粘滯阻尼盆式支座<
減震橋專用盆式支座

減震橋專用盆式支座

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在橋梁正常營運中,當強大的外力(如地震力)來臨時,如何保證橋梁、建筑等結構的安全是工程技術界的課題。目前已較為成熟并廣泛采用的是結構減隔震技術,它與傳統僅依靠加大結構的截面,增強結構強度的抗震結構不同,而是采用“以柔克剛”的結構減隔震抗震新技術。

在橋梁、建筑等結構減隔震抗震技術,使用最成熟是以鉛芯隔震橡膠支座等技術產品主要依靠延長結構反應周期、減少結構地震時的響應來達到隔震目的,使結構避免強大外力的破壞。使用隔震抗震技術有兩方面的不足,第一是對于結構本身周期較長、剛性較小、柔性較大的橋梁或建筑結構,采用隔震設計效果并不理想;第二是技術經濟性不佳,特別是設防地震烈度不太高的橋梁或建筑結構,使用成本較高。

普通的固定支座或單向活動支座約束某一端梁體的運動,固定約束梁體各向均不能活動,單向活動支座僅約束梁體某一方向的活動而另一方向是沒有約束的。當橋梁受到的外力大于固定支座或單向活動支座的設計水平承載力時,支座就會被破壞并可能發生落梁現象。雙向活動支座沒有約束作用,可使梁體在平面滑動,當梁體位移量大于支座設計位移量時,也會發生落梁現象。

減隔震盆式橡膠支座的基本原理是在盆式支座的基礎上,增加了機械式的融斷裝置并在支座頂板中增設防落梁機構而成。機械式的融斷裝置在支座所受的水平外力小于其設計承載力時不會斷裂,此時支座是剛性承載外力;當外力達到或超過融斷裝置的設計承載力時,融斷裝置斷裂,支座可再次進行滑動(稱第二次位移),當再次滑動到支座的第二次位移量極限時,會被增設在支座頂板中的防落梁機構阻止而停止滑動,因此支座具有防落梁作用。機械融斷裝置的斷裂過程是一次耗能的過程,將地震能量有效地消耗掉,從而保證橋梁的安全。 

本技術方案的減隔震盆式橡膠支座系列產品,由減隔震盆式橡膠固定支座、減隔震盆式橡膠橫向活動支座、減隔震盆式橡膠縱向活動支座、減隔震盆式橡膠雙向活動支座組成。

減隔震盆式橡膠固定支座沿橋梁縱向、橫向均設計機械融斷裝置和防落梁機構。減隔震盆式橡膠橫向活動支座沿橋梁縱向設計機械融斷裝置,縱向、橫向均設計防落梁機構。減隔震盆式橡膠縱向活動支座沿橋梁橫向機械融斷裝置,縱向、橫向均設計防落梁機構。減隔震盆式橡膠雙向活動支座在縱向、橫向均設計防落梁機構。

減隔震盆式橡膠支座在正常運營條件下的技術性能與普通盆式支座相同,滿足JT/T391-2009《公路橋梁盆式支座》標準。減隔震盆式橡膠支座在橋梁正常營運中,橋梁所受的外力小于設計約束(融斷裝置設計斷裂力)時與傳統的支座一樣對橋梁有約束作用;當水平力超過約束力后,支座中的融斷裝置斷裂,再次產生滑移,使梁體產生滑動并發生摩擦滑動耗能,支座中的機械融斷裝置發揮作用的同時也是一次較大的耗能過程,使減震效果更顯著。

以下列出的各規格支座的融斷裝置設計斷裂力和位移量供選擇和參考。融斷裝置設計斷裂力、支座第一位移量和第二次位移量均可由橋梁工程需要而確定。

如果橋梁設計和計算后發現地震時梁體會產生較大的位移時,可以采用減隔震盆式橡膠支座與阻尼器配合使用的技術方案,來控制梁體產生的大位移,減隔震效果更好。

斜拉橋梁或懸索橋梁等本身周期較長或剛性較小,柔性較大的結構建筑,采用隔震設計效果并不理想,這種結構需要增加額外消耗地震能量的阻尼裝置;采用減隔震盆式橡膠支座與阻尼器配合使用的技術方案,減隔震效果更佳。


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