粘滞阻尼盆式支座<
减震桥专用盆式支座

减震桥专用盆式支座

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在桥梁正常营运中,当强大的外力(如地震力)来临时,如何保证桥梁、建筑等结构的安全是工程技术界的课题。目前已较为成熟并广泛采用的是结构减隔震技术,它与传统仅依靠加大结构的截面,增强结构强度的抗震结构不同,而是采用“以柔克刚”的结构减隔震抗震新技术。

在桥梁、建筑等结构减隔震抗震技术,使用最成熟是以铅芯隔震橡胶支座等技术产品主要依靠延长结构反应周期、减少结构地震时的响应来达到隔震目的,使结构避免强大外力的破坏。使用隔震抗震技术有两方面的不足,第一是对于结构本身周期较长、刚性较小、柔性较大的桥梁或建筑结构,采用隔震设计效果并不理想;第二是技术经济性不佳,特别是设防地震烈度不太高的桥梁或建筑结构,使用成本较高。

普通的固定支座或单向活动支座约束某一端梁体的运动,固定约束梁体各向均不能活动,单向活动支座仅约束梁体某一方向的活动而另一方向是没有约束的。当桥梁受到的外力大于固定支座或单向活动支座的设计水平承载力时,支座就会被破坏并可能发生落梁现象。双向活动支座没有约束作用,可使梁体在平面滑动,当梁体位移量大于支座设计位移量时,也会发生落梁现象。

减隔震盆式橡胶支座的基本原理是在盆式支座的基础上,增加了机械式的融断装置并在支座顶板中增设防落梁机构而成。机械式的融断装置在支座所受的水平外力小于其设计承载力时不会断裂,此时支座是刚性承载外力;当外力达到或超过融断装置的设计承载力时,融断装置断裂,支座可再次进行滑动(称第二次位移),当再次滑动到支座的第二次位移量极限时,会被增设在支座顶板中的防落梁机构阻止而停止滑动,因此支座具有防落梁作用。机械融断装置的断裂过程是一次耗能的过程,将地震能量有效地消耗掉,从而保证桥梁的安全。 

本技术方案的减隔震盆式橡胶支座系列产品,由减隔震盆式橡胶固定支座、减隔震盆式橡胶横向活动支座、减隔震盆式橡胶纵向活动支座、减隔震盆式橡胶双向活动支座组成。

减隔震盆式橡胶固定支座沿桥梁纵向、横向均设计机械融断装置和防落梁机构。减隔震盆式橡胶横向活动支座沿桥梁纵向设计机械融断装置,纵向、横向均设计防落梁机构。减隔震盆式橡胶纵向活动支座沿桥梁横向机械融断装置,纵向、横向均设计防落梁机构。减隔震盆式橡胶双向活动支座在纵向、横向均设计防落梁机构。

减隔震盆式橡胶支座在正常运营条件下的技术性能与普通盆式支座相同,满足JT/T391-2009《公路桥梁盆式支座》标准。减隔震盆式橡胶支座在桥梁正常营运中,桥梁所受的外力小于设计约束(融断装置设计断裂力)时与传统的支座一样对桥梁有约束作用;当水平力超过约束力后,支座中的融断装置断裂,再次产生滑移,使梁体产生滑动并发生摩擦滑动耗能,支座中的机械融断装置发挥作用的同时也是一次较大的耗能过程,使减震效果更显著。

以下列出的各规格支座的融断装置设计断裂力和位移量供选择和参考。融断装置设计断裂力、支座第一位移量和第二次位移量均可由桥梁工程需要而确定。

如果桥梁设计和计算后发现地震时梁体会产生较大的位移时,可以采用减隔震盆式橡胶支座与阻尼器配合使用的技术方案,来控制梁体产生的大位移,减隔震效果更好。

斜拉桥梁或悬索桥梁等本身周期较长或刚性较小,柔性较大的结构建筑,采用隔震设计效果并不理想,这种结构需要增加额外消耗地震能量的阻尼装置;采用减隔震盆式橡胶支座与阻尼器配合使用的技术方案,减隔震效果更佳。


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