桥梁减隔震抗震

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。
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，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。
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
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
Ⅲ
基本原理
延长周期
增加阻尼
塑性铰
塑性铰的滞回变形
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。
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。
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
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。
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。
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。