老化普通板式橡胶支座的剪切性能研究

普通板式橡胶支座作为我国公路钢筋混凝土梁桥体系中的重要支承构件,其老化力学性能可影响局部及整体结构的服役安全性。因此,考虑橡胶材料老化、轴向压应力、支座几何构型等参数,研究老化橡胶支座在不同受力阶段的剪切性能。设计并进行了6个普通板式橡胶支座的剪切性能试验,对不同参数影响下支座的剪应变-剪应力曲线、剪切模量、水平位移-水平力及剪切刚度等参数进行对比分析。进一步应用有限元数值模拟方法,对老化支座的剪切性能进行参数分析,其有限元分析结果与试验结果进行对比。结果表明,橡胶等效老化年限小于20年,其橡胶老化对支座剪切性能的影响较小,则当橡胶等效老化时间大于50年,其剪切模量和剪切刚度增加,剪切变形能力降低,而橡胶老化对支座宏观剪切刚度的影响程度明显大于对材料剪切模量的影响。此外,支座剪应力-剪应变曲线、水平位移-水平力曲线及剪切刚度模拟结果随老化时间的变化规律与试验结果一致,且支座剪切性能随其剪切变形的增大,其模拟结果与试验结果之间差距逐渐降低。其中,当支座剪切变形达到100%时,支座剪切刚度模拟结果与试验结果最大相差20.4%,模拟结果与理论计算结果最大相差21.2%。鉴于实际桥梁工程中橡胶支座的老化受环境气候条件、车辆荷载或偶然荷载等的综合影响,其老化速度会有所加快,在进行老化支座剪切性能计算时应考虑其老化性能指标的取值。

普通板式橡胶支座抗压弹性模量和抗剪弹性模量相关性及影响因素分析

随着橡胶支座的广泛应用,其产品质量所暴露的问题已不容忽视。本文通过对近年来试验检测的总结,对橡胶支座两大力学性能进行相关性分析,并系统分析了造成成品力学性能不合格的主要影响因素。为生产合格的橡胶支座提出相关建议,从而保证工程质量。

桥梁橡胶支座更换时支座偏压病害的处置

支座偏压病害会导致支座胶层开裂及其他早期劣化,并影响支座强度储备,文章分析了支座偏压病害产生的原因,结合现行规范有针对性地提出解决措施。

考虑摩擦滑移的普通板式橡胶支座剪切性能研究

普通板式橡胶支座作为中国量大面广的公路钢筋混凝土梁桥结构体系中的重要支承构件,其力学性能对局部和整体结构的刚度分布和受力变形特点具有一定的影响,甚至影响服役公路桥梁结构的安全性和适应性。因此,针对桥梁服役过程中该类支座普遍存在的滑移、脱空等典型病害特征,研究其不同受力状态下的剪切性能。考虑支座界面接触方式、几何尺寸等参数,设计并进行了6个普通板式橡胶支座的剪切性能试验。对不同参数影响下支座的损伤破坏模式、剪应变-剪应力曲线、支座有效剪切应变及抗剪刚度等参数进行对比分析。进一步应用有限元数值模拟方法,对摩擦滑移下的支座剪切性能进行参数分析,并将其有限元分析结果与普通板式橡胶支座的剪切性能试验结果进行对比。研究结果表明,支座上、下表面的接触摩擦条件可明显影响支座的水平侧移和抗侧力。对于界面摩擦因数较小的情况,卸载后支座摩擦滑动位移不能完全恢复,随着循环加载次数的增加,摩擦滑动位移增幅增大,且支座界面摩擦滑移可降低支座有效剪切变形和抗剪刚度的发挥。0.5,0.7,1.0等效剪切变形下支座的抗剪刚度试验结果、模拟结果与理论计算结果对比表明,试验结果与模拟结果吻合较好,而既有抗剪刚度理论计算结果偏大,且未考虑支座界面摩擦滑移、脱空的影响。因此,在进行实际桥梁结构的力学性能计算时,应考虑不同受力阶段支座力学性能指标的取值。

公路桥梁隔震支座应用效果对比分析

伴随着国际性的减隔震设计思潮,减隔震技术理念在我国逐渐树立并推广开来。以某公路桥梁为背景,通过对比采用高阻尼橡胶支座与其他类型桥梁支座时,在不同墩高条件下桥梁结构的地震响应,分析了高阻尼隔震橡胶支座在该类桥梁中的隔震效果。

毗河供水工程高架渡槽减隔震技术研究

为提升渡槽在地震工况下的稳定安全性,以毗河供水1期工程高架渡槽为例,采用有限元分析法对高阻尼减隔震支座和普通盆式橡胶支座两种渡槽在不同工况下的地震响应情况进行分析。结果表明:随着渡槽内水位上升,渡槽的自震频率逐渐减小,渡槽结构地震响应应力和变形逐渐增大;相比普通盆式橡胶支座渡槽,采用高阻尼减隔震支座的渡槽具有明显的减隔震效果,能够明显提升渡槽的抗震能力,可在高烈度地区渡槽设计施工中予以合理应用。

