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臺灣鉛銷橡膠支座面積對減震效果的影響

鉛銷橡膠支座面積對減震效果的影響

　　結合我國梁式橋現在已廣泛采用普通橡膠支座(RB)這一實際情況,把鉛銷橡膠支座的減震率定義為采用鉛銷橡膠支座時橋梁結構的地震反應與采用普通橡膠支座時橋梁結構的地震反應相比降低的百分比,結構地震反應的控制參數為橋墩的墩頂位移、墩底剪力和墩底彎矩,故減震率是包括這3個方面的統一體,用公式表示為：

　　η=(SLRB-SRB)/SRB(1)

　　式中η為減震率(%);SLRB為采用鉛銷橡膠支座時結構的地震反應;SRB為采用普通橡膠支座時結構的地震反應。根據已有的研究,對于采用鉛銷橡膠支座進行減震的橋梁,在L1等級地震作用(在設計基準期50年內地震烈度的超越概率為63.2%)時,鉛銷橡膠支座的減震效果不明顯;在L2等級地震作用(在設計基準期50年內地震烈度的超越概率為2%~3%)時,適當的鉛銷橡膠支座加大了橋梁結構的阻尼,可使地震作用減小30%以上,故本文把減震目標確定為L2等級地震作用時實現30%的減震率。

　　從前面分析可知,支座的鉛銷面積是影響鉛銷橡膠支座減震效果的顯著性因素之一,現以墩高9 m的三跨20 m連續梁橋為例,分析支座鉛銷面積與減震率的關系,取抗震設防烈度為8°,場地土為Ⅰ類。支座的鉛銷面積以鉛銷直徑的形式表示,Da,Dp分別表示橋臺、橋墩支座鉛銷直徑。

1、橋臺支座鉛銷面積對減震率的影響

　　經過對橋梁的分析可以看出,橋臺的減震率隨橋臺支座鉛銷面積的增加先增大后減小;橋墩的減震率隨橋臺支座鉛銷面積的增大而增大,但增大幅度越來越小。

2、橋墩支座鉛銷面積對減震率的影響

　　隨橋墩支座鉛銷面積的增加而增大;橋墩的減震率隨橋墩支座鉛銷面積的增加先增大后又減小。因此,改變各墩臺支座鉛銷面積可以相應改變各墩臺的減震率,即改變各墩臺支座的鉛銷面積比可以調節全橋總體減震效果在各墩臺上的分配,亦即調節位移和內力響應大小在各墩臺之間的分配,但由于鉛銷橡膠支座的鉛銷面積與橡膠面積之比較小,因此這種調節作用只能在一定限度內進行。