小型铅芯橡胶支座剪切性能试验研究

通过对小型铅芯橡胶支座(LRB)进行剪切试验,研究了支座剪应变、压应力和加载频率对支座等效水平刚度、屈服后刚度、屈服力和等效阻尼比的影响。结果表明:随着剪应变的增大,支座的等效水平刚度和屈服后刚度减小,屈服力增大,等效阻尼比呈线性减小;随着竖向压应力的增大,支座的等效水平刚度减小,屈服后刚度呈线性减小,屈服力和等效阻尼比呈线性增大;加载频率对支座的剪切性能基本没有影响,可以忽略;100%剪应变以内,施加的剪应变和压应力没有对隔震支座造成损伤;剪应变超过100%的大变形和大压应力会使支座进入塑性,造成支座部分永久性损伤。建议根据振动台试验的工况顺序及支座在振动台试验的最大实际变形设计拟静力试验的工况。提出日本规范等效水平刚度计算公式的修正系数,并与振动台试验实测值进行对照,证明了修正后的计算公式计算精度有所提高。

中小跨径梁桥中组合橡胶支座的减隔震性能分析

地震作用下,中小跨径梁桥所用板式橡胶支座易出现滑动,使墩梁的位移偏大,而组合橡胶支座的耗能能力及位移能力相对高。采用拟静力试验及有限元分析探讨了组合橡胶支座、板式橡胶支座各工况下的地震响应,结果表明:中小跨径梁桥采用组合橡胶支座能够有效防止支座滑动,显著降低了桥墩弯矩与支座位移。

振动台试验用小尺寸普通叠层橡胶支座性能试验研究

为研究振动台模型试验用小尺寸普通叠层橡胶支座力学性能,设计完成静力试验和振动台试验,分析加载频率、剪应变、压应力以及振动台模拟不同地震动对小尺寸普通叠层橡胶支座水平等效刚度和等效阻尼比的影响。试验数据表明,静力试验下,加载频率在0.02~0.3Hz内变化时,对支座性能影响较小;剪应变由10%增大至250%,水平等效刚度减小,等效阻尼比先降低后趋于基本稳定,剪应变大于100%后,支座性能会发生改变;压应力由0.5σ0增大至2.5σ0,小尺寸普通叠层橡胶支座水平等效刚度呈减小趋势,等效阻尼比呈增大趋势且幅度较大;动力试验下,在弹性范围内,支座水平等效刚度和等效阻尼比随剪应变的增大线性下降,与静力试验数据结果有一定差异,说明直接使用静力试验的数据结果来预估实际小尺寸支座的性能是不准确的。

中等烈度区矮墩小箱梁桥的减震体系研究

中小跨度小箱梁桥普遍采用板式橡胶支座,即使在中等烈度区,当墩高较矮时,地震下主梁与支座间也容易发生滑移,落梁风险较大。以中等烈度区一座4×30m连续小箱梁桥为工程背景,建立常规板式橡胶支座支承体系的桥梁有限元模型,采用非线性动力时程分析方法,进行地震响应分析,提出了板式橡胶支座(允许滑移)+钢阻尼器的组合减震体系,并对其减震效果进行了分析。结果表明:板式橡胶支座+钢阻尼器的组合减震体系可以有效控制主梁纵横向位移,在一定程度上减小下部结构地震内力。

橡胶支座水平剪切弹塑性力学性能试验研究

通过对铅芯橡胶支座剪切弹塑性力学性能试验,发现铅芯橡胶支座的滞回曲线与加载时程密切相关,在同一水平应变下,水平剪切刚度随加载次数的增多有所减小,最后趋于稳定;在不同应变下,水平剪切刚度随应变的增大而减小.试验还表明铅芯橡胶支座不仅在大应变存在着小应变滞回特性,而且在小应变也存在着小应变滞回特性.

小型叠层橡胶支座的剪切性能试验研究

振动台隔震试验多采用小型叠层橡胶支座,通过试验对剪应变、压应力、加载频率、加载次数对橡胶支座剪切性能的影响进行研究。结果表明:(1)剪应变的变化对支座剪切性能的影响较大,随着剪应变增大,剪切刚度呈减小趋势,根据试验结果,给出了设计压应力下剪切刚度规范计算公式随剪应变变化的修正系数;(2)支座压应力较大时,剪切刚度会有较小幅度下降,同时给出了100%剪应变情况下,剪切刚度规范计算公式随压应变变化的修正系数计算公式;(3)加载频率与加载次数对剪切刚度影响较小。

粘滞阻尼器对中小跨径梁桥横向抗震性能影响

针对地震作用下中小跨径梁桥的震害特征,使用粘滞阻尼器作为横向限位装置来提升中小跨径梁桥的抗震性能.以一座常见的3 m×20 m混凝土连续梁桥为例,通过OpenSees软件来建立有限元模型,利用时程分析法分析了粘滞阻尼器对中小跨径梁桥横向抗震性能的影响.结果表明:粘滞阻尼器能够有效提升中小跨径梁桥的横向抗震性能;不同粘滞阻尼器参数对结构响应的影响很大,针对本文实例建议将阻尼指数设置为0.8,阻尼系数设置为3000 kN·s/m.

