橋梁是交通運(yùn)輸線上的樞紐工程,是生命線工程的重要組成部分,在抗震減災(zāi)中起著重要作用。而生命線工程的破壞將造成救災(zāi)工作的巨大困難。提高橋梁的抗震能力一直是抗震工作者關(guān)心和研究的重要課題。
作為整體型減震支座中的一種——鉛銷橡膠支座(LRB),在豎直方向可支承橋梁結(jié)構(gòu)的恒重和活載,在水平方向則具有較好的柔性,以滿足較大的變位,使橋梁結(jié)構(gòu)的振動長周期化;同時,利用滯回阻尼或粘性阻尼等吸收耗散振動能量,提高橋梁結(jié)構(gòu)的阻尼,從而達(dá)到減小地震作用的目的。
1.橋梁常用減隔震裝置
減隔震裝置包括阻尼器和減震支座。
1.1阻尼器
阻尼器是吸收地震能量、抑制變形的裝置。目前國際上廣泛用于工程上的阻尼器有:鋼棒阻尼器、粘性阻尼器、摩擦阻尼器和鉛阻尼器。其各自的特點為:
鋼棒阻尼器:利用鋼材的彈塑性來吸收地震能量,特殊的鋼棒與特殊的軸承組合可開發(fā)出40cm變形能力的高性能阻尼器。
粘性阻尼器:利用粘性液體來吸收地震能量。由阻尼常數(shù)的形式容易掌握減震的效果。此外,它不具有方向性,機(jī)構(gòu)比較簡單。
摩擦阻尼器:又叫摩擦緩沖器。它是由鋼板組成,上下板固定在基礎(chǔ)一側(cè),中板固定在建筑物一側(cè)。由于地震力作用,使這些鋼板發(fā)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動,由于摩擦力的作用使相互間的運(yùn)動受到限制。
鉛阻尼器:利用高純度鉛在大變形范圍具有良好的反復(fù)塑性變形能力來抑制較大變形,吸收地震能量。
1.2減震支座
減震支座,又稱為隔震或免震支座,是由隔離體和阻尼器所構(gòu)成的減震裝置。隔離體用來提供對橋梁結(jié)構(gòu)的柔性支承,而阻尼器則在抵抗結(jié)構(gòu)水平力,阻止橋梁產(chǎn)生過大變位的同時,吸收耗散振動能量,二者可以是一個整體,也可以在結(jié)構(gòu)上是分離的。
2.鋁銷橡膠支座
2.1鉛銷橡膠支座的構(gòu)造
鉛銷橡膠支座由用來支承荷載的層狀橡膠、鋼板及用于吸收耗散能量的鉛銷組合而成。同普通板式橡膠支座不同的是,上下各粘有一定厚度的鋼板及加有一定數(shù)量的鉛銷。
鉛銷橡膠支座中的鉛銷可以是一根或幾根,這樣,就可以通過調(diào)節(jié)鉛銷的直徑或截面積來決定其吸收和耗散振動能量的功能,所以使支座的設(shè)計有較大靈活性。