桥梁减隔震设计
桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析
桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析引言：随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加，桥梁结构在现代社会扮演着重要的角色。
然而，地震和振动是威胁桥梁安全稳定性的主要因素之一。
为了提高桥梁的抗震性能，减隔震技术已成为解决方案之一。
本文将深入探讨桥梁结构的减隔震技术与实践案例分析，旨在展示在不同地震活跃区域中应用隔震技术的有效性和可行性。
一、减隔震技术的基本原理与分类减隔震技术是通过在桥梁结构和地基之间设置隔震装置来减小地震运动对桥梁的影响。
其基本原理是通过减震装置的垂直和水平刚度调节，将地震能量分散到隔震系统中，减小对桥梁结构的传递。
根据隔震装置的特性和作用方式，减隔震技术可以分为以下几类：1. 液体减震隔震技术：利用液体的粘滞阻尼特性，通过将液体装置置于桥梁上层结构与下部支承构件之间，实现吸能、减震的效果。
这种技术具有较好的隔震效果和调控性能，适用于中小跨径桥梁。
2. 弹簧隔震技术：采用金属弹簧等材料作为隔震装置，在地震发生时，弹性变形能吸收和分散地震能量，有效减小地震对桥梁的影响。
弹簧隔震技术具有较好的耐久性和可靠性，适用于中大跨径桥梁。
3. 橡胶隔震技术：利用橡胶材料的低刚度和高阻尼特性，将橡胶装置置于桥梁的支座处，减小桥梁在地震作用下的位移和变形。
橡胶隔震技术具有较好的隔震效果和经济性，适用于中小跨径桥梁。
二、减隔震技术的实践案例及效果评估为了验证减隔震技术在桥梁结构中的有效性和可行性，我们可以参考一些已经实施的案例。
以下是几个具有代表性的案例：1. 日本神戸海峡大桥：作为世界上第一座采用液体减震隔震技术的大型桥梁，神戸海峡大桥成功地抵御了1995年的阪神大地震。
通过液体减震隔震技术的应用，桥梁的位移和变形得到了有效控制，减小了地震对桥梁的破坏程度。
2. 美国旧金山湾大桥东跨湾段：该桥梁采用了弹簧隔震技术，成功地抵御了1989年的洛马普里塔地震。
弹簧隔震装置吸收了地震能量，减小了桥梁的位移和变形，确保了桥梁的安全性。
三跨连续梁桥减隔震设计
三跨连续梁桥减隔震设计
三跨连续梁桥减隔震设计是一种结构设计方法，旨在减少地震对桥梁的影响。
以下是该设计的详细解释：
1. 概述
三跨连续梁桥是一种长跨度桥梁结构，由多个连续的梁组成。
减隔震设计的目的是通过采用特殊的隔震装置，降低地震对桥梁的影响，提高桥梁的安全性和可靠性。
2. 背景
地震是一种常见的自然灾害，会给桥梁等建筑物带来巨大的破坏。
因此，减隔震设计成为了一种非常重要的结构设计方法，可以有效地减少地震对桥梁的影响。
3. 隔震系统
减隔震设计的核心是采用隔震系统。
隔震系统是由一系列弹簧、阻尼器等组成的装置，可以把地震的能量转化为弹性变形和热能，从而减少地震对桥梁的影响。
4. 设计步骤
减隔震设计的具体步骤如下：
（1）确定桥梁的设计参数，包括跨度、荷载、地震作用等。
（2）确定隔震系统的类型和参数，包括隔震器的刚度、阻尼器的阻尼系数等。
（3）确定桥梁的结构形式和荷载分布，包括梁段长度、截面形状、钢筋配筋等。
（4）进行隔震系统与桥梁结构的有限元分析，确定隔震系统对桥梁的影响。
（5）进行结构的优化设计，确保桥梁结构的安全性和可靠性。
5. 应用范围
减隔震设计适用于各种桥梁结构，特别是对于长跨度、高塔式桥梁等结构更为有效。
此外，隔震系统还可用于地铁、高层建筑等结构的减震设计。
以上是关于三跨连续梁桥减隔震设计的详细解释。
铁路桥梁典型减隔震设计显式计算方法
