【摘要】近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)交通工作的質(zhì)量要求越來(lái)越高，鐵路的發(fā)展也越來(lái)越快。鐵路的高速發(fā)展，離不開(kāi)橋梁技術(shù)的支持。橋梁也在同鐵路一起發(fā)發(fā)展，橋梁技術(shù)也在穩(wěn)步的提高，兩者相輔相成，相互聯(lián)系。本文發(fā)表在《中國(guó)機(jī)械工程》上，是鐵路論文發(fā)表范文，供鐵路工程師職稱(chēng)評(píng)審參考。

　　【關(guān)鍵詞】鐵路橋梁 ;隔震 ;技術(shù)分析

　　橋梁是鐵路的重要組成部分，主要是為了使列車(chē)能有一個(gè)平穩(wěn)的橋上路線(xiàn)，使得運(yùn)營(yíng)安全并且旅客乘坐舒適。橋梁技術(shù)也成為鐵路建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)之一。我國(guó)處于兩大地震帶(環(huán)太平洋和亞歐)地震帶之間，是全球最活躍的地震區(qū)之一。橋梁是生命線(xiàn)工程中的重要組成部分，假如在地震中受到損害，將給國(guó)家?guī)?lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)損失。近年來(lái)，根據(jù)各國(guó)受到地震災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)一旦橋梁在地震中受到損壞，會(huì)直接切斷救援生命線(xiàn)，帶來(lái)很不利的影響。

　　橋梁結(jié)構(gòu)破壞倒塌后會(huì)給我們帶來(lái)許多麻煩，國(guó)家和部分學(xué)者已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，許多國(guó)家都加強(qiáng)對(duì)減震方法的研究，以保證橋梁的穩(wěn)定性。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及研究的不斷進(jìn)行，抗震措施也在不斷的進(jìn)步。橋梁抗震性能的提高，為鐵路的發(fā)展提供了有力的保障。

　　1. 橋梁隔震技術(shù)的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法

　　為了使橋梁在地震災(zāi)害中不受到破壞，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法就是加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)本身的抵抗地震力的能力，也就是應(yīng)用一些技術(shù)手段增加結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度和變形能力，從而使結(jié)構(gòu)能夠抵抗更大的地震力，從而避免在地震中受到損壞。這種設(shè)計(jì)方法需要通過(guò)選擇合適的塑性鉸位置和對(duì)構(gòu)件細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)目的，從而保證結(jié)構(gòu)的安全。但是，這種方法工程造價(jià)較高，需要投入的比較多。因此，近年來(lái)許多學(xué)者和機(jī)構(gòu)開(kāi)始研究新的抗震方法。比如，隔震技術(shù)、主動(dòng)控制技術(shù)、混合控制技術(shù)等。隔震技術(shù)的設(shè)計(jì)思路不同于傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法，隔震技術(shù)不是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)對(duì)于地震的抵抗能力，而是通過(guò)隔震裝置將地震引起的地面作用脫離，避免其傳入到上部結(jié)構(gòu)中。這樣只需改變隔震裝置就能達(dá)到抗震的效果，不用增加結(jié)構(gòu)本身的尺寸。隔震技術(shù)近年來(lái)不斷發(fā)展和應(yīng)用，不僅大大提高了橋梁的抗震能力，也減少了工程造價(jià)，應(yīng)該是橋梁抗震方法的發(fā)展方向。

　　減隔震技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法主要有兩種：一是通過(guò)柔性使結(jié)構(gòu)的基本周期延長(zhǎng)，從而避開(kāi)地震能量最集中的地方，使結(jié)構(gòu)所受的地震力降低。這種方法在使用過(guò)程中，可能會(huì)過(guò)多的延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的基本周期，從而使結(jié)構(gòu)的位移增大，增加了設(shè)計(jì)人員的工作難度。第二種方法是將阻尼裝置加入到結(jié)構(gòu)當(dāng)中，以控制由于周期延長(zhǎng)而使結(jié)構(gòu)的變形過(guò)大，使結(jié)構(gòu)的位移減少，也使結(jié)構(gòu)的動(dòng)力加速度降低，從而使結(jié)構(gòu)的位移在設(shè)計(jì)允許的范圍之內(nèi)，使結(jié)構(gòu)的可靠性得到提高。對(duì)于隔震技術(shù)，大家不難看出：柔性支承、耗能能力和必要的剛度和屈服力是橋梁隔震系統(tǒng)所必須滿(mǎn)足的三個(gè)基本功能。

　　2. 橋梁隔震支座的特點(diǎn)以及工作原理

　　隔震系統(tǒng)主要由隔震器、風(fēng)反應(yīng)控制裝置、地基微震動(dòng)控制裝置和阻尼器等部分組成。在實(shí)際工程上，為了方便使用常常將幾種功能集中到一個(gè)元件上。橡膠類(lèi)支座和摩擦類(lèi)支座是橋梁常用的隔震系統(tǒng)。不同的隔震系統(tǒng)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足，但是都在隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷完善。

　　2.1橡膠類(lèi)支座

　　疊層橡膠類(lèi)支座主要由薄鋼板和薄橡膠板組成，兩者分層交替疊合經(jīng)高溫高壓硫化粘結(jié)在一起。兩者交替疊加可以增加支座方向支座的變形能力，而且層間的相對(duì)變形很小，所以當(dāng)支座受到水平荷載時(shí)，支座的水平剛度較小，再加上有很好的變形能力，從而支座很不容易造成失穩(wěn)。另外，鋼板層和橡膠層緊密粘結(jié)，這樣兩者就可以相互作用，鋼板就能限制橡膠層的變形，從而增加了支座的豎向剛度，使支座可以承受較大豎向載荷。橡膠類(lèi)支座是一種橫向變形能力大，豎向承載能力大的一類(lèi)隔震裝置。

