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当LRB铅芯隔震橡胶支座中设置一根铅销不能满足式3.8时,可以使用多根铅销,但铅销应当沿支座的纵横轴线对称布置。当使用多根铅销时,支座减震耗能能力较之有相同截面积的单根铅销要低。这是因为多根铅销的比表面积较大,铅销与橡胶的接触不紧密。因此,
在多根铅销的LRB铅芯隔震橡胶支座制作时,更应尽可能使铅销紧固在孔中,与钢板锁紧,确保支座水平变形时,整个铅销被钢板锁紧并强迫发生剪切变形。
本章介绍了LRB铅芯隔震橡胶支座的基本力学特性、减隔震支座的分类、工作原理,
重点介绍了铅销橡胶支座的力学性质以及设计参数,为第四章铅销橡胶支座减震系统最
优配铅率的参数化研究提供了理论支撑。
第四章LRB铅芯隔震橡胶支座减震系统最优配铅率的参数化研究
本章以1000, 750, 500吨级铅销橡胶支座为对象,研究在不同桥墩轴压比条件下,
铅销橡胶支座及墩底塑性区的变位耗能、减震系统总耗能;以LRB铅芯隔震橡胶支座、墩顶的变位;支座、墩底塑性区耗能量占总能量的百分比为控制指标参数,进行铅销橡胶支座的参数化研究,在合理的轴压比范围内,计算不同场地土条件下铅销橡胶支座的最优配铅率,并进行铅销橡胶支座的设计。
计算采用单墩模型,分别取1000, 750, 500吨级LRB铅芯隔震橡胶支座,桥墩采用C30混凝土,离散为平面梁单元,采用非线性一般连接模拟支座
采用本文的LRB铅芯隔震橡胶支座单元模拟,按“规范”板式橡胶支座接触面的摩擦系数取为0.15聚四氟乙烯滑板支座摩擦系数取为0.02
( 4)上部梁的模拟:地震作用下上部结构很少发生破坏,因此上部结构取为弹性梁单元,为单梁模型
(5)桥面系:在墩顶无伸缩缝的简支梁处,在墩顶的两个集中质量之间设置只受压、不受拉的非线性桥面连接单元
( 6)采用集中质量模型
在3-1线简支梁中,每一个墩的盖梁均为凸型盖梁,且两侧均有抗震挡,梁端与抗震挡之间的间隙为0.05m,梁端与凸型盖梁之间的间隙:无伸缩缝处为0.05m,有伸缩缝处为0.08 m在本文中,主要是研究LRB铅芯隔震橡胶支座与接触面发生滑动带来的动力特点,因此不考虑由于支座位移过大而带来的撞击问题
在此分析过程中,地震波的输入方向分为纵、横向,纵向为计算模型中第一个和最后一个墩的连线方向,横向为垂直于纵向。地震波输入方式如下:
(1)10070横向地震荷载+相应的6070竖向地震荷载反应组合;
( 2) 10070纵向地震荷载+相应的6070竖向地震荷载反应组念 (1)随着摩擦系数的增大,LRB铅芯隔震橡胶支座的位移总体上呈波浪式的下降,且摩擦系数大时,其滑动能力将大大下降;
( 2)墩身的刚度越大,LRB铅芯隔震橡胶支座与梁底或墩顶的接触面之间越容易发生滑动;
( 3)当LRB铅芯隔震橡胶支座发生滑动时,无论墩的高低,由LRB铅芯隔震橡胶支座传到墩底的剪力基本是相同的,且随着摩擦系数的增加呈线性增加,直到摩擦系数太大导致无法产生接触面之间的相对滑动,此时剪力不再随摩擦系数的变化而变化