铜陵板式橡胶支座,铜陵GYZ板式橡胶支座安装施工要点说明

更新时间:2015-05-02

铜陵板式橡胶支座

安装铜陵板式橡胶支座,铜陵GYZ板式橡胶支座安装施工要点说明,铜陵GYZ板式橡胶支座关键在于尽 可能的保证梁底与垫石顶面的平整、平行,避免偏压、脱空,不均匀支承的发生,安装要点如下: 1 、先将垫石顶面除去浮沙, 表面应清洁、平整无油污。预制梁同橡胶支座接触的底平面应保证水平与平整。 在垫石上按设计图标出 橡胶支座位置中心线,同时在橡胶 橡胶支座上也标上十字交叉中心线,将橡胶支座安放在垫石上,使橡胶支座的中心线与墩台上的设计位置中心线 重合,橡胶支座就位准确。一中 等跨径连续梁桥为研究对象建立了橡胶支座的滞回特性曲线以及全桥非线性动力分析模型:从太平洋地震 工程研究中心"BD强震数据 库中选取条地震波进行了一系列非线性时程分析得到了橡胶支座的位移反应:根据基于性能的抗震 设计思想和地震易损性分析理论 提出了板式橡胶支座>种不同损伤状态损伤指标的确定方法并由此拟合了谱加速度与橡胶支座相对位移 延性比之间的关系:基于传统可靠 度概率方法建立了橡胶支座的易损性曲线:分析结果表明橡胶支座在地震作用下的易损性较其他构件更 严重且桥台橡胶支座比桥墩橡胶支座更容易遭受损坏增加橡胶支座橡胶层厚度或改用聚四氟乙烯滑板橡胶支座能很好地改善桥台橡胶支座的抗震性能梁底 钢板与支承垫石(或下钢板)顶 面尽可能保持平行和平整,同橡胶支座上下面全部密贴;同一片梁的各个橡胶支座位于同一平面上,避免橡胶支座 的偏心受压、不均匀支承与个 别脱空的现象。

 四氟滑板橡胶支座安装时若发现橡胶支座上钢板与梁低钢板接触面出现缝隙则用环氧树脂 砂浆将上钢板与梁底钢板找平并 粘接密实;若发现下钢板与橡胶支座垫石接触不密实,则在四氟橡胶支座下钢板与橡胶支座垫石之间,均匀地涂刷 一层环氧树脂砂浆来调平。 不锈钢板要与橡胶支座上钢板焊接一起,把橡胶支座下钢板固定并粘贴在橡胶支座垫石上,下钢板的十字线与垫 石上的十字线保持一致,把环氧 树脂混合料再均匀地涂刷在橡胶支座垫石上面。

板式橡胶支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构 件主要起到传递上部结构反力和 承受水平变形的作用以其造价经济构造简单受力合理等优点在桥梁工程中得到广泛的应用特 别适合于中小跨径梁式桥:地震反应中板式橡胶支座可以起到延长结构周期增加结构阻尼的作用从而可以有效地减小桥墩所受的地 震荷载达到满足桥梁隔震的要求因此在 桥梁隔震设计方面也应用广泛:

但国内外很多学者研究表明梁式桥采用这种橡胶支座时地震变 形主要集中在橡胶支座位置导致梁体与墩台之 间相对位移过大橡胶支座极易遭受破坏:近几年的多次大地震震害调查也进一步显 示橡胶支座遭受地震破坏的现象十分普遍:’城市桥梁 抗震设计规范(征求意见稿"中提出的桥梁抗震体系之一就是利用橡胶支座等连接 构件的耗能来使上部结构桥墩和基础处于弹性状态对桥 梁橡胶支座的抗震性能提出了更高的要求:基于此为了详细研究橡胶支座的抗 震性能本文以某实际桥梁为工程背景在考虑橡胶支座受力 特性的基础上建立了精确的非线性动力分析模型)以基于性能的抗震设计思想为指导提出了一种基于位移破坏准则的橡胶支座损伤 指标确定方法采用传统可靠度概率分析方法分析橡胶支座变形需求与 能力之间的关系形成了橡胶支座在不同损伤状态下的易损性曲线从 易损性的角度对橡胶支座的抗震性能进行评估:.橡胶支座受力 特性桥梁减隔震设计的要求不同选用的橡胶支座类型也会不一样不同类型 的橡胶支座在地震作用下表现出不同的受力特性:由于橡胶支座水平刚 度对桥梁主体结构地震响应影响较大>&且本文主要采用纵向地震波输 入方法研究桥梁结构沿纵桥向的地震易损性故这里主要讨 论橡胶支座水平方向的力学性能:.

