唐山铁路桥梁减隔震橡胶支座设计要求

铁路桥梁减隔震支座设计

　　1.橡胶支座

　　橡胶支座，由于橡胶层与钢板紧密粘结，薄钢板能够约束橡胶支座在垂直荷载下的横向变形，因而具有较好的竖向性能。铅芯橡胶隔震支座的构造特点，就是在分层橡胶支座中插入一个或若干个铅芯，从而形成一个紧凑的隔震装置。由于铅芯具有良好的力学特性，能与分层橡胶支座较好地结合，所以成为一种比较合适的减隔震材料。由于在水平荷载下钢板对橡胶层的约束是柔性的，橡胶支座的水平刚度较小，并且剪切刚度是随着变形的变化而变化的，较小变形的情况下水平刚度较大，当变形达到中等时水平刚度最小，而随着变形的进一步增大水平刚度又会随之增加，从而起到保护的作用。橡胶支座在桥梁中的使用，如果受到小震作用，桥梁结构相当于连接在一个刚性基础上，而如果受到强震作用，橡胶支座能够吸收大量能量，并提供柔性滑动。这些特性使铅芯橡胶支座具备提供地震下所需的耗能和正常使用荷载下所必须的屈服强度与刚度，因而满足良好隔震系统的要求，是目前国内外桥梁隔震设计中应用最广的一种隔震装置。橡胶支座常见的有三种：板式橡胶支座由数层钢板和橡胶层镶嵌、粘合、压制而成，是应用最为广泛的支座，有一定的减隔震效果，在中小桥上被广泛采用，其能提供有效的竖向刚度承受荷载，又能提供比较大的剪切变形和转角变形;盆式橡胶支座;由钢构件和橡胶层组成，由聚四氟乙烯板和钢板之间的滑动提供水平位移，由橡胶层承压，并提供水平转向的变形需求;铅芯橡胶支座是在橡胶支座中插入铅芯形成一个紧凑的减隔震装置，水平力低时，铅芯橡胶支座有足够的刚度满足正常使用，当有较大水平力时，铅芯屈服，在地震力下耗散能量。铅芯橡胶支座有构造简单、经济性好、滞回曲线饱满等优点，是减隔震设计中常用的减隔震支座。

2.摆式滑动摩擦支座

　　这类支座的减隔震原理主要是将滑动摩擦支座和钟摆的概念相结合构成一种新的隔震装置，利用钢板和聚四氟乙烯板之间的摩擦制成摩擦型的减隔震支座，改型支座允许上部结构在滑动面上滑动，从而使得上部结构传递到桥墩的地震惯性力减小为支座的最大摩擦力，从而达到减隔震的目的。其滑动面是曲面，通过在曲面上滑动摩擦来消耗地震能量，结构自重提供所需要的自复位能力，利用一个简单的钟摆机理延长结构的自振周期。这种支座的平面尺寸受到地震位移大小和球面曲率半径的控制，支座的平面尺寸通常较大。目前这种产品已在苏通大桥引桥、上海长江大桥引桥上使用，根据隔震方向的不同又可分为球面、柱面两类，前者用于水平双向隔震，后者用于水平单向隔震。