铅芯支座属于隔震支座。是在普通叠层橡胶支座的中心插入铅芯,以改善橡胶支座阻尼性能。铅芯支座除能承受结构物的重力和水平力外,铅芯产生的滞后阻尼的塑性变形还能吸收能量,并可通过橡胶提供水平恢复力。
铅芯支座由上连接板 上封板、铅芯、多层橡胶、加劲钢板 、保护层橡胶、下封板和下连接板组成。多层橡胶、加劲钢板构成多层橡胶支座承担建筑物重量和水平位移的功能,铅芯在多层橡胶支座剪切变形时,靠塑性变形吸收能量,地震后,铅芯又通过动态恢复与再结晶过程,以及橡胶的剪切拉力的作用,建筑物自动恢复原位。对应不同铅芯、桥梁的要求,隔震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求。
铅阻尼器的能量吸收能力
橡胶本身是一种易拉压变形的材料,单独做成支座加力后变形巨大(如图)。工程用橡胶支座是由薄钢板与薄橡胶层叠组成,钢板对橡胶竖向变形有优秀的约束作用,竖向压缩刚度非常高,但与天然橡胶支座一样,LRB支座拉伸刚度较低,约为压缩刚度的1/7~1/10。
铅芯隔震橡胶支座的工作原理为:
1.竖向刚度很大,可以支持上部结构重量;
2.变位较大时,等价水平刚度很小,能有效地延长桥梁的固有周期,减小地震反应:
3.铅芯的高弹塑性使它在变形时有很大的滞回阻尼,耗散了更多的能国巨;
4.处于弹性的铅具有大的初始刚度,从而保证了在风力、制动力等常时小水平荷载作用下的良好使用性。