。如2008年四川汶川地震时,上述震害也只限于>Ⅺ度设防烈度区内。另外,桥梁墩柱的弯曲破坏非常常见,究其原因,主要是约束箍筋配置不足、纵向钢筋的搭接或焊接不牢等引起的墩柱的延性不足。1.3 砂土液化、地基和岸坡滑移砂土液化、地基失效和岸坡滑移也将导致桥梁大幅度破坏乃至倒塌,如裂缝、落梁等。在大于Ⅷ度的烈度区内,由于砂土液化、河岸滑坡,普遍出现墩台滑移和倾斜、桥长缩短、桩柱断裂、桥梁纵向落梁、拱桥拱圈开裂或断裂等破坏。在Ⅷ度烈度区内,也有一部分桥梁遭到严重破坏。除了地基失效等上述原因外,还有上部结构传下来的惯性力所引起的桩基剪切、弯曲破坏,更有桩基设计不当所引起的震害。 收稿日期:2021-09-26 作者简介:董清林(1974—),男,本科,高级工程师,主要从事公路、桥梁的勘察设计工作。浅议地震对桥梁的危害及防震措施
建筑隔震和消能减震设计及应用
建筑隔震和消能减震设计及应用
摘要:最近几年,伴随着中国经济以及建筑业的迅速发展,促使建筑消能减震与隔震(减隔震设计技术)设计成为建筑结构设计的关键环节之一。因为中国是地震多发地带的国家,所以伴随着建筑产业规模的持续扩大,建筑技术水平的持续提升,人们进一步严格要求了建筑工程的量。发展及改进中国建筑减隔震设计技术,在很大程度上有利于确保建筑物的总体质量以及安全。除此之外,发展及改进中国建筑减隔震设计技术,还能持续促进中国新型城市化建设进程,因此,对中国建筑减隔震设计技术进行不断创新是非常有必要的。基于此,文章首先对建筑隔震和消能减震设计的意义进行了简要概述,其次将桥梁结构设计中减隔震设计技术的应用作为主要例子,进行了全面的分析与研究,以供参考。
关键词:建筑隔震;消能减震;设计;应用
前言:伴随着中国城市化建设项目的持续发展,经济的迅速发展,科技水平的不断提升,发展及改进建筑减隔震设计技术是保障建筑工程结构设计施工的重要环节。为此,文章首先对建筑隔震和消能减震设计的意义进行了简要概述,其次将桥梁结构设计中减隔震设计技术的应用作为主要例子,进行了全面的分析与研究,希望给相关建筑设计人员提供借鉴。
1建筑减隔震设计的意义
通常而言,消能减震设计与隔震设计,就是使用消能减震与隔震装置,通过更改建筑结构的力学性能,以便将抵抗地震作用的效果更好地发挥出来。伴随着建筑业的突飞猛进,城市化建设进程的不断推进,人们开始越来越重视建筑物的质量情况以及抗震性能,所以发展和改进建筑减隔震设计技术,不但能确保建筑结构抗震设计工作的顺利实施,保障抗震建筑施工质量,而且还能帮助设计者持续提升建筑减隔震设计技术水平,同时帮助设计者持续提升建筑减隔震设计效率。设计者应引进先进的减隔震装置以及使用可靠的减隔震设计方案,以此来提升建筑的抗震性能。发展和改进建筑减隔震设计技术,不但对提升建筑物抗震的有效性有着重要的现实作用,还能促使设计者可以顺应时代发展潮流,更好的洋为中用,推动中国建筑减隔震设计逐渐朝着新的发展发现前进。除此之外,发展和改进建筑减隔震设计技术还可以为结构设计者改进建筑结构设计技术提供有效的指导,降低建筑减隔震设计工程造价。如此一来,不但能大大改进建筑减隔震设计质量,不断推进中国建筑减隔震设计进程,而且还能为建筑减隔震设计工作的开展营造良好的工作环境和氛围,最终为提升中国建筑业的市场竞争力贡献一份绵薄之力。
铁路桥梁减隔震设计方法及设计参数分析
铁路桥梁减隔震设计方法及设计参数分析
摘要:在我国社会经济持续发展的过程中,交通类基础设施的建设受到多方关注,其原因是交通类基础设施在得到建设之后,能够为我国人民群众的出行提供更多的便利。桥梁属于一种重要的交通类基础设施,其建设规模和数量仍处于持续上升的过程中,而且桥梁的安全性必须得到保障,因此减隔震技术得到了广泛应用。本文结合减隔震技术的原理以及适用要求分析,对铁路桥梁减隔震设计方法及设计参数分析,希望能够给人以启发,使日后所建设工程拥有更为理想的抗震能力。确保交通运输的安全性,为人们营造良好的交通出行空间。
关键词:铁路桥梁;减隔震;设计方法;设计参数
引言
近些年随着地震的频繁发生,使得一些铁路桥梁的破坏比较严重,铁路桥梁是交通的必要设施,若是在地震的过程中,一些铁路桥梁遭到破坏,就会留下隐患,甚至阻断交通。对于铁路桥梁工程来说,它是一个投资较大的工程,施工条件比较复杂,工期长,当受到巨大破坏时,往往很难维修,所以在进行铁路桥梁工程设计时一定要运用减隔震技术,从而提高铁路桥梁的抗震能力。近些年,一些专业人士开始研究减隔震技术的应用,研究铁路桥梁减隔震的技术方法以及相关的参数分析,以便提高铁路桥梁的抗震能力。
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
