超高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的应用
桥梁橡胶支座的主要作用
桥梁橡胶支座的主要作用
桥梁橡胶支座是由多层橡胶片与薄钢板硫化、粘合而成,它有足够的竖向钢度,能将上部构造的反力可靠的传递给墩台;有良好的弹性,以适应梁端的转动,又有教大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
桥梁橡胶支座不仅技术性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点.因而在桥梁界颇受欢迎,被广泛使用。
橡胶支座是桥跨结构的支撑部分。
其作用是将桥跨结构上的荷载通过支座传递给墩台。
支座的作用主要表现在一下三个方面。
1、使反力明确地作用到墩台的指定位置，并将集中反力扩散到一个足够大的面积上，以保证墩台工作的安全可靠；
2、保证桥跨结构在支点按计算图式所规定的条件变形；
3、保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定，不至滑落。
桥梁橡胶支座的分类：
圆板式橡胶支座
矩形板式橡胶支座
圆形四氟板式橡胶支座GYZF4
矩形四氟板式橡胶支座GJZF4
球冠型板式橡胶支座
盆式橡胶支座
桥梁橡胶支座的适用范围
1、普通桥梁橡胶支座适用于跨度小于三十m、位移量较小的桥梁.不同的平面形状适用于不同的桥跨结构,正交桥梁用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座.
2、四氟板式桥梁橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量桥梁.它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑块.矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用非别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同。
桥梁高阻尼隔震橡胶支座安装螺栓施工工法
工法申报资料现浇桥梁高阻尼隔震橡胶支座螺栓可调施工工法XX公司二O一六年现浇桥梁高阻尼隔震橡胶支座螺栓可调安装施工工法工法内容材料目录1.前言 (6)2.工法特点 (6)3.适用范围 (12)4.工艺原理 (6)5.施工工艺流程及操作要点 (13)6.材料与设备 (17)7.质量控制 (18)8.安全措施 (20)9.环保措施 (20)10.效益分析 (20)11.应用实例 (21)现浇桥梁高阻尼隔震橡胶支座螺栓可调安装施工工法X公司1.前言近年来，我国广泛采用桥梁隔震技术，将隔震支座安放在桥梁墩台和上部结构之间，利用隔震支座减弱上部结构动力响应，达到保护桥梁主体结构的目的。
高阻尼隔震橡胶支座以其优良的消能减震性能在桥梁工程中得到日益广泛的运用。
但现有的施工流程繁冗复杂，需要后期灌浆，且难以精确控制支座的安装高程和坡度。
进一步改进高阻尼隔震橡胶支座安装施工工艺、简化施工流程和提高施工质量的需求日益迫切。
本工法针对现浇混凝土桥梁高阻尼隔震橡胶支座的施工安装工艺，在垫石浇筑前设置下预埋钢板，通过焊接在墩台插筋上的调位螺栓组定位调节下预埋钢板的高程和坡度，并在下预埋钢板中心开孔，便于混凝土的浇筑，并以螺栓连接的槽钢和角钢形成垫石的模板支护体系，再采用高强锚固螺栓安装支座的方式保证支座与桥梁上、下部结构连接准确稳固，能够有效发挥支座的优良力学性能，避免了支座移位或脱空，尤其在弯斜坡桥梁中具有更高的使用价值。
经过在多个实际工程项目中应用、总结和凝练后，形成了施工速度快、质量高而且绿色环保的现浇桥梁高阻尼隔震橡胶支座螺栓可调施工工法。
2.工法特点2.1消能减震性能好。
高阻尼隔震橡胶支座同时具有竖向承载力、水平恢复力和耗能能力，支座滞回曲线饱满，耗能显著。
2.2施工流程简便。
本工法通过下预埋钢板的精确定位和坡度调节即可达到支座定位调节的目的，同时省去了灌浆工艺，流程简便易操作；在下预埋钢板中心开圆孔便于混凝土的浇筑和振捣；支承垫石浇筑标高与下预埋钢板上表面齐平便于控制垫石混凝土浇筑高度。
建筑工程中隔震橡胶支座施工技术的应用
建筑工程中隔震橡胶支座施工技术的应用摘要：近年来，中国经常发生地震灾害，不仅造成巨大的经济损失，而且人员伤亡惨重。
通过应用隔震橡胶支座施工技术，可以在很大程度上强化建筑工程抗震性能，从而为建筑工程安全以及广大群众生命安全与财产安全提供重要保障。
基于此，在本文中分析了隔震橡胶支座的隔震原理与特性，并探究了建筑工程中隔震橡胶支座施工技术的应用。
关键词：建筑工程；隔震橡胶支座；施工技术；应用引言：针对地震而言，这一自然灾害具有极大危害性，并且其特征鲜明，不仅相对随机，而且其破坏性较大。
主要地震发生，势必造成极其严重的损害。
对于人类而言，建筑极其重要，是我们赖以生存的住所，建筑设计师因为长时间抗震日益累积经验，构建出一系列建筑工程，并且具有较强抗震性能，不断改进与完善对抗地震的理论。
当前，各种先进抗震技术应运而生，而基础隔震技术也是其中一种，在此项技术中，隔震橡胶支座占据重要位置，是其高新技术产品[1]。
一、建筑工程中隔震橡胶支座的概述1.隔震橡胶支座的隔震原理隔震橡胶支座技术的隔震原理为：在建筑工程建设过程中，隔震橡胶支座的安装极其重要，可以使自振周期得以延长，从而以上部结构为对象，减小其受到地震的作用。
一般而言，在建筑底部位置，做好隔震橡胶支座的安装工作，由此可以使其形成一个保持水平且具有较强柔性的隔震层，通过这一隔震层的应用消耗与吸收地震能量，在此基础上以地震能量为对象，减轻甚至阻止其向上传递，进而减轻损坏上部结构的效果。
在建筑工程中，通过应用隔震橡胶支座，不仅有利于建筑结构，使其更加安全与完整，还能够在地震发生时防止损坏非结构部件[2]。
2.隔震橡胶支座的特性（1）剪切特性这一特性的表现是，在各种工程概况之下，以水平等效刚度变化为对象，它与剪力应变以及本体温度等密切相关，在设计压应力呈现逐渐增大趋势的条件下，剪应变会有所减小。
而在剪应变不断增大的同时，水平刚度会相对下降，并且剪应力在加载频率不断增大时相应增大。
橡胶支座在桥梁结构中的应用和研究
橡胶支座在桥梁结构中的应用和研究第一章引言橡胶支座作为一种新型桥梁支座，在桥梁结构中得到了广泛的应用。
这种支座具有较强的承载能力、优异的缓震效果和超长的使用寿命。
在建设高速公路、大桥等重要工程中，橡胶支座扮演着非常重要的角色，它可以有效地减少交通噪音和震动，提高桥梁的安全性和可靠性。
本文将介绍橡胶支座的结构特点、应用领域、设计原理和研究进展等方面的内容。
第二章橡胶支座的结构特点橡胶支座由上下两部分组成，上部为钢板，下部为橡胶垫片。
钢板与橡胶垫片通过黏结连接固定在一起，其间通过钢板与橡胶的协同作用承担桥梁的荷载。
橡胶支座的特点主要有以下几点：（1）具有较强的承载能力。
橡胶支座不仅能够根据桥梁的荷载大小和分布形式来确定其最佳支座布置形式，还能够通过优化设计实现更加均匀的力传递。
