板式橡胶支座摩擦性能对中小跨径梁桥地震响应影响分析

为分析板式橡胶支座摩擦性能对中小跨径梁桥地震响应的影响,建立简支梁桥和连续梁桥2种桥型的有限元模型,采用增量动力分析方法,对比不同支座滑动摩擦系数对2种桥型在纵横桥向地震作用下地震响应的影响。结果表明：在横桥向地震作用下,简支梁桥主梁易发生转动,对于墩台处的横向限位装置设计参数需区别设计,而连续梁桥主梁呈刚体平移,墩台处的横向限位装置可采用相同设计参数;在纵桥向地震作用下,简支梁桥和连续梁桥桥台处支座更易发生脱空或滑落;在不同方向地震激励下,两种桥型桥墩墩底曲率均随支座摩擦系数增加而增大;在中小跨径梁桥结构设计时,可通过设计不同支座接触面来选择有利于结构抗震的摩擦系数。     

高性能板式减震橡胶支座性能研究

采用理论分析和试验验证相结合的方法,针对一座3联(12跨)不等墩高连续梁桥,对比了高性能板式减震橡胶支座隔震体系和传统板式橡胶支座隔震体系下桥梁结构的动力特性、墩底弯矩、支座位移、支座竖向承载性能和支座复位能力。相较于传统的板式橡胶支座,高性能板式减震橡胶支座隔震结构的自振周期稍有延长、墩底弯矩能需比更大、支座位移响应相差不大,高性能板式减震橡胶支座更能满足抗震需求。     

板式橡胶支座梁桥抗震挡块合理力学性能研究

为了提高板式橡胶支座梁桥的横桥向抗震性能,选择一座典型板式橡胶支座简支梁桥为研究背景,建立考虑支座滑动效应、墩柱弹塑性滞回性能和挡块力学性能的全桥精细化有限元数值模型,采用数值分析方法探讨了钢筋混凝土挡块的合理力学性能参数。结果表明：挡块最大剪力强度取上部结构恒载反力的20％～30％、横向间隙在2～10cm范围内为相对合理的挡块力学性能;提高挡块延性变形能力,可有效控制墩梁相对位移,同时不显著增加桥墩损伤程度。     

地震作用下板式橡胶支座滑动的动力性能分析

采用双向滑动支座模型对城市立交桥板式橡胶支座抗滑性能不满足要求、发生滑动时的动力性能进行了分析。通过对单墩模型和一条全线简支梁实际结构的分析,初步得出了板式橡胶支座发生滑动时动力特性的规律以及对结构的影响。     

板式橡胶支座桥梁地震位移控制方法

为了克服中国采用板式橡胶支座的中小跨径桥梁易发生梁体移位震害的不足,合理控制梁体地震位移,以一典型板式橡胶支座连续梁桥为研究背景,采用SAP2000有限元程序,考虑板式橡胶支座的滑动效应,建立了桥梁结构空间动力计算模型,进行了非线性时程地震反应分析,研究了地震动特性对梁体地震位移的影响,探讨了板式橡胶支座桥梁存在的问题,提出了将一联梁桥中某中间桥墩的板式橡胶支座改为铅芯橡胶支座的地震位移控制方法.结果表明:该方法能有效控制梁体地震位移,虽在一定程度上增大了设置铅芯橡胶支座桥墩的地震反应,但与可能的落梁震害相比,桥墩发生有限损伤是可接受的.     

方形铅芯橡胶支座力学性能试验研究及隔震桥梁地震响应分析

为开发出能更好适用于桥梁隔震的支座,对方形铅芯橡胶支座进行了力学性能试验,并与铅芯橡胶支座力学参数理论公式计算的结果进行了对比,吻合较好,从而为方形铅芯橡胶支座的设计提供依据。在此基础上以某一四跨连续梁桥为例计算其地震响应,分析了方形铅芯橡胶支座的隔震效果。研究表明,方形铅芯橡胶支座性能稳定、力学性能良好、安装方便、隔震效果好,是一种理想的桥梁隔震装置。     

不同地震烈度下隔震连续梁桥模型振动台试验

为了研究在不同地震烈度下不同类型场地的隔震连续梁桥结构的振动特性和隔震效果,根据一座在建的两跨隔震梁桥,按1/10的比例设计了一座两跨隔震梁桥模型及试验用方形铅芯橡胶支座,并对其力学性能进行试验;在此基础上对梁桥结构模型进行了地震模拟振动台试验。结果表明:地震动的幅度和频谱成分、场地类别、地震烈度、断层等因素对隔震桥梁体系的隔震效果有很大影响;输入不同地震波和不同加速度峰值,小震时铅芯橡胶支座水平刚度较大,结构较稳定,大震时铅芯橡胶支座水平刚度较小,支座恢复力-位移滞回曲线面积较大,可以较多地耗散地震输入能量,减小能量向桥梁上部结构的传递。     

钢板-板式橡胶复合式减隔震支座性能分析及工程应用

为实现桥梁的抗震韧性,满足防震减灾的高质量、高性能要求,基于减隔震原理将钢板的屈曲特性与板式橡胶支座的力学性能相结合,提出了一种新型钢板-板式橡胶复合式减隔震支座.该新型支座由板式橡胶支座与外围钢板组成,钢板可提供抗剪刚度,且具有耗能能力.通过有限元软件建模,研究了新型支座的滞回曲线、抗剪刚度、骨架曲线等力学特性,并基...     

