桥梁减隔震技术发展研究论文

桥梁减隔震技术发展研究论文内容摘要：

件的损伤是不可避免的，而且需耗费大量的钢筋水泥等原材料，且占用空间面积大，施工进展慢，需大量的人力及物力。 该方法是通过隔震产品将地震变形集中到隔震产品上，从而达到减少结构地震反应的目的，限制能量向上部结构传递，提高建筑物抗震的安全度。 隔震方法在美国、日本、台湾已有成功工程实例，如美国盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼及 13本的办公楼、机场等均采用该方法，隔震效果十分明显。 隔震桥梁比传统的非隔震桥梁具有更高的安全性。 该 减震方法是通过在结构物 的某些部位增设耗能 (阻尼 )减震器或耗能组件，以减小地震反应，是一种正在兴起的新减震方案。 此方法主要是依赖增加结构的能量耗散能力，而不是依靠增加结构的刚度和延性来加固结构，换句话说，地震输入到结构中的能量通过由耗能器组成的非承重构件耗散掉，而不是由结构主要承重构件的屈服或破坏吸收掉。 阻尼是结构振动衰减的根本原因，故增大了结构阻尼比是采用耗能结构的主要特征。 为了提高结构的抗震性能，国内外科研人员通过研究提出了许多新的抗震技术，主要包括减隔震技术、被动控制技术、主动控制技术及混合控制技术等。 减隔震技术是指通过 采用减隔震装置来尽可能地将结构或部件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动分离开来，大大减少传递到上部结构的地震力和能量。 在满足正常使用要求的情况下，这种分离或解藕是通过增加系统的柔性和提供适当的阻尼来实现的。 从性质上说，减隔震方法也是结构控制方法中的一种，属于被动控制技术。 通过这些新技术，尤其是减隔震技术在实际桥梁结构中的应用，一方面提高了结构的抗震性能，另一方面降低了整个工程的造价。 目前国内采用的减隔震技术，大致集中在以下两类：一类是利用延长结构周期，同时采用消耗地震能量的隔震装置来提高结构的抗震性能， 如铅芯橡胶隔震支座、摆式滑动摩擦支座等；另一类是利用耗能装置来消耗地震能量，达到改善桥梁结构局部关键部位的抗震性能，如粘滞阻尼器。 4 桥梁减震隔振的装置 桥梁 减震隔振的装置一般 分为 叠层钢板橡胶类隔震支座、滑动摩擦隔震支座和粘性体减震支座 等几种类 型。 常用的隔震支座包括 : 叠层橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、滑动摩擦支座等。 减震技术主要通过耗能装置实现 , 它能从根本上减小输入桥梁结构的地震能量 , 具有可靠性高、维护成本低的优点 , 主要包括金属阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器、液体粘滞阻尼器、 SMA 阻尼器等。 我国在一些大跨桥梁结构上也采用了减震、耗能装置来降低结构的地震响应 , 在减震耗能技术上已经具有一定的研究和应用基础。 叠层钢板橡胶类隔震支座 叠层钢板橡胶类支座 是 现在常用的减隔震支座 ，其中有 分层橡胶支座（板式橡胶支座）、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等几种类 型 1)板式橡胶支座：是由薄橡胶板和薄钢板交错叠合并相互硫化粘结而成的产品。 由于钢板对橡胶板横向变形产生约束，使其具有非常大的竖向刚度。 同时钢板又不影响橡胶板的剪切变形，保持了橡胶固有的柔韧性，使其具有比竖向刚度小得多的水平刚度，进而延长 桥梁结构的水平自振周期，使支座具备竖向支承与水平隔震机构的双重功能。 但由于它采用天然橡胶或氯丁橡胶，本身无明显的阻尼性能，通常天然橡胶支座的阻尼比仅为 0． 以下，而氯丁橡胶支座的阻尼比也只能达到 0． 05～ 0． 07，因此一般需与阻尼机构一起使用。 2)高阻尼橡胶支座：为了改善普通橡胶支座的阻尼特性，近年来世界各国致力于开发具有高阻尼的橡胶支座，例如高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座。 高阻尼橡胶支座的形状与板式橡胶支座相同，但其中的橡胶板是由高阻尼橡胶制成的，其阻尼大小由橡胶中加入的石墨量来调整，通常可使 阻尼比达到 0． 17～ 0． 18。 但这种橡胶的性能尚不稳定，还需进一步研究改进。 3)铅芯橡胶支座：在板式橡胶支座的中部或中心周围竖直地压入纯度为 99． 9％的铅芯就形成了铅芯橡胶支座。 它吸收耗散振动能量的功能是通过铅芯的剪切变形来实现的。 由于可以通过调节铅芯的直径或截面积来选定阻尼，因而支座的设计有较太的灵活性。 使用金属铅的原因是因为铅在经过冷变形后，可在常温下再结晶 (15℃ )。 在荷载反复作用下。 铅芯橡胶支座可以保持它的性能，具有良好的耐久性。 同时铅芯的存在又增加了支座的早期刚度， 对控制风反应和抵抗地基的微振动 有利。 它可以单独作为隔震系统使用。 铅芯橡胶支座 具有以下的优点： （ 1）与普通支座相比，采用板式橡胶支座和铅芯橡胶支座可以使桥墩位移。