（2）具有优异的缓震效果。
橡胶支座的减震效果主要表现在其弹性模量较小，能够有效地吸收来自桥面的震动和荷载，从而减少桥梁上的振动。
（3）具有超长的使用寿命。
由于橡胶支座采用优质的橡胶材料，其具有优异的耐磨性和防老化性能，因此使用寿命较长。
第三章橡胶支座的应用领域橡胶支座在桥梁结构中得到广泛的应用，主要应用领域包括高速公路桥梁、高架桥、铁路桥梁、城市轨道交通桥梁等。
其主要功能是承受桥梁的荷载和缓解来自桥面的震动和噪声。
在现代城市中，随着交通工具的不断发展，橡胶支座作为桥梁支座的重要基础设施，将继续得到广泛的应用和研究。
第四章橡胶支座的设计原理橡胶支座的设计需要考虑多个因素，包括荷载、温度、湿度和环境等。
其设计原理主要包括以下几个方面：（1）荷载计算。
根据桥梁荷载的分布形式和大小，确定支座的数量、类型和布置形式，并计算支座的承载能力，以保证桥梁的稳定性和安全性。
（2）温度效应。
橡胶支座的温度效应主要表现在橡胶垫片的变形和弹性模量的变化上。
通过有效控制橡胶材料的配方和强度，可以实现橡胶支座的稳定性和可靠性。
（3）湿度与环境。
橡胶支座的使用环境可能会受到水分、化学物质等的影响，必须针对不同情况采用不同的材料和设计措施，以保证橡胶支座的耐久性。
桥梁用高阻尼HNBR隔震支座的设计
摘要 ：介绍了桥梁用高阻尼氢化丁腈隔震支座的原理、结构、模具、配方、工艺设计和产品性能。产品设计成叠加结构，模
具设计成三开形式，主体橡胶选用高阻尼氢化丁腈，配合剂选择吸收能量大的原材料。产品具有耐高低温、耐臭氧、耐屈挠、高
阻尼的特点。使用 10 年性能不变，设计使用寿命 70 年其性能仅下降 3%，达到国外同类产品水平。
4 配方设计
试验表明动载荷作用下，阻尼特性显著影响结构 的 响 应 程 度。 产 生 阻 尼 的 主 要 因 素 ：空 气 阻 尼、 材 料 阻尼、连接部位阻尼 [2] 。橡胶是最常用的阻尼粘弹性 材料。橡胶包覆金属板后可以减弱金属弯曲震动的强 度。叠层橡胶支座是橡胶与金属板一层一层交错贴合 硫化成型的。震动能量从金属板传递到橡胶层，首先 引起橡胶内部分子的摩擦、错动。橡胶阻尼材料强大 的内摩擦、内磨损，足以将震动能量耗损、变成热能 散掉，减弱金属板的弯曲震动，同时缩短金属板受到 激励而震动的时间，起到隔震作用 [3]。
第47卷 第13期
产品与设计
周英志 等·桥梁用高阻尼 HNBR 隔震支座的设计
图 3 回转位移 析。通过对比，可以看出当单层橡胶和叠层橡胶当体 积 相 同 时， 受 力 后 叠 层 橡 胶 有 明 显 的 优 势 ：可 以 支 撑 表 面 上 更 加 强 大 的 压 力、 弹 性 变 形 小、 坚 固 ；水 平 受 力后长久不变形、柔韧性高。
成 半 封 闭 结 构。 这 样 设 计 的 好 处 ：一 方 面 模 具 定 位 精 准，另一方面橡胶在模具内部压力大、均匀，产品尺 寸稳定、余胶边薄节约原料。流胶槽设计在上模板与 中模板靠近产品分型面处，流胶槽设计为 R3。
模 具 粗 糙 度 设 计 ：模 腔 粗 糙 度 Ra=0.4, 配 合 面 粗 糙度 Ra=0.8, 其余表面粗糙度 Ra=1.6。未注倒角设计 为 1×450。模具制作完成后表面镀铬处理，一方面防 止生锈，另一方面为了产品脱模方便、胶料流动均匀 外观缺陷少。由于模具体积比较大，为了开合方便设 计了热板与上模板、下模板的连接装置，实现自动开 合模具。这种模具的好处是半成品成型工序简单、一 次成型预压，然后稍加修理就可以直接硫化。
桥梁用橡胶支座
桥梁用橡胶支座概述桥梁用橡胶支座是一种常见的桥梁支座，用于承受桥梁的荷载并分散到桥墩或墩台上。
橡胶支座由橡胶垫和金属垫组成，能够承受大荷载并具有较好的减震和抗震性能。
本文将介绍桥梁用橡胶支座的结构、性能及其在桥梁工程中的应用。
结构和材料桥梁用橡胶支座的结构一般包括上、下两个金属垫和夹在其中间的橡胶垫。
金属垫一般使用钢板制成，上金属垫为橡胶支座与桥面接触的部分，下金属垫与桥墩或墩台连接。
橡胶垫通常采用高强度橡胶制成，具有较好的负荷承受能力和变形能力。
在选择橡胶材料时，需要考虑其耐久性、抗老化性能、抗O型环裂纹性能等因素。
优质的橡胶材料能够确保橡胶支座在长期使用过程中不受损坏和变形。
性能特点桥梁用橡胶支座具有以下性能特点：•承载能力强：橡胶支座能够承受桥梁的荷载，并将其均匀分散到桥墩或墩台上，保证桥梁的安全运行。
•减震效果好：橡胶支座具有良好的弹性特性，能够有效减缓桥梁荷载的冲击和振动，降低桥梁受力，提高行车的舒适性。
•抗震性能优异：橡胶支座能够在地震发生时吸收和分散地震能量，减轻地震对桥梁造成的破坏，提高桥梁的抗震能力。
•耐久性强：橡胶材料具有较好的耐久性和抗老化性能，能够长时间保持其弹性和承载能力。
•维护方便：橡胶支座安装简便，维护方便，能够快速更换和维修。
应用案例桥梁用橡胶支座在桥梁工程中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用案例：1.高速公路桥梁：高速公路桥梁的橡胶支座承受着大量的车辆荷载和振动荷载，能够有效减少桥梁的震动幅度，提高行车的安全性和舒适性。
2.铁路桥梁：铁路桥梁的橡胶支座能够承受列车的冲击和震动荷载，减轻桥梁的应力，保护桥梁的结构安全。
3.步行桥：步行桥的橡胶支座可以减少人行过程中的震动和振动，提供更加安全和舒适的通行条件。
养护与维修桥梁用橡胶支座的养护与维修对于保持其正常使用和延长其使用寿命至关重要。
以下是一些建议：1.定期检查橡胶垫的损伤和老化情况，及时更换需要维修或更换的橡胶垫。
超高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的应用
超高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的应用摘要：超高阻尼隔震橡胶支座是继铅芯隔震橡胶支座后的一种新型隔震橡胶支座，20世纪90年代在国外兴起，2000年开始在国外进行了实际工程应用，然而在国内，对超高阻尼隔震橡胶支座的应用研究较少。
文章对超高阻尼橡胶支座在西安某桥梁工程应用进行了效果分析研究，并对其生产安装注意事项进行了说明。
关键词：超高阻尼隔震橡胶支座；抗震设计；桥梁前言汶川地震后，国内对桥梁抗震安全格外重视，颁布了新的桥梁抗震规范[1]，对桥梁抗震安全和抗震方法都进行了全面修订，将桥梁按重要等级分别进行抗震安全设计，体现了小震不坏、中震可修、大震不倒的设防思想。
规范中增加了减隔震设计方法及验算要求的内容，将桥梁减隔震技术作为一种抵抗地震技术方案主要方法之一。
国内也已出现多种减隔震技术所需要的减隔震装置[2]。
橡胶支座是一种应用广泛的桥梁支撑，它由加劲钢板和橡胶组成，具备了结构简单、生产要求不高、价格低、安装维护方便的优点而使用最广。
然而普通橡胶支座不满足高烈度震区桥梁的抗震需要。