.板式橡胶支座大量试验结果表明板式 橡胶支座叠层橡胶内部的薄钢板对橡胶横向变形的约束 作用能大大提高橡胶支座的竖向刚度但并不影响橡胶层的剪切变形刚度其剪力位 移滞回曲线呈狭长形可近似作线性处理&如图 所示:本文不考虑板式橡胶支座与墩顶或梁底之间可能产生的滑动:":"式中*为橡胶支座剪 切力)"为橡胶支座的相对位移)为橡胶支座 的剪切刚度按最新’公路桥梁抗震设计细则(<&的规定计算:图板式橡胶支座线性模型:J*2+)’,’ -,+*+2) (II2)I2+)*M.聚四氟滑板橡胶支座聚四氟滑板橡胶支座是以聚四氟乙烯板和不锈钢板作为橡胶支座的相对滑动面来隔离墩台与 梁底 从而减小下部结构的地震响应达到隔震的目的:这种橡胶支座已经在桥梁工程中使用了>多年国内外学者对其摩擦因数和滞回性能 做 了大量试验研究研究表明聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的摩擦系数通常低于:"涂有润滑剂时约为:":=&:本文使用恢复 力模型如 图所示:

图滑板橡胶支座恢复力模型:’)*M-’)82’,’-,*M)(II2)I2+)*M+;"式中*+ 为临界摩擦力)为滑动摩擦因数)为橡胶支座承受的压力) 图中"5为临界位移表示橡胶支座橡胶层的最大剪切变形)为橡胶支座剪切刚度本文中 按计算板式橡胶支座剪切刚度的方法计算:橡胶支座损伤 指标的确定叠层橡胶支座的橡胶层在地震作用下表现出很好的柔性能 产生一定的剪切变形起到延长结构周期和耗能的作用:然而过 大的剪切变形会导致橡胶支座发生剪切破坏普通橡胶材料的剪切破坏应变 可达>"E从安全性考虑橡胶支座的容许剪切应变"+需计入安全系数 按下式计算*"+&+’:"式中*&+为地震作用 下容许的最大橡胶支座相对位移)"+为容许剪切应变根据内力组合形式不同取不同的值正常使 用状态"+]=中小地震时"+]E大地 震时"+]E)

’为橡胶支座橡胶层的第期李立峰等板式橡胶支座地震易损性分析总厚度:中国抗震规范"<明 确规定 板式橡胶支座在不同水平地震作用下需要进行橡胶支座厚度的验算’(:>式中(为橡胶支座在不同作用效应组合下的相对位 移&为橡 胶片剪切角正切值’取:中国抗震规范"<还规定了不同水平的地震作用下橡胶型减隔震橡胶支座的延性水平在

地震作用下产生的剪切应 变应小于&在地震作用下产生的剪切应变应小于E:基于性能抗震设计方法强调结构在不同强度水 平的地震作用下应该有不同的性能 目标’对应不同的损伤状态:本文根据中国规范对地震作用下橡胶支座允许相对位移的具体规定’并参 考国外一些规范规定和桥墩变形 破坏准则"=’用相对位移延性比定义了板式橡胶支座的>种损伤状态:橡胶支座相对位移延性比的定 义各极限状态橡胶支座允许相对位移与剪 切应变等于时的橡胶支座相对位移之比:板式橡胶支座各损伤状态的描述及其相对位移延性比 判别准则见表:表.橡胶支座损伤状态相对位移 延性比1&"2.356&’)7)8-9’6*,’,)5,:,-&7&:)&9,;")& 8:序号损伤状态状态描述损伤指标无损伤橡胶支座相对位移较小’容许剪切应 变小于^中等损伤橡胶支座相对位移较大’容 许剪切应变小于E^严重损伤橡胶支座相对位移很大’容许剪切应变小于E^ (>完全破坏容许剪 切应变大于E’橡胶支座失效^’

