论如何把新型抗震支座方法应用到曲线桥梁施工中

论如何把新型的抗震支座方法应用到曲线桥梁施工中

摘要：随着现代化的发展，人们的生活水平也不断提高，对生活的要求也越来越高，做为现在建设者的我们只有推陈出新，才能适应人们的需求，在我们曲线桥梁施工过程中也是如此。文章通过曲线连续箱梁桥、新型减隔震支座、地震反应、减隔震支座效果这几个方面去论述该如何把新型的抗震支座方法应用到曲线桥梁施工中，供同行讨论。

关健词：新型减隔震支座；材料及原理；计算方式

在我们桥梁施工中存在着一种新颖的桥梁结构形式它能灵活地适应线型的需要，它就是曲线梁桥形式。然而，曲梁在横向地震力作用下的内力响应要强于纵向激励，故曲线箱梁更容易发生横向的弯曲破坏，但是现在常用的减隔震支座一般仅考虑桥梁的纵向抗震，横向抗震大多以构造措施来满足，效果不理想。因此针对处于高烈度地区曲线梁桥的横向抗震支座的研究显得十分重要。开发一种既能满足正常使用和减隔震要求，又廉价和便于施仁的新型横向减隔震支座具有重要的意义。

一、新型减隔震支座的构造和工作机理 新型减隔震支座构造，如图1所示：

看图可见梁体由聚四氟乙烯滑板支座通过支柱支撑，支柱的横桥向两侧放置两块高弹性阻尼橡胶体；高弹性阻尼橡胶体由挡板和支撑固定在正常运营条件下，高弹性阻尼橡胶体可以防止横桥向产

生过大的位移，相当于横向限位装置。当发生横桥向地震时，梁体产生横向位移，一侧高弹性阻尼橡胶体被压缩，利用其较高的阻尼吸收地震能量，减轻地震响应，并且能够提供恢复力。图2为动态中的新型减隔震支座。

二、新型减隔震支座的材料和制作工艺

橡胶是一种具有高弹性的高分子材料，橡胶在外力的作用下具有很大的变形能力（伸长率可达500％-1000％），外力除去后又能很快恢复到原始尺寸。目前国内常采用抓丁橡胶及天然橡胶作为橡胶支座的主要原料孔新型减隔震支座主要是由聚四氟乙烯滑板支座和高弹性阻尼橡胶体组成，聚四氟乙烯滑板支座的材料和制作在此不作详述。橡胶体要有足够的弹性和阻尼，而往往在增大橡胶的弹性时会使它的阻尼减小，为使其弹性和阻尼同时达到要求，可在高弹性阻尼橡胶中夹入钢弹簧制成高弹性阻尼橡胶体。 三、新型减隔震支座的参数计算

这种结构有两个恢复力装置，一次刚度不为无穷大。与高阻尼橡胶支座或者铅芯橡胶支座不同，特性与响应大小无关，计算无需反复迭代。

式中，kh1为恢复力装置的水平变形刚度n/mm2，拼为摩擦系数，r为作用在摩擦面上的竖向压力，n；fd为滑动荷载，n；为支座变形，m。

四、新型减隔震支座的减隔震效果

为检验新型支座的减隔震效果，特以某大桥为例，对分别采用盆式橡胶支座和新型减隔震支座2种情况下的桥梁地震响应进行比较。工程概况及计算模型某大桥是一座六跨预应力混凝土连续箱梁桥，其跨径组成为38.4m+4×56m+38.4m，位于半径为以600m的圆曲线上。下部结构采用圆端形实体墩，并通过桩基础与地基相连。桥梁位于八度地震区，场地类型为ⅱ类场地，用大型专业分析软件ansys建立全桥分析模型；约束情况如下：（1）为考虑引桥约束的影响，在边墩上施加了集中质量，并在曲梁的端部施加了径向和切向的线性弹簧，弹簧刚度的选取参照以往实测桥梁动力特性的结果推算得到；（2）墩底除绕径向和切向两个方向的转动自由度外全部固结，并在墩底施加一定刚度的转动约束弹簧，弹簧刚度采用m法计算得到。

为考虑地震波频谱特性对计算结果的影响，选lomaplieta（1989）和sanfemando（1971）两条地震波，拟加速度反应谱曲线见图3。两条地震波的峰值均按地震烈度为：8度（0.2g）进行调整。

由于我们关心的是横桥向的地震反应，所以只将两条地震波分别沿横桥向输人，得到墩底截面最大内力反应如表1所示。 由于输入地震波频谱特性不同，输人不同地震波所得结果有较大差异，但两条地震波情况下都是有良好的减震效果的。lomaplieta地震波情况下，径向剪力减为原来的74％，绕切向弯矩减为原来的62％；而sanfemando地震波情况下，径向剪力减为

原来的：80％，绕切向弯矩减为原来的70％。 五、结语

以上是本人对如何把新型的抗震支座方法应用到曲线桥梁施工中的分

析，如有不足望予以斧评。

作者简介：张涛（1973- ），男，吉林人，宁波市政工程建设集团股份有限公司道桥工程师，研究方向：公路与城市道路；周勇（1977- ），男，浙江奉化人，宁波市政工程建设集团股份有限公司道桥工程师，研究方向：土木工程。

注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。