公路桥梁板式橡胶支座的应用与研究

近年来我国交通事业发展迅速,桥梁作为我国重要社会基础设施的地位愈显突出,在国民经济和居民日常生活中发挥着重要作用。桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全,其中,板式橡胶支座由于其具有构造简单、性能可靠、安装更换方便、造价低等优点,被广泛应用于公路、城市桥梁建设中。通过对桥梁板式橡胶支座的研究探讨,强化支座在桥梁结构建设中的重要作用,提出各级设计、施工、生产技术管理人员应对支座质量重要意义充分认识,加强质量管理的责任心,不断提高桥梁建设水平。     

公路桥梁隔震支座应用效果对比分析

伴随着国际性的减隔震设计思潮,减隔震技术理念在我国逐渐树立并推广开来。以某公路桥梁为背景,通过对比采用高阻尼橡胶支座与其他类型桥梁支座时,在不同墩高条件下桥梁结构的地震响应,分析了高阻尼隔震橡胶支座在该类桥梁中的隔震效果。     

探究公路桥梁铅销橡胶支座的标准化

近些年来,随着市场经济的不断发展,我国公路工程事业也获得了更大的发展空间,与此同时,为了提高公路桥梁的稳定性,在很多公路桥梁都使用了各种不同类型的支座.支座是桥跨机构的重要组成部分,其通常安装在梁与墩之间,以此来保证桥跨机构的承载力能够通过支架的作用传递到墩台,并且反射到一个足够大的面积上,保证墩台工作的稳定性.所以,支座在公路桥梁中发挥着重要的作用,而如今广泛使用的则是橡胶支座该文则针对功铅削橡胶支座的标准化的相关问题进行简单的探讨.     

板式橡胶支座滑动摩擦性能试验及其力学模型

针对汶川地震中小跨度梁桥出现的板式橡胶支座滑动的典型震害,对板式支座与钢板间的滑动摩擦性能进行了试验研究,分析了竖向正压力和滑动速率对支座滑动摩擦性能的影响规律,试验结果表明,在发生明显滑动之前,支座以水平剪切变形为主,伴随少量的相对滑动,其名义剪切模量在700~1 100kPa之间;板式支座与钢板间的滑动摩擦系数与支座的竖向压应力呈负相关,与滑动速率呈正相关.最后建立了考虑板式支座与钢板间滑动摩擦性能的精细化力学模型,以考虑多种因素对支座滑动效应的影响.     

桥梁板式橡胶支座的设计与安装

板式橡胶支座由数层薄橡胶片与刚性加劲材料粘结而成，其工作原理是以橡胶的弹性压缩来实现梁的竖向转动，以橡胶块的剪切变形来保证梁的水平位移，具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。     

公路桥梁铅销橡胶支座的标准化

为了解决铅销橡胶支座要根据桥梁的结构动力特性和桥位处场地土类型进行个例设计和制造的问题 ,结合中国新公路工程抗震设计规范的制定工作 ,在已完成交通部科研项目“公路桥梁减震装置及设计方法研究”的基础上 ,依据中华人民共和国交通行业标准 JT/T4- 93《公路桥梁板式橡胶支座》中列出的支座 ,配置铅销 ,计算出相应的等价刚度 KB 和等价阻尼系数 h B,并通过近 30座跨径 2 0～ 5 0 m梁式公路桥的恒载支座反力和固有周期的计算统计分析 ,确定了在 、 类场地土地基条件下铅销橡胶支座的标准规格 ,可供新建或旧桥改造采用减震设计时选择铅销橡胶支座使用。     

板式橡胶支座地震易损性分析

以一中等跨径连续梁桥为研究对象,建立了橡胶支座的滞回特性曲线以及全桥非线性动力分析模型.从太平洋地震工程研究中心(PEER)强震数据库中选取100条地震波,进行了一系列非线性时程分析,得到了橡胶支座的位移反应.根据基于性能的抗震设计思想和地震易损性分析理论,提出了板式橡胶支座4种不同损伤状态损伤指标的确定方法,并由此拟...     

