功能分离式桥梁减震支座

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1、万方数据第25卷第1期长安大学学报(自然科学版)V。1．25N。．I2005年1月JournalofChang’anUniversity(NaturalScienceEdition)Jan·2005文章编号：1671—8879(2005)01—0033—04功能分离式桥梁减震支座薛晓锋，胡兆同，刘健新(长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，陕西西安710064)摘要：针对普通桥梁减震支座存在肥大和振动问题，提出一种滑板橡胶支座+高阻尼橡胶阻尼器功能分离式减震支座。运用理论推导和试验的方法，得到了功能分离式减震支座的激励频率

2、、剪应变幅值表达的等价刚度和等价阻尼比的计算分析式。采用专用的桥梁非线性动力计算程序，对一座四跨连粱在不同支座支承、不同设计条件下的地震动力反应进行计算比较。结果表明，功能分离式减震支座的应用，可以使桥梁的减震效果提高30％以上。关键词：桥梁工程；功能分离式减震支座；工作机理；特征参数中图分类号：U443．361文献标识码：AIntegratedisolationbearingofbridgeXUEXiao—feng，HUZhao—tong，LIUJian-xin(KeyLaboratoryforBridgeandTun

3、nelofShaanxiProvince，Chang’anUniversity，Xi’an710064，China)Abstract：Aimedattheproblemsoffatandvibrationthatfacedwithcommonisolationbearings，thispaperputsforwardanintegratedisolationbearingthatispolysaccharidesslidingrubberbear—ing+highdampingrubberdamper．Theoryded

4、uctionandtestareadoptedtobringforwardthee—quivalentstiffnessandequivalentdampinggene’Scalculationformulathatisdispictedbyfrequencyandsheafingamplitude．A4一spancontinuousbeambridgeisalsoanalyzedwithaspecialNonlinearDynamicAnalysisProgramunder4variousbearingsand4var

5、iousdesignconditions．Theresultsindicatethattheintegratedisolationbearingcanimprovetheisolationeffectbymorethan30％．Keywords：bridgeengineering；integratedisolationbearing；workingmechanism；characteristicparameter0引言桥梁减隔震的基本思想是在上部结构与下部结构之间设置隔震层，使桥梁的一阶固有周期延长，避开地震时地面运动输

6、入桥梁的卓越周期，从而使桥梁结构所承受的地震作用大大减小，这就要求隔震层具有较小的水平刚度。但随着隔震层水平刚度的减小，水平位移通常要增大，为了满足较大的变形能力，隔震支座就要做的很肥大。从而导致设计、施工收稿日期：2003—09—12作者简介：薛晓锋(1976一)，女，河南许昌人，长安大学博士研究生．和造价等方面的问题及因常时荷载作用引起的交通振动问题。因此，开发一种既能满足支座减震功能要求，又不加大橡胶支座的新型减震支座——功能分离型减震支座是很重要的。这种支座1995年在日本兵库南部发生地震后，得到了比较多的研究、

7、试验。中国在这一方面所做的研究还较少[1'2]。为此，本文提出了一种滑板橡胶支座+高阻尼橡胶的阻尼器功能分离式减震支座。万方数据34长安大学学报(自然科学版)2005血1工作机理功能分离式减震支座的构造简图见图1。装置中的承重板采用聚四氟乙烯滑板橡胶支座，缓冲块采用高阻尼橡胶的剪切型阻尼器。常时荷载或地震荷载作用时，滑板和高阻尼橡胶的阻尼器的功能见图2。承缓主粱冲块反力壁塞板—卜I／＼／＼图1功能分离式减震支座承重摩擦耗能地震时提供恢复力抗常时微动滞回耗能图2滑板+高阻尼橡胶功能分离式减震支座的功能2功能分离式减震支座特

8、征参数的计算2．1等价刚度的计算分离式减震支座装置中，就变形后的复位能力来说，滑板和高阻尼橡胶的作用相当于并联的2个弹簧单元。组合装置的等效剪切刚度相当于两者之和。因为滑板橡胶支座滑移发生后没有自复位功能，所以水平刚度为0。功能分离式减震支座的等效剪切刚度一高阻尼橡胶的等效剪切刚度[3]。2．2等价阻尼比的计算滑板橡