银川市铅芯抗震支座双林生产厂家铅芯橡胶隔震支座定做厂家

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铅芯抗震支座的构造及工作原理

作为整体型减震支座中的一种------铅芯抗震支座,在竖直方向可支承桥梁结构的恒重和活载,在水平方向则具有较好的柔性,以满足较大的变位,使桥梁结构的振动长周期化;同时,利用滞回阻尼或粘性阻尼等吸收耗散振动能量,提高桥梁结构的阻尼,从而达到减小地震作用的目的。

一、铅芯抗震支座的构造

铅芯抗震支座是用来支承荷载的层状橡胶、钢板及用于吸收耗散能量的铅芯组合而成。同普通板式橡胶支座不同的是,上下各粘有一定厚度的钢板及加有一定数量的铅芯。

铅芯抗震支座中的铅芯可以是一根或几根,这样,就可以通过调节治销的直径或截面积来决定其吸收和耗散振动能量的功能,所以使支座的设计有较大灵活性。

二、铅芯抗震支座的工作原理

分层橡胶支座的主要缺点是阻尼很小,有时在较低水平力作用下(如制动力等),由于支座较柔,支座变形也可能很大。如果在分层橡胶支座中插入铅芯,则可以得到一个紧凑的隔震装置。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与刚度,在较低水平力作用下,因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,达到延长结构周期的目的。

铅芯抗震支座的工作原理为:

竖向刚度很大,可以支持上部结构重量;

变位较大时,等价水平刚度很小,能有效地延长桥梁的固有周期,减小地震反应:

铅芯的高弹塑性使它在变形时有很大的滞回阻尼,耗散了更多的能国巨;

处于弹性的铅具有大的初始刚度,从而保证了在风力、制动力等常时小水平荷载作用下的良好使用性。

第二节铅芯橡胶隔震支座的设计参数

铅芯橡胶隔震支座是一种有效的减震装置,它具有良好且稳定的吸收耗散能量的特性;改变水平加载方向对其滞回特性没有什么影响;其吸收耗散振动能量的功能主要与铅芯的截面积和支座的高度有关,因此可以通过调节铅芯直径和支座高度来选定。

其中,支座初始弹性刚度与屈服后刚度以及它们的比值,都是影响铅芯橡胶隔震支座性能的重要参数。所以,铅芯橡胶减震支座的设计参数的计算方法及合理的取值范围对于支座的设计及标准化有着重要的意义。

第三节铅芯橡胶隔震支座的力学性质

一、铅芯橡胶隔震支座的静力特性

桥梁是露天结构物,采用的铅芯橡胶隔震支座在材料、功能上应能够长期稳定,因此铅芯橡胶隔震支座应具有以下静力特性。

1.耐久性

用于公路桥梁上的铅芯橡胶隔震支座在风、雨、温度和太阳光的长期影响下,并在遭遇地震时应能保持稳定的功能。因此,制造支座所选用的材料及支座结构应有较好的耐久性,且维修养护方便。

2.竖向承载能力

铅芯橡胶隔震支座承受荷载的能力,应根据《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4一93)中的规定选取。

3.徐变压缩量

铅芯橡胶隔震支座在竖向荷载作用下的徐变量应为橡胶总厚度的5%以下。

4.温度稳定性

如果铅芯橡胶隔震支座的等价刚度随温度变化而发生大的改变,则桥梁的固有周期将发生变化,这样就可能达不到设计预想的减震效果。因此,规定在一10℃至+40’C的温度范围内,支座等价刚度的比值(温度变化前后等价刚度之比)应簇1.3;同时,桥梁的固有周期的变化应在巧%以下。

5.平时水平荷载抵抗能力

铅芯橡胶隔震支座不仅受到地震作用,而且还受到风、制动力等水平力的作用,如果由风、制动力等水平力作用,使桥梁产生较大的水平位移,则将降低桥梁的使用功能,并造成不安全感。因此,支座对于这种不利的水平变位必须有充分的抵抗能力。即铅芯橡胶隔震支座的屈服荷载应由设计来确定,使其大于作用于上部结构的风、制动力(除地震力作用)等水平力之和,而当地震发生时又可产生大的变位。

二、铅芯橡胶隔震支座的动力特性

桥梁上使用的铅芯橡胶隔震支座,当地震发生时,将受到地震力的往复作用。因此,支座在地震产生的反复荷载作用下,应具有以下动力特性。

1.合适的刚度和阻尼

铅芯橡胶隔震支座的等价刚度和等价阻尼常数的平均值与设计值的差应在±10%的范围内。这是由于最终的减震效果是由铅芯橡胶隔震支座的等价刚度和等价阻尼常数决定的。

2.承受大震作用的能力

铅芯橡胶隔震支座在50次连续的正负反复荷载作用,剪切变位为有效设计变位U_Be的情况下,性能必须稳定,支座不得损坏。

3.正的切线刚度

铅芯橡胶隔震支座具有正的切线刚度。即使在大的地震发生时,支座的响应进入了非线性区域,产生了大的变位,也要求铅芯橡胶隔震支座具有正的切线刚度。

4.复位能力

为避免地震发生后铅芯橡胶隔震支座不能恢复变形而对桥梁上车辆行驶产生影响和在遭遇下次地震时不能正常发挥功能,要求支座具有向原来位置复位的能力。

5.动力参数的稳定性

铅芯橡胶隔震支座的等价刚度和等价阻尼常数在平常的荷载变动、温度变化等环境条件影响下应具有稳定性。