铅芯隔震橡胶支座由于在橡胶支座中加入了高纯度铅棒，增大了支座的阻尼，其阻尼比可达到0.18甚至更高，具有良好而稳定的耗能能力，在水平剪切变形时的力学模型呈双折线型，是一款效果优良、性能稳定的结构减隔震技术产品，因此在国内外均有大量的工程应用并取得了良好的效果，经受了多次强震考验。
最近20年，国外兴起阻尼比为0.12的高阻尼橡胶支座，现阶段已发展到阻尼比高达或超过0.18的超高阻尼橡胶支座，并且已有具体的工程应用，但公开发表对其性能研究的论文非常少[3]。
1 超高阻尼橡胶支座的力学性能要求超高阻尼橡胶（以下简称支座）是在橡胶中加入助剂而提高了橡胶的阻尼耗能能力，用超高阻尼橡胶生产的超高阻尼橡胶支座，应当满足桥梁支座的基本力学性能要求：即支座等效水平刚度、等效阻尼比的变化率在±30%的范围以内，水平极限变形能力达300%以上[4]。
试析橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用
试析橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用摘要：橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用优势显著，可以减少地震或风等自然灾害带来的结构损伤和人员伤亡，提高建筑物的安全性和稳定性。
通过确定橡胶支座类型和数量，进行基础设计和安装，以实现有效的隔震效果。
基于此，本文首先分析橡胶支座在建筑结构隔震中的应用优势，同时对其应用策略进行研究，以供参考。
关键词：橡胶支座；建筑结构；隔震引言：随着科技的发展，建筑结构隔震技术越来越受到关注。
橡胶支座是其中一种重要的隔震设备，被广泛应用于大型建筑及工程项目中。
因此，在现代建筑设计中，有必要探讨橡胶支座在建筑结构隔震技术中的应用优势以及应用策略，以确保建筑的隔震性能符合要求。
1.橡胶支座在建筑结构隔震中的应用优势橡胶支座是一种常见的建筑结构隔震装置，它与传统的钢筋混凝土支座相比，在一些方面表现出更好的优势。
具体来说，首先，橡胶支座可以有效地减震降噪。
由于橡胶具有非常好的弹性和减振性能，因此在地震或其他振动情况下，橡胶支座可以吸收震动能量，从而减轻地震或其他外力对建筑物的影响，减小噪声污染。
这对于建筑物所在的城市的居民来说具有很大的意义，能够提高居住环境的安全性和舒适度。
其次，橡胶支座可以提高建筑物的抗震性能。
随着科技的发展，人们对建筑物的抗震性能的要求也越来越高。
这就需要建筑工程师采用一些新的抗震技术和装置，其中橡胶支座就是一个比较好的选择。
它能够提高建筑物的抗震性能，降低建筑物在地震或其他振动情况下的位移和变形，从而保护建筑物的结构安全，确保建筑物和人员的安全。
再次，橡胶支座节省空间，不影响美观。
相比传统的钢筋混凝土支座，橡胶支座结构简单、体积小，设计灵活性强，能够充分利用楼板、墙体等空间，从而达到减小空间占有的优势。
此外，橡胶支座安装简单便捷，不会对建筑外观产生影响，使建筑物呈现整齐美观的外观。
最后，橡胶支座使用寿命长，维护成本低。
橡胶支座有较好的耐久性和防腐蚀性，使用寿命一般可达20年以上。
基于高阻尼橡胶支座的连续梁桥抗震性能的比较分析
基于高阻尼橡胶支座的连续梁桥抗震性能的比较分析摘要：经济的不断发展加快了城市化进程，城市化水平越高，地震产生的危害便越大，特别是桥梁这个生命线工程，一旦因地震而遭受破坏，将会给人们带来不可预知的损失，若加重次生灾害，则损失会进一步加大，因此应科学地进行桥梁的抗震性能设计。
本文将从梁桥的抗震设计主要理论出发，阐述当前高阻尼的橡胶支座概况，探究以高阻尼橡胶支座为基础的地震响应比较分析，希望为相关人员提供一些帮助和建议，让连续梁桥具备更好的抗震性能，不断增加使用安全性。
关键词：抗震性能；连续梁桥；橡胶支座引言：自然灾害包括地震、泥石流、海啸、沙尘暴、洪涝等，具有不可抗拒的特点，而桥梁在人们赖以居住的城市中作为交通生命线，这使得桥梁抗震设计一直都是桥梁相关工程的重要研究内容和领域。
我国曾发生过多次大型地震，很多连续梁桥都出现了垮塌、碰撞、落梁等情况，使得灾后重建、抗震救灾等工作遭受巨大阻碍。
由此可见，增强梁桥抗震性能十分重要，因此，研究以高阻尼橡胶支座为基础的地震响应比较分析具有一定现实意义。
一、梁桥的抗震设计主要理论现阶段，国内在桥梁的抗震设计方面没有制定明确的规范，设计人员通常参考公路的抗震设计规范来展开抗震设计。
对连续梁桥进行抗震设计时一般会使用减隔震设计、延性设计、强度设计这三种理论。
第一，连续梁桥以强度设计理论为基础进行抗震设计。
这一理论主要是将梁桥重要构件尺寸增加，以此实现让连续梁桥提升抗震性能这一目的，不过容易浪费材料，有时该理论无法充分满足抗震设计要求。
第二，连续梁桥以延性设计理论为基础进行抗震设计。
这一理论主要是将塑性铰事先设置在桥墩底部等连续梁桥的构件中，借助塑性铰具有的延性来实现连续梁桥减震耗能这一目的，然而，塑性铰的设计较为繁琐、复杂，并且在地震后的修复工作十分困难。
第三，连续梁桥以减隔震设计理论为基础进行抗震设计。
这一理论主要是把减隔震装置安装到连续梁桥中，使其结构的刚度降低、阻尼增加，从而达到减震耗能这一目标。
李建中---阻尼器在桥梁减震中的应用
PLAN
HORIZONTAL OPENING : 2 m
Jacques COMBAULT
谢 谢!
大跨、高墩桥梁抗震设计关键技术
周期延长 加速度谱 阻尼减少 周期 （T） 位移谱
周期延长
阻尼减少 周期 （T）
加速度反应谱
位移反应谱
铅芯橡胶支座
Y Fmax kd+ ku
钢板 橡胶层
橡胶保 护层
ukd-
Qd+ QdFmin
keff u+ X
ku
支座滞回曲线
铅芯
铅芯橡胶支座滞回曲线
铅芯橡胶支座
分层橡胶支座中部插入铅芯而形成的隔震装置。 铅芯：提供地震下的耗能能力和静力荷载下所需刚度(初始剪 切刚度G约130MPa
落梁震害支座滑移脱挡块剪坏伸缩缝破坏相邻联主梁碰撞震害以及桥台开裂震但主梁与下部结构破坏较轻板式橡胶支座在地震作用下因扛滑承载力不足导致主梁滑移支承宽度不足落梁震害主梁位移过大较大的墩梁相对位移伸缩缝破坏挡块破坏确保足够的支承宽度设计必要的约束装置与此同时支座的这种滑动机制也确实有助于减小下部结构的地震响应并在一定程度上保护桥墩以及基础免于较大的地震破坏
桥梁减震耗能技术的应用与发展
同济大学
2014年4月
1 2
背景 典型中小跨桥减隔震技术
3 减隔震支座及其应用 4 大跨度桥梁减震耗能技术
1、背景
近三十年来，国内外地震灾害频发，许多桥梁倒塌或严重损 伤，切断了震区交通生命线，造成了巨大的生命财产损失。
汶川地震
阪神地震
汶川的典型破坏形态包括：落梁震害、支座滑移（脱）、挡 块剪坏、伸缩缝破坏、相邻联主梁碰撞震害以及桥台开裂震 害等。
高阻尼橡胶支座对连续梁桥抗震性能的影响
高阻尼橡胶支座是采用特殊 的橡胶材料配制 ， 其形状与构造和天然橡胶支座相 同。它不仅保持了 叠层 橡胶 支 座 的 良好力 学性 能 ，又具 有较 高 的阻尼 比，在地震 中通过高阻尼橡胶在水平方向的大位移 剪 切变形 及滞 回耗 能 吸收地 震 能量 ， 隔离桥 梁上 、 下
