桥梁减隔震技术
浅谈桥梁减隔震技术
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浅谈桥梁减隔震技术随着城市化进程的加速和经济发展的迅猛,人们对大型建筑物的安全性和舒适性的要求越来越高。
然而,地震等自然灾害是不可预测的,给建筑物的稳定性和安全性带来了严峻的考验。
为了提高桥梁的抗震性能,桥梁减隔震技术应运而生。
本文将围绕桥梁减隔震技术的原理、分类和应用进行分析和探讨,为读者进一步了解和掌握该技术提供一定的参考和启示。
一、减隔震技术的概念和原理桥梁减隔震技术是一种通过改变桥梁结构的动力特性实现减震和隔震的技术。
其原理是将桥梁支座与下部结构之间设置减震装置,通过运用弹性材料和阻尼器等元件,有效消除地震对桥梁的影响,降低地震对桥梁的动力响应,达到减震的效果。
同时,它还可以隔离桥墩与桥面板之间的运动,防止桥墩与桥面板之间的摩擦和挤压,降低桥梁的减震需求。
1. 弹性减震技术弹性减震技术是指在桥梁的支座和下部结构之间添加弹性元件,如弹簧或橡胶垫等,来减少桥梁变形和响应。
这种技术优点在于结构简单,易于安装和维护,同时成本相对较低。
其中,橡胶支座是一种常见的弹性减震技术,具有减震效果显著、适用范围广泛等特点,应用十分广泛。
阻尼减震技术是在桥梁的支座和下部结构之间添加阻尼元件,如阻尼器等,通过消耗能量减小桥梁的振动。
这种技术的主要优点在于减震效果好,结构简单,使用寿命长,适用于各种桥型和地震等级条件。
智能减震技术是指通过传感器、控制算法和执行器等附加设备来实现对桥梁动态特性的自适应调节,以达到更好的减震效果。
这种技术的主要优点在于对不同地震条件下桥梁运动的准确预测和把握,能够更好地适应各种复杂运动状态下的桥梁振动。
目前,桥梁减隔震技术已经得到了广泛的应用,特别是在多震区和强震区地区。
例如,在中国,沪杭高速是一条采用减隔震技术的高速公路,在地震等天灾发生时可以有效保障行车安全。
此外,减隔震技术在铁路桥梁、地铁等轨道交通工程领域也有广泛应用,不仅能够减少设备维护的频次,还能够有效提高乘坐的舒适度和安全系数。
桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析
![桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/2a57b64653ea551810a6f524ccbff121dd36c5c3.png)
桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析引言:随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加,桥梁结构在现代社会扮演着重要的角色。
然而,地震和振动是威胁桥梁安全稳定性的主要因素之一。
为了提高桥梁的抗震性能,减隔震技术已成为解决方案之一。
本文将深入探讨桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析,旨在展示在不同地震活跃区域中应用隔震技术的有效性和可行性。
一、减隔震技术的基本原理与分类减隔震技术是通过在桥梁结构和地基之间设置隔震装置来减小地震运动对桥梁的影响。
其基本原理是通过减震装置的垂直和水平刚度调节,将地震能量分散到隔震系统中,减小对桥梁结构的传递。
根据隔震装置的特性和作用方式,减隔震技术可以分为以下几类:1. 液体减震隔震技术:利用液体的粘滞阻尼特性,通过将液体装置置于桥梁上层结构与下部支承构件之间,实现吸能、减震的效果。
这种技术具有较好的隔震效果和调控性能,适用于中小跨径桥梁。
2. 弹簧隔震技术:采用金属弹簧等材料作为隔震装置,在地震发生时,弹性变形能吸收和分散地震能量,有效减小地震对桥梁的影响。
弹簧隔震技术具有较好的耐久性和可靠性,适用于中大跨径桥梁。
3. 橡胶隔震技术:利用橡胶材料的低刚度和高阻尼特性,将橡胶装置置于桥梁的支座处,减小桥梁在地震作用下的位移和变形。
橡胶隔震技术具有较好的隔震效果和经济性,适用于中小跨径桥梁。
二、减隔震技术的实践案例及效果评估为了验证减隔震技术在桥梁结构中的有效性和可行性,我们可以参考一些已经实施的案例。
以下是几个具有代表性的案例:1. 日本神戸海峡大桥:作为世界上第一座采用液体减震隔震技术的大型桥梁,神戸海峡大桥成功地抵御了1995年的阪神大地震。
通过液体减震隔震技术的应用,桥梁的位移和变形得到了有效控制,减小了地震对桥梁的破坏程度。
2. 美国旧金山湾大桥东跨湾段:该桥梁采用了弹簧隔震技术,成功地抵御了1989年的洛马普里塔地震。
弹簧隔震装置吸收了地震能量,减小了桥梁的位移和变形,确保了桥梁的安全性。
浅谈桥梁减隔震技术
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浅谈桥梁减隔震技术桥梁减隔震技术是一种通过改变桥梁结构或设置隔震装置的手段,来减少地震对桥梁的影响和损害的技术。
它是近年来国内外桥梁工程领域的研究热点之一,并且已经得到了广泛的应用。
桥梁减隔震技术主要有以下几种方式:一是采用隔震支座来减少地震震动对桥梁的传递。
隔震支座是一种特殊设计的支座,它能够吸收地震能量,减轻地震对桥梁的冲击。
采用隔震支座的桥梁,在地震发生时可以减少地震震动对桥梁的影响,保护桥梁结构的安全性。
二是通过改变桥梁的结构形式来提高抗震能力。
桥梁的结构形式对地震的响应有着重要的影响,合理选择桥梁的结构形式可以提高桥梁的抗震能力。
采用悬索桥的结构形式可以使桥梁在地震中产生更少的变形和应力,提高抗震性能。
三是采用减振器来降低桥梁的振动。
减振器是一种能够吸收振动能量的装置,可以将桥梁的振动降低到合理的范围,减少地震对桥梁的损害。
减振器的种类很多,常见的有阻尼器、液压缓冲器、摆式减振器等。
桥梁减隔震技术的应用可以提高桥梁的抗震能力和地震安全性,减少桥梁工程的损失和灾害。
在地震频发的地区,采用减隔震技术的桥梁能够有效减小地震对桥梁的影响,提高桥梁的抗震能力,为人们出行提供更加安全可靠的保障。
桥梁减隔震技术也存在一些问题和挑战。
隔震支座和减振器等专用装置的成本较高,增加了工程的投资。
这对于一些经济条件较差的地区来说,可能很难承担。
桥梁减隔震技术需要精确的设计和施工,对人员素质和技术水平有较高的要求。
如果设计和施工过程中存在问题,可能会导致减隔震装置不起作用或者出现其他安全隐患,适得其反。
减隔震技术的长期性能和维护管理也是一个需要解决的问题。
桥梁减隔震技术及设计计算
![桥梁减隔震技术及设计计算](https://img.taocdn.com/s3/m/9ef540b74793daef5ef7ba0d4a7302768e996ff2.png)
4. 常用桥型的减隔震方案
