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橡胶支座的整体抗震性能
来源: 管理员 | 发布时间: 2020-09-15 | 56 次浏览
  使用隔震橡胶支座能更好的防震的抗震:修建隔震橡胶支座除了自身的隔震力学功用满意抗震描绘及运用需求外,还具有以下长处:
  一是修建隔震橡胶支座耐久性好,抗低周期疲惫功用、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿数可达80~100年,时间的隔震力学功用不会发作明显变化,也就是说在80年之内不会影响运用,可见,与修建物具有平等寿数。
  二是具有满足的安全储藏,水平变形250%不会影响运用,别的具有满足竖向承载力包管安稳的支撑修建物,修建隔震橡胶支座布局中的隔震层具有安稳的弹性复位功用,能在屡次地震中主动瞬时复位.这是冲突滑移隔震系统所彻底不能比较的。橡胶支座安装完毕后,如果发现以下情况,应该及时做出调整:个别支座落空,出现不均匀受力支座发生较大的初始剪切变形,造成支座偏压严重,局部受压,侧面鼓出异常,而局部落空调整方法一般用千斤顶顶起梁端,在支座上下表面铺涂一层水泥砂浆。再次落梁,在重力作用下支座上下表面相互平行且同梁底,墩台顶面全部密贴;同时使两端的支座处于同一平面内,梁的纵向倾斜度应该加以控制,以支座不产生初始剪切变形为佳。
  隔震橡胶支座的框架及底框结构出现了许多柱头和梁柱节点进入明显塑性状态而导致结构破坏或倒塌的现象,没有实现“强柱弱梁”、“强节点弱构件”的抗震设计要求。为改善框架结构及底框结构的抗震性能,提出一种新型扇形铅粘弹性阻尼器对梁柱节点进行耗能减震加固。
  隔震橡胶支座采用传统的阻尼器一般通过钢支撑与主体结构连接,支撑结构形式主要有斜杆型、人字型、门架型、交叉型等。对结构进行加固时一般要先拆除填充墙,才能将支撑进行安装施工,这样增加了施工工序和时间,造成材料浪费;另一方面安装支撑会影响门窗使用,占用过多的建筑空间,造成空间压抑感,影响建筑美观,如图1所示。隔震橡胶支座为了改善框架或底框结构的抗震性能,同时克服现有耗能减震加固方案存在的问题,周云教授设计了扇形铅粘弹性阻尼器对框架或底框结构进行抗震加固,该阻尼器可直接安装于柱底节点区或是边柱和中柱的梁柱节点区,具有以下优点:
  (1)加固时不需拆除填充墙,施工方便,省工省时。
  (2)阻尼器可直接通过预埋或后锚固的连接件与结构相连,不需使用额外的支撑等连接构件,节省材料。
  (3)只在梁柱节点局部加设阻尼器,不影响空间使用。
  (4)阻尼器采用符合建筑美学观点的弧形构造,整体造型美观。
  理论分析和仿真计算表明,板式橡胶支座的加入增加了结构的整体性,使得连续梁各桥墩分担总的振动功率流,从而改善了结构整体抗震性能。关键词]振动功率流;高架桥;抗震性能;板式橡胶支座。橡胶支座对桥梁抗震性能的影响,功率流理论主要应用于船舶结构的减振降噪以及梁板结构、机器及基础等的隔振和减振方面[1~4],在桥梁减隔振方面的应用较少,尚未找到应用功率流理论分析高架桥梁支座参数对桥梁抗震性能影响的,采用力或速度等单一物理量的传递概念衡量振动在结构中的响应,忽略了物理量的内在信息。振动在结构中的传播过程实质上是振动能量的传递过程,结构振动的大小取决于输入能量的大小,只有减少对结构的能量输入,才能减少结构的振动[5]。本文从桥梁结构振动能量传递角度出发,分析了高架桥纵桥向振动能量的传递过程及板式橡胶支座参数对桥梁抗震性能的影响。
  橡胶支座参数对高架桥功率流的影响板式橡胶支座水平刚度取以下数值(kN/m):1.705×104,2.273×104,2.728×104和将以上四种情况记为橡胶支座1,橡胶支座2,橡胶支座3和橡胶支座4,并与采用普通活动支座的情况做比较。流入各个桥墩的总的功率流大小随支座弹簧水平刚度大小变化如图3所示。从图3中可以看出,加入板式橡胶支座后,流入各桥墩总的功率流发生了变化:普通活动支座时,由于活动墩与梁部无水平联系,从梁部传下的功率流,全部流入固定墩,流入桥墩的总功率流实际上反应的是流入固定墩的功率流,功率流曲线比较平坦;加入板式橡胶支座后,加强了活动墩与梁部的联系,功率流在各个活动墩之间分配,随着支座水平刚度的增加,总功率流减小;当激振频率与某活动墩的自振频率接近时,即结构发生“准共振”时,则流入该墩的功率流增加,总功率流局部会出现峰值。随着激振频率的增加,流入桥墩的总功率流逐渐下降,这是由于桥梁结构的“低通滤波效应”。
  限于篇幅,本文选取固定墩(墩号20)和一个活动墩(墩号19),研究流入的功率流随支座水平刚度的变化情况。可以看出:大部分功率流直接流入固定墩,只在活动墩自振频率附近的频率段,功率流分担到该活动墩;随着橡胶支座水平刚度的增加直接流入到固定墩的总功率流减小;对于活动墩,采用橡胶支座后,流入的功率流突然增加,并随着支座水平刚度的增大,功率流峰值减小;功率流峰值在该墩的自振频率附近,随着支座水平刚度的增加,峰值点相应右移;加入橡胶支座后,增强了梁和桥墩的联结,使得功率流得到“分流”,将原来固定墩承受的功率流,分担到各个活动墩上。从而提高了高架桥梁结构的整体性,使得各桥墩共同承受外力作用。本文从振动功率流的角度分析了桥梁支座对高架桥整体抗震性能的影响。分析表明,采用板式橡胶支座后,增强了梁和桥墩的水平向联结,使活动墩共同受力,分担部分梁上传下来的功率流,从而减小传递到固定墩的功率流,有利于提高橡胶支座结构整体的抗震性能。

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