减隔震技术在我国桥梁结构设计之中运用,需要遵循以下原理:①如果出现小型地震,桥梁不会损坏,或者出现轻微的损坏,在地震结束之后桥梁性能不会出现根本性变化,所有结构都保持弹性状态;②如果出现中型地震,桥梁会出现一定损坏,但是在修复损坏部位之后,整个桥梁依旧可以投入使用,其总体结构为非弹性态势;③如果出现大型地震,桥梁出现明显的损坏,但是整个桥梁不会坍塌,在经过修复之后仍旧可以投入使用,整个桥梁的状态为弹塑性。
1.2减隔震技术相关适用要求
在分析减隔震技术的原则之后,不难看出,桥梁顶部架构的振动时间相对较短,且桥梁的基础结构有着较高的性能,那么可以选择减隔震技术。在明确我国相关标准要求之后,在设计减隔震技术的时候不能超过40m高度,桥梁的架构以及硬度,必须符合平衡性要求,如果难以形成减隔震,应当达到1s以下,根据实际情况综合计算数据并且确定,建设相应的模型。其他类型的要素也需要进行分析,例如必须关注受到风力影响产生的压力,该压力必须低于桥梁承受重力的十分之一。
减隔震技术的应用与发展
龙源期刊网
减隔震技术的应用与发展
作者:张一弛 陈学康
来源:《科学与财富》2019年第20期
摘 要:近年来,随着社会经济的迅速发展,城市化进程不断加快。高层建筑及大型桥梁在各个给国家兴起。高层建筑结构及桥梁等建筑设计考虑的重点是地震作用。为了减小地震作用所带来的损失,减隔震技术的运用有重要意义。本文简要说明了减隔震技术的定义,原理,装置。同时本文以几个国家的减隔震技术发展为例,介绍了减隔震技术的应用以及前景。
关键词:减隔震;建筑物;技术应用;桥梁
引言:地震是一种常见的自然灾害,目前,人类社会并不能避免地震的发生,但是我们能尽量减少生命财产在地震中的损失。因此世界各国都在致力于做好工程抗震减灾工作。为了能尽最大限度地减少生命财产损失,必须采用减隔震技术对建筑物进行加固,提高建筑物本身的抗震能力。因此,减隔震技术的研究具有重大意义,本文通过对减隔震技术的发展和运用进行相应的介绍,希望对读者有所帮助。
1减隔震技术简介
1.1减隔震技术
减隔震技术介绍:隔震技术是指在工程结构和基础之间,设置隔震层,把结构物和地面分开, 隔离地震能量向工程结构传递,减轻地震灾害。这就是工程隔震保护。消能减震为建筑结构的部分部位。像(支撑,剪力墙等)安装了消能(阻尼器)或元件的建筑结构。
1.2减隔震技术的原理
1.2.1 减震技术原理
减震技术主要是利用阻尼与耗能构件,在桥梁抗震主要部位改变其结构动力性,进而实现抗震性能的提升。同时研究者还发现,耗能构件在抗震过程中还可以利用自身结构特点,吸收强力震动带來的破坏性能量,进而为桥梁结构受到的震动破坏提供缓冲,确保其整体的稳定性与完整性。
1.2.2 隔震技术原理
隔震技术则是通过特殊结构造型设计,提高桥体抗震性能。其在设计中采用了较为明显的震动周期结构,使桥梁在震动发生时可以确保整体结构适应地震能量输入,为震动情况下的桥龙源期刊网
隔震设计标准(一)
隔震设计标准(一)
隔震设计标准
• 什么是隔震设计标准?
• 隔震设计标准的必要性
• 隔震设计标准的适用范围
• 隔震设计标准的实施方法
什么是隔震设计标准?
隔震设计标准是指为建筑物或桥上结构渐进震害防护目的,应用隔震技术,规范隔震构件的设计、制造、施工、验收、养护及技术服务的要求和方法等。
隔震设计标准的必要性
建筑物或桥梁在遭受地震时,经常会发生严重的损坏,给人们的生命财产带来巨大的威胁。因此,有必要采用隔震技术来减轻地震对建筑物或桥梁的破坏。而隔震设计标准的制定和实施,从根本上提高了隔震设计和制造的质量水平,有利于保护人们的生命安全和财产安全。
隔震设计标准的适用范围
隔震设计标准适用于建筑物、桥梁和其他具有渐进斜地震危险的各种结构,具体包括了:
• 建筑物中的钢结构、水平阻尼器、隔震支座、隔震层和支撑结构等;
• 桥梁中的上部结构、下部结构、隔震支座和隔震缓冲器等;
• 其他具有渐进斜地震危险的结构。
隔震设计标准的实施方法
隔震设计标准在实践应用时,需要遵循以下四步: 1. 震害评估:对建筑物或桥梁进行震害评估,确定其所处地区的地震动力特点和工程要求。
2. 技术策略选择:根据震害评估结果,选择合适的隔震技术策略,包括隔震支座、隔震层、隔震缓冲器等。
3. 设计和制造:按照隔震设计标准的规定,进行隔震构件的设计和制造,保证其质量符合标准。
4. 施工验收和维护:在施工实施时,需要进行有效的施工管理和监督验收,并进行定期的养护和维护,以保证隔震构件的使用寿命和稳定性。
综上所述,隔震设计标准的制定和实施对于提高建筑物或桥梁的抗震性能具有重要的意义,必须在实际工程中认真落实,确保其有效性和可靠性。
小结
隔震设计标准是针对建筑物或桥梁渐进斜地震危险,为防护目的,应用隔震技术的规范,包含了隔震构件的设计、制造、施工、验收、养护及技术服务的要求和方法。其必要性在于地震给人们的生命财产带来的巨大威胁。隔震设计标准适用于各种建筑物或桥梁等结构。在实践应用时,需要根据震害评估结果选择合适的隔震技术策略,按照标准规定进行设计制造、施工和验收等,并进行定期的养护和维护。