➢ 不同方案的减隔震效果、费用及可靠性对比
减隔震效果
(铅芯)橡胶隔震支座:好
高阻尼橡胶支座: 好
摩擦摆支座:
好
钢阻尼支座:
好
粘滞阻尼器:
非常好
费用
较低 一般 一般 较低 很高
可靠性
很好 很好 好 好 一般
1.减隔震技术的基本概念与机理
4、时程分析
剪力(或加速度)和位移反应谱 隔震可以延长结构自振周期并增大结构阻尼,但是需要 在增大位移响应和减小剪力响应之间找到最佳的平衡点。
1.减隔震技术的基本概念与机理
传统结构水平刚度大 频率比ω/ωn=0.8~1.5 地震动放大系数Ra=2 ~3
隔震结构水平刚度小(柔性支座) 频率比ω/ωn=3~8 地震动放大系数Ra= 1/2~1/8
《城市桥梁抗震设计规范》2009(征求意见稿)
《橡胶支座》 2007(GB20688,共四部分)
《建筑抗震设计规范》2010
《建筑工程抗震性态设计通则及条文说明》2004
《建筑消能阻尼器》2007
➢ 欧美日等于上世纪90年代已编制相关标准
➢ 相 关 国 际 标 准 如 ISO 22762
《Elastomeric
力-位移测试曲线图 (V=100mm/s)
5.TMT现有工作基础
分析案例
郁江双线特大桥减隔震计算模型
单塔阻尼器布置情况示意图
采用通用有限元分析软件ANSYS建立全桥模型。桁架梁单元与桥塔单 元采用BEAM44梁单元模拟,拉索用LINK10杆单元模拟,二期恒载用 MASS21点质量单元模拟,桥墩处支座用刚臂模拟,粘滞性阻尼器用 COMBIN37弹簧阻尼单元模拟。
桥梁减震隔震技术及装置
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桥梁减震隔震技术及装置摘要本文主要阐述了桥梁减、震技术研究究现状,并介绍了当前桥梁几种主要减隔震支座类型。
关键词减震;隔震;支座;阻尼我国是一个多发强震高发国家,其地理位置处于世界两大地震带欧亚地震带和环太平洋地震带之间。
地震对公路尤其是桥梁造成的破坏,对抢险救灾交通要线影响甚大,桥梁的抗震设计日益受到工程师重视。
而桥梁的减震、隔震技术是桥梁抗震设计的主要内容之一。
随着对地震效应的逐步认识,桥梁的抗震设计走过了“以抗为主”向“抗放结合”的道路。
桥梁减隔震装置逐渐有了标准,逐渐走向产品化。
1 桥梁减震、隔震技术发展1.1 单纯以强度设计为主的一阶段设计我国桥梁的抗震设计,传统的方法是以强度设计为主,通俗讲,地震力有多大,桥梁的部件就有多强,不发生被破坏。
相对于桥梁的支座设计,采用“静力设计”的方法,用地震峰值加速度乘结构的自重来确定地震区桥梁支座所要承受的水平力,桥梁支座本体及锚螺栓的抗剪强度也依照静力法设计。
按这种方法设计时,当地震的动峰值较大时,支座所承受的地震水平力很大,有时可以达到支座竖向力的30%~40%,此时仅依赖于增加支座的结构尺寸来抵抗地震力,无论对支座本身还是对桥墩的受力,都是不利的。
1.2 两水平设防和两阶段抗震设计方法2008年汶川地震后,我国修订了《公路桥梁抗震设计细则》,桥梁构件采用两阶段设计和两水平设防的方法。
即第一阶段的抗震计算与设计时,采用传统的弹性力学方法,第二阶段的抗震设计,允许桥梁墩柱、结点等构件通过变形、位移,来耗散地震的能量,使力的能量转换为位移。
通过对我国邢台、唐山、汶川的地震震灾分析与研究,逐步认识到了地震具有发生频率不同的特点,即多种地震频率的危害特点。
采用分类设防和分阶段设计思想,使桥梁的抗震设计做到“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
小、中地震的发生,其频率相对高些,地震作用造成的结构构件的损伤而不影响其使用功能,结构仍处于弹性状态下,按极限法其强度极值作为其设计的原则。
浅谈桥梁减隔震技术
![浅谈桥梁减隔震技术](https://img.taocdn.com/s3/m/513f3c1959fb770bf78a6529647d27284b7337fe.png)
浅谈桥梁减隔震技术桥梁减隔震技术是通过在桥梁结构中增加减震装置,降低地震产生的动力响应,减小地震对桥梁的破坏力。
减隔震技术主要包括减震支座、减震墩、减震梁等。
减震支座是桥梁减隔震技术的核心装置之一,其作用是使桥梁与地面之间产生一种“解耦”效果,达到阻止地震波传递到桥梁上的目的。
减震支座在垂直方向上可以起到减震效果,同时在水平方向上也可以提高桥梁的位移能力,减小地震引起的滑移位移。
减震墩是一种可以减少桥墩的地震响应的装置,它通常由一层或多层的弹性隔震层组成,可以有效地吸收和耗散地震的能量。
减震墩可以降低地震对桥墩产生的弯曲和剪切力,提高桥梁的耐震能力。
减震梁是一种可以增加桥梁的抗震性能的装置,它利用弹性材料和减隔震装置来降低地震荷载对桥梁的影响。
减震梁可以通过改变桥梁的刚度和阻尼特性来减小地震对桥梁的影响。
桥梁减隔震技术的应用,可以显著提高桥梁的地震抗力和安全性能。
它可以减小地震对桥梁产生的位移和变形,降低地震的破坏性,保护人们的生命和财产安全。
桥梁减隔震技术还可以减少桥梁的维修和加固成本,提高其使用寿命和经济效益。
桥梁减隔震技术也存在一定的局限性。
减隔震技术的成本较高,需要投入大量的资金和人力物力。
减隔震技术需要考虑到桥梁结构和地震特性的匹配性,选择合适的减震装置和参数。
减隔震技术需要定期检修和维护,以保证其正常运行。
桥梁减隔震技术是一种有效的提高桥梁抗震能力的方法。
通过在桥梁结构中增加减震装置,可以有效地降低地震对桥梁的破坏力,保障桥梁的安全性能。
在应用减隔震技术的还需要充分考虑其成本、适用性和维护等因素,以实现桥梁抗震的长期稳定运行。
大跨度桥梁的减震隔震技术应用
![大跨度桥梁的减震隔震技术应用](https://img.taocdn.com/s3/m/431a9a9fc0c708a1284ac850ad02de80d4d80694.png)
大跨度桥梁的减震隔震技术应用随着现代交通网络的发展,大跨度桥梁的建设已成为现代城市化进程中不可或缺的一部分。
然而,由于地震等外力的作用,大跨度桥梁往往面临着巨大的挑战。
为了保证桥梁的安全性和可靠性,减震隔震技术应运而生。
减震和隔震是两种常用的技术手段,它们能够有效地减少桥梁在地震中受到的力和位移,从而保护结构的完整性。
减震技术通过提供一定的减震装置,将地震能量转化为其他形式的能量,从而减轻桥梁所受到的震动影响。
隔震技术通过设置一定的隔震层,将桥梁与周围的土地断开,从而降低地震波传递到桥梁的能量。
对于大跨度桥梁的减震隔震技术应用,我们可以从以下几个方面进行探讨。
首先,对桥梁结构进行动力响应分析和抗震评估。
这是确保桥梁在地震中能够承受力和位移要求的基础。
通过使用现代的计算方法,我们可以详细分析桥梁结构在地震荷载下的变形和力学响应,并进行全面的抗震性能评估。
