结合我国梁式桥现在己广泛采用普通橡胶支座(RB)这一实际情况,把铅芯橡胶支座的减震率定义为采用铅芯橡胶支座时桥梁结构的地震反应与采用普通橡胶支座时桥梁结构的地震反应相比降低的百分比,结构地震反应的控制参数为桥墩的墩顶位移、墩底剪力和墩底弯矩,故减震率是包括这3个方面的统一体SLRB为采用铅芯橡胶支座时结构的地震反应;SRB为采用普通橡胶支座时结构的地震反应。根据己有的研究,对于采用铅芯橡胶支座进行减震的桥梁,在L1等级地震作用(在设计基准期50年内地震烈度的超越概率为63. 2%)时,铅芯橡胶支座的减震效果不明显;在L2等级地震作用(在设计基准期50年内地震烈度的超越概率为2%}3%}时,适当的铅芯橡胶支座加大了桥梁结构的阻尼,可使地震作用减小30%以上,故本文把减震目标确定为L2等级地震作用时实现30%的减震率。
铅芯橡胶支座减震效果影响因素
为便于减震效果的对比分析,同时简化计算,建立一座各墩台高度相等的多跨连续梁桥模型(各墩台高度不相等时的情况留待以后研究分析),(以3跨示意),下部结构为双柱式桥墩,结构尺寸取自相应的设计通用图。计算基于等效线性化方法和弹性反应谱理论,采用本课题组自主开发的“桥梁结构非线性地震反应分析程序”进行,桥墩和地基固结,梁及墩用杆单元模拟,支座用弹簧单元模拟,跨数与墩高改变时单元与节点数目也相应调整,抗震设烈度为8度区域,场地土为工类,地震波为EL Centro波。
影响铅芯橡胶支座减震效果的因素较多,各种因素对减震效果的影响大小又不尽相同。本文以跨径20 m的连续梁桥为例选取6种主要因素,每种因素分5个水平进行正交试验设计计算,寻找影响铅芯橡胶支座减震效果的显著性因素,。由于支座高度和铅芯面积相关,即二者不独立,故在把铅芯面积作为影响因素后不再把支座高度作为影响因素。