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LRB600铅芯隔震橡胶支座在桥梁中起到的抗震效果

作者: 人气:发表时间:2020/8/13 18:23:33

对于铁路梁式桥,尤其是多孔简支梁桥,地震造成的破坏主要是桥墩破坏和墩顶位移过大引起的落粱.由于梁式桥上部结构本身具有较高的抗震性能,故应重点考虑其下部结构的地震响应.

在强震作用下,对一般的梁式桥来说,其地震响应基本上体现为单墩独立振动,而相邻跨的影响较小”。·.为考虑不同支座模型对简支梁桥动力响应的影响,本文采用考虑墩一支座一梁体共同作用的单墩计算模型,如图l所示.在强震作用下,墩底受拉区混凝土将很快进入开裂阶段,所以在实际的非线性动力分析中考虑截面的开裂效应,按截面开裂后的刚度进行分析。

为了比较LRB600铅芯隔震橡胶垫和板式橡胶支座相对于钢支座的减震效果,本文对采用上述3种支座的铁路简支梁桥简化模型的地震反应进行了计算分析,在计算分析中,钢支座采用铰接模拟,板式橡胶支座用线性弹簧模拟,LRB600铅芯隔震橡胶垫用水平非线性弹簧拟,桥墩塑性铰用转动非线性弹簧模拟.其他参数如下,桥墩为高12m的3m×15m矩形柱,抗弯惯性矩为O.6309m4,桥台为刚性,桥墩与地基刚性连接;梁体重222.74t;混凝土的弹性模量为32GN/m2,桥墩的屈服弯矩为13482.58kN/m;输入为南北分量ElCentm波,加速度峰值按8度选取;LRB600铅芯隔震橡胶垫的屈服力为109.143kN,初始刚度为35139.279kN/m,屈服比为10(初始屈服刚度和屈服后刚度之比值而/尬);板式橡胶支座的刚度取为LRB600铅芯隔震橡胶垫的屈服后刚度;减震率定义为减隔震桥梁墩顶的最大位移和非减隔震桥梁墩顶最大位移之差与非减隔震桥梁墩顶最大位移之比。

相比较而言,LRB600铅芯隔震橡胶垫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LRB600铅芯隔震橡胶垫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.LRB600铅芯隔震橡胶垫虽然初始刚度较大,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。

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