这将为后续的减震隔震设计提供准确的依据。
其次,选择合适的减震隔震装置。
根据桥梁结构的特点和要求,我们可以选择合适的减震隔震装置,如摩擦阻尼器、液体阻尼器、金属弹簧等。
这些装置具有不同的工作原理和特点,可以有效地减少桥梁的响应和振动。
此外,还需考虑桥梁结构与隔震装置之间的相互作用。
在设计减震隔震系统时,需要充分考虑桥梁结构与减震隔震装置之间的力学特性和相互作用。
这将涉及到减震装置的刚度和阻尼特性,与桥梁结构的相互耦联。
在此基础上,可以通过优化设计参数,进一步提高桥梁的抗震性能。
最后,需要进行系统的建设和技术实施。
减震隔震技术的应用需要有一定的施工和操作要求。
在桥梁建设的初期,需要对减震隔震装置进行合理的布置,并确保其在整个施工过程中的完好性和稳定性。
同时,还需要考虑维护和监测体系的建立,以保证减震隔震系统的长期可靠运行。
总之,大跨度桥梁的减震隔震技术应用是保障桥梁结构在地震中安全可靠的重要手段。
通过动力响应分析、减震装置的选择、相互作用的考虑以及系统的建设和实施,我们可以有效地提高桥梁的抗震性能,保护人们的生命和财产安全。
浅谈桥梁减隔震技术
![浅谈桥梁减隔震技术](https://img.taocdn.com/s3/m/42a86409590216fc700abb68a98271fe910eaf0c.png)
浅谈桥梁减隔震技术隔震技术被广泛应用于桥梁工程,用来减少地震对桥梁的影响。
隔震技术是指在桥梁底部设置一定的橡胶隔震减震装置,使桥梁能够减少地震震动的传递,起到减震效果,提高桥梁的抗震性能。
桥梁减隔震技术是一种新兴的技术,它与传统的桥梁结构相比,具有许多优点。
首先,它能够提高桥梁的抗震性能,保护桥梁的安全,减少地震对桥梁的破坏,降低后续维护成本,保护人民生命财产安全。
其次,桥梁减隔震技术具有灵活性,能够根据实际需求调整隔震装置的数量、类型和位置,以适应不同的地震条件,提高桥梁的抗震性能。
最后,桥梁减隔震技术具有环保性,隔震装置可以多次使用,减少建造过程中对环境的损害,同时减少后续维护成本和对环境的影响。
桥梁减隔震技术主要通过安装隔震装置来实现。
隔震装置由橡胶隔震垫和隔震支座组成。
隔震垫是一种特殊的弹性材料,能够有效地吸收桥梁的振动能量,起到减震作用;隔震支座是桥梁连接部分的组成部分,它能够保证桥梁的稳定性,并承受桥梁的负荷。
隔震垫和支座的组合形式有多种,如板式隔震支座、球式隔震支座、斜板式隔震支座等。
桥梁减隔震技术需要根据实际情况确定隔震装置的具体参数。
首先,需要考虑桥梁的地基条件和地震烈度等级,以确定隔震垫和支座的数量和类型。
其次,需要考虑桥梁的荷载和跨度等参数,以确定支座的布置和之间的距离。
最后,需要进行模拟计算和试验验证,以确定隔震装置的效果和可靠性。
桥梁减隔震技术在桥梁工程领域的应用越来越广泛。
它可以有效地保护桥梁的安全性,提高桥梁的抗震性能,减少地震对桥梁的影响,降低后续维护成本,保护人民生命财产安全。
随着技术的不断发展和完善,桥梁减隔震技术将会在未来发挥更加重要的作用,为人民生活和经济发展提供更加稳定的基础设施。
基于减隔震技术在桥梁结构中的应用
![基于减隔震技术在桥梁结构中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/3890e480db38376baf1ffc4ffe4733687f21fc6d.png)
技术成熟度
虽然减隔震技术在理论和实践上 取得了一定的成果,但仍需要进
一步完善和成熟。
高成本
减隔震技术的应用通常需要额外 的设备和材料,导致建设成本增
加。
维护与管理
减隔震结构的维护和管理需要专 业的技术和知识,对运营管理提
出了更高的要求。
减隔震技术的发展趋势
新材料与新技术的应用
01
随着新材料和新技术的发展,减隔震技术将不断得到改进和完
减隔震技术在桥梁施工中的应用
01
02
03
施工质量控制
在施工过程中,应严格控 制减隔震装置的质量和安 装精度,确保其性能得到 充分发挥。
施工监控与检测
采用先进的施工监控和检 测技术,对减隔震装置的 工作状态进行实时监测, 及时发现并处理问题。
施工与设计的协同
加强施工与设计的协同工 作,确保减隔震装置的安 装与设计要求一致,提高 桥梁结构的抗震性能。
减隔震技术在桥梁设计中的应用
减隔震设计理念
在桥梁设计中,采用减隔震技术可以 降低地震对桥梁结构的破坏,提高桥 梁的抗震性能。
减隔震设计参数优化
通过优化设计参数,如支座刚度、阻 尼器性能等,可以提高减隔震装置的 有效性和桥梁的安全性。
减隔震装置选择
根据桥梁的特点和地震环境,选择适 合的减隔震装置,如橡胶支座、阻尼 器等,以实现减隔震效果。
减隔震技术在桥梁维护与加固中的应用
定期维护与检查
对已投入使用的桥梁,应定期进 行减隔震装置的维护与检查,确
保其正常工作。
加固与修复
对于受损的减隔震装置,应及时进 行加固或修复,以提高其抗震性能 和桥梁的安全性。
监测与评估
采用先进的监测和评估技术,对桥 梁的抗震性能进行实时监测和评估 ,为减隔震装置的维护与加固提供 科学依据。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
![桥梁结构设计中减隔震技术的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/72ca06fb9fc3d5bbfd0a79563c1ec5da51e2d65c.png)
桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要:随着科技的不断进步,减振和隔离技术被越来越多地运用于桥梁的设计之中,并为其注入了更多的内涵。
减振降噪是指将可能引起地表震动的地震从桥梁中隔离出来。
为此,必须通过增加其固有频率,避免其在强震下产生较大的耗能,从而降低其抗震性能。
所以,为了提高桥梁结构的安全和可靠度,必须在桥梁结构的设计中采用减振技术。
关键词:桥梁结构;结构设计;减隔震技术1减隔震技术的原理以及适用要求1.1减隔震技术相关原理在国内,使用减隔震技术时,应遵守如下原则:①若发生小的地震,桥梁不会受到损害,或发生轻微的损害,在地震停止后,桥梁的性能不会发生根本的改变,所有的结构都处于一种弹性的状态;②若发生中等规模的地震,则会对桥梁造成某种程度的破坏,但经过修补后,桥梁仍能正常工作,整体结构处于不稳定状态;③当发生较大的地震时,大桥有显著破坏,但整体不会倒塌,修补后仍能正常运行,大桥整体处于弹性塑性区。
1.2减隔震技术相关适用要求通过对减隔震技术原理的研究,不难发现,对于桥顶框架的振动时间比较短,而对于桥梁的基础结构来说,减隔震技术是可以选择的。