铁路桥梁典型减隔震设计显式计算方法目录一、内容概要 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究目的与意义 (2)二、铁路桥梁概述 (3)2.1 铁路桥梁的基本概念与分类 (3)2.2 铁路桥梁的结构特点与受力分析 (4)三、铁路桥梁典型减隔震设计理论基础 (5)3.1 减隔震的基本原理 (6)3.2 常用减隔震装置类型及特点 (8)四、铁路桥梁典型减隔震设计显式计算方法 (8)4.1 显式计算方法的基本步骤与流程 (10)4.2 显式计算方法的关键技术 (11)五、铁路桥梁典型减隔震设计的工程应用 (12)5.1 案例一 (13)5.2 案例二 (14)六、结论与展望 (16)6.1 主要研究成果与结论 (17)6.2 研究展望与建议 (18)一、内容概要本文档主要阐述铁路桥梁典型减隔震设计的显式计算方法，减隔震设计是一种有效的抗震设计方法，通过设置减震器和隔震支座等装置，降低地震对桥梁结构的影响。
显式计算方法是一种基于数值模拟的算法，能够快速、准确地模拟桥梁在地震作用下的动态响应过程。
本文档首先介绍了铁路桥梁减隔震设计的重要性和基本原则，然后详细阐述了显式计算方法的原理、步骤和应用范围。
还结合具体工程案例，分析了显式计算方法在铁路桥梁减隔震设计中的有效性和优越性。
本文档旨在为铁路桥梁工程师提供一套系统、实用的显式计算方法，以提升桥梁结构的抗震性能和安全性。
1.1 研究背景随着交通运输行业的快速发展，铁路桥梁作为交通网络的重要组成部分，其安全性与稳定性问题日益受到关注。
在现代铁路桥梁设计中，减隔震技术已成为提高桥梁结构安全性的关键技术之一。
由于地震、风力等自然因素引起的动态荷载对铁路桥梁的影响日益显著，如何有效地进行铁路桥梁的减隔震设计，成为当前研究的热点问题。
显式计算方法作为一种数值分析手段，在结构力学领域有着广泛的应用。
其在求解复杂结构动力学问题时，具有较高的计算精度和效率，能够准确地模拟结构的动态响应。
桥梁减隔震技术及设计计算
4. 常用桥型的减隔震方案
➢ 不同方案的减隔震效果、费用及可靠性对比
减隔震效果
(铅芯)橡胶隔震支座：好
高阻尼橡胶支座： 好
摩擦摆支座：
好
钢阻尼支座：
好
粘滞阻尼器：
非常好
费用
较低 一般 一般 较低 很高
可靠性
很好 很好 好 好 一般
1.减隔震技术的基本概念与机理
4、时程分析
剪力（或加速度）和位移反应谱 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。
1.减隔震技术的基本概念与机理
传统结构水平刚度大 频率比ω/ωn=0.8～1.5 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
《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
力-位移测试曲线图 （V=100mm/s）
5.TMT现有工作基础
分析案例
郁江双线特大桥减隔震计算模型
单塔阻尼器布置情况示意图
采用通用有限元分析软件ANSYS建立全桥模型。桁架梁单元与桥塔单 元采用BEAM44梁单元模拟，拉索用LINK10杆单元模拟，二期恒载用 MASS21点质量单元模拟，桥墩处支座用刚臂模拟，粘滞性阻尼器用 COMBIN37弹簧阻尼单元模拟。
减隔震桥梁设计方法及抗震性能分析
减隔震桥梁设计方法及抗震性能分析摘要：地震是一种具有破坏性的自然灾害，对桥梁等工程结构的安全性能提出了严峻挑战。
在地震作用下，桥梁容易发生破坏和倒塌，造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，减隔震技术作为一种有效的抗震措施，可以显著改善桥梁的抗震性能，成为当前研究的热点和难点。
