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钢盆式橡胶支座在连续梁桥中的抗震性能优化设计研究
来源: 管理员 | 发布时间: 2020-05-14 | 151 次浏览
  钢盆式橡胶支座由于支座结构紧凑、承载能力大、质量小、结构高度小、转动及滑动灵活等优点,在大、中型连续梁桥中得到广泛运用。对于跨度较大的连续梁桥的抗震设计,可采用盆式橡胶支座与减震耗能装置并联使用,也可采用铅芯橡胶支座、摩擦摆支座或其它减隔震装置。但是对于高速公路上使用较多的跨度约25m的中型桥梁,墩高不大时,若使用墩梁固结的刚构体系,其在地震作用和温度作用下结构反应较大,不容易满足要求,采用板式橡胶支座有较好的隔震性能,但抗滑稳定性较难满足要求,需采取限位措施加以控制,采用铅芯橡胶支座则成本相对较高。因此,有必要对盆式橡胶支座连续梁桥的抗震性能进行研究,分析结构的主要参数对桥梁地震响应的影响,进而对连续梁桥的约束方式、跨数及跨度等主要参数进行优化,提出高烈度地区中等跨度连续梁桥的抗震设计原则。
  对盆式橡胶支座约束的连续梁桥,若中间墩全部采用固定支座约束,结构其它参数不变,随着跨数的增加,上部结构的质量增大,每一联的总地震反应随之增加,但是承担水平地震力的墩的数量也增加,因此每个桥墩的地震反应变化需具体分析。E1地震作用下,桥墩的最不利地震反应见表3。
  从表3可知,采用固定盆式橡胶支座约束时,一联跨数增加,对单个墩的地震响应影响不明显,主要是因为跨数增大,结构总地震反应增大,但结构承担地震作用的墩柱数量也同时增多,均衡了结构的抗震能力。桥墩承载力与最不利荷载效应关系见图3,桥墩采用1.5%的配筋率,E1纵向地震作用下桥墩的承载力满足要求,横向承载力基本满足要求。
  根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02—01--2008),需对E2地震作用下墩顶位移和支座承载力进行验算。桥墩若采用0.4%的最小体积配箍率[103,墩顶纵向位移不满足要求,墩顶位移验算见表4。适当增大体积配箍率至0.65%,6跨一联时容许位移为0.347m,基本能满足要求。
  采用钢盆式橡胶支座,中支座竖向承载力为7500kN。E2地震作用下支座的剪力见表5。
  由表5可知,若采用水平承载力取为竖向承载力的20%的支座,则支座抗剪承载力不足,支座剪坏,容易发生落梁破坏;采用水平承载力取为竖向承载力的30%的支座,纵向抗剪承载力能满足要求,横向则需设置抗震销承担部分剪力。

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