桥梁是交通运输线上的枢纽工程,是生命线工程的重要组成部分,在抗震减灾中起着重要作用。而生命线工程的破坏将造成救灾工作的巨大困难。提高桥梁的抗震能力一直是抗震工作者关心和研究的重要课题。
作为整体型减震支座中的一种——铅销橡胶支座(LRB),在竖直方向可支承桥梁结构的恒重和活载,在水平方向则具有较好的柔性,以满足较大的变位,使桥梁结构的振动长周期化;同时,利用滞回阻尼或粘性阻尼等吸收耗散振动能量,提高桥梁结构的阻尼,从而达到减小地震作用的目的。
1.桥梁常用减隔震装置
减隔震装置包括阻尼器和减震支座。
1.1阻尼器
阻尼器是吸收地震能量、抑制变形的装置。目前国际上广泛用于工程上的阻尼器有:钢棒阻尼器、粘性阻尼器、摩擦阻尼器和铅阻尼器。其各自的特点为:
钢棒阻尼器:利用钢材的弹塑性来吸收地震能量,特殊的钢棒与特殊的轴承组合可开发出40cm变形能力的高性能阻尼器。
粘性阻尼器:利用粘性液体来吸收地震能量。由阻尼常数的形式容易掌握减震的效果。此外,它不具有方向性,机构比较简单。
摩擦阻尼器:又叫摩擦缓冲器。它是由钢板组成,上下板固定在基础一侧,中板固定在建筑物一侧。由于地震力作用,使这些钢板发生回转运动,由于摩擦力的作用使相互间的运动受到限制。
铅阻尼器:利用高纯度铅在大变形范围具有良好的反复塑性变形能力来抑制较大变形,吸收地震能量。
1.2减震支座
减震支座,又称为隔震或免震支座,是由隔离体和阻尼器所构成的减震装置。隔离体用来提供对桥梁结构的柔性支承,而阻尼器则在抵抗结构水平力,阻止桥梁产生过大变位的同时,吸收耗散振动能量,二者可以是一个整体,也可以在结构上是分离的。
2.铝销橡胶支座
2.1铅销橡胶支座的构造
铅销橡胶支座由用来支承荷载的层状橡胶、钢板及用于吸收耗散能量的铅销组合而成。同普通板式橡胶支座不同的是,上下各粘有一定厚度的钢板及加有一定数量的铅销。
铅销橡胶支座中的铅销可以是一根或几根,这样,就可以通过调节铅销的直径或截面积来决定其吸收和耗散振动能量的功能,所以使支座的设计有较大灵活性。