关键词：减隔震；桥梁；设计方法；抗震；性能分析引言随着交通运输的发展和城市化进程的加快，桥梁作为连接城市交通的重要基础设施，对于保障交通安全和城市经济发展具有至关重要的作用。
提高桥梁的抗震性能，减小地震对桥梁的破坏程度，具有重要的工程意义和实际价值。
本文旨在通过对减隔震桥梁设计方法及抗震性能分析的研究，为桥梁的抗震设计和工程实践提供参考和指导。
一、减隔震桥梁设计方法（一）隔震支座隔震支座是一种通过在桥梁的支座处安装隔震装置来达到减隔震效果的方法。
这些隔震装置通常由橡胶、钢板和液体等材料组成，能够减少地震震动传递到桥梁结构中的能量。
[1]隔震支座可以使桥梁在地震发生时产生相对较小的位移和应力，从而保护桥梁结构的完整性。
隔震支座的设计方法主要包括材料选择、支座布置和隔震装置参数的确定。
首先，对于材料的选择，橡胶是隔震支座中最常用的材料之一。
橡胶具有良好的弹性和耐久性，可以有效地吸收和分散地震能量，减少地震对桥梁结构的影响。
此外，钢板的使用可以增加隔震支座的刚度，提高桥梁的稳定性。
液体也可以用作隔震支座的一部分，通过流体的阻尼特性来减少地震震动的传递。
其次，一般来说，隔震支座应该均匀分布在桥梁的各个支座位置，以确保地震能量的均匀分散。
此外，根据桥梁结构的特点和地震荷载的分布，支座的数量和尺寸也需要进行合理的确定。
支座的布置应考虑到桥梁的整体刚度和稳定性，以保证桥梁在地震时的稳定性和安全性。
最后，隔震装置的参数包括橡胶硬度、厚度和液体的阻尼系数等。
这些参数的选择应综合考虑桥梁的设计要求、地震荷载和施工条件等因素。
对于地震荷载较大的桥梁，隔震装置的参数应选择较大的阻尼系数和适当的橡胶硬度，以增加桥梁的抗震能力。
市政桥梁项目减隔震设计要点探微
市政桥梁项目减隔震设计要点探微市政桥梁项目在设计阶段需要考虑隔震设计，以应对地震等自然灾害可能带来的影响。
隔震设计可以使桥梁在发生地震时受到的影响降至最小，保证城市交通运输的安全和畅通。
本文将介绍市政桥梁项目减隔震设计的要点。
第一要点：确定地震作用在进行隔震设计前，需要对地震作用进行全面、准确的确定。
地震作用将直接影响隔震系统的选择和设计方案的制定。
因此，在进行隔震设计时，应先进行地震分析，确定地震分区和活动性水平。
在进行地震分析时，应考虑地震波的频域特性、振动形态及地震能量的分布等因素。
第二要点：选择适宜的隔震措施在确定了地震作用后，需要根据桥梁的特点选择适宜的隔震措施。
常见的隔震措施有铅芯橡胶隔震支座、球形隔震支座、摆杆隔震等。
每种隔震措施都有其适用范围和优缺点，需要根据具体情况进行选择。
第三要点：确定隔震支座参数在选择了适宜的隔震措施后，需要确定隔震支座的参数。
隔震支座的参数决定了桥梁在地震作用下的响应，直接影响之后的隔震设计和桥梁结构的性能。
隔震支座的主要参数包括刚度、阻尼、承载能力等。
第四要点：考虑结构完整性在进行隔震设计时，需要考虑结构完整性。
隔震系统的加入将对原有桥梁结构带来一定的影响，需要确保隔震系统与桥梁结构的衔接处能够保证结构完整性。
同时，在隔震设计中需要考虑桥梁的全寿命设计，确保桥梁在全寿命期内能够保持可靠的稳定性。
第五要点：实施监测和维护在隔震设计完成后，需要实施监测和维护。
隔震系统的有效性和可靠性需要通过实际监测数据进行验证，同时需要进行定期的维护和检测，确保隔震系统的正常运行和有效性。
同时，在隔震设计中还需要考虑桥梁对环境和用户的影响，通过合理布局和设计减少对城市环境和用户的影响。
总之，在进行市政桥梁项目的隔震设计时，需要全面、系统地考虑地震作用、隔震措施、隔震支座参数、结构完整性和实施监测和维护等因素，确保隔震系统的有效性和可靠性，保证城市交通运输的安全和畅通。
