橋梁是人類文明發(fā)展的重要標志之一，而在現(xiàn)代社會中，橋梁建設(shè)已經(jīng)成為了城市化進程中不可或缺的一部分。然而，在長期使用過程中，橋梁也會出現(xiàn)各種問題，其中最常見的就是由于外界因素引起的結(jié)構(gòu)損傷和疲勞，這不僅會影響橋梁的使用壽命，還可能對行車安全造成威脅。
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目前我國鐵路橋梁普遍采用建筑梁橋和重力墩臺。重力式墩臺的剛度很大，在地震作用下很難進入塑性，因此依靠結(jié)構(gòu)自身延性來耗散地震能量無法實現(xiàn)。為了解決這些問題，越來越多的橋梁開始利用新型的減隔震裝置——減震榫，來提高橋梁的抗震性能。
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一、減震榫介紹
減震榫是一種常用于大型橋梁中的關(guān)鍵部件。它主要由上榫體、下榫體、傳力筒、連接夾板和預(yù)埋件等部分組成。其主要作用是通過吸收振動能量和緩解沖擊力量來保護橋墩和其他支撐結(jié)構(gòu)，可以有效地保護橋墩和上部梁體結(jié)構(gòu)的安全。
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相比鋼板式支座等傳統(tǒng)形式，減震榫具有更好的抗剪剛度和耐久性能。同時，在大幅度地震作用下還可以保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。因此，當前我國部分鐵路工程建設(shè)中，已經(jīng)成功應(yīng)用了該減震系統(tǒng)，體現(xiàn)了其良好的應(yīng)用價值。
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二、減震榫低周疲勞試驗
雖然減震榫可以有效提高結(jié)構(gòu)物抗震能力，但由于長期存在受壓狀態(tài)下，并且經(jīng)常受到外界振動力量的作用，因此在使用過程中容易出現(xiàn)低周疲勞損傷問題。
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低周疲勞壽命是減震榫非常重要的工作性能參數(shù)，為了保證這新型減震技術(shù)在長期使用后仍然具有良好穩(wěn)定性能，就需要進行低周疲勞試驗。
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低周疲勞試驗通常采用循環(huán)加載法進行測試。即按照規(guī)定循環(huán)次數(shù)對樣品進行反復(fù)加載并記錄其變形情況和位移響應(yīng)等數(shù)據(jù)指標，并根據(jù)測試結(jié)果進行評價。
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對于橋梁用減震榫而言，則需要將其安裝到特制試件上，并利用模擬地面運動臺模擬真實地面運動狀態(tài)下對其進行加載測試。測試時需要記錄下各項指標數(shù)據(jù)，并根據(jù)規(guī)定循環(huán)次數(shù)進行評價。
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試件：
低周疲勞性能試驗試件應(yīng)采用實體減震榫裝置，試驗前試件應(yīng)在23℃±5℃環(huán)境下停放24h以上。
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試驗加載方式：
低周疲勞試驗是測定在給定位移條件下試件的循環(huán)加載次數(shù)，并繪制位移—荷載滯回曲線。
減震榫的低周疲勞性能試驗均采用位移加載控制，加載位移為試件的設(shè)計位移或0.2倍的設(shè)計位移，記錄加載過程中的位移-荷載變化，并繪制位移-荷載曲線。
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試驗要求：
試驗應(yīng)符合下列要求：
（1）試驗宜在擬靜力試驗機上進行，試驗機應(yīng)滿足平穩(wěn)、連續(xù)加載的要求。試驗機及加載裝置的最大形成應(yīng)大于試件的極限位移。
（2）試驗環(huán)境溫度應(yīng)為23℃±5℃，試驗過程中試件表面溫度應(yīng)控制在60℃以下。
（3） 試驗加載應(yīng)采用三角波。
（4）加載前根據(jù)榫形防落梁裝置限位鋼榫與限位環(huán)之間的間隙制定具體加載方案，并檢查試驗機的穩(wěn)定性。
（5）加載過程應(yīng)持續(xù)到試件完成所有預(yù)設(shè)位移循環(huán)或出現(xiàn)斷裂，記錄數(shù)據(jù)并繪制位移-荷載曲線。
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三、結(jié)語
在當前我國加快推進基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及城市化進程的背景下，采用新型減隔震技術(shù)有利于促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及改善城市交通運輸條件。而減震榫的使用作為當前橋梁工程中頗受青睞的減隔震技術(shù)，則需要更加注重其狀態(tài)監(jiān)測與維護管理。
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所以，在今后大型橋梁工程建設(shè)過程中，我們需要加強減震榫的相關(guān)質(zhì)量檢測。應(yīng)采取科學(xué)合理有效地試驗檢測手段及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的問題以確保整個工程項目質(zhì)量和可靠性。
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