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肇源帮滇河大桥采用铅芯橡胶支座提高桥梁的抗震性能

双林橡胶  2020/9/5 9:35:04  1001
内容摘要: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...

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。全桥采用肇源铅芯橡胶支座以达到抗震目的。

铅芯肇源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肇源板式橡胶支座,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,采用肇源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

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。

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