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臺灣隔震橡膠裝置的類型

隔震裝置的類型

　　我國近幾年采用的減隔震技術的按目的和種類來劃分，一般有以下幾個方面：①通過延長結構的自振周期，同時把地震能量能量消耗掉的隔震裝置來使結構的抗震性能得到提高，如鉛芯橡膠隔震支座、擺式滑動摩擦支座等;②通過耗能裝置來消耗地震能量，達到改善橋梁結構局部關鍵部位的抗震性能，如粘滯阻尼器。下面對這些技術在橋梁中的實際特點和應用情況進行簡要的比較和分析。

1.擺式滑動摩擦支座的應用

　　這類裝置的原理是把鐘擺和滑動摩擦支座的概念組合成一種新的隔震裝置，是，通過其彎曲滑動面上滑動摩擦達到消耗地震能量的目的，利用一個簡單的鐘擺機理延長結構的自振周期，結構自重提供所需要的自復位能力。這種支座的平面尺寸受到球面曲率半徑和地震位移大小的控制，支座的平面尺寸一般很大。按照不同的隔震方向又可分為柱面、球面兩類，前者在水平單向隔震方面的應用較廣，而后者則主要是用于水平雙向隔震。

2.粘滯阻尼器的應用

　　粘滯阻尼器的作用機理是利用活塞前后壓力差強迫粘滯流體流過節流孔，從而使耗能和阻尼力產生，下式準確的表達了粘滯阻尼器的力學特性：

　　式中：△是速度，ɑ是阻尼系數，其值在0.1～2.0，sgn是符號函數。線性阻尼器是最簡單的形式，指數為1.0。同其他減隔震裝置比較，粘滯阻尼器的特點主要是：

　　(1)粘滯阻尼器在蠕變變形下，產生抗力接近于零，這使得該裝置的引入不會影響到橋梁結構的正常使用功能。而在由于溫度所產生的變形之下，摩擦阻尼、彈塑性阻尼裝置要求必須在克服彈塑性阻尼裝置的摩擦力或屈服力后才允許自由變形。

　　(2)摩擦阻尼、彈塑性阻尼裝置的摩擦力或屈服力是常數，且在墩變形最大的時候，往往這些值也會一起達到。當橋墩變形的速度達到最大的時候，粘滯阻尼器的阻尼力也會達到最大值，但是這時橋墩變形量是為最小值，其內力也是最小值，所以，橋墩的受力并不會因為粘滯阻尼器而顯著地增大;當阻尼器的參數ξ=1，粘滯阻尼器裝置因其速度與反力成比例，所以在橋墩變形最大時，粘滯阻尼器的阻尼力接近于零，反而最小。

　　3.鉛芯橡膠支座的應用

　　插入若干個鉛芯的分層橡膠支座形成一個緊湊的隔震裝置就是鉛芯橡膠隔震支座。因為鉛芯的力學特性很好，分層橡膠支座能與其結合地非常好，因此其非常適合作為減隔震材料。此外，對于塑性循環具有很好的耐疲勞性能，而且性能為理想彈塑性，純度較高的鉛也易于得到，其力學性能也非常的可靠。它的初始剪切剛度較高，剪切模量G約為130MPa，屈服剪應力較低，約為10MPa。

　　隨著我國大量橋梁的不斷建設，在強震地區進行橋梁的建設時應當加抗震結構的設計。為此，我們應當加強對于減震技術的研究，盡可能的提高橋梁的抗震水平。