基于减隔震技术在桥梁结构中的应用
技术成熟度
虽然减隔震技术在理论和实践上 取得了一定的成果，但仍需要进
一步完善和成熟。
高成本
减隔震技术的应用通常需要额外 的设备和材料，导致建设成本增
加。
维护与管理
减隔震结构的维护和管理需要专 业的技术和知识，对运营管理提
出了更高的要求。
减隔震技术的发展趋势
新材料与新技术的应用
01
随着新材料和新技术的发展，减隔震技术将不断得到改进和完
减隔震技术在桥梁施工中的应用
01
02
03
施工质量控制
在施工过程中，应严格控 制减隔震装置的质量和安 装精度，确保其性能得到 充分发挥。
施工监控与检测
采用先进的施工监控和检 测技术，对减隔震装置的 工作状态进行实时监测， 及时发现并处理问题。
施工与设计的协同
加强施工与设计的协同工 作，确保减隔震装置的安 装与设计要求一致，提高 桥梁结构的抗震性能。
减隔震技术在桥梁设计中的应用
减隔震设计理念
在桥梁设计中，采用减隔震技术可以 降低地震对桥梁结构的破坏，提高桥 梁的抗震性能。
减隔震设计参数优化
通过优化设计参数，如支座刚度、阻 尼器性能等，可以提高减隔震装置的 有效性和桥梁的安全性。
减隔震装置选择
根据桥梁的特点和地震环境，选择适 合的减隔震装置，如橡胶支座、阻尼 器等，以实现减隔震效果。
减隔震技术在桥梁维护与加固中的应用
定期维护与检查
对已投入使用的桥梁，应定期进 行减隔震装置的维护与检查，确
保其正常工作。
加固与修复
对于受损的减隔震装置，应及时进 行加固或修复，以提高其抗震性能 和桥梁的安全性。
监测与评估
采用先进的监测和评估技术，对桥 梁的抗震性能进行实时监测和评估 ，为减隔震装置的维护与加固提供 科学依据。
桥梁结构设计中减隔震技术的应用
桥梁结构设计中减隔震技术的应用摘要：随着科技的不断进步，减振和隔离技术被越来越多地运用于桥梁的设计之中，并为其注入了更多的内涵。
减振降噪是指将可能引起地表震动的地震从桥梁中隔离出来。
为此，必须通过增加其固有频率，避免其在强震下产生较大的耗能，从而降低其抗震性能。
所以，为了提高桥梁结构的安全和可靠度，必须在桥梁结构的设计中采用减振技术。
关键词：桥梁结构；结构设计；减隔震技术1减隔震技术的原理以及适用要求1.1减隔震技术相关原理在国内，使用减隔震技术时，应遵守如下原则：①若发生小的地震，桥梁不会受到损害，或发生轻微的损害，在地震停止后，桥梁的性能不会发生根本的改变，所有的结构都处于一种弹性的状态；②若发生中等规模的地震，则会对桥梁造成某种程度的破坏，但经过修补后，桥梁仍能正常工作，整体结构处于不稳定状态；③当发生较大的地震时，大桥有显著破坏，但整体不会倒塌，修补后仍能正常运行，大桥整体处于弹性塑性区。
1.2减隔震技术相关适用要求通过对减隔震技术原理的研究，不难发现，对于桥顶框架的振动时间比较短，而对于桥梁的基础结构来说，减隔震技术是可以选择的。
在对我国有关标准的规定进行了明确以后，在进行减隔震技术的设计时，其高度不能大于40 m，桥梁的结构和硬度，都要满足平衡的要求，若难以形成减隔震，则要在1 s以内，结合实际，对其进行了全面的分析和判断，建立了相应的模型。
还需对其它种类的元素作进一步的研究，比如，由于风的作用而引起的应力，这个应力不能超过大桥所受的地心引力的十分之一。
2减隔震技术的优势与不足2.1减隔震技术的优势在相同的地震作用下，采用延性结构和减隔震结构的抗震性能有很大区别。
基于延性的桥梁结构在震后必须做出合理的评估和加强，而采用减隔震技术的桥梁结构在震后仍能正常工作，且不损伤承力件。
减隔震技术的优点是：①在桥梁中使用减隔震技术，可以对桥梁进行有目的的调整，确保其合理的布置，最大限度地提高桥墩、桥头的地震效应，提高桥梁的整体抗震性能。
