一种基于自适应屈曲装置的减隔震支座研究

为实现桥梁的抗震韧性,提出一种以往复弹塑性变形耗散地震能量的自适应屈曲装置。采用有限元法分析该装置的抗震机理及影响参数;将该装置应用于减隔震支座中,通过算例验证该类支座的抗震性能。结果表明:自适应屈曲装置的抗侧刚度随着荷载增加逐渐退化,整体柔性增强,可有效延长结构自振周期,其荷载~位移曲线呈三阶段特性,符合抗震韧性设计要求;屈曲装置的抗侧刚度随着斜杆水平倾角的增大而降低,随着斜杆截面半径的增大而增大,随着斜杆数量的增多,装置的刚度退化曲线更为平滑。基于自适应屈曲装置的减隔震支座较传统延性抗震设计更能延长结构自振周期,在多级地震作用下,该装置可自适应多级性能目标,其屈服位移谱小于水平塑性位移,装置始终处于弹性阶段,具有良好的抗震韧性及自复位能力。

钢板-板式橡胶复合式减隔震支座性能分析及工程应用

为实现桥梁的抗震韧性,满足防震减灾的高质量、高性能要求,基于减隔震原理将钢板的屈曲特性与板式橡胶支座的力学性能相结合,提出了一种新型钢板-板式橡胶复合式减隔震支座。该新型支座由板式橡胶支座与外围钢板组成,钢板可提供抗剪刚度,且具有耗能能力。通过有限元软件建模,研究了新型支座的滞回曲线、抗剪刚度、骨架曲线等力学特性,并基于某三跨预应力混凝土连续梁桥,对比分析采用新型支座、普通球型支座和铅芯橡胶支座时的桥梁自振周期、墩顶支座剪力以及墩底弯矩。结果表明:新型支座的外围钢板与橡胶为并联关系,外围钢板提高了支座整体耗能能力,在往复荷载作用下新型支座呈现出三阶段特性;新型支座相较普通球型支座具有更好的减隔震效果,相较铅芯橡胶支座减隔震效果略低,但具有更好的适用性和经济性。