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上海彭浦橡膠制品有限公司
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橋梁橋梁減隔震技術概述減隔震技術基本原理我國是一個強震多發(fā)國家，地震發(fā)生頻率高、強度大、分布范圍廣、傷亡多、災害嚴重，特別是近年發(fā)生的四川汶川特大地震、青海玉樹大地震等地震災害，給我們帶來了慘痛的教訓
我國是一個強震多發(fā)國家，地震發(fā)生頻率高、強度大、分布范圍廣、傷亡多、災害嚴重，特別是近年發(fā)生的四川汶川特大地震、青海玉樹大地震等地震災害，給我們帶來了慘痛的教訓。與此同時，橋梁作為生命線系統(tǒng)工程中的重要組成部分，一旦損毀、中斷便等于切斷了地震區(qū)的生命線，同時，遭受破壞的大型橋梁修復往往非常困難，嚴重影響交通的搶通及恢復，從而影響救災工作的開展，繼而引發(fā)更大的次生災害。受到這些地震災害的教訓以后，基于橋梁抗震設計的結構控制技術開始在我國橋梁工程界得到日益重視，國內相關部門積極開展了橋梁減隔震設計及研究工作。
對于地震作用，傳統(tǒng)結構設計采用的對策是“抗震"，即主要考慮如何為結構提供抵抗地震作用的能力。一般來說，通過正確的“抗震"設計可以保證結構的安全，防止結構整體破壞或倒塌，然而，結構構件的損傷卻無法避免。在某些情況下，靠結構自身來抵抗地震作用顯得非常困難，需要付出很大的代價。因此，我們必須尋求更為有效的抗震手段，如基于減隔震裝置的結構控制技術等。
結構控制技術的應用，不僅可以提高結構的抗震性能，還可以節(jié)省造價，從某種意義上來說，這是解決實際結構抗震問題的有效途徑。對于橋梁或建筑結構，目前發(fā)展相對成熟、實際應用較為廣泛的是減隔震技術。減隔震技術是一種簡便、經濟、、有效的工程抗震手段。
通過地震時的加速度反應譜（圖 1）與位移反應譜（圖 2）可以清楚地反映出不同阻尼下，加速度和位移隨著地震周期的變化規(guī)律，當延長結構周期，增加結構阻尼可有效降低地震時的加速度和位移響應。減隔震設計就是利用結構地震響應的這種性質，通過延長結構周期和提高阻尼達到減輕地震作用的目的。
為了減小地震引起橋梁結構的破壞，各國學者對橋梁結構的減震、隔震進行了廣泛、深入的研究，并取得了大量的研究成果。研究成果表明：對于橋梁結構比較容易實現和有效的減隔震方法主要是采用減隔震支座。在日本、美國、新西蘭等國家的許多橋梁都安裝了減隔震支座，并取得了較好的減隔震效果。
由于橡膠支座能通過剪切變形使上、下部地震運動隔離，且具有構造簡單、加工制造容易、用鋼量少、成本低廉、安裝方便等優(yōu)點，因而成為常用的一種隔震支座。目前，國內常用的橡膠類隔震支座主要有天然橡膠支座、高阻尼橡膠支座和鉛芯橡膠支座。
鉛芯橡膠支座是在一般板式橡膠支座基礎上，在支座中心放入鉛芯，以改善橡膠支座的阻尼性能的一種減隔震支座，其具有減隔震、適用范圍廣等特點，目前，鉛芯橡膠支座已在我國廣泛應用。
〖HDR 系列高阻尼隔震橡膠支座〗是按照現行國家標準（GB 20688）及相關行業(yè)規(guī)范，同 時參照歐洲標準研制的減隔震類橋梁標準構件系列產品，屬省部級重大科技攻關項目資助研發(fā)的技術成果（ZL .5、ZL .3），該系列產品通過了省部級科技成果鑒定（陜科鑒字[2010]第 097 號）及相關認證，且已上升為中華人民共和國交通運輸行業(yè)標準（JT 2009-26），適用于 9 度及以下地震烈度區(qū)的各類公路及市政橋梁。
按功能形式分類
? 固定型隔震支座——支座位移通過橡膠剪切變形實現，橡膠的水平剪切能承受較大的水 平力，按其連接結構又分為Ⅰ型、Ⅱ型兩種類型（參見 2.2.2 條），通過高阻尼橡膠在水平方向的大位移剪切變形及滯回耗能實現減隔震功能；
? 滑動型隔震支座 滑動型隔震支座——支座位移通過頂面設置的聚四氟乙烯滑板與不銹鋼板組成的滑移摩擦副實現，低摩擦系數使支座承受較小的摩擦力，通過滑移摩擦副滑動實現減隔震功能。
按 結構形式分類 分類
1、固定型支座 固定型支座
依據支座不同的抗震技術性能，支座本體與錨固件（或預埋件）間的連接形式及支座與梁、墩的錨固（連接）形式，固定型支座可劃分為如下兩種類型（兩個系列，參見下圖）：
? Ⅰ 型——支座與墩、梁間采用套筒連接，支座頂面、底面均設預埋鋼板，上、下支座鋼板和套筒間采用錨固螺栓連接，上、下預埋鋼板與套筒間采用配合焊接。
