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圓形板式橡膠支座 四氟滑動板式橡膠支座【GYZ】展示

2020-03-04 09:46:00 科運橡塑 閱讀

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圓形板式橡膠支座 四氟滑動板式橡膠支座【GYZ】展示

   橋梁減隔震支座對橋梁結構進行隔震,其原理可以簡單的用下面的單自由度系統說明。橋梁減隔震支座是無隔震控制的單自由度動力系統的計算模型,墩的變形主要是彎曲變形,系統的質量、阻尼和剛度分別為M:、q和K,;增加了隔震裝置的單自由度系統的計算模型,由于隔震裝置的剛度遠小于墩的剛度,故整個系統的變形主要為剪切變形,系統的質量、阻尼和剛度為MZ、q和凡,且M、=MZ,q<q,K一>KZ。
    若設么、最分別為板式橡膠支座與鉛芯橡膠支座支撐下系統的阻尼比,則由結構動力學['”]可以求出橋梁結構板式橡膠與鉛芯橡膠支座支撐下結構的振動周期比其中,橋梁減隔震支座不為隔震前結構的第一階振動周期,兀為隔震后結構的第一階振動周由于增加了減、隔震控制系統,使得原橋結構的動力性態發生了變化,即延長動力系統的第一振動周期;增大了阻尼。橋梁結構的減、隔震系統主要包括三個基本功能:
(l)延長周期
    利用柔性支承來延長結構的自振周期、降低地震力作用。橋梁減隔震支座地震作用下結構的損壞主要取決于橋梁結構的自振頻率和地震動卓越頻率的禍合情況,可見,延長結構的自振周期可以避開地震的卓越周期范圍,從而有效地減小結構的地震加速度反應。隔震的本質是將上部結構與可能引起破壞的地面運動隔離開來,可以通過延長結構的固有周期,避開地震能量集中的范圍,從而降低結構的地震力。通常采用的減隔震技術是在橋梁結構的上部結構和下部結構間設置減隔震裝置,以減隔震裝置的較大相對變形為代價來減少上部結構的加速度反應,改善結構的受力狀況。

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(2)增大阻尼
    橋梁減隔震支座阻尼及耗能裝置。通過延長結構周期可降低地震力,但必然會導致結構位移反應的增大,從而可能在正常使用荷載下結構可能發生過大振動,為了減少結構的位移反應,可以通過引入阻尼裝置,以增加結構的阻尼,從而減小結構的位移,同時可以降低結構的動力加速度,降低上部結構的相對位移,使得位移控制在允許的范圍內;這時減隔震結構將大部分地震能量由發生在減隔震裝置上的大變形來吸收,來減少傳遞給上部結構的地震能,從而減小上部結構的慣性力,使下部結構基本上保持在彈性范圍內,提高結構的可靠性。橋梁減隔震支座此外,減隔震裝置也需要有一定的剛度、屈服力,以保證正常使用荷載下(如風、制動力等)結構不發生屈服和超過限定水平的振動。
(3)分散水平力
    橋梁減隔震支座對于采用固定支座和滑動支座的橋梁,結構上的水平地震力主要由一個橋墩承受。對于采用橡膠支座的梁橋,根據橋墩、橋臺及其基礎的強度,可以使地震作用較均勻的分配在各墩臺,從而減小地震力向某一墩臺集中的情況,明顯改善橋梁的受力特性。

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    滑動支座的隔震原理是:當結構受到較小地面激勵時,靜摩擦力阻止上部結構滑動,使結構保持穩定;當地面激勵超過某一限度即超過最大靜摩擦力時,滑動面開始滑移,發揮隔震作用,這時即使地面激勵再增大,傳入上部結構的地震力也不會隨之增加。因此,通過選取適宜的摩擦材料就可以控制傳入上部結構的地震力。其優點是:受地面運動頻率特性的影響很小,不會發生共振現象。
    滑動橡膠支座缺點是:結構的滑移量隨地震強度的增加而增大。靜、動摩擦系數的差對隔震性能影響較大,由于動摩擦系數比靜摩擦系數小,滑動一旦開始,速度不斷增加,當摩擦阻力減小較大,就會出現類似于負剛度現象,這不僅會造成滑移量大,有時甚至可能出現滑移失穩,因此,需匹配合適的限位復位機構。另外,它們對中小地震的隔震效果不良;在長期不活動的條件下,其摩擦系數可能發生變化。

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    在橋梁工程上使用的滑動支座有聚四氟乙烯滑板橡膠支座和盆式橡膠支座為了克服滑動支座的缺點,出現了抗震型盆式橡膠支座、回彈滑動支座(R一FBI[29]系統)和摩擦錘支座(FPS[30])。
    抗震盆式橡膠支座是在固定盆式橡膠支座的內部設有一個摩擦系數大于0.2的不銹鋼滑動面,順橋向兩端裝有減震橡膠條。正常使用時起固定支座的作用,發生地震后,滑動面產生滑動擠壓減震橡膠條,釋放部分地震能量,隨著水平力的加大,減震橡膠條下的鋼擋板屈服,支座卸載,由梁體和墩頂間的抗震樺承受地震水平力,從而減弱了地震引起的動力和沖擊效應,降低了振動頻率,使橋梁結構免遭地震引起的破壞。它的優點是承載能力高,容許位移量大,對地震輸入頻率不敏感。
    回彈滑動支座是一種兼有摩擦滑移與限位復位雙重功能的支座,由一組重疊放置又能相互滑動的帶孔四氟薄板和一個中央橡膠核,若干個衛星橡膠核組成,橡膠核對四氟薄板間的滑動位移與滑動速度沿支座高度加以分配,防止局部過大位移,并提供恢復力。
    摩擦錘支座除具有平面滑動支座的隔震功能外,由于滑移面是球面,還有依靠重力自動限位復位的能力。是一種能依靠重力限位復位的摩擦滑移復合隔震系統。
     后兩種支座的滑移量得到了限制,但也使傳入上部結構的地震力有所增加,且受輸入頻率的影響也有所增加。


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