(注^为橡胶支座在地震 作用下的相对位移延性比&为橡胶支座剪切应变等于时的相对位移延性比’故通常取&为支 座剪切应变等于E时的相对位 移延性比&(为橡胶支座剪切应变等于E时的相对位移延性比;一般而言’地震作用下橡胶支座的位移响应可以用 橡胶支座上下表面之间的相对 位移^来表示’则橡胶支座相对位移延性比定义橡胶支座的损伤状态用下式表示^^(:E式中^为地震作用下橡胶支座最大 相对位移&为 橡胶支座剪切应变等于时的相对位移:<橡胶支座易损性曲线<:.算例某多跨混凝土连续梁桥’跨径布置E_见图’墩高’ 主梁采 用RE混凝土’主墩采用R>混凝土’截面形式为:<_:<的实心混凝土方柱’纵向钢筋和箍筋都采用.DLE钢筋’纵向配筋 率为:"’配箍 率:E:全桥均采用板式橡胶支座桥台Q&‘>_EE_@@’橡胶层厚度’]=&桥墩Q&‘EE_<_ ’橡胶层厚度’]@E:地质条件为类场地:图桥梁 结构示意图单位":L)M23)(8()2+M)+(*"<:计算模型采用7FB软件建立桥梁有限元动力分析模型并对结构进行非线性时程分析:桥台和桥 墩橡胶支座的水平剪切刚度按抗震规范"<计算 为+=>>T6(’P"=T6(:在地震作用下上部结构进入塑性的可能性较小’实际震害调查分析也 发现主梁基本不会被破坏’

故主 梁采用弹性梁单元模拟:墩柱由于要承受巨大的地震力’抗震规范中允许桥墩在强震作用下形成塑 性铰’故墩柱采用弹塑性纤维梁柱 单元模拟:<:<地震波输入通常采用传统可靠度概率分析方法得出结构的易损性曲线’需要进行大 量的非线性时程分析:选取合适 的地震波是保证非线性时程分析准确性的前提’峰值加速度)频谱特性和持续时间是地震波的三要素 :本文根据桥梁场地类型条件’ 排除近场地震记录高能量速度脉冲的影响’从美国太平洋地震工程研究中心BD强震数据库中选取了 条地震波:选波时使的 分布尽量广泛’条地震波的分布如图>所示’条地震波的反应谱图如图E所示:(M图>条地震波的分布:> 3)I( ’*’-2+)GW(+T2)28’)3湖南大学学报自然科学版"年周期)3图E条地震波的反应谱 图]:

":ED23P’*323P28)(’-2+)GW(+T2)28’) 3<:=板式橡胶支座易损性分析:>:易损性原理结构的地震易损 性是指在可能遭受的各种强度地震作用下结构发生某种程度破坏的概 率可用下式表示*-*+’&’,-.:<"式中-.为地震动参数 7F"(,为结构或构件能力R+P+85"(+-为结构或构件损伤指标对应结构或构件需 求X++M2N*X2":桥梁工程中常用易损 性曲线来描述结构在地震作用下的易损性:易损性曲线通常以地震动强度指标为横坐标以结构反 应超过规定损伤状态的概率为纵坐 标:桥墩易损性不是本文的研究重点因此下文中主要介绍橡胶支座易损性曲线的形成过程并直接给出 墩柱易损性曲线::>:橡胶支座易损 性曲线根据.VM等&’7G*’^(T+等&"’RG’&@’的研究地震作用下结构需求概率分布可以用对数正态

分布函数表示 ,*(&":="式中(为橡胶支座变形需求的平均值(&为橡胶支座变形需求的对数标准差它们都可以通过结构地震响应结果的回归分 析 得到:研究表明采用结构基本周期)3对应的谱加速度作为地震动参数时回归分析结果较好&’故本文采用作自变量:经过一 系列 非线性时程分析后取各橡胶支座位移延性比和谱加速度进行对数回归分析回归结果如图<所示:由图<可知橡胶支座地震变形需求可 分别用以 下两式表示墩橡胶支座,*"1@"E21,*"""台橡胶支座,*"1@>>21