第1页共9页基于减隔震技术在桥梁结构中的应用研究摘要：本文通过对减隔震的技术原理、减隔震装置的力学特性、桥梁结构的震害及减隔震技术在桥梁工程中的应用研究进行了系统的分析和总结，对提高桥梁整体抗震性能及使用寿命具有重要的工程意义，为桥梁结构的抗震设计提供参考。关键词：减隔震技术；减隔震装置；力学特性；桥梁结构；应用研究：U445文献标识码：A一、引言由于破坏桥梁结构稳定的最主要因素是地震中的振动荷载，轻则使桥梁产生裂缝，地基形变、失去效用，重则使桥梁结构整体破坏，同时桥梁结构垮塌，失去交通功能的作用。根据减隔震技术原理、减隔震装置的力学特性及桥梁结构的震害分析可知，减隔震技第2页共9页术可以大大降低桥梁结构在地震中的破坏风险，同时在世界范围内得到广泛运用和认可。减震技术利用阻尼和耗能构件改善了桥梁结构的性能，在很大程度上损耗了地震力的能量，使地震力传送到桥梁结构的力大大减少，起到减震作用。隔震技术具有震动周期，将变形隔离在隔震装置中，大大缓冲了荷载，减轻了震动的破坏力，同时减隔震技术除了降低振动荷载对桥梁造成的破坏反应，还能降低工程成本。二、减隔震技术的原理及设计原则减隔震作用的实现是通过间隔震装置来实现，这种装置可以分散地震带来的荷载作用，将桥梁结构与破坏该结构的能量隔离，并通过延长结构周期减少影响结构的地震能量，但是周期的延长也会增加结构的位移量。对质性较软的结构而言，正常使用荷载结构很可能产生有害震动，为避免这样的情况，可以通过置入阻尼来吸收一些地震能量，保护结构。根据能量公式可知：第3页共9页Ein=Eve+Ec+Ep+Ei。式中：Ein为地震传入到结构的能量；Eve为结构的动能与弹性势能之和；Ec为结构的自身阻尼耗能；Ep为结构的弹塑性变形耗能；Ei为减隔震装置的耗能。由于减隔震装置相比于桥梁结构能更早塑性其自身消耗了大部分地震传入的能量，从而大大减少了结构需要消耗的能量，从而达到了保护结构的作用。间隔震装置的设计需要满足以下三种原则：（1）抗震设计原则，桥梁结构在小型地震后，结构基本不会受到损害，不影响桥梁使用，桥梁结构处于弹性工作阶段；中型地震后，桥梁结构可以有一定程度的损坏，经过修复后不影响桥梁使用，结构可以保持稳定状态，处于非弹性工作阶段；大型地震后，桥梁结构的损害不至于坍塌，经过修复工作可恢复部分功能，结构处于弹塑性阶段。（2）结构优化的原则，桥梁结构需按延性设计，在适当第4页共9页位置设置塑性铰或构建强度设计的基础增强延性能力，保障结构的整体性。（3）以结构力学为基础，采用能力设计方法，由于受工程投资的限制，桥梁设计允许桥梁在承受地震荷载发生变形，导致构件强度不能够评价结构延性。因此，该设计方法是针对结构变形和构件所发生的应变，能有效地对桥梁结构变形进行控制，并提高结构的稳定性。三、减隔震技术的分类（1）粘滞阻尼器减隔震技术主要工作原理是延长桥梁结构周期性的方法，对地震的能量进行不断的消耗和减弱，最终提高了桥梁结构的抗震性能。粘滞阻尼器作为减隔震技术中的一种，与支座减隔震设备的区别在于耗能方式的不同。粘滞阻尼器的基本工作原理是通过阻尼耗能的方式，来避免桥梁结构的不必要的耗能。粘滞阻尼器主要是依据流体运动的原理进行设计，当一种流体经过节流孔时，会在一定程度上产生一些粘滞阻力，基于此，在地震来临时，粘滞阻尼器就像一第5页共9页个“安全气囊”，在最大限度内对地震可能对桥梁结构造成的冲击能力进行吸收和消耗，最终保护桥梁结构的安全，最大程度的降低损失。因此，粘滞阻尼器在桥梁领域已广泛应用。粘滞阻尼器的基本公式是：F=CVa，其中F代表阻尼力，C代表阻尼系数，a代表的速度的指数。当速度指数如果越小，阻尼器的耗能就会越大，但并不是最小的速度指数就是结构的最优状态，速度指数是需要根据实际情况进行调整的。当速度指数的数值为1时的阻尼器称为线性阻尼器；同理，当速度指数不等于1时的阻尼器称为非线性阻尼器。（2）减隔震支座减隔震支座主要有摆式滑动摩擦支座和铅芯橡胶隔震支座两种形式，其中摆式滑动摩擦支座的工作原理主要是利用钟摆原理和...