在对我国有关标准的规定进行了明确以后,在进行减隔震技术的设计时,其高度不能大于40 m,桥梁的结构和硬度,都要满足平衡的要求,若难以形成减隔震,则要在1 s以内,结合实际,对其进行了全面的分析和判断,建立了相应的模型。
还需对其它种类的元素作进一步的研究,比如,由于风的作用而引起的应力,这个应力不能超过大桥所受的地心引力的十分之一。
2减隔震技术的优势与不足2.1减隔震技术的优势在相同的地震作用下,采用延性结构和减隔震结构的抗震性能有很大区别。
基于延性的桥梁结构在震后必须做出合理的评估和加强,而采用减隔震技术的桥梁结构在震后仍能正常工作,且不损伤承力件。
减隔震技术的优点是:①在桥梁中使用减隔震技术,可以对桥梁进行有目的的调整,确保其合理的布置,最大限度地提高桥墩、桥头的地震效应,提高桥梁的整体抗震性能。
减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析
![减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/3aa11516bf23482fb4daa58da0116c175f0e1e97.png)
减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析【摘要】减隔震技术是一种先进的结构防护技术,可以有效减少桥梁结构在地震作用下的破坏,提高桥梁结构的抗震性能。
本文通过对减隔震技术在桥梁结构设计中的应用进行分析,探讨了其在提高桥梁结构抗震性能和减少结构破坏程度方面的重要意义。
文章还分析了减隔震技术在桥梁设计中的影响因素,以及在成本效益方面的优势。
未来,随着技术的不断创新和发展,减隔震技术在桥梁结构设计中的应用前景将更加广阔。
通过本文的研究,可以更好地认识减隔震技术在桥梁结构设计中的重要性,为提高桥梁结构的抗震性能和安全性提供参考。
【关键词】减隔震技术、桥梁结构设计、应用分析、成本效益、影响因素、未来发展、重要性、总结与展望1. 引言1.1 研究背景减隔震技术是一种在结构设计中广泛应用的技术,通过将减震装置植入桥梁结构中,能够有效降低结构在地震或高强度风等外部力作用下的振动幅度,提高结构的抗震性能和安全性。
随着技术的不断发展和进步,减隔震技术在桥梁结构设计领域中得到了越来越广泛的应用,取得了显著的效果和成就。
目前对于减隔震技术在桥梁结构设计中的应用分析还存在一定的不足,需要进一步深入研究和探讨。
鉴于此,本文旨在对减隔震技术在桥梁结构设计中的应用进行详细的分析和探讨,以期为相关领域的研究和实践提供有效的参考和指导。
本研究将重点对减隔震技术的概念、桥梁设计中的具体应用、影响因素、成本效益分析以及未来发展方向等方面展开论述,旨在全面解析减隔震技术在桥梁结构设计中的重要性和意义,为提高桥梁结构的抗震性能和安全性作出贡献。
1.2 研究目的研究目的的目的是探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的应用现状,分析该技术在提高桥梁结构抗震能力、减小震动影响、延长桥梁使用寿命等方面的作用。
通过深入研究减隔震技术在桥梁设计中的具体应用及影响因素,揭示该技术在桥梁结构设计中的优势和局限性,为提高桥梁结构的抗震性能提供科学依据。
通过成本效益分析,评估减隔震技术在桥梁结构设计中的经济效益,为工程实际应用提供参考。
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析
![现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/6565cc2a1fd9ad51f01dc281e53a580216fc50ce.png)
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析【摘要】现代桥梁结构设计中的减隔震技术是一种有效的抗震设计手段,可以有效减小地震对桥梁结构的影响。
本文首先介绍了减隔震技术的原理,然后通过案例分析展示了该技术在桥梁结构设计中的应用情况。
接着分析了减隔震技术对桥梁结构性能的影响,讨论了未来发展趋势,并探讨了该技术在桥梁结构设计中的应用优势。
总结了现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用前景,指出了其在提高桥梁结构抗震性能方面的重要作用。
本文旨在为桥梁结构设计工作者提供参考,促进减隔震技术在实际工程中的应用与推广。
【关键词】关键词:减隔震技术、现代桥梁结构设计、应用分析、原理、应用案例、影响分析、未来发展趋势、应用优势、前景、总结1. 引言1.1 背景介绍现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析引言:随着科技的进步和社会的发展,桥梁作为连接城市之间的重要交通枢纽,在现代社会中扮演着至关重要的角色。
由于自然灾害和人为因素的影响,桥梁结构往往容易受到地震等外部力的破坏,给城市带来巨大的损失和安全隐患。
如何提高桥梁的抗震能力成为了工程领域中一个备受关注的研究课题。
在本文中,将对减隔震技术的原理进行分析,探讨其在桥梁设计中的应用案例,并分析其对桥梁结构性能的影响。
还将探讨减隔震技术未来的发展趋势和在桥梁结构设计中的应用优势。
通过对减隔震技术的研究和应用,可以为现代桥梁结构设计提供重要的参考,促进桥梁工程技术的进步和发展。
1.2 研究意义现代桥梁作为城市交通的重要组成部分,对城市发展和经济繁荣起着至关重要的作用。
桥梁结构在面临地震等自然灾害时,容易发生严重的破坏,给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。
如何提高桥梁结构的抗震性能成为当前工程领域的重要研究课题。
针对现有桥梁结构设计及抗震技术的不足之处,本研究旨在探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的应用特点和优势,为进一步完善桥梁结构抗震设计方案提供理论支持和技术指导。
通过对减隔震技术在桥梁结构设计中的应用案例和实际效果进行深入分析,希望能够为提高桥梁结构的抗震性能提供参考和借鉴,为未来桥梁设计和抗震技术的发展提供新的思路和方向。
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析
![现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f17cf76b905f804d2b160b4e767f5acfa0c78353.png)
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析随着城市化进程的不断加速和经济的发展,桥梁作为城市交通的重要组成部分,其安全性和稳定性愈发受到人们的关注。
