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    橡膠墊和橡膠支座的減震效果比較

       發表時間:2020-09-04

           對于鐵路梁式橋,尤其是多孔簡支梁橋,地震造成的損壞主要是橋墩損壞和墩頂位移過大引起的落粱。因為梁式橋上部結構自身具有較高的抗震性能,故應重點考慮其下部結構的地震呼應。

           在強震效果下,對一般的梁式橋來說,其地震呼應根本上體現為單墩獨立振蕩,而相鄰跨的影響較小”。為考慮不同支座模型對簡支梁橋動力呼應的影響,本文選用考慮墩一支座一梁體共同效果的單墩計算模型,在強震效果下,墩底受拉區混凝土將很快進入開裂階段,所以在實際的非線性動力分析中考慮截面的開裂效應,按截面開裂后的剛度進行分析。

           為了比較橡膠墊和橡膠支座相對于鋼支座的減震效果,本文對選用上述3種支座的鐵路簡支梁橋簡化模型的地震反響進行了計算分析,在計算分析中,鋼支座選用鉸接模擬,橡膠支座用線性繃簧模擬,橡膠墊用水平非線性繃簧擬,橋墩塑性鉸用滾動非線性繃簧模擬。其他參數如下,橋墩為高12m的3m×15m矩形柱,抗彎慣性矩為O.6309m4,橋臺為剛性,橋墩與地基剛性銜接;梁體重222.74t;混凝土的彈性模量為32GN/m2,橋墩的屈從彎矩為13482.58kN/m;輸入為南北重量ElCentm波,加速度峰值按8度選??;橡膠墊的屈從力為109.143kN,初始剛度為35139.279kN/m,屈從比為10(初始屈從剛度和屈從后剛度之比值而/尬);橡膠支座的剛度取為橡膠墊的屈從后剛度;減震率定義為減隔震橋梁墩頂的大位移和非減隔震橋梁墩頂大位移之差與非減隔震橋梁墩頂大位移之比。

           相比較而言,橡膠墊既能有效地減小橋墩的內力,又能夠有效地操控梁體和墩、臺之間的相對位移,合理分配地震力,這充分體現了橡膠墊的阻尼特性和耗能才能。由此可見,支座盡管能夠延伸結構的周期,阻隔上部結構和下部結構的振蕩。相對鉛芯支座而言,它無法操控梁體的位移,其自身變位也達到了不行承受的程度。這主要是因為橡膠支座的阻尼很低,且剛度不隨變位改變,很簡單和地震波中的相同周期的頻譜成分發生共振之故。橡膠墊盡管初始剛度較大,但是在強烈地震效果下它將發生屈從,剛度下降急劇,發生很大的滯回阻尼,然后改變了橋梁結構的動力特性,耗散了振蕩能量,避免了上部結構共振的發生,減小了墩頂位移,使梁體的位移操控在能夠承受的范圍。

     


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