部 结构 的地 震运 动 ， 延 长结 构 自振周期 ， 减 小地 震作 用力 ， 从 而实 现减 隔震 功能 。 高 阻尼橡 胶支 座 的隔震 原 理如 图 ３所示 ， 滞 回 曲线 如 图 ４所示 。
ｌｌｌｌｌＩ １
０ 引 言
地震 是 一种不 可抗 拒 的 自然灾 害 ，桥梁是 城 市 交 通 的生命 线工程 ，桥 梁抗震 问题 历来 都是 桥梁 工 程 研究 领域 的热 点和难 点 问题『 １ ］ 。汶川 地震 中 ， 大 量 的连 续 梁桥 发 生落 梁 、 碰撞 、 垮塌等震害 ， 给抗 震 救
的抗震 设计 值得 关注 。 目前 ，在桥 梁工 程抗 震设计 中通 常采 用 的 ３种 理论 分别 是强 度设计 理论 、延性 设计 理论 和减 隔震 设计 理论 。 其中， 强度 设计 理论 的基本 思想 是通 过增 大桥 梁关 键构 件 的截 面 尺寸 和配筋 达到 提高桥 梁抗 震性 能 的 目的 ， 但造 成 的结果是 材料 的浪 费 ， 而且有
座， 结 构模 型如 图 １ 所 示 。桥 梁标 准宽 度为 ３ ３ ． ５ １ Ｔ Ｉ ， 分为 上 、下行分 离 的两 幅桥 。上 部结 构采用 现 浇箱 梁， 宽翼缘 ， 斜腹 板 ； 下部构 造采 用花 瓶型桥 墩 ， 墩高 为８ ． ５ ～ ３ ８ ． ２ ｍ。桥墩 基础 采用 矩形 墩 和钻孔 灌 注桩 基础， 桩径 １ ． ８ ｍ。地质条 件 为 ： 承 台下 ２ ． ６ ～ ８ ． ５ ｉ ｎ范
高阻尼橡胶隔震支座的力学性能及隔震效果分析研究
图１ 所示 。水 平加 载设 备是 美 国ＭＴ 公 司 提供 的 Ｓ 动 力液压伺 服作动 器 ，此作 动器 由Ｍ Ｓ 司提供 Ｔ公
的ＦｅＴ ｓ Ｇ 控制 系统控 制 。同时ＦｅＴ ｓＧ 控 ｌ ｅｔ Ｔ ｘ ｌｘ ｅｔ Ｔ
制系统 留有外部输 入信号 的接 口，这样拟 动力子
结构实 验 中的数值 子结构 计算程 序和Ｄ Ｐ Ｓ 中控 制
目前 ，美 国 、西 欧和 日本等 国投 入 了大量 的 物力 和财力研 制性能卓越 的新 型高阻 尼材料隔震
支座 ，既能够不 污染环境 又可 以用于保 护在地震
程序就 能和ＦｅＴｓＧ 控制 系统连接进 行数据 信 ｌ ｅｔ Ｔ ｘ 号 交换 。实验 中使用 的动力液压伺 服作动器在动
支 座 （ Ｄ ）的基 础 上 ，研 究其 力 学性 能 ，通 Ｈ Ｒ 过 不 同 的加 载顺 序研 究 加载 经 历 对新 型 高 阻尼
是 实验研究证 明其使用 的橡 胶在低温下 存在着迅 速硬 化的现象 ，大量的研究也 表 明在温 度和交通 荷载 （ 低周疲劳 ）作用下支座 中的铅芯将 产生疲
２ 力学性 能 试 验研 究
２ １试 验动 力装置 ．
在使用过程 中造成橡胶 开裂 、铅 芯外 露 ，将也会
对 环境造成污染 ，同时其使 用功能也受 到很大 的
本 实验 所用 的竖向及其水平 动力加载设 备如
影 响。特别是在 既是强地震带 ，又是 自然环境保
护区的西藏 、云南等 ，铅对生态环境造成的污染将 是无法弥补的。因此研究性能稳定的新型高阻尼橡 胶隔震支座 ，既能有效地保证工程结构的安全 ，又
橡胶 层总 厚度 为 １０ ２ ｍｍ，橡胶 的水平 剪切 弹性模
公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座选型指南
公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座选型指南随着现代交通事业的发展，公路桥梁建设成为了国家基础设施的重要组成部分。
而在桥梁设计中，为了提高桥梁的抗震性能，减小地震对桥梁的破坏，高阻尼隔震橡胶支座作为桥梁隔震的重要组成部分，被广泛应用于公路桥梁建设中。
本文将为大家介绍公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座的选型指南。
一、高阻尼隔震橡胶支座的作用高阻尼隔震橡胶支座是一种能够减小地震作用对桥梁的影响, 降低地震反应力的装置。
其主要作用有以下几点：1. 隔离作用：高阻尼隔震橡胶支座通过减震效果能够将地震作用隔离，降低地震反应力，从而减小桥梁的震动。
2. 缓冲作用：高阻尼隔震橡胶支座能够吸收地震能量，减小地震对桥梁的冲击，使桥梁结构免受严重破坏。
二、高阻尼隔震橡胶支座的选型指南1. 荷载要求：根据桥梁的设计荷载和使用环境，确定高阻尼隔震橡胶支座的负荷承受能力。
一般来说，荷载承受能力较大的高阻尼隔震橡胶支座能够更好地保护桥梁结构免受地震破坏。
2. 阻尼特性：高阻尼隔震橡胶支座的阻尼特性对桥梁的抗震性能影响较大。
较高的阻尼能有效减小地震反应力，提高桥梁的抗震能力。
因此，在选型时需要根据桥梁的设计要求和地震作用程度选择适当的阻尼特性。
3. 压缩变形量：高阻尼隔震橡胶支座的压缩变形量决定了其对地震作用的减震效果。
较大的压缩变形量能够更好地吸收地震能量，减小地震作用对桥梁的影响。
因此，在选型时需要根据桥梁的设计要求和地震作用程度选择适当的压缩变形量。
4. 耐久性：高阻尼隔震橡胶支座的耐久性对桥梁的使用寿命和抗震性能具有重要影响。
选用具有良好耐久性的高阻尼隔震橡胶支座，能够有效延长桥梁的使用寿命，提高桥梁的抗震能力。
5. 施工便利性：在选型时要考虑高阻尼隔震橡胶支座的施工便利性，包括安装、更换和维护。
选择施工便利的高阻尼隔震橡胶支座可以降低施工难度和成本，提高工作效率。
三、高阻尼隔震橡胶支座的市场应用高阻尼隔震橡胶支座作为现代桥梁工程中的一种重要技术手段，已在国内外桥梁工程中得到广泛应用。
公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座选型指南
公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座选型指南1. 引言公路桥梁的设计与施工一直是工程领域的重要课题，其中桥梁支座的选型尤为关键。
而在桥梁隔震设计中，高阻尼隔震橡胶支座因其卓越的减震效果而备受关注。
本文旨在提供一份公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座选型的指南，以帮助工程师和设计师在桥梁设计中做出最佳的选择。
2. 高阻尼隔震橡胶支座的定义与原理高阻尼隔震橡胶支座是一种特殊的桥梁支座，其主要由上下两个金属板和介于两板之间的高阻尼橡胶层组成。
高阻尼橡胶材料具有较高的阻尼特性，能够显著减少桥梁在地震或其他外力作用下的振动，保护桥梁结构的安全性和稳定性。
3. 高阻尼隔震橡胶支座的特点与优势高阻尼隔震橡胶支座相比传统的支座具有以下显著特点和优势：- 减震效果好：高阻尼橡胶材料能够有效吸收和耗散桥梁的振动能量，降低地震带来的损伤。
- 可控性强：通过调整橡胶材料的阻尼参数，可以使支座在不同频率和振动幅度下具有不同的减震效果。
- 稳定性高：高阻尼隔震橡胶支座具有较高的水平稳定性，能够保持桥梁结构的平衡。
- 维护成本低：高阻尼橡胶材料使用寿命长，不易老化，维护成本较低。
