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莆田鉛銷橡膠支座面積對減震效果的影響
鉛銷橡膠支座面積對減震效果的影響
結(jié)合我國梁式橋現(xiàn)在已廣泛采用普通橡膠支座(RB)這一實際情況,把鉛銷橡膠支座的減震率定義為采用鉛銷橡膠支座時橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)與采用普通橡膠支座時橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)相比降低的百分比,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的控制參數(shù)為橋墩的墩頂位移、墩底剪力和墩底彎矩,故減震率是包括這3個方面的統(tǒng)一體,用公式表示為：
η=(SLRB-SRB)/SRB(1)
式中η為減震率(%);SLRB為采用鉛銷橡膠支座時結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng);SRB為采用普通橡膠支座時結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。根據(jù)已有的研究,對于采用鉛銷橡膠支座進行減震的橋梁,在L1等級地震作用(在設(shè)計基準(zhǔn)期50年內(nèi)地震烈度的超越概率為63.2%)時,鉛銷橡膠支座的減震效果不明顯;在L2等級地震作用(在設(shè)計基準(zhǔn)期50年內(nèi)地震烈度的超越概率為2%~3%)時,適當(dāng)?shù)你U銷橡膠支座加大了橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼,可使地震作用減小30%以上,故本文把減震目標(biāo)確定為L2等級地震作用時實現(xiàn)30%的減震率。
從前面分析可知,支座的鉛銷面積是影響鉛銷橡膠支座減震效果的顯著性因素之一,現(xiàn)以墩高9 m的三跨20 m連續(xù)梁橋為例,分析支座鉛銷面積與減震率的關(guān)系,取抗震設(shè)防烈度為8°,場地土為Ⅰ類。支座的鉛銷面積以鉛銷直徑的形式表示,Da,Dp分別表示橋臺、橋墩支座鉛銷直徑。
1、橋臺支座鉛銷面積對減震率的影響
經(jīng)過對橋梁的分析可以看出,橋臺的減震率隨橋臺支座鉛銷面積的增加先增大后減小;橋墩的減震率隨橋臺支座鉛銷面積的增大而增大,但增大幅度越來越小。
2、橋墩支座鉛銷面積對減震率的影響
隨橋墩支座鉛銷面積的增加而增大;橋墩的減震率隨橋墩支座鉛銷面積的增加先增大后又減小。因此,改變各墩臺支座鉛銷面積可以相應(yīng)改變各墩臺的減震率,即改變各墩臺支座的鉛銷面積比可以調(diào)節(jié)全橋總體減震效果在各墩臺上的分配,亦即調(diào)節(jié)位移和內(nèi)力響應(yīng)大小在各墩臺之間的分配,但由于鉛銷橡膠支座的鉛銷面積與橡膠面積之比較小,因此這種調(diào)節(jié)作用只能在一定限度內(nèi)進行。
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