[01674013]桥梁高性能板式减震橡胶支座技术研究

高性能板式减震橡胶支座是一种适用于中小跨径桥梁的减隔震装置,具有构造简单、质量轻、造价低的特点。支座加劲材料为柔性的高强细密钢丝网,橡胶采用高阻尼胶料,构造方式基本同普通板式橡胶支座,即橡胶层和钢丝网叠层放置,且有四周橡胶保护层和上下橡胶保护层。单层橡胶层厚度和钢丝网厚度依据支座型号选定。该支座安装时直接至于桥墩垫石上,上表面和梁底混凝土接触,使用时作为双向活动支座。 在研究过程中发现该新型支座竖向承载能力可以满足普通橡胶支座极限性能要求,正常使用状态水平作用下,支座有较大剪切变形能力,地震作用下支座还能通过稳定地翘曲倾覆滚动变形有效地减小结构受力,且能适应更大的结构相对水平位移,还具有大位移下的恢复能力,保证较小残余位移。 通过试验研究和数值模拟,确立了高性能板式减震橡胶支座的力学参数。支座竖向设计应力为10MPa,极限抗压强度为70MPa。正常使用水平位移能力为100%的支座剪应变,水平极限位移可达三倍支座全高,设计极限位移留有一定安全度。支座水平等效刚度在普通钢板加劲橡胶支座基础上进行修正,支座恢复力模型为三段线性,初始段刚度和普通钢板加劲高阻尼橡胶支座相同,中间段刚度仅为初始段刚度的0.2,最终段刚度为初始段刚度的0.4,设计时可简化采用双线性本构模型,忽略最终段刚度的变化。试验测得支座的阻尼比均高于25%,设计可取为25%。 支座的实桥减隔震有效性已经通过实桥有限元分析和振动台试验得到了验证,其本构模型在SAP2000中的模拟采用Kinematic多段线性塑性模型,模拟结果和试验结果拟合较好。 该减震支座构造简单,便于大规模生产,质量轻,运输安装方便,且较常见减隔震装置造价低,具有很高的推广应用价值。