多跨简支梁桥加固措施的抗震性能评估

对一座典型的五跨简支铁路箱梁桥进行了多种工况的非线性地震反应分析,评价限位拉索、混凝土墩套、橡胶支座和铅芯橡胶支座等措施对桥梁主要构件抗震性能的影响.结果表明,各措施对桥梁构件的抗震性能有不同程度的改善,限位拉索和铅芯橡胶支座可以有效消减使用活动支座或普通橡胶支座时墩梁的相对位移;铅芯橡胶支座和普通橡胶支座均显著减少了桥墩的延性需求,但普通橡胶支座加大了墩梁间的相对位移和梁体对桥台的碰撞;限位拉索的初始间隙可考虑支座的允许变形,适当取较大值.建议采用铅芯橡胶支座或普通橡胶支座更换固定支座,必要时采用增加混凝土墩套的方法提高桥墩的塑性变形能力.研究成果可用于结构的易损性评价和基于桥梁整体性能的系统化抗震研究.

框架结构基础隔震方案的选择

某框架结构商场设计采用基础隔震,拟选用普通橡胶支座或铅芯橡胶支座,运用SAP2000有限元分析软件对两种隔震方案输入EI-Centro波进行非线性时程分析。结果表明,采用普通层叠橡胶支座的方案结构在前3个振型中增加的自振周期高于铅芯橡胶支座方案,且由地震引起各楼层的加速度略小于铅芯橡胶支座方案;采用铅芯橡胶支座方案各楼层的层间最大位移略小于普通层叠橡胶支座方案。综合考虑隔震效果、造价和施工等因素,该工程选用普通层叠橡胶支座方案更为合适。

建筑隔震设计应用

一些特别重要的及有特殊使用要求的建筑(如急救中心、指挥中心、重要机关、医院等),由于其功能上的特殊性,对房屋的抗震性能提出了更高的要求,即不仅要保证地震作用下生命财产的安全,还要保证建筑正常使用。这样的抗震设防目标是传统抗震方法难以满足的。隔震结构的耐震性能与传统的抗震结构相比,具有难以达到的效果,尤其适用于以上各类建筑。旨在通过隔震设计的一般性介绍,辅以隔震工程的实例,对该技术的特点及应用做出概念性的归纳。

组合梁桥摩擦摆支座减隔震性能研究

为了研究摩擦摆支座对桥梁减隔震的贡献,以某钢—混组合箱梁桥为研究对象,对比分析桥墩和桩基在普通板式橡胶支座和摩擦摆支座支撑下的抗震性能。结果表明,采用普通板式橡胶支座时,桥墩截面的能需比低至0.37,桩基截面的能需比低至0.24,抗震性能严重不足。将橡胶支座替换为摩擦摆减隔震支座后,构件截面的能需比有了显著提升,其中墩柱各截面的能需比为1.26~9.48,桩基截面的能需比为2.24~3.66,桥墩和桩基的抗震性能都得到了明显改善。

支座对连续T形梁桥抗震性能影响分析

文章以高烈度地区某6孔40m高墩T形梁桥为例,分别采用普通层叠橡胶支座、高阻尼层叠橡胶支座及铅芯橡胶支座进行减震分析。时程分析结果表明3种支座都能延长桥梁结构自振周期,减轻地震响应。虽然采用3种支座桥梁结构都未能有效避开2类场地卓越振动周期,但铅芯橡胶支座的高阻尼特性有效的吸收了地震能量,减轻了地震响应,具有较强的减震性能,适用于高烈度地区桥梁设计。

长联多跨连续梁桥非线性地震响应分析

连续梁桥以其结构刚度大、变形小、整体性能好等优点,在我国的城市和公路桥梁中分布极为广泛.橡胶支座隔震技术作为一种成熟的结构被动控制技术,已广泛应用于连续梁桥抗震设计中.长联多跨连续梁桥由于其跨数多、单联长度长,地震响应较一般连续梁桥明显,且其所需支座数量众多,选取抗震性能好且价格适中的橡胶支座是该桥型设计的重要工作之一.以漳河特大桥第二联为工程背景,采用普通板式橡胶支座代替原设计的HDR系列高阻尼隔震橡胶支座,利用有限元软件Midas/Civil开展了桥梁非线性地震时程分析.结果表明,桥梁墩高的变化会引起全桥刚度分布不均衡,造成地震惯性力在纵桥向分配不均,桥墩越矮所受地震惯性力越大;桥梁刚度对横桥向地震惯性力的分配影响不大;采用普通板式橡胶支座的长联多跨连续梁桥抗震性能可以满足规范要求.