4. 高阻尼隔震橡胶支座的选型要素在选择高阻尼隔震橡胶支座时，需要考虑以下要素：- 载荷要求：根据桥梁的设计载荷和使用情况，确定支座的承载能力和刚度要求。
- 振动频率：根据桥梁的自振频率和地震作用频率，选择合适的阻尼参数。
- 橡胶材料特性：选择合适的高阻尼橡胶材料，要考虑其阻尼特性、耐久性和环境适应性。
- 安装与维护：考虑支座的安装与维护难度，选择适合的支座结构和材料。
5. 高阻尼隔震橡胶支座的选型流程高阻尼隔震橡胶支座的选型流程一般包括以下几个步骤：- 确定设计载荷和振动频率；- 根据载荷要求和振动频率，选择合适的支座类型和尺寸；- 选择合适的高阻尼橡胶材料，考虑其阻尼特性和耐久性；- 结合实际情况，进行支座的安装与调试；- 定期进行支座的维护与检查。
6. 高阻尼隔震橡胶支座的应用案例高阻尼隔震橡胶支座在实际工程中有着广泛的应用。
新型隔震支座在桥梁工程中的应用研究
新型隔震支座在桥梁工程中的应用研究
桥梁工程一直是建筑领域中备受关注的重要领域之一。
而随着科技的不断进步和创新，新型隔震支座在桥梁工程中的应用逐渐成为研究的热点。
本文将就这一话题展开探讨，探究新型隔震支座在桥梁工程中的应用现状和未来发展趋势。
隔震支座的作用及优势
隔震支座作为桥梁结构中的重要组成部分，其作用不可忽视。
其主要功能在于减轻地震或其他外部振动对桥梁结构造成的影响，保护桥梁结构的安全性和稳定性。
相比传统支座，新型隔震支座具有以下优势：
减震效果显著：新型隔震支座采用先进的材料和工艺，能够更有效地减少地震等外部振动对桥梁结构的影响。
提高桥梁整体抗震性能：隔震支座的应用可以显著提升桥梁的整体抗震性能，减少地震灾害可能带来的损失。
新型隔震支座在桥梁工程中的应用案例
近年来，新型隔震支座在桥梁工程中的应用案例不断涌现，取得了显著的成果。
以某大型跨江桥为例，该桥采用了先进的隔震支座技术，成功抵御了多次地震的考验，保障了桥梁结构和周边地区的安全。
未来展望
随着科技的不断进步和工程技术的日益完善，新型隔震支座在桥梁工程中的应用前景广阔。
未来，隔震支座将更加普遍地应用于各类桥梁工程中，为城市的基础设施安全和可持续发展提供更坚实的保障。
在桥梁工程中，新型隔震支座的应用是一项具有重要意义的技术创新，它不仅提升了桥梁结构的抗震性能，也为城市的安全发展贡献了力量。
让我们共同期待隔震支座技术在未来的发展中发挥更加重要的作用，为建设更安全、更稳定的城市交通网络贡献力量。
隔震支座技术的不断创新和应用将为桥梁工程领域带来更多的可能性和发展空间，为城市建设和社会发展注入新的活力。
高阻尼隔震橡胶支座在桥梁设计中的分析与运用
高阻尼隔震橡胶支座在桥梁设计中的分析与运用作者：杜鹏飞来源：《赤峰学院学报·自然科学版》 2013年第21期杜鹏飞（国家林业局昆明勘察设计院，云南昆明 650216）摘要：减隔震支座是一种先进的桥梁抗震技术，高阻尼隔震橡胶支座设计是复杂的非线性系统.以芒瑞大道K75+095的大桥为例，建立高阻尼支座分析的线性和非线性力学模型，进行高阻尼支座选型的论述与计算.采用非线性时程分析法进行桥梁结构地震响应分析，并与非隔震桥梁设计进行对比.分析结果表明，隔震设计大大降低了桥墩的地震力，且均匀分摊各桥墩地震力，达到了全桥协同抗震的目的.关键词：阻尼；减隔震；非线性时程；滞回曲线；自振周期；刚度中图分类号：U441文献标识码：A文章编号：1673-260X（2013）11-0048-041 引言减隔震支座是一种经济、先进的桥梁抗震技术.汶川地震后，桥梁工程抗震设计受到了相关部门的高度重视，减隔震支座的运用也随即在桥梁工程界兴起.但部分技术人员对减隔震支座的分析方式不清楚，造成潜意识里回避减隔震支座的采用，阻碍了减隔震技术的推广.高阻尼（HDR）隔震橡胶支座是采用特殊配制的橡胶材料制作，其橡胶材料粘性大，自身可吸收能量，使之在强震时产生大阻尼，大量消耗进入结构体系的能量，以达到控制结构内力分布与大小的目的[2].2 HDR隔震支座的力学性能进行减隔震设计的桥梁，由于减隔震装置的非线性，在设计地震力作用下，即使主体结构处于弹性状态，隔震、减震装置一般也应进入非线性阶段才能起到隔震耗能作用，此时可采用基于等效线性化的反应谱法进行分析.在罕遇地震作用下，墩柱、连接装置均进入非线性，应通过对结构进行非线性反应分析来求解结构的地震反应，目前最常用的方法是非弹性反应谱（等效线性化分析法）或非线性时程分析法.在有限元分析程序中，对于设置隔震支座的非线性连接单元的结构，并非所有的分析工况都是非线性分析.比如说线性静力分析、模态分析等工况，这些线性分析工况中显然是不能够考虑单元中的非线性属性的.但是如果某些单元的非线性属性不能考虑，可能就会带来结构的不稳定等一系列基本力学问题，因此这时也需要使用非线性单元的线性属性.也就是说，对于所有线性分析工况，非线性单元所表现的是线性属性，所使用的刚度是线性特性值中的有效刚度.有效刚度的输入一般为非线性弹性支承的刚度值，这样既可防止在动力非线性分析中因为输入值地过高或过低而导致结果不收敛，又能在线性静力分析、模态分析等工况中保证结构的稳定.与线性有效刚度相对应，在非线性单元中需要定义线性有效阻尼.线性有效阻尼的使用与线性有效刚度完全相同，主要用于非线性单元中线性自由度方向阻尼属性，以及所有自由度在线性分析工况的阻尼属性.所以，不管采用何种分析方法，在对HDR高阻尼橡胶支座进行分析时，都需要取得其相关的线性和非线性力学参数.图中：K1为屈服前刚度，K2为屈服后刚度，Sy为屈服位移量，Sd为设计阻尼位移，Fy为屈服力，Fd为设计阻尼力.图中：K0为屈服前刚度，X0y为屈服位移，F0y为滑动摩擦力.以固定支座为例，由图1可得，HDR支座的等价刚度为[2]：由图2可得HDR支座的等价阻尼常数为：式中：△W——支座吸收的总能量，即图2中滞回曲线所包围的面积；W——支座的弹性能，即图中三角形obSd的面积[3].公式(1)、(2)给出了HDR支座分析的线性化模型.HDR支座的非线性分析模型为[2]：在文献[1]中，已给出了各标准型号支座的力学分析数据.但对于特殊定制的支座，尚需利用上述公式建立其线性及非线性力学分析参数，以供有限元程序进行分析.3 工程实例分析3.1 工程背景云南省德宏州芒瑞大道（芒市－瑞丽边境口岸城市连接线）是连接芒市与瑞丽，促进西南桥头堡建设的重要工程.在K75+095处设置29×30m预应力混凝土先简支后连续T形梁桥，双柱墩，桥墩高度在1.5～4.4m之间.桥位处于泸水—龙陵大断裂带之间，地震动峰值加速度为0.20g、反应谱特征周期为0.45s、Ⅱ类场地，桥梁抗震设防烈度为8度.由于桥墩高度较低，导致其刚度较大、自振周期短.所以地震时主要能量集中在高频段，符合做减隔震设计的原则.3.2 支座型号选择与普通板式橡胶支座不同，在选择HDR隔震支座时，除了要考虑支座的竖向承载力外，还需考虑支座的水平刚度及阻尼.取3跨一联建模进行桥梁结构分析：桥梁采用整体空间模型计算，桩基约束条件采用m法（即考虑桥梁与桩基的共同作用，将桩周土体对桩基的作用模拟为一系列沿深度变化的弹簧）.假设上部结构与桥墩铰接，算得桥梁基本周期为0.58s.