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1、第3期學術專論鉛芯橡膠支座隔震效果分析江海波廖蜀樵(鐵道第一勘察設計院上海研發(fā)中心,200435,上海//第一作者,工程師)摘要鉛芯橡膠支座有較高的初始剛度,又能允許較大的基礎和橋面剛度的橋梁的支座位移反應時程和支座變形,可以提高橋梁抗震性能。通過模擬鉛芯橡膠支座的滯剪力反應時程,以及基礎底的剪力反應時程和彎矩回性能,把支座和橋梁當作一個整體考慮,進行非線性時程反應時程,來說明鉛芯橡膠支座的隔震作用。計算。分析了鉛芯支座的抗震效果,比較了鉛芯支座在不同的橋面剛度和不同基礎剛度下的抗震效果。1工程概況關鍵
2、詞橋梁,鉛芯橡膠支座,滯回曲線,時程分析分析對象為4孔32m的預應力混凝土梁橋;每+中圖分類號U442.555孔梁的質量m=3.47×10kg,作剛性梁處理,取彈性10模量E=3.2×10Pa;兩端為橋臺,中間3個橋墩。AnalysisonSeismicReductionofLead2RubberBearings橋墩高度10m,為圓形等截面橋墩,直徑為D=3.0JiangHaibo,LiaoShuqiao10AbstractLead2RubberBearingshaveahigheroriginalst
3、iffnessm,墩的彈性模量E=2.8×10Pa,體積質量γ=3andcanbeeasilydistorted,thatwillhelptopromotetheanti2earth22300kg/m。計算模型如圖1所示。quakefunctionofbridges.Thispaperanalysestheeffectivenessof隔震裝置在支座處設置。支座高0.22m,全部seismicreductionofthebridgeequippedwithlead-rubberbear2采用Φ500鉛芯
4、橡膠支座。每孔梁4個支座,支座ings,simulatesthequalityofitsdelayedcircle2curve,makesannon上端用螺栓與梁底相連。支座的滯回曲線可以簡化-lineartime2historyresponsecalculation,andfinallycomparesthe[1]為雙直線的特性(見圖2)。由于它有很好的初始thesurfacestiffnessandthefoundationalstiffnessofbridges.剛度,能很好地滿足列車運營中水平剛
5、度的要求。Keywordsbridge,Lead2RubberBearings,delayedcircle2計算中利用大型有限元軟件ANSYS中的Combin39curve,time2historyresponseanalysis.單元來模擬支座的滯回性能。First2author′saddressShanghaiTechnologyR&DCenter,TheFirstRailwaysSurveyandDesignInstitute,200435,Shanghai,China地震加速度的時程采用美國19
6、33年3月10日鉛芯橡膠支座有很大的滯回性能以及在地震作記錄的LongBeachEarthquake.CA地震加速度,其最2用下產生很大的變形,可以減少整個結構體系的剛大值為63.6cm/s。把其幅值擴大10倍(其它如頻度,加長振動周期,從而避開卓越周期處的強烈地面率等不變),可以折算為9度罕遇地震相當的最大加2震動,同時又可耗散地震輸入結構的能量,保證建筑速度636cm/s。其加速度值在前10s很大,后面就物安全,比傳統(tǒng)的抗震設計經濟得多。由于鉛有很小了,所以計算其它地震最大作用值可取前20s。[2]
7、好的再結晶恢復其力學性能,可以加載3400周塑考慮橋面有縱向彈性連接的作用,取橋面剛性變形,其性能不會發(fā)生明顯變化。因此鉛芯橡膠度系數K橋面=25000kN/m計算,另取K橋面=10作為橋梁隔震有很大的應用空間。本文比較了不同kN/m計算作為比較。圖1橋梁計算模型圖·35·城市軌道交通研究2005年4πD67.824×10kN·m/rad,墩身的截面二次矩I==64473.98m,E=2.8×10kPa,支座的初始剛度為K支座=66kN/m。單位作用力作用于墩頂時(設F=1kN),墩頂位移為:-6∑δi
8、=δp+δφ+δh+δz=22.48×10m式中,F為作用于支座頂面的縱向水平力;δp為由于墩身彎曲引起的墩頂位移;δφ為由于基礎傾斜引起的墩頂位移;δh為由于基礎平移引起的墩頂位圖2鉛芯橡膠支座的滯回曲線移;δz為由于橡膠支座剪切變形引起的支座頂面的地基情況如下:基礎采用樁基礎,取軌道交通1位移。號線某一橋墩樁基布置形式。軟弱地基時,橋梁基F5墩頂的水平剛度為K墩頂==445kN/cm>礎水平剛度K11=3.276×10kN/m,橋梁基礎