铅芯橡胶支座对桥梁地震响应影响及分析

以姚村互通晋白线分离立交桥4×25 m连续小箱梁为例,在相同条件和地震波情况下,分别采用板式橡胶支座和铅芯橡胶支座进行减震分析。经过时程结果分析比较,桥梁设置铅芯支座相比板式支座延长了桥梁结构自振周期、减小了主梁和桥墩墩顶位移,大幅度减小了桥梁墩底弯矩,起到了良好的减震效果。同时对铅芯橡胶支座的滞回曲线及耗能机理进行一定的分析和探究。

适用于中小跨径梁桥的组合橡胶支座减震性能

中小跨径梁桥常用的板式橡胶支座位移能力不足,地震中容易发生支座滑动,导致墩梁相对位移过大。为此提出一种新型组合橡胶支座,支座截面由叠层区和滑动区组成,支座内部能够发生滑动从而减小水平刚度、提高位移能力并耗散地震能量。对6块支座试样开展了拟静力试验探究压力、胶料性能、滑动区刚度占比的影响,并选择典型简支梁桥进行有限元分析,对比了组合橡胶支座和板式橡胶支座的地震响应。结果表明,组合橡胶支座等效刚度小、位移和耗能能力强,能够避免支座滑动,并显著减小支座位移和桥墩弯矩。

小尺寸铅芯橡胶支座力学性能试验研究

小尺寸铅芯橡胶支座因其优越的性能被广泛应用于设备设施隔震(振)需求,也常用于隔震结构缩尺模型试验中。定量把控小尺寸铅芯橡胶支座的力学性能是准确、定量评估隔震(振)结构动力响应的重要保证。然而,由于小尺寸铅芯橡胶支座的尺寸、形状系数等参数超出现行规范限制,其力学性能特性与普通铅芯橡胶支座有所不同,值得深入开展研究。本文设计并制作了4组小尺寸铅芯橡胶支座试件,通过试验研究不同形状系数试件在不同竖向压应力下的力学性能,评估现有理论计算公式适用性,并基于试验提出小尺寸铅芯橡胶支座力学性能的修正公式。研究成果可为定量分析小尺寸铅芯橡胶支座的力学性能,实现支座的精细化设计制作提供参考。

中外中小跨度梁桥合理搭接长度比较

针对我国普遍采用板式橡胶支座的中小跨度梁桥,侧重阐述考虑支座的滑动对位移规律的影响。基于某两跨连续梁桥,研究不同参数时的搭接长度变化,并将各国规范计算搭接长度结果进行比较。结果表明:我国现有规范中搭接长度考虑因素简单,按规范计算搭接长度偏大;地面加速度峰值、场地类型、墩高变化对地震反应的搭接长度有重要影响;同时考虑桥梁重要性不同,搭接长度的设计也应有所差别。

板式橡胶支座施工安装的监理控制要点

介绍了板式橡胶支座的使用现状,从监理工程师现场质量控制方面,对支座施工安装各个环节控制要点和验收注意事项进行了论述,以提高板式橡胶支座施工安装的质量,从而保证橡胶支座的使用性能及寿命。

考虑边界非线性的高震区小箱梁桥地震响应分析

在考虑边界非线性及材料非线性的基础上,采用时程法分析了不同墩高形式下水平力分散型、高阻尼、铅芯橡胶及摩擦摆4种支座对小箱梁结构受力的影响。结果表明,铅芯橡胶与摩擦摆式减隔震支座能够有效降低地震作用下结构的纵横向响应。所得结论可为同类高震区桥梁设计提供参考。

中小桥梁狭小空间下橡胶支座更换技术决策体系研究与应用

不同的桥型和不同的支撑体系,将来面临的支座更换作业环境条件可能不一样,这有可能会影响后期橡胶支座更换方法的选择,本文在总结中小桥梁狭小空间更换方法即增设牛腿法、体外支撑法、局部凿除盖梁法优缺点和适用条件的基础上,研究了中小桥梁狭小空间下橡胶支座更换方法决策体系,并进行了实体工程应用,以期为类似工程提供参考。

挡块对连续梁桥板式橡胶支座隔震效果的影响研究

文章以某不同墩高布置的典型桥例为背景,建立了考虑板式橡胶支座的双线性本构和钢筋混凝土挡块本构的非线性三维分析模型,并采用参数法分析了挡块强度对板式橡胶支座的变形、主梁横向位移和挡块性能的影响,得出挡块能有效限制主梁横向位移,且能不同程度地降低支座的横向变形;不同墩高由于其刚度及受力不同,因此对挡块强度的需求也不同。

不同挡块形式对中小跨径梁桥横向抗震性能的影响

针对我国汶川地震中小跨径梁桥的典型震害特征,提出一种新型摩擦型挡块代替常规混凝土挡块作为桥梁横向限位装置;然后以一座三跨连续梁桥为例,在考虑板式橡胶支座滑动、挡块非线性等力学因素的基础上,对分别采用常规混凝土挡块和摩擦型挡块时结构的横向地震反应特点进行了分析计算。结果表明,与常规混凝土挡块相比,摩擦型挡块通过自身的摩擦滞回耗能可以有效地降低结构的地震响应,大大改善结构的抗震性能。