衡水橡膠制品有限公司
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GYZ圓形板式橡膠支座 四氟滑動(dòng)橡膠支座*標(biāo)現(xiàn)貨
圓形板式橡膠支座 四氟滑動(dòng)板式橡膠支座【GYZ】展示
橋梁減隔震支座對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔震,其原理可以簡(jiǎn)單的用下面的單自由度系統(tǒng)說(shuō)明。橋梁減隔震支座是無(wú)隔震控制的單自由度動(dòng)力系統(tǒng)的計(jì)算模型,墩的變形主要是彎曲變形,系統(tǒng)的質(zhì)量、阻尼和剛度分別為M:、q和K,;增加了隔震裝置的單自由度系統(tǒng)的計(jì)算模型,由于隔震裝置的剛度遠(yuǎn)小于墩的剛度,故整個(gè)系統(tǒng)的變形主要為剪切變形,系統(tǒng)的質(zhì)量、阻尼和剛度為MZ、q和凡,且M、=MZ,qKZ。
若設(shè)么、*分別為板式橡膠支座與鉛芯橡膠支座支撐下系統(tǒng)的阻尼比,則由結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)['”]可以求出橋梁結(jié)構(gòu)板式橡膠與鉛芯橡膠支座支撐下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期比其中,橋梁減隔震支座不為隔震前結(jié)構(gòu)的第*階振動(dòng)周期,兀為隔震后結(jié)構(gòu)的第*階振動(dòng)周由于增加了減、隔震控制系統(tǒng),使得原橋結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性態(tài)發(fā)生了變化,即延長(zhǎng)動(dòng)力系統(tǒng)的第*振動(dòng)周期;增大了阻尼。橋梁結(jié)構(gòu)的減、隔震系統(tǒng)主要包括三個(gè)基本功能:
(l)延長(zhǎng)周期
利用柔性支承來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期、降低地震力作用。橋梁減隔震支座地震作用下結(jié)構(gòu)的損壞主要取決于橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率和地震動(dòng)卓越頻率的禍合情況,可見,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期可以避開地震的卓越周期范圍,從而有效地減小結(jié)構(gòu)的地震加速度反應(yīng)。隔震的本質(zhì)是將上部結(jié)構(gòu)與可能引起破壞的地面運(yùn)動(dòng)隔離開來(lái),可以通過(guò)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的固有周期,避開地震能量集中的范圍,從而降低結(jié)構(gòu)的地震力。通常采用的減隔震技術(shù)是在橋梁結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)間設(shè)置減隔震裝置,以減隔震裝置的較大相對(duì)變形為代價(jià)來(lái)減少上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng),改善結(jié)構(gòu)的受力狀況。
(2)增大阻尼
橋梁減隔震支座阻尼及耗能裝置。通過(guò)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期可降低地震力,但必然會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)位移反應(yīng)的增大,從而可能在正常使用荷載下結(jié)構(gòu)可能發(fā)生過(guò)大振動(dòng),為了減少結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng),可以通過(guò)引入阻尼裝置,以增加結(jié)構(gòu)的阻尼,從而減小結(jié)構(gòu)的位移,同時(shí)可以降低結(jié)構(gòu)的動(dòng)力加速度,降低上部結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移,使得位移控制在允許的范圍內(nèi);這時(shí)減隔震結(jié)構(gòu)將大部分地震能量由發(fā)生在減隔震裝置上的大變形來(lái)吸收,來(lái)減少傳遞給上部結(jié)構(gòu)的地震能,從而減小上部結(jié)構(gòu)的慣性力,使下部結(jié)構(gòu)基本上保持在彈性范圍內(nèi),提高結(jié)構(gòu)的可靠性。橋梁減隔震支座此外,減隔震裝置也需要有*定的剛度、屈服力,以保證正常使用荷載下(如風(fēng)、制動(dòng)力等)結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈服和超過(guò)限定水平的振動(dòng)。
