桥梁减隔震设计.docx

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1、公公路路桥桥梁梁减减隔隔震震设设计计方方法法讲讲座座——铅铅销销橡橡胶胶支支座座设设计计与与分分析析——长长安安大大学学刘刘健健新新教教授授1、前言08公路桥梁抗震设计细则规定了桥梁减隔震设计采用减隔震技术进行设计的桥梁，应满足下列条件之一：(1)桥墩为刚性墩，桥梁的基本振动周期比较短；(2)桥梁高度不规则，当各桥墩高度相差较大，存在对某个墩的延性要求很大时；(3)桥址区的预期地面运动特性比较明确，具有较高的卓越频率而在长周期范围内所含能量较低。21、前言下列条件下，不宜采用减隔震技术进行设计。（1）地震作用下，场地可能产生失效；（2）下部结刚度小，桥梁的基本周期比

2、较长；（3）位于软弱场地，延长周期可能引起地基和桥梁共振；（4）支座中可能出现负反力。31、前言整体型减隔震支座包括：（1）铅芯橡胶支座（2）高阻尼橡胶支座（3）摆式减隔震支座；分离型减隔震支座包括：（1）橡胶支座+软钢阻尼器（2）橡胶支座+摩擦阻尼器（3）橡胶支座+粘性材料阻尼器42、隔震支座的减、隔震原理周期延长地震力输入降低周期延长位移响应增大阻尼增加地震力输入降低阻尼增加位移响应降低(a)加速度反应谱(b)位移反应谱52、隔震支座的减、隔震原理1延长周期、增加阻尼降低地震输入（隔震）2水平力分散62、隔震支座的减、隔震原理铅销橡胶支座的构造利用隔震支座的滞回

3、耗能特性延长结构周期并耗散能量，避免能量在结构内聚集二产生破坏。72、隔震支座的减隔震原理非减隔震结构减隔震结构减隔震结构效果对比82、隔震支座的减隔震原理7階の屋上1階床上免震基礎部最大値：－234gal～+159gal價儖7F丂N-S惉暘丂壛懍搙500嵟戝抣:159.017嵟彫抣:-233.836400300200100怳暆0-100-200-300-400-5000510152025303540帪娫(sec)最大値：－238gal～+136gal價儖1F丂N-S惉暘丂壛懍搙500嵟戝抣:136.081嵟彫抣:-237.607400300200100怳暆0-1

4、00-200-300-400-5000510152025303540帪娫(sec)最大値：－403gal～+489gal隔震结构变位约10cm柶恔婎慴晹N-S惉暘丂壛懍搙500嵟戝抣:488.753嵟彫抣:-402.696400300200100怳暆0-100-200-300-400-5000510152025303540帪娫(sec)隔震结构加速度响应较基础减少50%92、隔震支座的减、隔震原理应根据分级设防、两次设计的原则同时考虑大震和小震等级的地震力；E1地震：进行强度设计；E2地震：极限承载能力和延性变位的校核；10LRB的计算模型由国内外和课题组大量的LR

5、B拟动力试验研究所得的资料表明LRB骨架曲线和滞回曲线可以采用双线性,对称非退化模型。11LRB的计算模型K2=GAR/∑tG:橡胶的剪切模量；AR：支座的面积；∑t：橡胶层总厚度K1的取值有研究者提出了K1=（180Qd/W+1）K2计算公式Qd:LRB的屈服力；W：支座的设计承载力新西兰和日本的研究表明LRB的初始刚度K1大约是屈服后刚度K2的3.5~15倍。日本取K1=6.5K2，新西兰取K1=10K2，多数文献研究表明，后者取值较为合理。Qd的取值（取决于铅销的面积）一般取Qd=0.05~0.1W来设计W：支座的设计承载力123、算例结构总体布置图13工工程

6、程概概况况某某大大桥桥跨跨径径组组合合为为40m+60m+40m40m+60m+40m的的连连续续梁梁，，桥桥面面宽宽度度2020..5m5m，，主主梁梁采采用用单单箱箱三三室室截截面面，，C50C50混混凝凝土土，，边边墩墩截截面面为为2m2m××22..5m5m，，高高度度分分别别为为99..8m8m和和88..9m9m，，中中墩墩为为22..5m5m××3m3m，，高高度度分分别别为为77..5m5m和和77..3m3m，，桥桥墩墩采采用用C30C30混混凝凝土土。。原原设设计计方方案案中中墩墩采采用用20000KN20000KN盆盆式式橡橡胶胶支支座座。。1

7、4地地震震动动参参数数地震动参数表设防地震50年超越峰值加速度抗震性能概率（g）E110％0.209弹性E22％0.370有限延性中震加速度反应谱大震加速度时程15铅铅销销橡橡胶胶支支座座的的设设计计与与分分析析铅铅销销橡橡胶胶支支座座的的设设计计参参数数根根据据支支座座竖竖向向承承载载力力WW及及正正常常使使用用状状态态的的下下的的变变位位要要求求等等参参数数，，初初步步确确定定LRBLRB支支座座的的面面积积、、橡橡胶胶层层的的厚厚度度等等进进而而确确定定其其屈屈服服力力QdQd、、K2K2及及K1K1等等力力学学参参数数。。铅销橡胶支座尺寸及参数表设计参数