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衡水同泰生产的铅芯橡胶支座在铁路桥梁抗震中应用

铅芯橡胶支座在铁路桥梁抗震中应用

衡水同泰生产的铅芯橡胶支座在铁路桥梁抗震中应用,比如:双线性滞回曲线建立模型 根据《铁路桥涵地 基和基础设计规范》,考虑土-结构相互作用,采用“M法” 确定弹性支承常数。将简支梁桥简 化单墩模型进行计算研究,考虑桥墩在线弹性范围内工作和铅芯橡胶支座的非线性特性,采用 大型工程分析软件Ansys进行计算,铅芯橡胶支座屈服前刚度K1=510×104kN󰃗m,屈服后刚度 K2=510×103kN󰃗m,屈服强度Qy=150kN,用非线性弹簧单元combin39模拟;墩采用梁单元beam3 模拟。结合 《铁路抗震设计规范》,把场地土分为三类。假设各桥墩处于各种不同的场地条 件,其设计参数及动力特性如表1、表2所示。

表1 桥墩设计参数 桥墩编号截面形式 墩高󰃗 m1空心圆形;墩顶外直径4165m,墩顶内直径4130m;外径斜率1󰃗45,内径斜率1󰃗70502空心圆形 ;墩顶外直径3170m,墩顶内直径3140m;外径斜率1󰃗46,内径斜率1󰃗65353实心圆端形;墩顶直 径2110m,矩形宽度1170m,斜率1󰃗40214 实心圆端形;墩顶直径2110m,矩形宽度1170m,斜率 1󰃗40 111 5 表2 桥墩各类场地下基本周期 s 桥墩编号固结一类场地二类场地三类场地1110171106411074111062019500197201978019943015910169001714017794 01294 01352 01372 01 415 53第1期 韩学敏等:

铅芯橡胶支座在铁路桥梁抗震中的应用研究 数值计算及结果分析 311 考虑弹性基础对结构地震响应的影响 分别选择一类场地7条、二 类场地9条和三类场地9条地震波进行计算分析,针对固结和弹性基础两种情况进行讨论,其中1 号桥墩、3号桥墩在不同场地条件下的墩底最大弯矩和墩顶最大位移响应分别如图3、图4所示。 图3 固结与考虑弹性基础模型墩底最大弯矩对比 由表1、表2及图3可以看出,当结构处于 较硬一、二类场地时,考虑弹性基础会延长结构周期,传递到结构上地震力减小,从而墩底最大 弯矩响应减小;对于较弱的三类场地来说,考虑弹性基础,土-结构相互作用使结构自振周期延 长较大,而此时地震激励谱峰点对应于周期较长,传递到结构上的地震力增大,因此对于此类场 地,墩底最大弯矩增加较多,采用固结模型分析计算会导致结构处于危险状态。 由图4可知,考 虑弹性基础,结构自振周期延长,墩顶最大位移响应都会有所增加,符合地震激励位移反应谱理 论。

衡水同泰工程橡胶有限公司生产的铅芯橡胶支座在铁路桥梁抗震中的应用分析 加入铅芯橡胶支座以后,结构自振周期 延长,阻尼增大。结构加速度响应降低,减小输入到结构上的地震力和能量,并且由于阻尼的增 大,增加了结构的耗能能力。然而对于不同的地震波,刚度不同的结构反应不同,减隔震支座的 减震效果也不同。 加入铅芯橡胶支座前后,对各桥墩按其实际场地条件进行模态分析,结果如 表3。选取主频不同的3条地震波进行计算分析,地震波的具体特性见表4。 由3条地震波加速 度记录得到其加速度反应谱曲线,针对4座刚度不同的桥墩,截取其中周期012~2s段,如图5、 图6、图7所示。设计及施工方便。

1、采用铅芯支座建造的房屋,可适 当降低上部结构的设防水准,可使建筑布置更加灵活,并可减少一些结构的构造措施及一些 结构构件的尺寸或配筋,节约土建造价。  2、建筑物在保证高宽比的前提下可以提高一到两 层,这样提高建筑物的容积率,节省建设用地。  3、可以提高一个设防等级,造价降低7-15% 。 铅芯橡胶支座保证在地震来临时建筑物的安全使用及人民群众的生命财产安全,对于大震来临时的 抢险、指挥及稳定民心具有重大意义。