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霍勃铅芯减震支座与板式橡胶减震支座隔震性能对比分析

双林隔震支座  2020/9/21 12:09:57  573
内容摘要:桥梁设置减震支座是一种简便、经济、先进的工程抗震手段;理想的减震支座需具备:在较低的水平力作用下,具有较高的初始刚度,变形很小;在地震作用下,支座屈服,在变形的过程中消耗地震能量,延长结构周期。铅芯减...

桥梁设置减震支座是一种简便、经济、先进的工程抗震手段;理想的减震支座需具备:在较低的水平力作用下,具有较高的初始刚度,变形很小;在地震作用下,支座屈服,在变形的过程中消耗地震能量,延长结构周期。铅芯减震支座是在分层橡胶支座中部插入铅芯而形成的隔震装置,它具有良好的力学特性,具有较低的屈服剪力(约为10 MPa)和足够高的初始剪切刚度(G约为130 MPa),具有理想的弹塑性性能,且对于塑性循环具有很好的耐疲劳性能。它能够提供地震状况下的耗能能力和静力荷载作用下所需的支座刚度。但是其造价高,且在现场安装工作复杂,桥梁施T完成后养护或更换难度较大。

本文以某跨线桥梁引桥(3×简支变连续组合小箱梁)第二联和第四联为例,分别选取承载力相当的铅芯减震支座和板式橡胶减震支座进行抗震分析。

减震支座

对比分析:高墩较矮墩自振周期长;矮墩采用板式橡胶支座时,自振周期为0.707 s,接近桥梁特征周期(0.65 S);采用铅芯减震支座时,桥梁自振周期明显变长,矮墩自振周期变化幅度较高墩大。

对比分析:同一联中,矮墩地震力较大;采用铅芯橡胶支座时,矮墩和高墩的地震力相当;采用铅芯橡胶支座时,地震力明显减小,矮墩地震力变化幅度较高墩大。

桥墩较矮,桥梁下部结构刚度较大时,采用铅芯减震支座能够明显延长结构自振周期,减小地震力,保证在强震作用下桥墩立柱处于弹性;桥墩较高,桥梁下部结构刚度不大时,采用铅芯橡胶支座后,桥梁自振周期变化不及矮墩,但地震力有明显的变化,能够改善桥墩立柱受力。

铅芯减震支座能够提供地震状况下的耗能能力,但是造价略高,且在现场安装工作较板式橡胶减震支座复杂。桥梁设计工作中,应结合桥梁抗震设防标准,根据工程实际需要合理选用铅芯减震支座和板式橡胶减震支座。

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