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铅芯隔震橡胶支座的特性
铅芯隔震橡胶支座的特性

铅芯隔震橡胶支座的特性


随着对减隔震技术认知程度的提高以及大量工程的成功应用,桥梁的减隔震 设计将会成为下一阶段桥梁设计的主流。而我国正处在应用的起步阶段,还没有 达到广泛采用的程度,但是从科研、设计到建设方都有了共同的认识和意愿,所 以在这个阶段对桥梁的减隔震技术的不断研究和积累经验是相当有意义的。

        铅芯隔震橡胶支座是减隔震装置中隔震器的一种,在国内外被广泛的应用在建筑、桥梁等领域。铅芯隔震橡胶支座是由橡胶层、钢板进行层叠粘结,并在支座中布置铅芯棒,组合而成的支座。支座中各组成部分均有其不同的功能,橡胶层使支座具有高弹性变形、复位及承载的能力,钢板可以提供支座的竖向刚度,而铅芯棒增大了支座的阻尼,吸收能量。所以,铅芯隔震橡胶支座不仅在正常使用阶段可以有效的承受上部结构的竖向力和水平力外,还能在地震力等偶然荷载作用下通过铅芯产生的塑性变形来耗能,并通过橡胶进行复位,因此它是种集支承和耗能为一体的隔震装置。

        铅芯隔震橡胶支座是一件长期暴露在自然环境中的结构,为了使其达到设计的预期要求,就应该具有良好的力学特性,即一、其应具有合适的刚度,包括竖向刚度和水平刚度,使其即具有很好的竖向承载力,有效支撑上部结构,又能满足地震作用下的大变形能力;二、能具有合适的阻尼,通过铅芯的调整,有效的吸收地震产生的能量,达到隔震的要求;三、在反复的荷载作用下,具有良好稳定的动力特性;四、在使用期间应具有良好的耐久性能、温度稳定性能、频率稳定性、水平疲劳的稳定性。

        铅芯隔震橡胶支座的主要技术参数有:

        a.设计压应力

        设计采用的作用于支座上最大压应力。


        b.屈服前刚度

        铅芯屈服前支座的水平刚度。

        c.屈服后刚度

        铅芯屈服后支座的水平刚度。

        d.水平等效刚度

        也叫等价刚度,是支座产生水平剪应变时,一个滞回曲线中,连接正负位移峰值点直线的斜率。是衡量支座动力性能的指标。

        e.等效阻尼比

        是支座产生水平剪应变时,一个往复循环所损耗的能量与最低弹性储能之比。

        f.铅芯屈服力

        铅芯材料开始产生宏观塑性变形时的力。

        g.第一形状系数

        是支座中单层橡胶层的有效平面面积与其自由侧表面积之比,它控制了铅芯隔震橡胶支座的抗压弹性模量。

        h.第二形状系数

        是内部橡胶层有效宽度或有效直径与内部橡胶总厚度之比,通常支座的稳定性由第二形状系数确定。

        另外,在静力性能方面,正常使用阶段,铅芯橡胶支座也有其独特的力学性能,升温、降温、收缩、徐变等蠕变变形引起的支座抗力是比较的低的,而在地震作用、制动力等短期作用下,铅芯橡胶支座的抗力会有较大提高。