摩擦摆减隔震支座在高烈度区高架桥的减震效果分析.pdfVIP

学兔兔 2013年4月第4期 城市道桥与防洪 科技研究 187 摩擦摆减隔震支座在高烈度区高架桥的减震效果分析 郭俊伟 (上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 ，上海 200092) 摘 要：该文介绍了摩擦摆式支座减隔震工作原理。该类支座减隔震性能主要影响参数为摩擦副的摩擦系数和球面等效曲率半 径。为了研究高烈度区该类支座减隔震效果，通过对某高架桥一联3×30m预应力混凝土连续箱梁桥模型的计算分析，得出在不 同参数组合下桥梁结构的地震响应，讨论了各参数对结构响应的影响规律，并对工程应用中选取较优的参数提出了建议，为高烈 度区修建高架桥梁积累经验。 关键词：摩擦摆式支座(rPB)；高烈度区；高架桥；减隔震效果 中图分类号：U442．5*5 文献标识码：A 文章编号：1009—7716(2013)04—0187—04 0引言 摩擦摆式减隔震支座是依靠聚四氟乙烯与不 锈钢板组成的摩擦副摩擦耗能的减隔震装置。由 1．抗震栓 2．限位环 3．上球面不锈钢滑板 4．上球面不锈钢滑板 5．中座板 6上四氟板 于其具有构造简单、良好的自回复、抗平扭能力，同 7．下四氟板 8．上座板 9密封裙 lO下座板 时施工简单，耐久性好等优点，因而受到了国外学 图1双曲面球形减隔震支座示意图 者广泛深人研究，近年来已被成功应用于建筑、桥 梁、化工、电力等重大工程项目的抗震减灾中。国内 学者正逐步将其引入国内桥梁的抗震设计中。 我国是个地震多发的国家，在8度及以上的 高烈度区域建设桥梁，地震作用成为控制设计的 关键因素。将摩擦摆支座引入到高烈度区的桥梁 位移D 犀撩摆滞回性能 设计不失为一种可靠的解决方案。然而该类支座 图2 FP$支座主要工作原理示意图 在强震下滞回耗能能力及模型参数的选取对减震 效果的影响成为设计中亟待解决的问题。本文首 为了防止摩擦摆支座在正常运营中出现有害 先介绍摩擦摆式支座工作原理，然后通过对高烈 振动，需要设置抗震栓。从而保证支座在正常运营 度区某高架桥梁的支座参数分析，研究讨论支座 中实现限位功能，在地震作用下，抗震栓剪断，支 参数对减隔震效果的影响及选取支座参数的原则 座滑动实现减隔震功能。 和方法。 2摩擦摆减隔震支座减隔震效果分析 1 摩擦摆减隔震支座种类及工作原理 2．1分析模型的建立 FPS支座类型繁多，总体而言可分为上部滑动 本文以某地区地震基本烈度为8度，水平向 式(顶板底面为滑动面如图1所示)和下部滑动式 设计地震动加速度峰值为03 g的某高架桥为工 (底板顶面为滑动面如图2所示)两种。 程背景，取桥宽为25．5 m，跨径组合为3 X 30 m的 工作原理大致相同：中间层滑块由高强抗压 预应力混凝土连续箱梁为研究对象，利用SAP2000 材料构成，滑块的圆弧形滑动面在下部结构发生 软件进行分析。桥梁横断面见图3所示。中墩支座 地震位移的时候，由于上部结构的重力及底板滑 吨位 15 000 kN，边墩支座吨位7 000 kN。为了准 动面的圆弧形设计，总能产生向心的回