通常，桥梁隔震周期至少应为非隔震周期的2倍以上[4].故假定桥梁的隔震周期为T，等效阻尼比ξ为0.20（等于支座等效阻尼比+其他原因引起结构耗能的阻尼比0.05）.根据桥墩大致均匀分摊地震力，全桥协同抗震的原则，假定设滑动支座的桥墩和设固定支座的桥墩地震力分担率分别为0.2、0.3.于是，结构的整体响应为：Ehtp=S·Ct/g (5)式中：Ehtp为作用于支座顶面的地震力；S为相应水平方向的加速度反应谱值；Ct为支座顶面处的换算质点重力；g为重力加速度[4].HDR隔震支座的近似位移为[2]：反应谱函数阻尼调整系数为[4]：支座总的等效刚度为[2]:以式（5）、（6）、（7）、（8）为基础，编制桥梁在E1地震作用下，不同隔震周期对应的结构响应表（表1）：从上表看出：在隔震周期T为1.5s～2.0s时，地震力急剧减少，约为非隔震状态的30%左右.当T=2s时，支座的近似位移为4.2cm.由于相关类型的HDR高阻尼支座的容许位移约在15cm 以上，所以其位移在可控范围之内.故认为当T为1.5s～2.0s时，支座的位移和地震力的关系较为理想.取T=2.0s，根据前面假定的设滑动支座的桥墩和设固定支座的桥墩地震力分担率，仅计算固定支座，则其单个固定支座等效刚度为：于是，根据HDR固定支座滞回曲线的等价线性化模型（图1），可以得出：对于HDR高阻尼固定支座，有：K1≈3.4K2=3808.0KN/m初步拟定选择圆形支座，从文献[1]中可知：HDR（Ⅰ）-D350-G10/8支座的K1、K2分别为：4300.0KN/m、1270.0 KN/m，与上述计算结果相近，可选择在本桥使用.同理，可初步拟定出滑板支座的规格及型号.3.3 E2地震作用下的非线性时程分析E1地震结构响应分析相对简单，为节约篇幅，只介绍E2地震作用下的结构地震响应.初步拟定固定墩采用HDR（Ⅰ）-D350-G10/8型高阻尼隔震橡胶支座，过渡墩采用HDR-D275-H/8 滑板型高阻尼隔震橡胶支座.采用有限元分析软件Midas Civil建立全桥空间有限元模型，主梁和桥墩均采用三维梁单元.桥梁动力分析有限元模型如图5所示.桥墩为双柱墩，墩身直径140cm，墩高400cm，桩基直径150cm.初步拟定桥墩的钢筋用量为30Φ28，据此计算桥墩的轴为力4100KN，于是得到桥墩的M—Φ曲线图（图6）.结构的约束条件为：采用表征土介质弹性值的m参数计算的等代土弹簧刚度模拟桩土作用，桩底固结；主梁与桥墩根据实际支座的地震响应阶段分别建立线性和非线性连接.地震时程分析时，按照瑞利阻尼模型选取结构阻尼，其中计算瑞利阻尼的第一阶振型为结构的基本振型，第二阶振型取有效质量率最大的振型.地震波采用满足地震动三要素要求[5]（即频谱特性、有效峰值和持续时间）的人工合成波（图7）.经过计算，图8给出了有限元程序计算的桥墩底部弯矩时程图.最大弯矩为1522KN·m，小于图6中的开裂弯矩（2413.8KN·m），桥墩处于弹性工作状态.计算结果表明，支座的最大位移为7.6cm，满足要求.图9给出了边梁在地震作用下，固定墩支座（HDR（Ⅰ）-D350-G10/8）的滞回曲线图，从图中滞回曲线所框定的面积可看出，隔震支座起到了良好的耗能作用.图10为边梁滑板支座（HDR-D275-H/8）的滞回曲线图，从图中看出：在地震力小于支座摩阻力时，滑板支座也有滞回耗能作用.4 隔震设计与非隔震设计的对比在不考虑桥梁隔震设计时，将上述模型中的固定支座及滑板支座分别更换为板式橡胶支座（GYZΦ450×84）及四氟滑板支座（GYZF4Φ350×74），进行E2地震响应下的非线性时程分析，并将其结果与隔震设计进行对比.从表3看出，采用普通板式橡胶支座设计的桥梁自振周期略小于隔震设计的周期，均有效避开了地震响应的高频段，隔震设计延缓周期的目的不明显.但是在表4中隔震设计的内力却远小于非隔震设计的内力，说明了在地震作用下，高阻尼支座滞回耗能的效应远大于延长结构周期的效应.在E2地震作用下，采用普通板式橡胶支座设计的桥墩已进入塑性工作状态，桥墩塑性铰区域将遭受地震破坏，需进行震后修复工作.采用HDR高阻尼隔震支座设计的桥墩，在E2地震作用下仍处于弹性工作状态，震后不需要加固修复.表5、6表明：在采用HDR隔震支座时，与普通板式橡胶支座状态的纵横位移相比，减震效果明显.隔震支座发生了较大的滞回位移，但桥墩发生的位移较小.固定板式橡胶支座是通过橡胶的剪切变形来实现支座的位移，计算结果表明：采用普通板式支座状态时，E2地震下支座的计算位移大于普通板式橡胶支座的容许位移，普通板式支座不满足地震下位移和受力要求.支座在地震下有可能滑移、破坏或失效，主梁在地震下的受力难以保证.主梁在地震下的位移会进一步增大，产生不可恢复的变形，易发生落梁.采用HDR隔震支座时，E2地震下支座的计算位移小于HDR高阻尼隔震橡胶支座的容许地震位移，且有较大富裕，支座满足地震下位移和受力要求.所以，当采用HDR高阻尼隔震橡胶支座后，在桥梁上部结构与下部结构设置了隔震层，地震时上下部结构运动隔离，不同步.通过隔震支座滞回耗能有效地减少了桥墩承受的弯矩和剪力，降低了墩顶纵横向位移，取得了优异的减隔震效果.5 结语传统的结构抗震方法，多是利用提高结构自身的抗力来抵抗地震作用.在高烈度地震区，桥墩刚度的提高，又必然导致地震力激增，会形成恶性循环.采用普通支座设计时，桥墩在地震作用下，往往进入塑性工作状态，震后需进行桥墩的维修加固工作，其抗震效果不理想.在桥墩刚度较大时，采用合理的HDR高阻尼隔震橡胶支座设计，可以均匀分摊各桥墩的地震力，使全桥协同抗震.同时通过支座的滞回耗能，能有效地减小桥墩的位移、弯矩及剪力.采用HDR高阻尼隔震橡胶支座设计的桥梁，地震响应远小于非隔震设计的桥梁，可有效降低地震动输入的能量.因此，可以通过优化桥墩和桩基尺寸及配筋设计，降低桥梁造价.隔震设计的桥梁，在强震作用下，桥墩一般处于弹性或微塑性的工作状态，震后一般不需要维修加固.HDR高阻尼隔震橡胶支座具有良好的抗震性能.在桥墩刚度比较大、桥梁的基本周期比较短，或主要能量集中在高频段时，具有优异的隔震效果，极具推广价值.参考文献：〔1〕中华人民共和国交通运输部.公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座,（JT/T842-2012）.〔2〕范立础,王志强.桥梁减隔震设计[M].北京：人民交通出版社,2001.〔3〕胡兆同.结构振动与稳定[M].北京：人民交通出版社,2008.〔4〕中华人民共和国交通运输部.公路桥梁抗震设计细则,（JTG/T B02-01-2008）.〔5〕中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范,（GB50011-2010）.。
隔震设计在桥梁设计中的应用
隔震设计在桥梁设计中的应用摘要：近年来，我国桥梁建筑在不断增加，为了提升桥梁质量，做好隔振设计是必不可少的。
桥梁隔振主要通过安装隔振装置、阻尼器等设备来实现，本文主要就隔振设计在桥梁设计中的应用进行了相关的阐述和分析。
