橋梁用隔震橡膠支座

常用的橋梁減隔震裝置有柔性支承裝置和阻尼裝置兩種類型，其中橡膠支座是應(yīng)用廣、實(shí)用性好的一種柔性支承裝置。橡膠支座由薄鋼板和薄橡膠板交替疊合經(jīng)高溫硫化粘結(jié)而成，所采用的橡膠一般有天然橡膠和氯丁膠。

由于在橡膠層中加設(shè)夾層薄鋼板，而且橡膠層與夾層鋼板緊密粘結(jié)，當(dāng)橡膠支座承受垂直荷載時(shí)，橡膠板的橫向變形受到約束，使橡膠支座具有很大的豎向承載力和豎向剛度。因薄鋼板不影響橡膠板的剪切變形，使橡膠板對任何水平方向的運(yùn)動(dòng)均呈柔性約束。當(dāng)橡膠支座承載水平荷載時(shí)，其橡膠層的相對側(cè)移大大 減少，使橡膠支座可達(dá)到很大的整體側(cè)移而不致失穩(wěn)，而且保持較小的水平剛度（僅為豎向剛度的1 /500―1 /1500）。

所謂減隔震支座設(shè)計(jì)，是指通過安放減隔震支座，使橋梁在水平方向上得到柔性支承，以增長其在該方向上的固有周期，同時(shí)通過阻尼裝置來提高系統(tǒng)的阻尼效應(yīng)：從設(shè)計(jì)反應(yīng)譜可知，系統(tǒng)周期增大、則設(shè)計(jì)荷載減少。因而地震力也就減少，對橋梁而言，應(yīng)以其固有周期增長后，結(jié)構(gòu)能否提高地震時(shí)的耗能能力來判斷隔震的性能，同時(shí)，采用減隔震技術(shù)后.應(yīng)使橋面結(jié)構(gòu)和橋梁的下部結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生不利的禍聯(lián)振動(dòng)效應(yīng)，上部結(jié)構(gòu)（梁體）的相對位移亦不應(yīng)對橋梁的使用功能產(chǎn)生影響。對采用隔震支座的橋梁其基礎(chǔ)地基應(yīng)具有較堅(jiān)實(shí)的場地條件，對軟土地基的橋梁、以及下部結(jié)構(gòu)具有較大的柔性、固有周期本來就較長的橋梁，應(yīng)仔細(xì)考慮與其他減震技術(shù)共同使用。因?yàn)橹挥性诹后w和下部結(jié)構(gòu)的固有周期相些較大的情況下，上、下部結(jié)構(gòu)之間才不會(huì)產(chǎn)生較大的耦合振動(dòng)效應(yīng)，橋面的運(yùn)動(dòng)才能反映出隔震支座的減震效應(yīng)

減隔震橡膠支座基本上又分為滑動(dòng)支座和橡膠支座?；瑒?dòng)支座用來通過摩擦界面過濾輸人的地震力，但除了摩擦擺錘支座(FPB)外，這種體系很少具有自復(fù)位能力，而FPB具有曲線的滑動(dòng)面，因而可給隔震結(jié)構(gòu)提供由重力產(chǎn)生的恢復(fù)力。橡膠支座具有高的側(cè)向柔度，可以延長結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期，避開共振區(qū)域，通常與高阻尼材料共同使用來防止隔震結(jié)構(gòu)發(fā)生較大應(yīng)力較小(約為10MPa )，在塑性變形條件下具有較好的疲勞特性，被認(rèn)的位移。隔震支座中目前較為廣泛采用的是鉛芯橡膠支座(LRB）。鉛的剪切屈服為是一種較好的阻尼器。在剪切作用下，鉛塊發(fā)生變形，鉛芯屈服后產(chǎn)生的滯變消能作用可以降低隔震結(jié)構(gòu)的位移.且使得下部結(jié)構(gòu)在多數(shù)地震作用下仍能保持在彈性范圍內(nèi)。同時(shí)，由于鉛芯橡膠支座具有較高的初始剛度，在非地震荷載，如制動(dòng)力、風(fēng)荷載、蠕變及溫度等因素的作。甩下，支座能深持較小的變形.而不影響結(jié)構(gòu)的正常使用，避免了普通橡膠支座變形大的缺點(diǎn)。