基于减隔震技术在桥梁结构中的应用研究

1、基于减隔震技术在桥梁构造中的应用研究摘 要：本文通过对减隔震的技术原理、减隔震装置的力学特性、桥梁构造的震害及减隔震技术在桥梁工程中的应用研究进展了系统的分析和总结，对进步桥梁整体抗震性能及使用寿命具有重要的工程意义，为桥梁构造的抗震设计提供参考。关键词：减隔震技术；减隔震装置；力学特性；桥梁构造；应用研究中图分类号：U445 文献标识码：A一、引言由于破坏桥梁构造稳定的最主要因素是地震中的振动荷载，轻那么使桥梁产生裂缝，地基形变、失去效用，重那么使桥梁构造整体破坏，同时桥梁构造垮塌，失去交通功能的作用。根据减隔震技术原理、减隔震装置的力学特性及桥梁构造的震害分析可知，减隔震技术可以大大降低桥

2、梁构造在地震中的破坏风险，同时在世界范围内得到广泛运用和认可。减震技术利用阻尼和耗能构件改善了桥梁构造的性能，在很大程度上损耗了地震力的能量，使地震力传送到桥梁构造的力大大减少，起到减震作用。隔震技术具有震动周期，将变形隔离在隔震装置中，大大缓冲了荷载，减轻了震动的破坏力，同时减隔震技术除了降低振动荷载对桥梁造成的破坏反响，还能降低工程本钱。二、减隔震技术的原理及设计原那么减隔震作用的实现是通过间隔震装置来实现，这种装置可以分散地震带来的荷载作用，将桥梁构造与破坏该构造的能量隔离，并通过延长构造周期减少影响构造的地震能量，但是周期的延长也会增加构造的位移量。对质性较软的构造而言，正常使用荷载构

3、造很可能产生有害震动，为防止这样的情况，可以通过置入阻尼来吸收一些地震能量，保护构造。根据能量公式可知：Ein=Eve+Ec+Ep+Ei。式中：Ein为地震传入到构造的能量；Eve为构造的动能与弹性势能之和；Ec为构造的自身阻尼耗能；Ep为构造的弹塑性变形耗能；Ei为减隔震装置的耗能。三、减隔震技术的分类1粘滞阻尼器减隔震技术主要工作原理是延长桥梁构造周期性的方法，对地震的能量进展不断的消耗和减弱，最终进步了桥梁构造的抗震性能。粘滞阻尼器作为减隔震技术中的一种，与支座减隔震设备的区别在于耗能方式的不同。粘滞阻尼器的根本工作原理是通过阻尼耗能的方式，来防止桥梁构造的不必要的耗能。粘滞阻尼器主要是

4、根据流体运动的原理进展设计，当一种流体经过节流孔时，会在一定程度上产生一些粘滞阻力，基于此，在地震降临时，粘滞阻尼器就像一个“平安气囊，在最大限度内对地震可能对桥梁构造造成的冲击才能进展吸收和消耗，最终保护桥梁构造的平安，最大程度的降低损失。因此，粘滞阻尼器在桥梁领域已广泛应用。粘滞阻尼器的根本公式是：F=CVa，其中F代表阻尼力，C代表阻尼系数，a代表的速度的指数。当速度指数假设越小，阻尼器的耗能就会越大，但并不是最小的速度指数就是构造的最优状态，速度指数是需要根据实际情况进展调整的。当速度指数的数值为1时的阻尼器称为线性阻尼器；同理，当速度指数不等于1时的阻尼器称为非线性阻尼器。2减隔震支

5、座减隔震支座主要有摆式滑动摩擦支座和铅芯橡胶隔震支座两种形式，其中摆式滑动摩擦支座的工作原理主要是利用钟摆原理和滑动摩擦原理，利用摆式滑动摩擦控制横向摆动，当滑动摩擦隔震原理是滑动构造摩擦较小时，静摩阻力可以阻止构造滑动，确保构造稳定；钟摆原理那么是将钟摆构造的滑动面设计成曲面，滑动面的摩擦可以有效减损地震的能量。铅芯橡胶支座的工作原理是将铅芯放入分层橡胶支座，二者结合缓冲震动荷载，保护桥梁构造平安，由于铅芯需要在孔中紧固，因此铅芯的体积会比中心孔的体积要大一些，导致铅芯可以略微的挤进橡胶层中，同时铅芯具有良好的弹塑性能和屈服应力低的特点，所以具有良好的抗疲劳性能，在地震的过程中消耗一定的地震

6、能量，确保桥梁构造平安。四、减隔震技术在桥梁工程中的应用研究1摆式滑动摩擦支座由于摆式滑动摩擦支座的平面尺寸由于位移量和构造曲率的改变将产生一定的变化，因此，摆式滑动摩擦支座设计周期固定，在较长周期的脉冲型地震波作用下与隔震构造产生低频共振，影响其减震隔震的效果。由于摆式滑动摩擦支座的滑动为球面函数，当曲率半径R在整个滑动区域中滑动，当曲率半径随滑动区域改变时，隔震周期就会随着位移的变化而改变，可有效防止共振现象的发生。但考虑到支座的位移和滑动面的曲率，摆式滑动摩擦支座尺寸较大，空间要求高。2粘滞阻尼器粘滞阻尼器在桥梁的抗震、加固上确实具有非常显著的优越性，其优点主要表达以下两方面： 弹塑性阻

7、尼器和摩擦性阻尼器的屈服力或摩擦力固定不变，当桥墩的变形到达峰值，屈服力也到达这个常值，但粘滞阻尼器的力是可变的，力与桥墩的变形成反比，桥墩的变形最大，阻尼最小，趋近于零，假设阻尼器的参数为零，阻尼力到达最大，桥墩的变形最小。 当温度改变时，弹塑性阻尼器装置和摩擦性阻尼器装置必须抑制阻尼力或者摩擦力才能变形，该过程中将会对桥梁施加外力，对其构造的稳定有危害；但粘滞阻尼器温度变形时，根本不需要抑制阻尼力或者摩擦力就可以自由的变形，对桥梁构造不会产生破坏，同时粘滞性阻尼器的恢复力很强，弹塑性阻尼器装置与摩擦性阻尼器装置在宏大的震动荷载下产生的形变不可自行恢复。因此粘滞性阻尼器受温度和桥墩的形变的约束并不大，有利于保障构造的平安。3铅芯橡胶支座结语随着交通建立的快速开展，桥梁构造的平安性、耐久性变得越来越重要，因此，根据桥梁构造的力学特点，选择适宜的减隔震装置，增强桥梁构造的抗震性及使用寿命具有重要的工程意义。参考文献2王淑涛，刘兆光，胡盛.减隔震技术在人跨度预应力混凝土连续梁桥设计中的应用J.公路，2