文档介绍：桥梁减隔震技术及设计计算
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内容提要
减隔震技术的基本概念与机理
典型减隔震装置
减隔震技术的应用
常用桥型的减隔震方案
TMT现有工作基础

基本概念
通过采用减隔震装置来尽可能地将结构或部件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动分离开来,从而大大减小传递到上部结构的地震力和能量,确保结构本身及其附属物的安全。--有别于硬“抗”。
减隔震装置
不同抗震技术的基本机理比较
基本原理
传统结构抗
震设计
隔震结构抗
震设计
结构控制
降低刚度,
延长周期
利用塑性铰
来实现刚度
的降低
利用隔震装
置来延长周
期
可控制刚度
增加阻尼
利用塑性铰
的非弹性变形
利用阻尼装置
可控制的阻尼

机理
延长周期-- 避开共振区,减小能量输入
增加阻尼-- 耗散能量,减小相对变形
简单说来:以位移变形换取小的地震作用;
以适当的阻尼限制过大的位移。
以往大量使用的板式支座、盆式支座等,起到传递上部结构的各种荷载,适应温度、收缩徐变等因素产生的位移,但是这些支座往往难以满足减隔震设计的要求。

隔震可以延长结构自振周期并增大结构阻尼,但是需要在增大位移响应和减小剪力响应之间找到最佳的平衡点。
剪力(或加速度)和位移反应谱
4、时程分析

传统结构水平刚度大
频率比ω/ωn=~
地震动放大系数Ra=2 ~3
隔震结构水平刚度小(柔性支座)
频率比ω/ωn=3~8
地震动放大系数Ra= 1/2~1/8

隔震设计的基本规律:
隔震装置的水平刚度越小,则自振周期延长地越长,上部结构的加速度(或剪力)的减小效果越好;但会增加结构的位移响应;
增加结构的阻尼,会减小上部结构的加速度(或剪力)响应,同时也会减小结构的位移增加趋势。
在坚硬场地比在软弱场地上建造的结构的减震效果好;
设计人员应在减小上部结构的加速度响应、增加位移之间找平衡。

对桥梁减隔震装置所提出的要求
满足正常使用荷载下刚度需求
健全的传力机能
阻尼耗能
稳定的静力和动力特性
长期性能,如蠕变和耐久性等要求
施工安装和更换容易

相关规范(国内)
《公路桥梁抗震设计细则》2008
《铁路工程抗震设计规范》2009
《城市桥梁抗震设计规范》2009(征求意见稿)
《橡胶支座》 2007(GB20688,共四部分)
《建筑抗震设计规范》2010
《建筑工程抗震性态设计通则及条文说明》2004
《建筑消能阻尼器》2007
欧美日等于上世纪90年代已编制相关标准
相关国际标准如ISO 22762《Elastomeric Seismic-protection isolators》 2005