而在桥梁的设计和建设中,减隔震技术的应用成为了一个备受关注的话题。
减隔震技术是利用柔性或半柔性支座减小桥梁结构所受地震力的一种方法,通过将地震能量转化为桥梁的动力响应,从而减小其对桥梁结构的影响,提高桥梁的地震抗性。
本文将对现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用进行分析,探讨减隔震技术在桥梁结构设计中的意义和作用。
一、减隔震技术的意义和作用1.提高桥梁结构的地震抗性地震是造成桥梁结构破坏的重要原因之一,尤其是对于地震多发地区的桥梁来说,其地震抗性显得尤为重要。
减隔震技术通过采用柔性或半柔性支座,可以将地震能量有效地转移和吸收,从而减小桥梁结构所受地震力,提高桥梁的地震抗性,降低地震破坏风险。
2.保护桥梁结构和使用寿命在桥梁结构受到地震作用时,如果没有采取相应的减隔震措施,其结构很容易遭受损坏或破坏,从而影响桥梁的使用寿命。
而减隔震技术的应用可以有效地保护桥梁结构,延长其使用寿命,减少维修和修复的成本。
3.提高桥梁的安全性和稳定性采用减隔震技术的桥梁对地震的响应更加柔韧和稳定,能够降低桥梁在地震作用下的振动幅值,减小结构受力,提高桥梁的安全性和稳定性,保障桥梁的正常运行。
1.常见的减隔震技术(1)橡胶支座橡胶支座是一种常见的减隔震技术,在桥梁结构中起到缓冲和分散地震能量的作用,能够有效减小桥梁结构的地震响应,提高桥梁的地震抗性。
(2)摩擦减隔震支座摩擦减隔震支座是通过摩擦力的作用来减小桥梁结构所受地震力的一种支座技术,其具有调节性能好、造价低廉等特点,适用于一些中小跨径的桥梁结构。
2.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用案例(1)日本神户港大桥1995年日本神户港大桥在一场大地震中受到了严重破坏,随后经过重新设计和加固,采用了液体减隔震支座技术。
在2005年发生的一场地震中,神户港大桥的减隔震支座发挥了重要作用,有效吸收了地震能量,保护了大桥的结构和安全。
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析
![现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/105af4e0d0f34693daef5ef7ba0d4a7302766caf.png)
现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析1. 引言1.1 背景介绍现代桥梁在城市化进程中扮演着至关重要的角色,承担着交通运输和经济发展的重要使命。
由于自然灾害和人为因素的影响,桥梁结构的破坏情况时有发生,给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
为了提高桥梁结构的抗震能力和安全性,减隔震技术得到了广泛的应用和研究。
随着科学技术的发展和经验的积累,减隔震技术在现代桥梁结构设计中已经得到了广泛的应用。
通过引入减隔震技术,可以有效减少地震带来的损害,保护桥梁结构的完整性和稳定性。
研究现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用,对提高桥梁结构的抗震能力具有重要的意义。
本文将就减隔震技术的基本原理、在现代桥梁结构设计中的应用、具体案例分析、技术发展趋势以及影响因素进行深入探讨。
通过对减隔震技术的研究分析,可以为现代桥梁结构设计提供更科学的指导和方法,促进桥梁结构抗震能力的进一步提升。
1.2 研究目的研究目的是深入分析减隔震技术在现代桥梁结构设计中的应用现状,探讨其在提高桥梁结构抗震性能、减少地震灾害损失方面的作用和意义。
通过研究现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用,旨在为工程师和设计师提供更加科学、有效的设计方案,从而实现构筑物在地震作用下的安全可靠性,为城市交通运输系统提供更好的安全保障和服务。
通过深入研究减隔震技术在现代桥梁结构设计中的应用情况,可以为相关领域的研究工作者提供参考和借鉴,推动减隔震技术的发展和应用,促进桥梁结构设计领域的技术进步和创新。
通过本研究的深入探讨和分析,旨在为提高桥梁结构的抗震性能、减少地震灾害损失提供理论和实践支持,促进减隔震技术在现代桥梁结构设计中的广泛应用和推广。
1.3 意义利用减隔震技术可以有效减小桥梁结构在地震作用下的位移和加速度响应,降低结构与地基之间的杆件受力,减小结构应力,提高结构的抗震性能。
这将有助于减轻地震灾害对桥梁造成的损失,保障人们生命财产的安全。
通过在现代桥梁结构设计中应用减隔震技术,可以提高桥梁结构的整体性能和抗震性能,延长其使用寿命,减少维护成本,提高经济效益。
浅谈桥梁减隔震技术
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浅谈桥梁减隔震技术桥梁减隔震技术是一种重要的桥梁抗震技术,它能够有效地减小地震对桥梁的破坏,提高桥梁的抗震性能。
隔震技术是一种应对地震灾害的重要手段,它在工程实践中得到了广泛的应用。
本文将对桥梁减隔震技术进行深入分析,在工程实践中提供一些有益的思考和建议。
一、桥梁减隔震技术的原理桥梁减隔震技术是通过设置一定的减隔震装置,将桥面和桥墩进行有效的隔离,使桥梁在地震作用下发生位移,从而起到减小地震作用、降低地震响应的效果。
减隔震装置通常包括橡胶隔震支座、摩擦隔震装置、液体隔震支座等,并且还可以结合使用。
这些隔震装置主要起到限制桥梁位移和减小地震产生的冲击力的作用,从而提高桥梁的抗震能力。
1. 减小地震损害:桥梁减隔震技术能够有效地减小地震对桥梁的破坏,降低地震作用下桥梁的位移和加速度,提高桥梁的抗震性能。
2. 提高桥梁的安全性:通过减小地震作用对桥梁的冲击力,减隔震技术能够提高桥梁的安全性,预防地震造成的严重事故。
3. 延长桥梁的使用寿命:减隔震技术可以有效地减小地震对桥梁的影响,降低桥梁的疲劳损伤,延长桥梁的使用寿命。
目前,桥梁减隔震技术在世界范围内得到了广泛的研究和应用。
各国在减隔震技术领域取得了很多创新成果,积累了大量的实践经验。
在我国,随着城市化进程的加快和经济水平的提高,对桥梁抗震能力的要求越来越高,减隔震技术得到了广泛的关注和应用。
目前,我国在桥梁减隔震技术研究和工程实践方面也取得了一些进展,但与国际先进水平相比还存在一定的差距。
1. 日本东大道橋:东大道橋是日本东京都中央区的一座跨越东京湾的悬索桥。
该桥在设计和建设过程中应用了先进的减隔震技术,成功地提高了桥梁的抗震能力。
在2011年东北大地震发生后,东大道橋仍然安全可靠地运营,为东京湾地区的交通运输提供了重要支持。