桥梁设计中的减隔震设计探讨
桥梁设计中的减隔震设计探讨桥梁设计中，减隔震设计是非常关键的一部分。
在桥梁结构的设计过程中，减隔震设计可以有效降低地震、风震等自然灾害引起的毁坏风险，提高桥梁的安全性、稳定性和耐久性。
减隔震的设计理念是将桥墩与桥面分离，通过各种简单而安全的手段减轻强震和风震造成的损害，保证桥梁的正常使用。
其利用的主要工作原理是根据地震或风力加速度来设计支架或者挡橡胶，将桥梁与地面隔离，从而减缓或消除地震或风震对桥梁的影响。
桥梁减隔震技术的发展历程十分悠久，从最初的钢材耐震裂纹预防、加固减震防护，到如今的多种桥梁减隔震方案已经逐步形成。
出现在20世纪60年代的金属阻尼橡胶，20世纪80年代的橡胶弹簧、40年代的钢筋混凝土桥墩隔震铅芯垫板、50年代的双耗能层开裂斜筋隔震支座等都是一些典型的减隔震方案。
而近年来的岛城跨海大桥、港珠澳大桥，北京地铁、深圳地铁等城市大桥往往采用了更为先进的减隔震技术，包括LAGEOS超静态定性监测系统、PRS预应力技术等，突破了材料体积限制、强度大小不均等瓶颈，实现了桥梁隔震的高精度、高性能等特点，大幅度推动了桥梁高质量的建设。
减隔震的设计特点和优势在于推动桥梁的高质量、高效、高可靠性建设。
其充分考虑了地震、风震等自然因素，在设计过程中增加了桥梁的可靠性、稳定性和安全性。
减隔震的安全性和高效性体现在其在减轻地震对桥梁影响的同时，同时可以提高桥梁的使用寿命和经济效益，减少了后期维护和加强难度，节省了很多成本支出。
但是，减隔震的设计也存在一些不足之处。
一方面，其施工和维护成本较高，需要精细的设计和施工，增加了工程的复杂度；另一方面，不同类型的减隔震材料使用寿命不同，对于久作桥梁而言，更是考验减隔震技术的可持续性。
综上所述，减隔震技术在桥梁设计中发挥着重要的作用。
虽然减隔震技术的实施存在一定的困难和挑战，但其优势和特点依然十分明显。
未来，减隔震技术也将不断发展，并越来越多地运用于桥梁建设中，推动桥梁的高质量、高效和高可靠性建设。
桥梁隔震设计的特点及设计方法
混合隔震设计
混合隔震设计是结合基础隔震 和结构控制两种方法，综合利 用两种隔震装置的优势，以达
到更好的减震效果。
混合隔震设计具有灵活多变 、适用范围广等优点，可根 据桥梁的具体情况和地震环 境选择合适的隔震方案。
混合隔震设计需充分考虑各种 隔震装置的协同作用和相互影 响，以确保整体隔震效果的实
现。
特点
具有减震、隔震、消能等作用，能够 有效降低地震对桥梁结构的破坏程度 ，提高桥梁的安全性和耐久性。
桥梁隔震设计的重要性
01
提高桥梁的抗震能力
隔震设计能够显著提高桥梁的抗震性能，减小地震对桥梁的破坏，减少
地震造成的生命财产损失。
02
延长桥梁的使用寿命
通过隔震设计，可以减轻地震对桥梁的冲击，从而延长桥梁的使用寿命
桥梁隔震设计适用于各种类型的桥梁结构，包括梁式桥、拱式桥、斜拉桥和悬索 桥等。
隔震设计能够适应不同的地震环境和地质条件，提高桥梁的抗震性能，保护桥梁 免受地震破坏。
经济效益好
桥梁隔震设计通过提高桥梁的抗震性能，减少了地震对桥梁 的破坏和修复成本，从而提高了桥梁的经济效益。
与传统的抗震设计相比，隔震设计能够降低结构的造价和维 护成本，同时提高结构的可靠性和耐久性。
通过改变桥梁结构的设计，调整结构的刚度，使其在地震发生时能 够更好地吸收和分散地震能量。
分散地震能量
通过设计合理的隔震支座和阻尼装置，将地震能量分散到桥梁的各 个部位，避免集中受力造成结构破坏。
02
桥梁隔震设计的特点
减震效果显著
桥梁隔震设计通过在桥梁结构中设置 隔震支座、阻尼器等减震装置，有效 地吸收和分散地震能量，显著降低地 震对桥梁结构的破坏程度。
