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圆形板式橡胶支座 四氟滑动板式橡胶支座【GYZ】展示

2020-03-04 09:46:00 科运橡塑充气芯模 阅读

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圆形板式橡胶支座 四氟滑动板式橡胶支座【GYZ】展示

   桥梁减隔震支座对桥梁结构进行隔震,其原理可以简单的用下面的单自由度系统说明。桥梁减隔震支座是无隔震控制的单自由度动力系统的计算模型,墩的变形主要是弯曲变形,系统的质量、阻尼和刚度分别为M:、q和K,;增加了隔震装置的单自由度系统的计算模型,由于隔震装置的刚度远小于墩的刚度,故整个系统的变形主要为剪切变形,系统的质量、阻尼和刚度为MZ、q和凡,且M、=MZ,q<q,K一>KZ。
    若设么、最分别为板式橡胶支座与铅芯橡胶支座支撑下系统的阻尼比,则由结构动力学['”]可以求出桥梁结构板式橡胶与铅芯橡胶支座支撑下结构的振动周期比其中,桥梁减隔震支座不为隔震前结构的第一阶振动周期,兀为隔震后结构的第一阶振动周由于增加了减、隔震控制系统,使得原桥结构的动力性态发生了变化,即延长动力系统的第一振动周期;增大了阻尼。桥梁结构的减、隔震系统主要包括三个基本功能:
(l)延长周期
    利用柔性支承来延长结构的自振周期、降低地震力作用。桥梁减隔震支座地震作用下结构的损坏主要取决于桥梁结构的自振频率和地震动卓越频率的祸合情况,可见,延长结构的自振周期可以避开地震的卓越周期范围,从而有效地减小结构的地震加速度反应。隔震的本质是将上部结构与可能引起破坏的地面运动隔离开来,可以通过延长结构的固有周期,避开地震能量集中的范围,从而降低结构的地震力。通常采用的减隔震技术是在桥梁结构的上部结构和下部结构间设置减隔震装置,以减隔震装置的较大相对变形为代价来减少上部结构的加速度反应,改善结构的受力状况。

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(2)增大阻尼
    桥梁减隔震支座阻尼及耗能装置。通过延长结构周期可降低地震力,但必然会导致结构位移反应的增大,从而可能在正常使用荷载下结构可能发生过大振动,为了减少结构的位移反应,可以通过引入阻尼装置,以增加结构的阻尼,从而减小结构的位移,同时可以降低结构的动力加速度,降低上部结构的相对位移,使得位移控制在允许的范围内;这时减隔震结构将大部分地震能量由发生在减隔震装置上的大变形来吸收,来减少传递给上部结构的地震能,从而减小上部结构的惯性力,使下部结构基本上保持在弹性范围内,提高结构的可靠性。桥梁减隔震支座此外,减隔震装置也需要有一定的刚度、屈服力,以保证正常使用荷载下(如风、制动力等)结构不发生屈服和超过限定水平的振动。
(3)分散水平力
    桥梁减隔震支座对于采用固定支座和滑动支座的桥梁,结构上的水平地震力主要由一个桥墩承受。对于采用橡胶支座的梁桥,根据桥墩、桥台及其基础的强度,可以使地震作用较均匀的分配在各墩台,从而减小地震力向某一墩台集中的情况,明显改善桥梁的受力特性。

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    滑动支座的隔震原理是:当结构受到较小地面激励时,静摩擦力阻止上部结构滑动,使结构保持稳定;当地面激励超过某一限度即超过最大静摩擦力时,滑动面开始滑移,发挥隔震作用,这时即使地面激励再增大,传入上部结构的地震力也不会随之增加。因此,通过选取适宜的摩擦材料就可以控制传入上部结构的地震力。其优点是:受地面运动频率特性的影响很小,不会发生共振现象。
    滑动橡胶支座缺点是:结构的滑移量随地震强度的增加而增大。静、动摩擦系数的差对隔震性能影响较大,由于动摩擦系数比静摩擦系数小,滑动一旦开始,速度不断增加,当摩擦阻力减小较大,就会出现类似于负刚度现象,这不仅会造成滑移量大,有时甚至可能出现滑移失稳,因此,需匹配合适的限位复位机构。另外,它们对中小地震的隔震效果不良;在长期不活动的条件下,其摩擦系数可能发生变化。

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    在桥梁工程上使用的滑动支座有聚四氟乙烯滑板橡胶支座和盆式橡胶支座为了克服滑动支座的缺点,出现了抗震型盆式橡胶支座、回弹滑动支座(R一FBI[29]系统)和摩擦锤支座(FPS[30])。
    抗震盆式橡胶支座是在固定盆式橡胶支座的内部设有一个摩擦系数大于0.2的不锈钢滑动面,顺桥向两端装有减震橡胶条。正常使用时起固定支座的作用,发生地震后,滑动面产生滑动挤压减震橡胶条,释放部分地震能量,随着水平力的加大,减震橡胶条下的钢挡板屈服,支座卸载,由梁体和墩顶间的抗震桦承受地震水平力,从而减弱了地震引起的动力和冲击效应,降低了振动频率,使桥梁结构免遭地震引起的破坏。它的优点是承载能力高,容许位移量大,对地震输入频率不敏感。
    回弹滑动支座是一种兼有摩擦滑移与限位复位双重功能的支座,由一组重叠放置又能相互滑动的带孔四氟薄板和一个中央橡胶核,若干个卫星橡胶核组成,橡胶核对四氟薄板间的滑动位移与滑动速度沿支座高度加以分配,防止局部过大位移,并提供恢复力。
    摩擦锤支座除具有平面滑动支座的隔震功能外,由于滑移面是球面,还有依靠重力自动限位复位的能力。是一种能依靠重力限位复位的摩擦滑移复合隔震系统。
     后两种支座的滑移量得到了限制,但也使传入上部结构的地震力有所增加,且受输入频率的影响也有所增加。


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