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土木工程|铅芯橡胶支座对非规则匝道桥抗震性能的影响

汉斯出版社

2023-06-13

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导读：

为研究铅芯橡胶支座对非规则匝道桥抗震性能的影响，本文依托工程实例建立有限元模型，通过弹塑性时程分析方法，对比研究板式橡胶支座和铅芯橡胶支座在非规则匝道桥中的抗震作用，并对不同纵向坡度和曲率半径下铅芯橡胶支座的减震效果进行探讨。研究结果表明：桥墩采用铅芯橡胶支座后，其墩顶位移响应值基本不变，但内力响应值显著减小，各桥墩刚度比值的改变使得固结墩地震响应值小幅增大；铅芯橡胶支座的减震幅度随着纵向坡度的增大而增大，且对矮墩的减震效果明显大于高墩；随着曲率半径的增大，铅芯橡胶支座减震效果小幅减小。铅芯橡胶支座在曲率半径较小、桥墩较矮的非规则匝道桥中减震效果明显。

基本信息：

铅芯橡胶支座对非规则匝道桥抗震性能的影响

Influence of Lead Rubber Bearing on Seismic Performance of Irregular Ramp Bridge

作者：

张波：抚州赣东公路设计院有限公司，江西抚州；杨思远, 张芳：广州大学土木工程学院，广东广州

关键词:

匝道桥；铅芯橡胶支座；纵向坡度；曲率半径；抗震性能

项目基金：

国家自然科学基金(51978183)

原文链接：

https://doi.org/10.12677/HJCE.2023.125075

内容简介：

在汉斯出版社《土木工程》期刊上，有论文依托工程实例，通过弹塑性时程方法对比分析非规则匝道桥使用铅芯橡胶支座和板式橡胶支座后的抗震性能，并探讨匝道桥几何参数对铅芯橡胶支座减震性能的影响。

分别计算出采用板式橡胶支座和铅芯橡胶支座后的非规则匝道桥最大地震动力响应值，结果如图3所示。从中看出，铅芯橡胶支座对匝道桥墩顶位移的影响不大，但可以充分减小各墩的墩底扭矩响应值。且采用铅芯橡胶支座后，1#、4#墩的墩底剪力和弯矩响应值大幅下降：在地震动横向输入时，1#墩剪力与弯矩响应值分别下降了53%和54%，4#墩下降了28%和23%；纵向输入时，1#墩剪力与弯矩响应值分别下降了50%和54%，4#墩下降了29%和27%。

如果采用常规的板式橡胶支座，桥墩达到屈服状态后刚度会有显著下降，相应的结构抗力降低，内力响应增大幅度随位移增大而减小；而铅芯橡胶支座可以改善桥梁结构的相对刚度的分布情况，延缓结构进入屈服阶段，使桥墩的抗力可以在随着位移的增大而持续增大。这表明铅芯橡胶支座在非规则匝道桥中具有良好的减震效果。但采用铅芯橡胶支座后，由于固结墩的刚度相比于支座墩变大，2#墩和3#墩的墩底剪力与弯矩响应值有小幅增大，在选择铅芯橡胶支座对非规则匝道桥进行减隔震设计时，同联固结墩的抗震设计需考虑这一情况。

本文通过弹塑性时程分析方法，研究了铅芯橡胶支座在非规则匝道桥中的抗震性能，并探讨了纵向坡度和曲率半径对铅芯橡胶支座减震效果的影响，得出以下结论：

1) 在非规则匝道桥中，使用铅芯橡胶支座可以显著减小桥墩的地震动内力响应值，但对墩顶位移响应值的影响较小。同一联中的固结墩相对刚度会因铅芯橡胶支座的使用而增加，使其内力地震响应值小幅增大。

2) 采用铅芯橡胶支座后，匝道桥中矮墩的减震幅度随着纵向坡度的增大而增大，而高墩的减震幅度随坡度的变化基本保持稳定。矮墩采用铅芯橡胶支座后的减震幅度明显大于高墩。

3) 曲率半径对非规则匝道桥中铅芯橡胶支座减震性能的影响较小，其减震幅度总体上随着曲率半径的增大而小幅减小。铅芯橡胶支座在曲率半径较小的曲线桥梁中减震效果更明显。

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https://doi.org/10.12677/JAPC.2017.64018

所属期刊

-Hans Journal of Civil Engineering-

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