选取跨径分别为20 m,25 m,30 m,40 m的三跨连续梁桥模型,如图1所示,调整各墩台LRB500铅芯隔震橡胶支座的铅芯面积大小,分别计算在各个桥墩高度时各模型桥的--减震率,抗震设防烈度分别取8°,9°,场地土分别取Ⅰ,Ⅱ类,地震波选用EL-centro波.根据计算结果,绘出不同抗震设防烈度与不同场地土类型条件下各跨径模型桥的--减震率随桥墩高度变化的曲线,如图6所示.由图6可以看出:减震率随桥墩高度的增加而下降,并且随墩高的增加对墩高的变化越来越敏感.不同设防烈度和场地土条件下各跨径的模型连续梁桥达到30%减震率时的--桥墩高度同跨径的连续梁桥上下部结构截面尺寸、质量、刚度都不相同,但可以用界限常数来判断按常规标准设计的连续梁桥能否用LRB500铅芯隔震橡胶支座将地震反应降低30%.对于本文的计算模型,在Ⅱ类场地土、抗震设防烈度为8°时,如果界限常数KZ<15.43,则采用LRB铅芯隔震橡胶支座进行减震设计可以实现30%的减震率目标;反之,则不能实现30%的减震率目标,即减震效果不好,需采用其他方法进行减震设计.譬如采用其他高阻尼橡胶支座或TMD等进行减震设计.
1)按常规标准设计的连续梁桥,在给定场地土和抗震设防烈度条件下,LRB500铅芯隔震橡胶支座减震效果的主要影响因素是支座的铅芯面积和桥墩高度;
2)改变各墩台LRB500铅芯隔震橡胶支座的铅芯面积比可以调节位移和内力响应大小在各墩台之间的分配,但这种调节作用只能在一定限度内进行;
3)LRB500铅芯隔震橡胶支座的减震效果随桥墩高度的增加而降低,并且其减震率随桥墩高度的增加对墩高的变化越来越敏感;
4)根据界限常数的大小,可以在方案设计阶段判断出给定场地土和抗震设防烈度条件下按常规标设计达到预期的减震目标;
5)不同场地土条件和不同抗震设防烈度条件下的界限常数是不相等的,场地土条件越好、抗震设防烈度越高,界限常数KZ越大,反之则越小.
LRB500铅芯隔震橡胶支座(LRB)是在普通橡胶支座中加入适量的铅芯而成,是整体型减隔震
装置的一种,本论文介绍了LRB500铅芯隔震橡胶支座的构造、工作原理及其力学行为,重点研究了
通过桥梁的抗震能力确定支座配铅率上限的LRB500铅芯隔震橡胶支座设计方法。基于空间有限元模
型,采用非线性时程分析的方法对大量实桥进行计算,验证了此方法的可行性,并对不
同配铅率的支座对桥梁的减隔震效果进行了系统的分析比较,最后以表格的形式给出了
部分桥梁进行减隔震设计时支座的最优配铅率。