2. 美国金门大桥:金门大桥是美国旧金山湾地区的一座悬索桥,也是世界上第一座应用减隔震技术的大桥。
减小地震对桥梁的影响,提高了桥梁的抗震性能,为旧金山湾地区的经济发展和社会建设做出了重要贡献。
桥梁减震隔震技术及装置
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桥梁减震隔震技术及装置桥梁是交通运输的重要组成部分,不仅在日常生活中人们频繁使用,也是经济发展的基础。
然而,地震等自然灾害的频繁发生,给桥梁运输带来了很大的威胁,甚至导致桥梁的倒塌。
目前,我国在桥梁减震隔震技术及装置的研究和应用方面做出了很大的努力。
桥梁减震隔震技术可分为被动隔震与主动隔震两种类型。
其中被动隔震是利用可控隔震设备,通过隔震节的缓冲作用将桥梁与地面之间的震动转化为弹性位移,从而降低桥梁结构破坏的风险。
而主动隔震技术主要有反馈控制隔震和人工神经网络隔震两种,这些技术实现了对桥梁震动的实时控制,有效降低了因震动引起的结构破坏风险。
目前,我国在桥梁减震隔震技术及装置方面的应用已经逐渐成熟。
例如,2008年5月12日汶川大地震后,国家经济体系发展示范区-成渝地区立即启动了着眼于重点工程的加固工程。
其中,险乐公路在次年已采用了地震减震技术,随后陆续投入使用,在局部地区谷地、山区也都同样使用了此项技术措施。
此外,在全国范围内,还有十余座大型桥梁同样采用了减震隔震技术。
除了技术应用,减震隔震装置的设计也十分重要。
目前,国内减震隔震装置的设计主要有三种类型。
第一种是金属减震器,利用金属材料的高强度和内部能量吸收特性使之在地震等环境中削弱震动的能量。
第二种是高阻尼减震器,利用输入信号与反馈信号的相互作用,实现了对现场震动的预测与反馈控制,从而达到减震的目的。
第三种是基于智能材料设计的轻质减震隔震器,其利用新型材料的力学特性,通过离子多晶弹性体、聚合物纤维等较轻的材料实现了隔震缓冲效果。
需要注意的是,虽然目前在桥梁减震隔震技术及装置方面取得了重大的进展,但仍然存在一些问题和挑战。
特别是在大型跨度桥梁、高支座桥梁等特殊情况下,减震隔震技术的应用会面临更多的难题。
此外,减震隔震器本身包括量测冲数、标定系数等,也需要严格把关。
综上所述,桥梁减震隔震技术及装置是目前桥梁设计中不可或缺的一部分。
随着技术的不断进步和应用的不断改进,相信这项技术及其装置会在今后的发展中逐渐成为桥梁建设中必备的重要组成部分。
浅谈桥梁减隔震技术
![浅谈桥梁减隔震技术](https://img.taocdn.com/s3/m/5a46dc4a7dd184254b35eefdc8d376eeaeaa17c4.png)
浅谈桥梁减隔震技术桥梁是连接城市间交通的重要枢纽,同时也是承载着大量车辆和行人的重要设施。
而随着交通工具的不断发展和城市规模的不断扩大,桥梁的安全性和稳定性显得尤为重要。
在桥梁工程领域,减隔震技术是一种重要的技术手段,它可以有效降低桥梁结构在地震等自然灾害中受到的影响,提高桥梁的抗震性能,保障桥梁的安全稳定运行。
本文将就桥梁减隔震技术进行一些浅谈。
一、桥梁减隔震技术的意义桥梁减隔震技术是指通过采用一定的隔震装置,将桥梁结构与地面之间进行分离,从而减小地震力对桥梁的影响。
在地震发生时,地面会产生横向和纵向的震动,而桥梁作为承载结构,往往会受到严重的影响,因而减隔震技术的出现为提高桥梁的抗震能力提供了新的思路。
采用减隔震技术可以有效减少桥梁结构受到的地震冲击,保护桥梁的完整性和稳定性,从而降低地震对桥梁的灾害损失。
桥梁减隔震技术主要分为主动减隔震和被动减隔震两种类型。
主动减隔震是通过激励隔震系统、控制系统和传感器等组件,主动地对桥梁结构进行动态控制,减小地震时的影响力;而被动减隔震则是通过隔震装置的设计,实现桥梁结构与地基之间的隔离。
被动减隔震技术具有结构简单、成本低廉的优势,而主动减隔震技术则具有反应速度快、控制精确的优势。
在具体的工程应用中,根据不同的需求,可以选择合适的减隔震技术。
随着桥梁减隔震技术的不断发展和完善,其在桥梁工程领域的应用前景也变得越来越广阔。
在未来的发展中,桥梁减隔震技术很有可能成为桥梁抗震设计的重要手段,为桥梁的安全稳定提供更多的保障。
随着材料科学、结构动力学和控制技术等学科的不断进步,桥梁减隔震技术也将不断得到改进和完善,在结构设计、施工工艺和系统控制等方面实现更大的突破,从而为桥梁的抗震设计和安全运行提供更多的可能性。
桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用探究
![桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用探究](https://img.taocdn.com/s3/m/38e8cf7eabea998fcc22bcd126fff705cc175cc1.png)
桥梁抗震设计关键点与减隔震技术的应用探究1. 桥梁抗震设计概述桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,承担着繁重的运输任务,在地震发生时,其结构易受到破坏,从而导致严重的生命财产损失。
对桥梁进行合理的抗震设计至关重要。
抗震设计的核心目标是确保桥梁在地震作用下能够保持稳定,避免发生脆性破坏,从而减少地震对人类生活和经济的影响。
桥梁抗震设计涉及多个关键方面:需要充分考虑桥梁的地质条件、结构形式、材料特性以及地震动特性等因素,这些都是影响桥梁抗震性能的关键因素。
抗震设计需要采用有效的抗震措施,如设置隔震支座、采用弹性支撑、设置缓冲装置等,以提高桥梁的抗震能力。
抗震设计还需要进行动力分析,以评估桥梁在地震作用下的响应和安全性。
这包括使用计算机模拟技术进行非线性分析,以预测桥梁在不同地震强度下的性能表现。
桥梁抗震设计是一项复杂而重要的工作,需要综合考虑多种因素并采取有效的抗震措施来确保桥梁的安全性和稳定性。
1.1 桥梁抗震设计的重要性随着全球经济的快速发展,交通运输业在国家经济中的地位日益重要。
桥梁作为交通运输的重要组成部分,其安全性和稳定性对于保障人民生命财产安全以及社会经济的稳定发展具有至关重要的意义。
桥梁抗震设计成为了桥梁工程领域的关键环节。
提高桥梁的抗震能力:通过合理的抗震设计,可以提高桥梁在地震等自然灾害发生时的抗震性能,降低因地震等灾害导致的人员伤亡和财产损失。
保证桥梁正常使用功能:良好的抗震设计可以确保桥梁在地震等自然灾害发生时,不会因为结构破坏而导致桥梁无法正常使用,从而影响交通运输和人民生活。
促进桥梁技术的发展:抗震设计是桥梁工程技术的重要组成部分,通过对抗震设计的不断研究和完善,可以推动桥梁工程技术的进步和发展。
提高国家综合防灾减灾能力:桥梁抗震设计对于提高国家综合防灾减灾能力具有重要意义。
