桥梁减隔震抗震

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但是,基础土层不稳定,易发生液化的场地;下部结构较柔,桥 梁本身固有周期较长;位于软弱场地,延长周期可能引起地基与 桥梁共振以及支座中出现较大负反力的情况,不宜采用该法。
柔性支撑装置——延长结构周期,降低地震力
一定的柔度功能
阻尼、耗能装置——降低支撑面处的相对变形, 以便使位移在设计允许的范围内
耗能能力
目前,桥梁减隔震装置的布置位置有两种
桥墩顶部,降低 上部结构惯性力
桥墩底部,大幅度降 低整个结构的动力响 应
比较常用,只需要用隔震支座代替普通支座, 经济可行
从承载能力考虑来看,最好没有 该孔,但是为了使橡胶支座在硫 化过程中内部热分布均匀,该孔 分层橡胶支座由薄橡胶片 很有必要存在。 与钢板相互交错叠置数层, 上下有翼缘,支座平面形 状多为圆形或矩形。其中 心通常为空心孔。为使分 层橡胶支座适应气候的变 化,常在支座外部设置保 护层,保护层采用耐候性 好的材料制作。
它的形状及构造与天然橡胶支座相同,只是采用特殊配制的橡胶 材料制作,该材料粘性大,自身可以吸收能量,具有很强的耗能 能力。
利用钢材的塑性变形耗能 有横向加载臂的均匀弯矩弯曲梁阻尼器
三 种 典 型
锥形悬臂弯曲梁阻尼器
有横向加载臂的扭转梁阻尼器
有横向加载臂的均匀 弯矩弯曲梁阻尼器
锥形悬臂弯曲梁阻尼器
柔性支撑
阻尼装置
一、 大大减小了传递到结构重要构件上的地震能量,且将这 一地震能量转移到减隔震装置上; 二、 减隔震技术通过设置减隔震装置来延长周期,并增大阻 尼以耗散能量,因此可以避免结构构件的损伤,而且减隔震 装置发生损伤时,替换比较简单; 三、 合理的设计减隔震系统,可以改善地震力在下部结构间 的分布,以保护基础、墩台等,必要时还可以保护上部结构; 四、 有些减隔震支座在正常使用条件下,由温度、收缩、徐 变等变形引起的抗力很小,从而可以减少伸缩缝的设置,为 城市高架桥梁中超多跨连续梁桥的采用提供了可能。
有横向加载臂的扭 转梁阻尼器
利用活塞前后压力差使油流过阻尼孔产生阻尼力
阻尼力 大小与 速度和 温度有 关。而 且油阻 尼器具 有方向 性。
大量研究表明,以下三种情况最适宜进行减隔震设计:
(一)桥梁上部结构为连续形式,下部结构刚度比较大,整个 桥的基本周期比较短;
百度文库
(二)桥梁下部结构高度变化不规则,刚度不均匀,此时引入 减隔震装置可以调节各桥墩刚度,从而避免刚度较大桥墩承担 很大惯性力; (三)场地条件较好,预期地面运动具有较高的卓越频率,长 周期范围所含能量较少等情况。
在分层橡胶支座中插入铁芯, 使装置比较紧凑,铅芯提供了 地震下的耗能和静力荷载下所 必须的屈服强度和刚度,在较 低水平力作用下,因为具有较 高的初始刚度,其变形很小, 在地震作用下,由于铅芯的屈 服,一方面消耗地震能量,另 一方面,刚度降低,达到延长 周期的目的。
它由滑动支座与钟摆的概念 结合而成。包括一个具有球 形曲面的滑块和球形铸钢滑 动曲面。铸钢曲面与滑块曲 面曲率半径相同,可以很好 的相切,在竖向荷载作用下, 曲面压应力均匀。滑动面是 曲面,通过结构自重提供所 需的自复位能力,帮结构恢 复原位,在地震作用下,它 像钟摆一样摆动,利用钟摆 机理来延长结构的自振周期, 减小地震反应。
必要的刚度要求和构造措施——正常使用荷载作用下 结构不发生屈服和有害振动
一定的刚度和屈服力
减隔震装置重点在于提高耗能能力和分散地震力上,不可过分 追求加长周期。作用机构要简单,并要在其力学性能明确的范 围内使用。除此之外还要满足正常运营荷载的承载要求。 1、在不同水准地震作用下,减隔震装置都应该保持良好的竖 向荷载支承能力; 2、减隔震装置应具有较高的初始水平刚度,使得桥梁在风荷 载、制动力等作用下不发生过大的变形和有害的震动; 3、当温度、徐变等引起上部结构缓慢的伸缩变形时,减隔震 装置产生的抗力应该比较低; 4、减隔震装置应该具有良好的自复位能力,使震后桥梁上部 结构能够基本恢复到原来位置。
引入阻尼装置,增加结构阻尼来耗散输入的地震能量, 从而减小结构的位移,附带减小结构的动力加速度。
Ⅰ Ⅱ
采用柔性支撑延长结构周期,减小结构地震反应 采用阻尼器式能量耗散元件,限制结构位移 保证结构在正常使用荷载作用下具有足够的刚度
延性抗震设计 减隔震设计

基本原理
延长周期
增加阻尼
塑性铰
塑性铰的滞回变形
减隔震设计的提出及概念
减隔震的工作原理、优点及适用条件 减隔震系统简介 常用的减隔震装置 其他减隔震措施
传统的抗震设计
抗震
新型的抗震设计
减震隔震
地震动的频率成分非常复杂,但地震 能量一般集中在一个频率范围内。 结构的阻尼越大,结构的地震反应越小, 因为阻尼使振动系统能量耗散了。
引入柔性装置来延长结构的基本周期,以避开地震 能量集中的周期范围,从而降低结构的地震力。
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