实时往复大变形下铅芯橡胶隔震支座力学性能试验研究

针对铅芯橡胶隔震支座在大变形多次实时往复荷载下力学性能退化问题,采用足尺铅芯橡胶隔震支座,通过高速压剪试验设备,对铅芯橡胶隔震支座进行了基本竖向力学性能试验、基本水平力学性能试验、多次不同大变形下实时加载水平力学性能试验,试验结果显示:铅芯橡胶隔震支座在实时往复多次大变形下,随着加载圈数的增加,隔震支座屈服力急剧下降,支座耗能能力降低,到试验结束时屈服力平均下降46.1%,加载圈数对屈服后刚度影响相对较小;实时往复大变形下测得的铅芯橡胶隔震支座屈服力在第2圈以后均小于采用国家标准试验方法得到的屈服力,试验结束时屈服力小于国家标准测到屈服力的43.8%,国家标准试验方法测得的屈服力与实际地震下铅芯橡胶隔震支座的屈服力相比偏小;铅芯橡胶隔震支座实时多次往复变形对其竖向刚度基本没有影响;铅芯橡胶隔震支座在实时往复大变形试验时其力学性能退化,静置一段时间后,其性能基本又恢复到实时往复大变形试验前的状态。

变摩擦摆隔震支座力学性能研究

通过等效摩擦系数的推导得到了变摩擦摆隔震支座(VFPS)的滞回性能,进而从理论上证明了VFPS具备自适应性。以理论结果为依据,采用PET高性能材料与精密加工工艺成功研制出了这一新型变摩擦摆隔震支座,并对其开展了系统的试验研究。通过二次曲线拟合得到了VFPS每一位移处的水平刚度,并结合试验得到的滞回曲线给出了支座自适应性评估指标β,且宜以β≥0.2作为评估标准。采用参数识别得到了各工况下PET的摩擦系数,其值受接触面粗糙度、加载速度及竖向荷载的影响,且PET宜在面压40MPa时使用,VFPS测试更宜采用三角波加载。以上理论与试验结果表明,VFPS在一定的加载条件下表现出明显的自适应性,其随竖向荷载及加载速度的增加而更加明显,因而VFPS适宜应对不同水准地震作用的考验。

高烈度地震区铁路连续梁桥摩擦摆支座和黏滞阻尼器减隔震方案研究

为研究高烈度地震区连续梁桥在地震作用下的结构响应状况,建立一联跨度为(60 m+100 m+60 m)的混凝土连续梁桥有限元模型,选取三条人工拟合地震波,开展桥梁不使用减隔震方案和使用减隔震方案两种情况下的动力响应时程分析,对桥梁罕遇地震作用下结构响应幅值进行比较,结果表明摩擦摆支座和黏滞阻尼器组合减隔震方案可使结构内力响应降低,可将墩梁相对位移控制在预设范围以内,地震响应优于不使用减隔震方案的情况,综合减隔震效果明显.考虑摩擦摆支座在桥梁中的作用,针对摩擦摆支座中摩擦副的工作状态进行了抗压、磨耗、耐温,以及水平滞回性能试验,证明摩擦摆支座耐磨材料适用于实际工程.

桥梁用高强锚杆组件的设计与试验

对桥梁用高强锚杆组件进行设计研究,提供了一种高强锚杆组件的结构设计思路及锚固方案,完成了高强锚杆、球面螺母、球面垫片、止退螺母的结构设计与强度校核;结合工程应用需求,完成了设计载荷为1500 kN、1200 kN、800 kN高强锚杆组件的设计计算,形成了M85、M76、M64等高强锚杆尺寸系列。经分级张拉锚固工艺进行静载试验验证,所设计的高强锚杆组件满足设计及使用要求。

嵌入式导向板在桥梁支座中的应用

针对球型钢支座大吨位大水平力要求,对现有常规支座关键结构进行有限元分析对比,优化球型钢支座结构形式,对单向型支座上支座板导向板采用嵌入式配合面配合,并用螺栓进行连接固定,以解决上支座板的加工难度和提高材料的利用率,避免了常规支座设计中大型支座零部件对钢材厚度的依耐性。

桥梁支座用球面不锈钢成形缺陷分析及工艺优化

对桥梁支座用球面不锈钢成形工艺进行研究,介绍了球面不锈钢的结构特征及典型成形工艺,分析了成形过程中起皱、鼓包、开裂、轮廓度超差、表面质量缺陷等问题产生的原因,提出了优化球面不锈钢结构尺寸、合理选择冲压材料、设置压边装置、优化凸模圆角半径及凸、凹模间隙、控制球径公差、合理润滑等工艺优化措施,为减少球面不锈钢成形缺陷、提高成形质量提供可行性建议。

桥梁支座用球面不锈钢板的成形模具设计

对桥梁支座用球面不锈钢板成形技术进行研究,分析了球面不锈钢板的结构特征及成形工艺,研究了拉深、胀形复合成形过程中起皱和拉裂的平衡控制规律;分析了拉深系数等影响成形的关键工艺参数,设计了一种刚性压边装置,完成了压边力、压力机吨位、凸凹模圆角半径及间隙的计算,结合需求设计了一种球面不锈钢板成形模具。结果表明:凸模直径达到Φ2200 mm的球面不锈钢板成形模具,经过试模修正,所压制成形的12件球面不锈钢板平均轮廓度为1.78 mm,轮廓度最大差值可控制在1 mm之内,成形质量稳定,与支座钢件球面配合压紧后,轮廓度小于0.6 mm,满足标准及设计要求。