通过加强桥梁抗震设计,可以提高国家在面对自然灾害时的应对能力,减少灾害带来的损失。
桥梁抗震设计在桥梁工程领域具有重要的地位和作用,对于保障人民生命财产安全、促进交通运输业发展以及提高国家综合防灾减灾能力具有重要意义。
浅谈桥梁减隔震技术
![浅谈桥梁减隔震技术](https://img.taocdn.com/s3/m/ff3154153069a45177232f60ddccda38376be1fc.png)
浅谈桥梁减隔震技术桥梁是交通运输的重要组成部分,对于保障人民群众出行安全具有重要意义。
由于地震频发、强度大,桥梁抗震能力成为了一个亟待解决的问题。
桥梁减隔震技术则是一种有效的解决方案,能够显著提升桥梁的抗震能力。
桥梁减隔震技术通过在桥梁与桥台之间增设隔震装置,将震动能量转化为热能,实现对地震的响应和减震。
常见的隔震装置有橡胶隔震支座、阻尼器、钢球隔震装置等。
橡胶隔震支座是目前应用较广泛的一种隔震装置。
其构造简单,由多个橡胶等材料层层叠加而成。
在地震发生时,由于橡胶的可塑性,能够吸收和分散地震动能量,起到缓冲的作用。
橡胶隔震支座具有较高的承载能力和变形能力,能够提供较好的隔震效果,降低地震对桥梁结构的破坏。
阻尼器也是一种常见的隔震装置。
阻尼器利用摩擦或液体阻尼原理,通过消耗地震能量来减震。
常见的阻尼器有油压阻尼器和摩擦阻尼器。
油压阻尼器通过油液的流动和压缩来消除地震能量,起到减震的作用。
摩擦阻尼器则利用摩擦力来减震,通过调整压力和摩擦系数来实现对地震动力的消耗和转换。
钢球隔震装置也是一种比较新颖的减震技术。
钢球隔震装置由大量钢球和组成的桥梁隔震平台组成,在地震发生时,钢球隔震装置能够通过钢球的滚动和碰撞来吸引地震动能,实现对地震的减震。
钢球隔震装置具有分散能量和自动复位的特点,能够提高桥梁的抗震性能。
桥梁减隔震技术是一种有效的增加桥梁抗震能力的方法。
它能够通过增设各种隔震装置,将地震动能转化为热能或其他形式的能量,从而减少地震对桥梁的冲击。
随着科技的不断发展,桥梁减隔震技术在工程实践中得到了广泛的应用。
需要注意的是,不同桥梁的减隔震技术选择应根据具体情况进行合理的设计和应用。
对于地震频发地区来说,还需要进一步研究和完善桥梁减隔震技术,以提高桥梁的抗震能力,确保人民群众的生命安全。
浅谈桥梁减隔震技术
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浅谈桥梁减隔震技术桥梁减隔震技术是指在桥梁结构中引入一定的隔震装置,以减少地震对桥梁结构的影响。
通过减隔震技术,可以大大减少地震对桥梁的破坏,保障桥梁结构及其使用安全。
减隔震技术在桥梁工程中起到了非常重要的作用,尤其在地震频发的地区,更是必不可少的一种技术手段。
二、桥梁减隔震技术的分类桥梁减隔震技术根据减隔震装置的不同,可以分为 passivation 处置和 active 处置两种。
1. passive 处置passive 减震技术是指在桥梁结构中引入一定的隔震设备,使其在地震发生时起到减隔震的作用。
一般来说,passive 减震技术包括摩擦减震器、弹簧减震器、液体减震器等。
这些减震装置可以在地震发生时吸收并缓解地震力,保护桥梁结构的完整性。
active 减震技术是指在桥梁结构中加入一定的控制装置,使其在地震发生时能够主动对桥梁结构进行控制,减小地震对结构的影响。
这一类减震技术一般包括液压缸、电动机、传感器等组件,通过实时监测和控制桥梁结构的变形和振动,达到减震的效果。
桥梁减隔震技术在实际工程中得到了广泛的应用,并取得了显著的成效。
其主要应用在以下几个方面:1. 提高桥梁的抗震能力2. 降低对桥梁结构的损害3. 提高桥梁的运输效率桥梁减隔震技术不仅可以提高桥梁的抗震能力,同时还能够提高桥梁的运输效率。
通过减小地震对桥梁结构的影响,提高桥梁的安全性和稳定性,可以保障桥梁的正常使用,提高其运输效率。
桥梁减隔震技术的应用和优势得到了工程界的广泛认可,其在实际工程中的应用前景也非常广阔。
在未来的工程实践中,桥梁减隔震技术将会得到更加广泛的应用,为提高桥梁的抗震能力和运输效率,保障人们的出行安全,作出更加重要的贡献。
随着现代城市建设的不断发展和人们对桥梁安全性的不断提高,桥梁减隔震技术也正朝着更加先进和高效的方向发展。
1. 多元化的技术手段未来的桥梁减隔震技术将更加多元化,不仅包括 passivation 处置和 active 处置,还会结合信息技术、智能技术等多种技术手段,提高桥梁的抗震能力和运输效率。
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桥梁减隔震技术
自20世纪60年代以来,隔震、耗能减震技术逐步引起世界各国的重视并广泛应用于建筑结构和桥梁结构。
隔震、减震技术是通过隔震、减震装置将结构最大限度的与地震时的地面运动或支座运动分隔开,从而大幅减少传递到上部结构的地震作用。
大量理论研究和部分隔震工程震害经验表明,隔震与耗能减震技术是目前为止性能最为稳定且最有效的控制技术之一,已有部分采用了隔震及耗能减震技术的工程结构经受住了强烈地震的考验,证实了这种被动控制技术的有效性。
近一个世纪以来,将建筑物与由强震产生的地面运动的破坏作用分离开来的思想一直吸引着许多人"为了达到这个目的,提出了许多很有创造性的隔震装置"但是减!隔震技术最初是用于建筑结构抗震的,随后才用于桥梁结构之中"经过日本关东大地震!中国唐山大地震的考验,减!隔震技术在工程中的应用更是得到了一致的肯定"对它的研究也越来越多"目前世界上有几个国家的桥梁结构中已采用了部分隔震的结构形式。
新西兰自1973年以来,到1993年为止,有48座公路桥和一座铁路桥采用了隔震技术,其中包括有4座用隔震系统加固来提高抗震性能的桥梁"到目前为止,桥梁隔震系统中最常见的是铅芯橡胶支座,通
常安装在桥梁上部结构与桥墩和桥台之间"每个铅芯橡胶支座兼有隔震和耗能的双重功能,伺时它们还支承着上部主体结构的重量,并且还提供弹性恢复力"对隔震桥梁来说,铅芯橡胶支座是一种非常经济的隔震装置"新西兰未隔震的桥梁是在上部结构与支座间采用弹性支承来适应热膨胀变形的"对这些标准的桥梁结构,只要加进铅芯即形成了隔震支承"除了放松某些约束,提供抗震缝以适应地震荷载作用下可能增大的上部结构的位移外,只要做简单的改动就可以了"铅芯不仅在大位移运动中耗散了能量,而且在缓慢的横向力作用下还能增大支座的抗力,直至达到屈服点为止,以此来降低风荷载和交通荷载产生的位移。