板式橡胶支座施工质量控制技术

本文总结了施工安装过程中常易出现的质量问题,分析了其产生的原因,并从支承垫石设置、支座安装顺序及注意事项等方面提出了规范支座安装工艺、确保支座施工质量的技术措施。     

桥梁板式橡胶支座施工技术探讨

板式橡胶支座是最普通,运用最多的桥梁支座形式,对空间位置的要求较高,故增加了一定的施工难度。结合板式橡胶支座的施工,重点介绍了普通板式橡胶支座的施工技术,安装注意事项及消除支座脱空、偏压、不密贴等质量缺陷的方法。     

板式橡胶支座摩擦滑移抗震性能试验研究

为了研究板式橡胶支座摩擦滑移后桥梁的抗震性能,完成了5个试件在不同竖向荷载作用和往复荷载作用下的拟静力试验,分析了支座摩擦滑移前后的滞回曲线、骨架曲线、支座变形、滑移位移、强度和刚度退化规律以及耗能能力等抗震性能指标.试验结果表明,加载位移较小时,支座主要发生弹性剪切变形,滑动位移较小.当支座剪切变形达到73%~110%时,发生明显滑移,滑移位移与支座所受的竖向荷载和支座规格有关.支座与钢板之间的摩擦系数与施加竖向荷载成反比,摩擦力与竖向荷载成正比,支座加载和卸载刚度基本不变,等效刚度退化明显,但退化到一定值后基本稳定.板式橡胶支座橡胶层厚度的增加会导致支座摩擦耗能性能改变,加载位移相同时,支座自身的剪切变形随之增大,摩擦滑移位移和摩擦耗能则随之减小.     

板式橡胶支座的水平位移特性

为研究曲线梁桥板式橡胶支座在实际运营过程中的受力特性和水平位移发展规律。通过Abaqus建立矩形板式橡胶支座GJZ 500×600×130的有限元模型,对比模型与理论计算的剪切刚度说明了模型的正确性,基于此模型进一步对支座在单次和多次循环位移加载作用下来研究支座水平位移变化规律,然后考虑曲线梁桥板式橡胶支座实际受力情况进行加载,研究支座在变化的竖向压力荷载作用和考虑静动摩擦转变等情况下的位移变化特性,并分析了支座在长期重复荷载作用下的残余变形的发展规律。结果表明：通过此方法建立的支座有限元模型能够较好地模拟支座与上部结构之间的摩擦行为,精确的计算支座的剪切变形和滑动位移;动态的竖向压力作用对支座剪切变形阶段基本不受影响,但对滑动变形阶段有较大大的影响;支座由静摩擦转变为动摩擦时,其水平力和剪切变形会突然减小;支座的残余变形会随着加载次数的增加而累积增大,但增长幅度随着加载次数增长而减小。     

基于摩擦滑移的板式橡胶支座耗能试验

地震作用下支座剪切滑移可以耗散部分能量,减轻桥梁下部结构损伤。为研究中小跨径梁桥板式橡胶支座剪切滑移耗能性能,采用3组不同轴向压应力单面滑动支座与1组无滑移支座试验。分析了不同轴向压应力下支座剪切滑移现象、滞回曲线、等效刚度、等效阻尼比。结果表明:随着轴向压应力降低,支座的滑动位移显著增大,脱空明显,滞回曲线面积增大,耗能能力显著增强;但限制了支座自身等效剪切变形与等效刚度的发挥。中小跨径桥梁可利用支座摩擦滑移耗散地震中的能量,该研究成果为进一步评价服役混凝土梁桥的安全性和可靠性提供了量化力学指标。     

铅芯橡胶支座隔震公路桥梁车桥耦合的振动响应

采用有限元软件ANSYS建立铅芯橡胶支座(LRB)隔震公路连续梁桥模型,利用Newmark时间积分法求解依据达朗贝尔原理建立的车桥耦合振动方程,并编制相应的MATLAB程序,利用该程序对LRB隔震公路连续梁桥在车辆荷载作用下的动力性能进行分析.分析结果表明:随着隔震周期的增大,桥墩处的LRB已发生屈服,严重影响车辆的行驶安全;隔震周期的改变对车体侧翻角位移影响较大,而对车体点头角位移影响甚微;增大LRB的阻尼,可有效降低支座和梁体横桥向位移;LRB阻尼的改变对车体竖向振动加速度、侧翻角加速度和点头加速度的影响均不明显;增大行车速度,会降低梁体横桥向位移;加速与减速行驶时,各验算点梁体横桥向位移峰值出现的位置有显著不同.     

