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橡胶支座对桥梁抗震性能的影响信息

抗震球型钢支座  2021/10/29 10:01:19  57
内容摘要:橡胶支座对桥梁抗震性能的影响,功率流理论主要应用于船舶结构的减振降噪以及梁板结构、机器及基础等的隔振和减振方面[1~4],在桥梁减隔振方面的应用较少,尚未找到应用功率流理论分析高架桥梁支座参数对桥梁抗...

橡胶支座对桥梁抗震性能的影响,功率流理论主要应用于船舶结构的减振降噪以及梁板结构、机器及基础等的隔振和减振方面[1~4],在桥梁减隔振方面的应用较少,尚未找到应用功率流理论分析高架桥梁支座参数对桥梁抗震性能影响的,采用力或速度等单一物理量的传递概念衡量振动在结构中的响应,忽略了物理量的内在信息。

振动在结构中的传播过程实质上是振动能量的传递过程,结构振动的大小取决于输入能量的大小,只有减少对结构的能量输入,才能减少结构的振动[5]。

本文从桥梁结构振动能量传递角度出发,分析了高架桥纵桥向振动能量的传递过程及板式橡胶支座参数对桥梁抗震性能的影响。

橡胶支座参数对高架桥功率流的影响板式橡胶支座水平刚度取以下数值(kN/m):1.705×;104,2.273×;104,2.728×;104和将以上四种情况记为橡胶支座1,橡胶支座2,橡胶支座3和橡胶支座4,并与采用普通活动支座的情况做比较。

流入各个桥墩的总的功率流大小随支座弹簧水平刚度大小变化如3所示。

橡胶支座

从3中可以看出,加入板式橡胶支座后,流入各桥墩总的功率流发生了变化:普通活动支座时,由于活动墩与梁部无水平联系,从梁部传下的功率流,全部流入固定墩,流入桥墩的总功率流实际上反应的是流入固定墩的功率流,功率流曲线比较平坦;加入板式橡胶支座后,加强了活动墩与梁部的联系,功率流在各个活动墩之间分配,随着支座水平刚度的增加,总功率流减小;当激振频率与某活动墩的自振频率接近时,即结构发生“准共振”时,则流入该墩的功率流增加,总功率流局部会出现峰值。

随着激振频率的增加,流入桥墩的总功率流逐渐下降,这是由于桥梁结构的“低通滤波效应”。

限于篇幅,本文选取固定墩(墩号20)和一个活动墩(墩号19),研究流入的功率流随支座水平刚度的变化情况。

可以看出:大部分功率流直接流入固定墩,只在活动墩自振频率附近的频率段,功率流分担到该活动墩;随着橡胶支座水平刚度的增加直接流入到固定墩的总功率流减小;对于活动墩,采用橡胶支座后,流入的功率流突然增加,并随着支座水平刚度的增大,功率流峰值减小;功率流峰值在该墩的自振频率附近,随着支座水平刚度的增加,峰值点相应右移;加入橡胶支座后,增强了梁和桥墩的联结,使得功率流得到“分流”,将原来固定墩承受的功率流,分担到各个活动墩上。

从而提高了高架桥梁结构的整体性,使得各桥墩共同承受外力作用。

本文从振动功率流的角度分析了桥梁支座对高架桥整体抗震性能的影响。

分析表明,采用板式橡胶支座后,增强了梁和桥墩的水平向联结,使活动墩共同受力,分担部分梁上传下来的功率流,从而减小传递到固定墩的功率流,有利于提高橡胶支座结构整体的抗震性能。

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