帮滇河大桥采用铅芯橡胶支座提高桥梁的抗震性能

帮滇河3号大桥位于龙陵～瑞丽高速公路上，为跨越320国道与河流而设，该桥中心桩号为K73+559，全长390 m，上部结构：3×30+3×40+3×30+3×30 mT形连续梁。下部结构：桥墩为桩柱式直径1.8m，长度3～5 m的矮墩。全桥采用铅芯橡胶支座以达到抗震目的。

铅芯橡胶支座是在普通叠层橡胶支座的中心插入铅芯，以改善橡胶支座阻尼性能。铅芯橡胶支座除能承受结构物的重力和水平力外，铅芯产生的滞后阻尼的塑性变形还能吸收能量，并可通过橡胶提供水平恢复力比普通橡胶支座有较大优势。

(1)低墩桥梁刚度大，自振周期较短，铅芯橡胶支座可明显延长桥梁的自振周期，能避开地震波高峰，从而降低桥梁地震反应。

(2)使用铅芯橡胶支座相对普通板式橡胶支座，可将地震作用下墩底内力减小，峰值削弱，曲线相对平缓。

(3)采用铅芯橡胶支座相对普通板式橡胶支座，可减小地震作用下的伸缩缝位移。

综上所述，采用铅芯隔震橡胶支座相对于普通板式橡胶支座，可减小地震作用下的墩底内力、桩身内力、伸缩缝位移以及支座位移，从而提高桥梁的抗震性能。

铅芯橡胶支座既能有效地减小桥墩的内力，又可以有效地控制梁体和墩、台之间的相对位移，合理分配地震力，这充分体现了铅芯橡胶支座的阻尼特性和耗能能力．由此可见，板式支座虽然能够延长结构的周期，隔离上部结构和下部结构的振动．相对铅芯支座而言，它无法控制梁体的位移，其本身变位也达到了不可接受的程度．这主要是由于板式橡胶支座的阻尼很低，且刚度不随变位变化，很容易和地震波中的相同周期的频谱成分发生共振之故．铅芯橡胶支座虽然初始刚度较大，但是在强烈地震作用下它将发生屈服，刚度下降急剧，产生很大的滞回阻尼，从而改变了桥梁结构的动力特性，耗散了振动能量，避免了上部结构共振的发生，减小了墩顶位移，使梁体的位移控制在可以接受的范围。

为了限制结构在地震荷载作用下的动力响应值，减隔震体系应当具有良好的耗能能力，如果铅芯橡胶支座的初始刚度太小或者是屈服力太小，就不能满足要求。在这种情况下，减隔震装置像一个线性弹簧一样，其刚度接近隔震体系的屈服后刚度，同时，如果屈服力太低，减震装置在正常荷载作用下，就会发生屈服，且减震装置的初始刚度太低，结构的基本周期有可能会落在风荷载引起共振的范围内，最终使铅芯橡胶支座发生屈服，所以当铅芯直径较小时，减震效果并不理想。相反，如果铅芯支座的屈服强度太大，隔震体系的刚度就像一个刚度等于初始刚度的线性弹簧，不利于延长结构的周期，降低结构的响应，体现为结构响应降低的幅度随铅芯直径的增大而降低。因此，铅芯截面尺寸存在优选的问题，实际选取铅芯直径时，应综合分析，在保证有较好的减震性能的前提下，尽可能选取截面较大的铅芯，减小了墩顶位移，使梁体的位移控制在可以接受的范围。