(3)分散水平力
橋梁減隔震支座對(duì)于采用固定支座和滑動(dòng)支座的橋梁,結(jié)構(gòu)上的水平地震力主要由*個(gè)橋墩承受。對(duì)于采用橡膠支座的梁橋,根據(jù)橋墩、橋臺(tái)及其基礎(chǔ)的強(qiáng)度,可以使地震作用較均勻的分配在各墩臺(tái),從而減小地震力向某*墩臺(tái)集中的情況,明顯改善橋梁的受力特性。
滑動(dòng)支座的隔震原理是:當(dāng)結(jié)構(gòu)受到較小地面激勵(lì)時(shí),靜摩擦力阻止上部結(jié)構(gòu)滑動(dòng),使結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定;當(dāng)?shù)孛婕?lì)超過(guò)某*限度即超過(guò)*大靜摩擦力時(shí),滑動(dòng)面開始滑移,發(fā)揮隔震作用,這時(shí)即使地面激勵(lì)再增大,傳入上部結(jié)構(gòu)的地震力也不會(huì)隨之增加。因此,通過(guò)選取適宜的摩擦材料就可以控制傳入上部結(jié)構(gòu)的地震力。其優(yōu)點(diǎn)是:受地面運(yùn)動(dòng)頻率特性的影響很小,不會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。
滑動(dòng)橡膠支座缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)的滑移量隨地震強(qiáng)度的增加而增大。靜、動(dòng)摩擦系數(shù)的差對(duì)隔震性能影響較大,由于動(dòng)摩擦系數(shù)比靜摩擦系數(shù)小,滑動(dòng)*旦開始,速度不斷增加,當(dāng)摩擦阻力減小較大,就會(huì)出現(xiàn)類似于負(fù)剛度現(xiàn)象,這不僅會(huì)造成滑移量大,有時(shí)甚至可能出現(xiàn)滑移失穩(wěn),因此,需匹配合適的限位復(fù)位機(jī)構(gòu)。另外,它們對(duì)中小地震的隔震效果不良;在長(zhǎng)期不活動(dòng)的條件下,其摩擦系數(shù)可能發(fā)生變化。
在橋梁工程上使用的滑動(dòng)支座有聚四氟乙烯滑板橡膠支座和盆式橡膠支座為了克服滑動(dòng)支座的缺點(diǎn),出現(xiàn)了抗震型盆式橡膠支座、回彈滑動(dòng)支座(R*FBI[29]系統(tǒng))和摩擦錘支座(FPS[30])。
抗震盆式橡膠支座是在固定盆式橡膠支座的內(nèi)部設(shè)有*個(gè)摩擦系數(shù)大于0.2的不銹鋼滑動(dòng)面,順橋向兩端裝有減震橡膠條。正常使用時(shí)起固定支座的作用,發(fā)生地震后,滑動(dòng)面產(chǎn)生滑動(dòng)擠壓減震橡膠條,釋放部分地震能量,隨著水平力的加大,減震橡膠條下的鋼擋板屈服,支座卸載,由梁體和墩頂間的抗震樺承受地震水平力,從而減弱了地震引起的動(dòng)力和沖擊效應(yīng),降低了振動(dòng)頻率,使橋梁結(jié)構(gòu)免遭地震引起的破壞。它的優(yōu)點(diǎn)是承載能力高,容許位移量大,對(duì)地震輸入頻率不敏感。
回彈滑動(dòng)支座是*種兼有摩擦滑移與限位復(fù)位雙重功能的支座,由*組重疊放置又能相互滑動(dòng)的帶孔四氟薄板和*個(gè)中央橡膠核,若干個(gè)衛(wèi)星橡膠核組成,橡膠核對(duì)四氟薄板間的滑動(dòng)位移與滑動(dòng)速度沿支座高度加以分配,防止局部過(guò)大位移,并提供恢復(fù)力。
摩擦錘支座除具有平面滑動(dòng)支座的隔震功能外,由于滑移面是球面,還有依靠重力自動(dòng)限位復(fù)位的能力。是*種能依靠重力限位復(fù)位的摩擦滑移復(fù)合隔震系統(tǒng)。
后兩種支座的滑移量得到了限制,但也使傳入上部結(jié)構(gòu)的地震力有所增加,且受輸入頻率的影響也有所增加。