关键词：隔振设计；桥梁设计；设计原则随着城市建设的不断发展，交通压力日益增加，为了缓解交通运输压力，除了修建公路之外，桥梁的修建也是必不可少的。
桥梁的承载结构与公路不同，其主要由桥墩承载重量，所以缺少足够的稳定和抗震性能，如果桥梁上有载重过大的车辆经过，那么桥梁会出现轻微颤抖，着不仅会影响舒适行车，还会带来一定的安全隐患。
所以，为了提升桥梁的稳定性和抗震性，做好桥梁隔震设计是必不可少的。
隔震设计不仅能够提升桥梁日常使用的安全性，还能减少地震等自然灾害的影响，进而延长桥梁的使用寿命。
一、隔震设计在桥梁设计中的作用在桥梁设计施工的过程中，设计师不仅要考虑桥梁承载力、刚度等性能，还要做好抗震隔震的设计，避免桥梁因为外界震动而产生质量问题或引发安全隐患。
一方面，隔震设计可以改善扭力平衡，并且解决弹性过大所导致的各类问题；另一方面，隔震设计造价低廉，其只需要在原有的设计方案基础上进行适当的改造，施工时增加隔震装置即可，其对工程进度和施工成本不会产生影响，却能大幅改善桥梁承载、抗变形、抗震能力，对桥梁工程经济效益的提升有很大的帮助。
不仅如此，隔震设计还能降低后期养护难度，减少养护成本，有效延长桥梁使用寿命。
可见，在桥梁施工建设的过程中，隔震设计是必不可少的设计内容，我们需要对该技术进行完善和推广，积极引进先进的技术经验，进一步提升我国桥梁质量。
二、隔震设计的设计原理与设计原则（一）设计原理早期桥梁隔震设计，主要利用各种防震手段来减少震动对桥梁结构的手段，随着技术和设备的进步，隔震设计应运而生。
防震和隔震设计之原理之间存在一定区别，方针主要用于桥梁整体强度的提升，进而增加桥梁稳定性。
隔震以防震设计为基础，采取了柔性设计。
混凝土桥墩中橡胶支座的应用探究
混凝土桥墩中橡胶支座的应用探究一、引言混凝土桥墩是桥梁工程中承受桥面荷载并将荷载传递至地基的重要构件，而桥墩中橡胶支座的应用则是一种解决桥墩荷载传递问题的有效方法。
本文将对混凝土桥墩中橡胶支座的应用进行探究，旨在深入了解橡胶支座对桥墩荷载传递的影响并为工程实践提供参考。
二、橡胶支座的材料和结构1.橡胶支座的材料橡胶支座是一种由橡胶和金属板材组成的复合材料，橡胶通常采用天然橡胶和合成橡胶两种，其中合成橡胶以聚氨酯橡胶为主要材料。
橡胶的弹性模量较小，有很好的抗震性和抗水解性，能够有效减缓桥墩荷载传递产生的冲击力。
2.橡胶支座的结构橡胶支座结构主要由上下金属板、橡胶垫及连接螺栓组成，常用的橡胶垫有固定式和可调式两种。
固定式橡胶垫具有结构简单、易于制造、使用寿命长等优点，但是不能根据桥梁荷载的变化进行调整。
可调式橡胶垫则能够根据桥梁荷载的变化进行调整，但结构较为复杂，且制造成本较高。
三、橡胶支座的应用1.橡胶支座的应用场合橡胶支座通常应用于桥墩、桥面板、翼墙等部位，其中桥墩部位的应用最为常见。
在桥墩中，橡胶支座主要承担桥墩荷载传递的作用，能够有效减小桥墩荷载传递产生的冲击力，保证桥梁的安全稳定运行。
此外，在桥面板和翼墙部位的应用也能够起到类似的作用。
2.橡胶支座的应用效果橡胶支座能够有效减小桥墩荷载传递产生的冲击力，使桥墩受力更加均匀，提高桥梁的运行安全性。
同时，橡胶支座还能够有效降低桥墩的振动和噪音，改善桥梁的行车舒适度。
在实际工程中，橡胶支座的应用已经得到了广泛的应用和推广。
四、橡胶支座的设计和施工1.橡胶支座的设计橡胶支座的设计应根据桥墩的结构、荷载情况和环境条件等因素进行综合考虑。
其中，桥墩的结构类型、高度和跨度等因素是确定橡胶支座类型和规格的重要因素。
对于大型桥梁工程，橡胶支座的设计需要进行复杂的有限元分析和模拟计算，以确保橡胶支座的性能和可靠性。
2.橡胶支座的施工橡胶支座的施工应根据设计要求进行，并严格按照规范要求进行验收和检测。
高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的应用
高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的应用【摘要】支座是连接桥梁上下部结构的重要构件。
本文介绍了高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的应用，它是使用高阻尼橡胶材料制成的，与桥梁上下部结构连接稳固，具有较高的水平变位能力和较好的复位能力，避免了因上部结构蠕变或翘曲变形而移位或脱空，在弯斜坡桥梁中具有较高的使用价值。
同时，在地震力的作用下，能延长结构自震周期，隔离桥梁上、下部结构的地震运动，有效的吸收地震能量，减小地震作用力。
【关键词】支座；阻尼；剪应变；复位能力前言：桥梁支座是将桥梁上部结构的支承反力有效传递到桥梁墩台的构件，同时能保证桥梁上部结构在汽车荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形。
其中普通板式橡胶支座是目前使用最多的一种支座，它具有构造简单、价格便宜、安装方便且使用性能较好而在中小跨径的桥梁中普遍使用。
但近年来对营运的桥梁检查和检测中发现板式橡胶支座也出现了不少病害，如裂缝、剪坏、移位和脱空等，尤其在弯、斜、坡桥梁中，病害更为严重。
现介绍一种桥梁用的高阻尼隔震橡胶支座，它可有效减轻或避免板式橡胶支座产生的上述病害，供广大桥梁设计工作者在桥梁设计中参考选用。
高阻尼隔震橡胶支座：高阻尼隔震橡胶支座的本体仍然是一种橡胶支座，不过这种橡胶支座是采用高阻尼橡胶材料与钢板等结构硫化而成，具备良好的阻尼性能，延长结构自震周期。
橡胶支座本体的上下分别是顶钢板和底钢板，在顶钢板之上是上支座钢板，底钢板之下是下支座钢板，顶钢板、底钢板与上支座钢板和下支座钢板之间采用螺栓连接。
上支座钢板与预埋在梁底的上预埋钢板之间、下支座钢板与预埋在墩台支承垫石顶部的下预埋钢板之间均采用螺栓连接。
这样支座就与桥梁上下部结构连接稳固。
具体结构如图所示。
高阻尼隔震橡胶支座的橡胶本体既保持了叠层橡胶支座所具有的良好力学特性，又具有较高的阻尼值，阻尼效果好，耗能能力强。
在地震中可以有效的吸收地震能量，延长结构自震周期，隔离桥梁上、下部结构的地震运动，减小地震作用力。
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超高阻尼隔震橡胶支座在桥梁中的应用
摘要：超高阻尼隔震橡胶支座是继铅芯隔震橡胶支座后的一种新型隔震橡胶支座，20世纪90年代在国外兴起，2000年开始在国外进行了实际工程应用，然而在国内，对超高阻尼隔震橡胶支座的应用研究较少。
文章对超高阻尼橡胶支座在西安某桥梁工程应用进行了效果分析研究，并对其生产安装注意事项进行了说明。
关键词：超高阻尼隔震橡胶支座；抗震设计；桥梁
中图分类号：u441.3 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）02-0112-03
前言
汶川地震后，国内对桥梁抗震安全格外重视，颁布了新的桥梁抗震规范[1]，对桥梁抗震安全和抗震方法都进行了全面修订，将桥梁按重要等级分别进行抗震安全设计，体现了小震不坏、中震可修、大震不倒的设防思想。