一种叠层橡胶支座动态性能试验研究

通过对一种叠层橡胶支座进行伪静力试验,研究加载频率、剪切变形率、热老化对叠层橡胶支座的等效水平刚度、等效阻尼比等支座动态性能的影响。试验结果表明,加载频率、加载振幅对支座刚度和阻尼均有较明显的影响,在支座刚度计算中应当考虑这一因素。老化试验表明该叠层橡胶支座在建筑结构使用期内具有足够的耐久性,最后提出了该叠层橡胶支座的赐度计算建议公式。     

超低周疲劳试验中板式橡胶支座的整体水平刚度退化

当遭遇超越本地区抗震设防烈度的灾难性地震时,大跨度空间网格结构的板式橡胶支座会产生超过正常设计范围的水平位移,从而发生超低周疲劳破坏为研究灾难地震下,产生大位移的板式橡胶支座在超低周疲劳试验中的破坏过程与水平刚度退化规律,设计了可双向加载的试验装置。不同竖向力下,让采用不同直径锚栓的板式橡胶支座进行水平往复运动,得到并分析了支座的滞回曲线,骨架曲线和水平刚度退化曲线。试验结果表明,水平往复加载作用下,当板式橡胶支座的水平位移超过正常的设计范围时:①原本按构造要求设计的锚栓参与受力,锚栓最先发生了疲劳断裂,成为支座的薄弱环节;②支座的整体水平刚度大体上呈现先上升后下降的变化趋势;③增大锚栓的直径可提高支座的整体水平刚度与水平承载力,且竖向力的变化也会对支座的整体水平刚度和水平承载力产生一定程度的影响。     

橡胶板式支座锚栓超低周疲劳断裂分析

为研究螺栓球节点橡胶板式支座中锚栓在灾难地震中受弯剪发生超低周疲劳的断裂问题,依国家现行规规范设计并制作了橡胶板式支座模型,采用双向加载法对其进行了大位移超低周疲劳试验,得到了四根锚栓的超低周疲劳破坏形态。并从宏、微观角度对锚栓断口进行了分析。结果表明：在往复荷载下,锚栓发生无明显塑性变形的较突然性断裂,为超低周破坏形态,其断口存在疲劳源区、扩展区和瞬断区等典型的疲劳断裂特征,且不同位置锚栓的受力方向和裂纹起裂时间、扩展速率均不同;同一锚栓断口上韧性断裂与脆性断裂特征并存,但总体均表现为偏脆性断裂。     

多层变厚度圆形板式橡胶支座横向刚度的研究

板式橡胶支座具有良好的隔震性能和较小的横向刚度,从而满足了各种结构对水平方向变形的要求.在实际应用时,各类结构对板式橡胶支座的橡胶层和加劲钢板层的层数和厚度都有着不同的要求.因此,如何合理地确定板式橡胶支座的各种结构参数显得十分重要.考虑到橡胶层和加劲钢板层的层数和厚度的变化,以及在横向剪力作用下圆形板式橡胶支座的剪切变形特征,假定了一组满足边界条件的试探位移函数.利用变分原理和卡氏第二定律,推导出了横向刚度计算公式.数值分析表明,计算值与试验值吻合程度较好.     

浅析板式橡胶支座施工安装中常见问题及预防措施

橡胶支座以其技术性能优良,构造简单等特点,在我国桥梁设计中被广泛使用,但是具体到施工安装过程中,由于种种因素又导致橡胶支座使用寿命降低、隐患较多等问题。本文结合泌阳至桐柏高速公路桥梁用橡胶支座的施工安装情况,从施工控制角度出发,对支座的安装和施工过程中常见的问题进行剖析,并提出相应的预防措施。     

山区公路桥梁高性能板式减震橡胶支座振动台试验

为探究高性能板式减震橡胶支座对山区常见不等墩高中小跨径连续梁桥的隔震效果,对一座采用该类隔震支座隔震的、桥墩刚度不等的两跨连续梁桥简化模型进行了纵桥向振动台试验.采用多烈度多设防水准的人工波、Northridge地震波作为激励,分析各类地震下隔震模型的支座变形表现及结构关键位置响应的变化规律.试验结果表明该类支座的隔震效果可使主梁加速度相比台面减少达58%,且其翘曲滚动变形足以适应结构在9度E2地震作用下的墩梁相对位移,震后还可回复,无残余位移,可以用于此类山区公路桥的隔震.     

热老化条件下公路桥梁板式氯丁橡胶支座抗剪试验

利用高温试验箱模拟热老化过程,对氯丁橡胶支座进行20,40,60和80 d的热老化处理,进行抗剪试验.通过对比分析,研究热老化对氯丁橡胶支座的抗剪承载力、极限抗剪强度、水平等效刚度以及抗剪弹性模量的影响.结果表明:氯丁橡胶支座在热老化处理后,比标准试件更易发生脆性破坏,且钢板外露、层状破坏、裂缝等剪切破坏现象更为严重.随着热老化程度加深,氯丁橡胶支座抗剪承载力、极限抗剪强度、水平等效刚度和抗剪弹性模量逐渐降低.采用最小二乘法对50年的抗剪强度和抗压弹性模量进行了分析,由其衰减曲线和衰减函数可知,衰减变化趋势基本符合指数函数规律.