? Ⅱ 型——支座與墩、梁間采用套筒連接，支座底面不設預埋鋼板，底鋼板和套筒間采用錨固螺栓連接，上預埋鋼板與頂鋼板間采用剪力卡榫連接，上預埋鋼板與套筒間采用配
滑動型支座的結構示意圖如下：
2.1.3 按本體形狀分類
? 圓形隔震橡膠支座——支座本體平面形狀為圓形
? 矩形隔震橡膠支座——支座本體平面形狀為矩形
2.2 支座代號
示例：
HDR （Ⅰ）-D900-G10/8-e168，表示：直徑為900mm，橡膠設計剪切模量1.06MPa，設計轉角為0.008rad，設計剪切位移量為±168mm的HDR（Ⅰ）圓形固定型高阻尼隔震橡膠支座；省略型號表示為：HDR （Ⅰ）-D900-G10。
HDR （Ⅱ）-350 ×400-G8/8-e56，表示：縱橋向尺寸為350mm、橫橋向尺寸為400mm，橡膠設計剪切模量0.80MPa，設計轉角為0.008rad，設計剪切位移量為±56mm的HDR（Ⅱ）矩形固定型高阻尼隔震橡膠支座；省略型號表示為：HDR （Ⅱ）-350 ×400-G8。
HDR-D300-H/8-e100，表示：直徑為300mm，設計轉角為0.008rad（橡膠設計剪切模量 0.64MPa），主滑移方向設計位移量為±100mm的HDR圓形滑動型高阻尼隔震橡膠支座；省略型號表示為：HDR-D300-H/8 HDR-350 ×400-H/8-e150，表示：縱橋向尺寸為350mm、橫橋向尺寸為400mm，設計轉角為0.008rad（橡膠設計剪切模量0.64MPa），主滑移方向設計位移量為±150mm的HDR矩形滑動型高阻尼隔震橡膠支座；省略型號表示為：HDR-350 ×400-H-e150。 本系列支座原則上本體的長邊沿橫橋向安裝，考慮到橋梁橫向尺寸可能受限，定制設計了矩形固定型專用系列（如HDR（Ⅰ/Ⅱ）-AB-G[Z] */ *），布置方式為支座本體的長邊沿縱橋向布置。
2.3 產品特點
? 水平變位能力強，可有效吸收地震能量；
? 結構復位能力強，基本不發(fā)生殘余位移；
? 材料阻尼效果好，具有良好的耗能能力；
? 產品結構、功能靈活多樣，適用范圍廣；
? 改善受力，經濟環(huán)保，降低工程總造價；
? 安裝及檢修更換方便，運營維護成本低
3.1 支座規(guī)格
?圓形支座分為30類：
D250，D275，D300，D325，D350，D375，D400，D425，D450，D500，D550，
D600，D650，D700，D750，D800，D850，D900，D950，D1000，D1050，D1100，
D1150，D1200，D1250，D1300，D1350，D1400，D1450，D1500；
?矩形支座分為45類： ：
250×250，250×300，250×350，300×300，300×350，300×400，350×350，350×400，
350×450，400×400，400×450，400×500，450×450，450×500，450×550，500×500，
500×550，500×600，550×550，550×600，550×650，600×600，600×650，600×700，
650×650，650×700，650×750，700×700，700×750，700×800，750×750，750×800，
750×850，800×800，800×850，800×900，850×850，850×900，850×950，900×900，
900×950，900×1000，950×950，950×1000，1000×1000。
注：矩形固定型支座長邊縱橋向布置時（即矩形固定型專用系列支座），以上規(guī)格表示為長邊×短邊，例：1000×950。
3.2 設計轉角 θ（rad ）
本系列支座設計轉角分為兩檔：0.006rad 和 0.008rad，附表中僅列出了推薦值為 0.008rad對應支座的相關參數。
3.3設計水平力
固定型支座可承受的設計水平力詳見各規(guī)格尺寸支座的設計參數表；
滑動型支座可承受的設計水平力為支座設計豎向承載力的 3%。
3.4 支座設計位移
滑動型支座順橋向設計位移分為±100mm 和±150mm 兩種，橫橋向設計位移為±30mm；
固定型支座的剪應變性能要求如表 1 所示。
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