美国第一次采用隔震系统是在1979年,将一些电路断路器装备了阻尼为7%的弹性支-承"从那时起,许多新建和改建的建筑和桥梁都使用了隔震系统"美国第一次将隔震技术应用于桥梁是在1984年,是对SierraPOintBridge进行抗震加固"该桥原建于1956年,长ZO0m,宽40m,水平方向略有弯曲,动力分析表明,在0.69水平加速度的强震作用下,该桥将会遭到破坏"解决办法是用铅芯橡胶支座来代替一刚性球铰支座进行隔震"所有工程都是在不中断桥上桥下的交通的情况下进行的"估计这座大桥在设计地震动大小的地震发生时和刚发生后都能继续使用。
日本的桥梁中,除一座桥采用了高阻尼橡胶支座外,其它所有隔震桥梁都采用铅芯橡胶支座"日本第一座隔震桥梁完成于1990年,是静岗县横跨Keta河的宫川大桥,桥体是3跨连续梁桥,110m长钢板型主梁结构,坐落在坚硬场地土上,安装有铅芯橡胶支座".该桥的主体结构
横向是受到约束的,沿桥纵向有士150二的间隙可供移动,超过这一范围桥台将限制其进一步的移动"适当选择和布置铅芯橡胶支座,使其将总惯性力合理的分配到各个桥墩和桥台上"。
桥梁橡胶支座的出现为减隔震技术的应用提供了一种极其理想的减隔震装置,它是许多减隔震装置中的主要柔性部件"桥梁橡胶支座在我国是从1965年开始研究并投入应用的,许多年来一直深受全国桥梁工程技术人员的欢迎"目前我国桥梁工程中广泛采用的橡胶支座有三种:板式橡胶支座,盆式橡胶支座以及聚匹氟乙烯滑板组合支座"
在我国,减隔震技术在桥梁上的应用还是很少的,但是在国外,减隔震技术在桥梁上的应用已经非常广泛,并且这类技术已经为桥梁抗震作出了突出的贡献"一些减隔震桥梁在地震中具有非常良好的抗震性能,保证了震后的正常使用"为了使桥梁减隔震技术早日广泛的应用于我国的桥梁建设之中,促进和提高我国的桥梁抗震技术,非常有必要对该类技术进行全面!系统的研究,应及早结合我国的国情进行切实可行的研究,并使其真正付诸实施"。
减隔震技术的使用条件
减隔震技术对桥梁抗震性能的提高作用是毋庸置疑的,它能够全面的降低地震荷载,减轻地震荷载对桥梁结构的危害,但并不是所有的桥梁都能使用减!隔震技术的"对于如下一些情况,不宜使用减隔震设计。
1、基础周围的土层易于发生液化时;
2、下部结构柔性大,桥梁结构本身的固有周期比较长;
3、由于基础周围地基软弱,桥梁周期加长可能引起地基与桥梁共振;
4、支座中出现负反力的情况"
现阶段世界范围内已经开发出了多种隔震装置,如叠层橡胶隔震支座(Natural Rubber Bearing)、铅芯橡胶隔震支座(Lead Rubber Bearing)、高阻尼橡胶支座(High Damping Rubber Bearing)和摩擦滑移支座(Sliding-Friction Bearing)等,这些隔震装置在过去的40多年中在许多工程中得到了实际应用并经历了地震的检验。
隔震装置在桥梁结构中的设置主要以下两种方式,一是将隔震装置设置在下部结构和上部结构之间,二是将隔震装置设置于桥墩底部和承台之间。
对于高墩桥梁,桥墩的抗震设计由其自身的振动特性控制,场地条件允许时宜采用桥墩底部隔震。
但到目前为止国内外仅有少数几座桥梁采用了墩底隔震技术,大多仍将隔震支座设置于桥墩顶部与上部结构之间,其主要原因是桥墩支座可以直接代替普通支座,技术上较容易实现且经济可行。
叠层橡胶隔震支座由薄钢板和橡胶交替叠合经过高温硫化粘结而成,橡胶一般采用天然橡胶或者氯丁胶,叠层橡胶隔震支座技术是在上世纪60 年代由美国学者Kelly 提出来的。
叠层橡胶支座具有较大的竖向承载力和竖向刚度,且在水平方向具有良好的柔性,可以达到很大剪切变形而不至于失稳,并且能够保持较小水平刚度(仅为竖向刚度的1/500~1/1500)。
由于薄层钢板和橡胶层为硫化粘结,叠层橡胶支座还具有一定的抗拉能力。
叠层橡胶隔震支座水平剪切变形时能够提供的滞回阻尼很小,一般应与其他阻尼装置联合使用。
目
前对普通叠层橡胶隔震支座的研究主要包括滞回性能力学试验[1]和抗拉性能、计算模型及其参数的确定等方面。
铅芯橡胶隔震支座是新西兰Robinson 教授在1975 年发明的,主要特征是在普通的叠层橡胶隔震支座中心插入一个或多个铅芯。
制作铅芯橡胶隔震支座时,在分层钢板叠层橡胶支座加工后钻孔或者做成带孔的支座,然后直接浇铸铅芯,或者先加工成体积比开孔体积大约1%的铅棒,将铅棒直接压入孔内,这样在支座剪切变形时铅芯能够发生纯剪切变形。
铅芯不仅能够为铅芯橡胶支座提供较大的初始刚度,而且能够提供良好的滞回耗能阻尼特性,减小隔震器的相对剪切变形,铅芯橡胶支座的等效阻尼比能够达到20%~30%左右。
近年来国内外对铅芯橡胶隔震支座的研究主要包括支座非线性滞回力学性能试验研究和理论分析,非线性计算模型及其参数的确定方法[4]等。
多铅芯橡胶隔震支座是在圆形或方形橡胶隔震支座中插入多个铅芯来满足耗能需要,国内部分学者也对多铅芯橡胶隔震进行了非线性滞回性能试验研究和数值模拟分析[5]。
高阻尼橡胶隔震支座采用高阻尼橡胶材料,在天然橡胶中掺入石墨,通过控制石墨掺量的方式调节材料的阻尼特性,高阻尼橡胶也可由高分子合成材料制成。
高阻尼橡胶隔震支座能够提供较好的水平剪切刚度和阻尼耗能特性,支座阻尼比可达到10%~15%左右。
目前对高阻尼橡胶隔震支座的研究主要包括滞回力学性能试验[6],计算理论模型及其参数确定方法等。
日本的Yama-age 桥采用高阻尼橡胶隔震支座,10 年后对采用新支座替换下的两个高阻尼隔震支座进行剪切和压力滞回性能测试,并与10 年前
相同支座进行对比,发现剪切刚度增加3%~4%,但等效阻尼比和竖向刚度没有明显变化,并且极限剪切性能仍能满足位移设计需求。
滑动摩擦隔震体系也是一种有效的隔震装置,主要是通过滑动面之间的摩擦来耗散上部结构振动能量,同时一旦滑动摩擦隔震装置承受的剪力超过初始摩擦力,支座水平剪切刚度迅速下降,从而达到水平隔震目的。
滑动摩擦隔震体系对输入地震激励频率不敏感,下部结构受到的最大水平剪力近似等于滑动摩擦力;但滑动摩擦隔震体系可能导致较大的水平剪切位移,如果滑动摩擦接触面为平面时,地震后没有弹性恢复力,滑动摩擦隔震支座不能回复到原来位置。
对此,研究人员提出弹性滑动隔震支座、摩擦摆隔震系统[8]等来弥补此缺陷。
隔震的本质和目的就是将结构与可能引起破坏的地面运动尽可能的分离开来"要达到这个目的,可通过延长结构的基本周期,避开地震能量比较集中的范围,从而降低结构的地震力,"但通过延长结构周期达到折减地震力,必然伴随着结构位移的增大,从而可能会造成设计上的困难"此外,由于结构较柔,在正常使用荷载作用下结构很可能发生有害振动"为了控制过大得变形.可通过在结构中引入阻尼装置,以增加结构的阻尼,从而减低结构的位移"此外,从图2一3(a)可知,增加结构的阻尼还可同时降低结构的动力加速度。
同时结构的减隔震系统应该满足三个基本的功能:
1、一定的柔度(柔性支承):用来延长结构得周期,降低地震力;
2、耗能能力(阻尼耗能装置):降低支承面处的相对变形,以使得位移在设计允许的范围内;.
3、一定的刚度屈服力:在正常使用荷载下(如风,制动力等)结构不发生屈服变形和有害振动。