　　2.1.1普通板式橡膠類(lèi)支座

　　普通板式的橡膠類(lèi)支座是由天然橡膠制作而成的。天然橡膠主要有拉伸性較強(qiáng)、性能不會(huì)受溫度變化的影響、徐變能力小的特點(diǎn)。普通板式橡膠類(lèi)支座彈性較高、阻尼較低。普通板式的橡膠類(lèi)支座獨(dú)立使用時(shí)沒(méi)有隔震層的滯回性能，所以普通板式的橡膠支座必須要配合阻尼器使用。根據(jù)試驗(yàn)我們知道，板式橡膠支座的滯回曲線(xiàn)可以近似做線(xiàn)性處理，其恢復(fù)力模型可以看成是直線(xiàn)型。許多中小型橋梁都采用普通板式橡膠類(lèi)支座。普通板式橡膠支座非常使用位移量小、跨度小的橋梁。

　　2.1.2鉛芯橡膠支座

　　鉛芯橡膠支座是在板式支座的中部壓入鉛，插入的鉛可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。鉛芯的純度可以達(dá)到99.9%以上。鉛芯的屈服點(diǎn)較低以及塑性能力較高，這些有點(diǎn)可以使整個(gè)支座的阻尼比達(dá)到30%左右。普通板式橡膠支座阻尼小，在低水平力作用下容易產(chǎn)生變形的缺點(diǎn)在加入鉛芯以后得到了改善。普通板式橡膠支座插入鉛芯后形成緊湊體系，鉛芯剪切變形能吸收振動(dòng)能量。另外，由于鉛是一種理想的彈塑性體，對(duì)塑性循環(huán)有較好的耐疲勞性能，并且在普通板式支座中植入鉛芯能增加整個(gè)支座的早期剛度，非常利于在常態(tài)下使用。鉛芯橡膠支座在水平反復(fù)荷載的作用下仍然可以保持良好的滯回特性，水平加載方向的變化不會(huì)影響，并且其滯回面積和形狀變化不大。鉛芯橡膠支座具有足夠大的豎向剛度，可以承擔(dān)豎向荷載，自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以使結(jié)構(gòu)在水平方向和豎向都有一定的變形能力，所以能夠減少?gòu)膬蓚€(gè)方向傳入上部結(jié)構(gòu)的地震作用。

　　2.2滑動(dòng)摩擦支座

　　滑動(dòng)摩擦支座主要是按照當(dāng)?shù)孛婕?lì)作用大于最大靜摩擦力時(shí)，造成支座滑動(dòng)面的滑移，從而避免地震力傳入上部結(jié)構(gòu)的原理設(shè)計(jì)的。支座對(duì)應(yīng)的最大靜摩擦力會(huì)隨著材料的變化而改變。滑動(dòng)摩擦支座能在一定程度上避免共振現(xiàn)象，但是由于材料的最大靜摩擦力一定，不同地震強(qiáng)度會(huì)引起不同的滑移量，長(zhǎng)期以來(lái)當(dāng)滑移量過(guò)大時(shí)會(huì)造成失穩(wěn)現(xiàn)象。另外，地震強(qiáng)度較弱時(shí)是不會(huì)造成滑動(dòng)的，時(shí)間久了會(huì)造成材料靜摩擦系數(shù)的改變。滑動(dòng)摩擦支座不適用于中小型地震。

　　在鐵路橋梁上使用隔震技術(shù)，能很好的保證當(dāng)受到地震災(zāi)害時(shí)橋梁的安全，從而避免一些災(zāi)害的發(fā)生。橋梁隔震技術(shù)仍在不斷的發(fā)展，我相信伴隨著我國(guó)鐵路快速的發(fā)展，鐵路橋梁技術(shù)一定能越來(lái)越好的保證橋梁在受到地震災(zāi)害時(shí)的安全，從而避免因地震時(shí)橋梁損壞給我們帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]于芳,周福霖.設(shè)置雙向隔震支座鐵路橋梁的耦合振動(dòng)響應(yīng)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(3).

　　[2]于芳,周福霖,蘇鍵.雙向隔震鐵路橋梁與列車(chē)的耦合振動(dòng)響應(yīng)研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(6).

　　[3]謝旭,王炎.軌道約束對(duì)鐵路減隔震橋梁地震響應(yīng)的影響[J].鐵道學(xué)報(bào),2012(6).

　　[4]鄭曉龍,胡京濤,雷建勝.減隔震支座在鐵路橋梁上的應(yīng)用探索[J].鐵道建筑技術(shù),2010(1).

　　論文發(fā)表期刊簡(jiǎn)介：《中國(guó)機(jī)械工程》雜志的前身是創(chuàng)刊于1979年的《湖北機(jī)械》，1983年更名為《機(jī)械工程》。經(jīng)原國(guó)家科委批準(zhǔn)，1990年主辦單位變更為中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，同時(shí)成為中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)會(huì)刊，其主管單位為中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)。1992年更名為《中國(guó)機(jī)械工程》，1998年由雙月刊改為月刊，2002年改為半月刊，自創(chuàng)刊以來(lái)，堅(jiān)持自己的辦刊方針特色，圓滿(mǎn)完成了報(bào)道計(jì)劃，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為行業(yè)科技創(chuàng)新和發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，在業(yè)內(nèi)形成重大影響，深受讀者歡迎。