规范中增加了减隔震设计方法及验算要求的内容，将桥梁减隔震技术作为一种抵抗地震技术方案主要方法之一。
国内也已出现多种减隔震技术所需要的减隔震装置[2]。
橡胶支座是一种应用广泛的桥梁支撑，它由加劲钢板和橡胶组成，具备了结构简单、生产要求不高、价格低、安装维护方便的优点而使用最广。
然而普通橡胶支座不满足高烈度震区桥梁的抗震需要。
铅芯隔震橡胶支座由于在橡胶支座中加入了高纯度铅棒，增大了支座的阻尼，其阻尼比可达到0.18甚至更高，具有良好而稳定的耗能能力，在水平剪切变形时的力学模型呈双折线型，是一款效
果优良、性能稳定的结构减隔震技术产品，因此在国内外均有大量的工程应用并取得了良好的效果，经受了多次强震考验。
最近20年，国外兴起阻尼比为0.12的高阻尼橡胶支座，现阶段已发展到阻尼比高达或超过0.18的超高阻尼橡胶支座，并且已有具体的工程应用，但公开发表对其性能研究的论文非常少[3]。
1 超高阻尼橡胶支座的力学性能要求
超高阻尼橡胶（以下简称支座）是在橡胶中加入助剂而提高了橡胶的阻尼耗能能力，用超高阻尼橡胶生产的超高阻尼橡胶支座，应当满足桥梁支座的基本力学性能要求：即支座等效水平刚度、等效阻尼比的变化率在±30%的范围以内，水平极限变形能力达300%以上[4]。
另外应特别注意的是水平疲劳稳定性和低达-20℃的支座低温性能。
桥梁结构中的隔震支座在使用寿命内，可能会经受多次地震。
每次地震作用，隔震支座都会承受水平和竖向的反复循环荷载作用（低周疲劳），各种条件下其等效水平刚度和等效阻尼系数的改变也会影响结构反应分析的准确性。
2 超高阻尼橡胶支座的力学模型
支座在水平力的作用下产生变形，其力学模型可用双折线性模型模拟，如图1所示，实测滞回环曲线与图1非常接近。
图1超高阻尼隔震橡胶支座力学模型
3 实际工程的隔震分析
3.1桥梁工程概况
桥梁实际工程，4×30m由跨径30m的4跨预应力混凝土连续箱梁组成桥型图如图2所示：
3.2有限元建模的建立
采用有限元程序ansys对该大桥进行抗震计算，采用空间梁单元beam188模拟预应力混凝土连续梁桥的主梁和桥墩；二期恒载采用集中质量单元mass21模拟；主梁与边墩之间的联结用combine39单元来模拟。
对于非隔震结构，墩与梁之间考虑板式橡胶支座，采用铰接，而桥台处考虑四氟板支座，采用摩擦单元，用非线性摩擦滑移单元combine39来模拟滑移支座。
单元的起滑力为：
式中：为摩擦系数，为桥梁自重作用下支座的反力。
对于隔震结构考虑墩与梁之间纵桥向和横桥向隔震，采用combine39单元来模拟高阻尼橡胶支座。
分析中边界条件为桩根部完全固定，考虑的荷载包括桥梁自重以及桥纵向和横向水平地震作用。
ansys程序可自动计算桥梁结构的自重，二期恒载包括桥面铺装层和护栏自重，采用集中质量加在柱顶。
3.3分析采用的地震波
在进行该桥梁的地震时程响应计算时，依据公路工程抗震设计规范规定，应采用多条地震波进行计算分析，为便于比较，现选用三条地震波进行分析，分别为三条经调整与设计反应谱相容的el centro波和kobe波以及taft波。
经调整后的地震波输入到结构，可减小结构的地震反应离散性，e1下地震波的加速度峰值为
0.094g，e2下的加速度峰值为0.377g。
3.4 隔震参数
桥梁实际采用的支座布置及参数如下：
11和15号墩各采用2个ovmshdr670×670×183g1.2支座，剪切屈服力qy=172kn，一次刚度k1=9.2kn/mm，屈服后的二次刚度
k2=2.1kn /mm，支座组装后的高度为233mm。
12、13和14号墩各采用2个ovmshdr970×970×149g1.2支座，剪切屈服力qy=368kn，一次刚度k1=26.2kn/mm，屈服后的二次刚度k2=5.8kn/mm，支座组装后的高度为205mm。
3.5自振特性分析
采用子空间叠代法求解该桥的动力特性，按照公路工程抗震设计规范规定，结构分析中对应于振型的有效质量总和（即振型参与质量）要占总质量的90%以上，故为了保证计算精度，满足振型在各个方向的轴线参与质量之和达到要求，对该桥梁共计算了50阶振动频率和振型。
由于一般情况下结构前几阶自振频率和振型起控制作用，限于篇幅，只给出了该桥梁的非隔震和隔震的前10阶振动频率和时间，振动频率和振动周期计算结果。
3.6隔震结构抗震计算
分析计算中对结构的顺桥向和横桥向进行了抗震计算，在地震作用下，隔震支座进入非线性状态而耗能，理论上反应谱法只适合于计算线性结构，因此顺桥向和横桥向的地震反应计算也只能用时程分析法。
限于篇幅，现列出12号桥墩e2地震条件下的非隔震与隔
震分析结果，el centro波和kobe波以及taft波的的顺桥向桥墩底部弯矩隔震率0.90、0.90、0.89；横桥向桥墩底部弯矩隔震率0.92、0.92、0.90；顺桥向桥墩底部剪力隔震率0.90、0.89、0.89；横桥向桥墩底部剪力隔震率0.92、0.91、0.90；顺桥向单桩桩顶弯矩隔震率0.89、0.88、0.88；横桥向单桩桩顶弯矩隔震率0.64、0.63、0.56；顺桥向单桩桩顶剪力隔震率0.90、0.88、0.88；横桥向单桩桩顶剪力隔震率0.65、0.58、0.57。
分析计算表明，采用合适的超高阻尼隔震橡胶支座，使得连续梁的自振周期从0.69秒延长至1.25秒。
由于超高阻尼隔震橡胶支座的水平刚度较小，隔震桥梁的地震位移反应集中在隔震支座上，在e2地震的作用下，使得地震水平力合理地分配在各个桥墩中，减少了地震力集中的现象，改善了结构的受力不均匀。
3.7减隔震分析结论
（1）在e1地震作用下，顺桥向和横桥向隔震桥梁墩底弯矩和剪力的减震系数大部分在50%以上，桩顶内力的减震系数大部分在30%以上，隔震桥梁较非隔震桥梁的内力分布更加均匀，保证桥梁安全运行。
（2）在e2地震作用下，对于非隔震结构，桥墩底部内力分布极度不合理，内力主要集中在12、13和14号墩上，并且进入强烈塑性状态，严重影响桥梁的运行，甚至会导致桥梁的倒塌。
（3）在e2地震作用下，采用超高阻尼隔震橡胶支座的桥梁墩底的弯矩和剪力的减震系数最大可达92%，避免了塑性铰的产生，桩
顶的内力减震系数最大可达91%，保证桩基础的安全。
（4）由于隔震支座的变形量较大，应该正确地选择合适匹配的伸缩缝装置。
4 产品的生产与安装
生产工艺是保证产品性能的重要途径，其中最主要的是超高阻尼橡胶的配方性能，同时要保证产品的生产过程和质量控制要求与设计要求一致，生产完成后进行成品测试，测试结果符合上述要求。
控制批量生产时应特别注意产品的质量及组装时的质量要求；橡胶支座的安装也是要求按规范进行，特别注意安装的平整、密实，保护不被机械擦伤。
参考文献
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[2]庄军生.桥梁减震、隔震支座和装置[m].北京：中国铁道出版社，2012.
[3]资道铭，梁莹莹，等.几种隔震橡胶支座性能研究及隔震效果探讨[j].广西工学院学报，2012，23（23）.
作者简介：叶明坤（1970-）男，广西金秀，瑶族，工程师，本科，研究方向：桥梁制作、桥梁附件。