桥梁铅芯隔震橡胶支座

作为一种减隔震装置,铅芯橡胶支座在水平反复荷载的作用下有良好的稳定滞回特性,可以满足地震时水平荷载反复作用的要求改变水平加载方向对铅芯支座的滞回特性几乎没有影响,其滞回面积和形状基本相同。因此铅芯橡胶支座对横桥向和顺桥向的地震作用均具有减震特性。总体而言,作为一种减震装置,铅芯橡胶支座具有足够的竖向刚度以承担竖向荷载,又由于层状结构能使结构有较大的水平位移,在小震作用下有足够大的刚度,使结构满足正常的使用要求,在较大的水平力时刚度减小,从而沿长结构的周期,减小了地震力。

铅芯橡胶支座由铅、层状橡胶和钢板组合而成。层状橡胶与钢板组成的板式支座本身就具有水平向和垂直向各向异性力学参数。平时,合理确定直径的铅芯适当地增加了支座在垂直向的承载能力,使支座在水平向和垂直向力学性质差异更大,从而使隔震结构在水平向更柔,更具隔震效率铅芯是紧密嵌在层状橡胶与钢板中间的,小位移时支座显示的是层状橡胶和铅芯组合的模量,地震大位移时,铅芯迅速屈服,支座模量几乎不变。但铅芯屈服使支座的阻尼大大增加,支座模量的滞回曲线包围面积也很大见图一,从而有很好的消能隔震效果。

铅芯橡胶支座隔震装置是非常有效的减隔震方法，且比较容易实现。与普通刚性支座相比，铅芯橡胶支座既能降低强震作用下的梁体加速度（其中纵向减震率在90%以上，横向减震率也近 90%），也能大大降低支座的相对位移（其中纵向减震率在73%，横向减震率达 58%）和墩底内力（其中纵向减震率在 94.2%，横向减震率达 91.8%）。与普通橡胶支座相比，铅芯橡胶支座在增加墩底内力不多的情况下（一般增加大概在5%—10%左右），能大大的降低上部结构和墩顶的相对位移（一般能降低 60%—80%）。由此可见，铅芯橡胶支座比普通橡胶支座更加适合应用于桥梁隔震。