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涪陵研究表明铅芯橡胶支座对地震波频率敏感需合理使用

建筑隔震支座  2020/7/17 3:43:36  27102
内容摘要:涪陵铅芯橡胶支座隔震技术在桥梁、建筑物等结构中的应用,可以明显提高结构的抗震性能。国外减隔震技术在桥梁上的应用已比较广泛,一些采用隔震技术的桥梁在地震中也已表现出良好的抗震性能。国内隔震技术在桥梁上的应用...

涪陵铅芯橡胶支座隔震技术在桥梁、建筑物等结构中的应用,可以明显提高结构的抗震性能。国外减隔震技术在桥梁上的应用已比较广泛,一些采用隔震技术的桥梁在地震中也已表现出良好的抗震性能。国内隔震技术在桥梁上的应用还很少,相关研究也不够系统、全面。对涪陵铅芯橡胶隔震支座及其在桥梁工程中的应用进行三方面的研究工作。

1、铅芯涪陵橡胶支座对桥梁下部结构的减震效果主要取决于铅芯橡胶支座的屈服后刚度,且随屈服后刚度的减小而增大。铅芯橡胶支座对桥梁上部结构梁体的减震效果,随支座阻尼的增大而增大,上部结构梁体位移随支座刚度的减小而增大。在给定初始刚度及屈服后刚度时,墩、台处铅芯橡胶支座屈服力的总和与梁体重量的比值在一定范围。

在不同频率、不同压应力、不同剪应变条件下,对不同构造的15组42个铅芯橡胶支座试件进行竖向及水平的静态、动态力学性能试验。系统研究支座形状系数,铅芯几何参数、个数及有效变形体积,橡胶几何参数及硬度,外加荷载的频率、正压力、剪应变等因素对支座各力学参数的影响。研究结果表明:铅芯橡胶支座的力学性能主要由其本身的构造及组成材料决定,外加荷载对其力学性能有一定的影响。铅芯橡胶支座的力学性能在往复加、卸载循环过程中具有较好的稳定性。对试验所得大量数据进行数学统计分析,建立铅芯橡胶支座各力学参数与其构造及外加荷载特性之间的一系列回归关系式。

支座对桥梁的减震效果最佳,建议的取值范围应在4%~10%之间。合理选择铅芯橡胶支座,可保证既降低墩顶位移,又不增大梁体位移,从而减小了桥梁下部结构的地震力,又满足了上部结构梁体之间抗震缝的要求。

2、铅芯橡胶支座对地震波频率较敏感。当地基较软或桥墩过柔时,铅芯橡胶支座的减震效果降低,甚至会加大结构的地震响应。建议将铅芯橡胶支座使用在桥梁下部结构刚度较大及刚性、一类和二类场地土上。

3、在地震作用下,铅芯橡胶支座双线性模型的刚度在弹性与屈服之间转换,阻尼也随屈服变形不断改变;而等效线性化模型的刚度与阻尼是定值。双线性模型更接近铅芯橡胶支座实际的滞回曲线。建议进行地震响应分析时,铅芯橡胶支座的分析模型采用双线性模型。

铅芯橡胶支座

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