板式橡胶支座抗压弹性模量检测方法的研究

交通部新修订的行业标准《公路桥梁板式橡胶支座》JT/T 4-2004代替JT/T 4-1993和JT 3132.3-90,已于2004年6月1日正式实施。新标准对比原标准有较大变化,在内容上做了重大修改调整和补充,使现行标准条文内容更趋于完善。其中对部分力学性能项目的计算和检测方法及对测试结果的评价做出了规定。本文根据JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》的要求,系统地对公路桥梁板式橡胶支座的抗压弹性模量检测结果的不确定度进行了研究。针对橡胶支座性能检测结果的不确定度特点,分析了测试过程中的方法、设备、量具和检测环境等因素对测试结果的影响程度。     

考虑摩擦滑移的普通板式橡胶支座剪切性能研究

普通板式橡胶支座作为中国量大面广的公路钢筋混凝土梁桥结构体系中的重要支承构件,其力学性能对局部和整体结构的刚度分布和受力变形特点具有一定的影响,甚至影响服役公路桥梁结构的安全性和适应性。因此,针对桥梁服役过程中该类支座普遍存在的滑移、脱空等典型病害特征,研究其不同受力状态下的剪切性能。考虑支座界面接触方式、几何尺寸等参数,设计并进行了6个普通板式橡胶支座的剪切性能试验。对不同参数影响下支座的损伤破坏模式、剪应变-剪应力曲线、支座有效剪切应变及抗剪刚度等参数进行对比分析。进一步应用有限元数值模拟方法,对摩擦滑移下的支座剪切性能进行参数分析,并将其有限元分析结果与普通板式橡胶支座的剪切性能试验结果进行对比。研究结果表明,支座上、下表面的接触摩擦条件可明显影响支座的水平侧移和抗侧力。对于界面摩擦因数较小的情况,卸载后支座摩擦滑动位移不能完全恢复,随着循环加载次数的增加,摩擦滑动位移增幅增大,且支座界面摩擦滑移可降低支座有效剪切变形和抗剪刚度的发挥。0.5,0.7,1.0等效剪切变形下支座的抗剪刚度试验结果、模拟结果与理论计算结果对比表明,试验结果与模拟结果吻合较好,而既有抗剪刚度理论计算结果偏大,且未考虑支座界面摩擦滑移、脱空的影响。因此,在进行实际桥梁结构的力学性能计算时,应考虑不同受力阶段支座力学性能指标的取值。     

新型桥梁板式橡胶降噪减振伸缩装置试验研究

基于国家对防治交通干线环境噪声污染、大力倡导绿色交通的要求,同时考虑到现阶段各类伸缩装置的降噪功能和效果均有所欠缺,研发了一种新型的性能优良的降噪减振伸缩装置以减少公路、城市桥梁工程噪声对环境污染.对伸缩装置的常规整体性能、橡胶性能、所选用的高阻尼减振橡胶支座、伸缩装置的降噪以及减振性能均进行了相应的试验测试,测试结果...     

考虑初始偏位脱空的板式橡胶支座滞回性能

在运营期长期复杂荷载作用下,部分桥梁板式橡胶支座可能处于偏位脱空的非理想支承状态。为定量分析其对板式橡胶支座滞回性能的影响,设计开展了3组共11种工况的压剪试验,对支座在10%～50%五种初始偏位脱空面积比例及2种初始偏位方向下的滞回曲线、骨架曲线、等效剪切刚度和等效阻尼比等进行了对比分析。结果表明：当支座偏位脱空方向与剪切方向平行时,脱空面积比例对支座力学性能的影响更为显著。在此状态下,支座向偏位正、反两方向剪切时的变形形态迥异,其中向正方向剪切时翘起卷曲严重;支座滞回曲线关于零点不对称,脱空面积比例为40%、50%的2块支座在加载过程中即已破坏;支座等效剪切刚度随初始偏位脱空面积的增大明显降低,与无偏位支座相比最大降幅为32.9%;当支座初始脱空面积比例不超过30%时,不同剪应变对应的等效阻尼比在11%～14%范围内小幅变化,超过30%后因支座损伤加剧,该值显著增加。当偏位方向与剪切方向垂直时,支座损伤程度较小,滞回曲线对称性好,等效剪切刚度随初始脱空面积的增大略有降低,最大降幅仅为9.7%;支座的等效阻尼比始终在10%～16%范围内变化,与无偏位支座相差甚小。最后,拟合出了反映偏...     

新型耐热型耐磨板在滑板橡胶支座中的应用

根据弹性滑板橡胶支座使用需要,利用一种新型耐热型耐磨塑料HLIDE,研制了一种新型弹性滑板橡胶支座。通过对盆式橡胶支座和球型支座的结构特点的研究,采用滑板与橡胶支座本体分离的设计方法完成了支座结构设计。在该支座滑板材料与橡胶支座本体之间设置了卡槽钢板,滑板放置于卡槽钢板内。通过支座试验可知,试验完成后卡槽钢板内的滑板均未发生变形、破损。在滑板材料承受11.9MPa竖向压力干摩擦情况下,PTFE和UHMWPE材料的滑动摩擦系数相比HLIDE材料,分别增加了25.9%和170.4%。     

曲线PC箱梁桥隔震体系的非线性分析

为了改善曲线PC箱梁桥的抗震性能,基于空间有限元法,采用非线性弹簧单元模拟铅芯橡胶支座,考虑了减隔震支座的非线性特性,以一座三跨曲线PC连续箱梁桥为例,分别对设置板式橡胶支座及铅芯橡胶支座的结构体系进行了非线性动力时程地震响应分析,并研究了铅芯橡胶支座在曲线梁桥中的减隔震效果.分析结果表明:铅芯橡胶支座具有很好的减隔震效果,能显著降低下部结构的地震响应值;多维地震荷载作用下,曲线箱梁桥的受力更为不利.