桥梁隔震设计的特点及设计 方法
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铅销橡胶支座的设安装照片
17
铅销橡胶支座的设计与分析
公路桥梁减隔震设计方法讲座 —铅销橡胶支座设计与分析—
长安大学 刘健新 教授
1、前言
08公路桥梁抗震设计细则规定了桥梁减隔震设计
采用减隔震技术进行设计的桥梁，应满足下列条件之一： (1) 桥墩为刚性墩，桥梁的基本振动周期比较短； (2) 桥梁高度不规则，当各桥墩高度相差较大，存在对某个墩 的延性要求很大时； (3) 桥址区的预期地面运动特性比较明确，具有较高的卓越频 率而在长周期范围内所含能量较低。
24
4、减隔震系统的配套设计
伸缩装置设计 桥梁结构是三维的空间结构物，在包括外界各种因素在内 的诸多作用下将会产生 6 个自由度的变位（三个方向的线 变位和三个方向的角变位）。因此，安装在梁端的伸缩装 置应该具有适应这样变位的功能。
25
4、减隔震系统的配套设计
桥梁的多向变位
26
4、减隔震系统的配套设计
14
地震动参数
地震动参数表 设防地震 E1 E2 50年超越 概率 10％ 2％ 峰值加速度 （g） 0.209 0.370 抗震性能 弹性 有限延性
中震加速度反应谱
大震加速度时程
15
铅销橡胶支座的设计与分析
铅销橡胶支座的设计参数
根据支座竖向承载力 W及正常使用状态的下的变位要求等参数，初步确 定LRB支座的面积、橡胶层的厚度等进而确定其屈服力Qd、K2及K1等力学参 数。 铅销橡胶支座尺寸及参数表
7
2、隔震支座的减隔震原理
非减隔震结构 减隔震结构效果对比
减隔震结构
8
2、隔震支座的减隔震原理
最大値： －234 gal ～ +159 gal
價儖7F丂N-S惉暘丂壛懍搙 500 400 嵟戝抣:159.017 嵟彫抣:-233.836
7 階 の 屋 上
300 200 100 怳暆 0 -100 -200 -300 -400 -500 0 5 10 15 20 帪娫(sec) 25 30 35 40
11
LRB的计算模型
K2=GAR/∑t G:橡胶的剪切模量 ；AR：支座的面积； ∑t：橡胶层总厚度 K1的取值 有研究者提出了 K1=（180 Qd /W+1）K2 计算公式 Qd: LRB的屈服力；W：支座的设计承载力
新西兰和日本的研究表明LRB的初始刚度K1大约是屈服后刚度K2的 3.5~15倍。日本取K1 = 6.5K2，新西兰取K1 = 10K2，多数文献研究表明，后者 取值较为合理。
Qd的取值 （取决于铅销的面积） 一般取Qd=0.05~0.1W 来设计 W：支座的设计承载力
12
3、 算例
结构总体布置图
13
工程概况
某大桥跨径组合为40m+60m+40m的连续梁，桥面宽度 20.5m，主梁采用单箱三室截面，C50混凝土，边墩截面为 2m×2.5m，高度分别为9.8m和8.9m，中墩为2.5m×3m，高 度分别为7.5m和7.3m，桥墩采用C30混凝土。原设计方案 中墩采用20000KN盆式橡胶支座。
地震作用下桥梁梁端的多向位移响应
27
伸缩装置常见的病害
4、减隔震系统的配套设计
伸缩装置伸缩不均
横梁下陷变形、装置表面凹凸不平
中 梁 断 裂
连 杆 折 断
28
4、减隔震系统的配套设计
为配合铅销橡胶支座的设计，采用能够适应多向变位LB240模块式 梳齿型伸缩装置，该装置具有多向平动、立面及平面旋转功能。横桥 向每米分割成一模块，将水平转角所造成的极大的梁端间距差化整为 零，克服装置塑性断裂变形。
分析模型 1）非隔震桥 支座采用盆式橡胶支座（PRB）。主梁、桥墩采用梁单 元，墩底固结，墩梁间采用弹簧单元连接。 2）隔震桥 中墩支座采用铅销橡胶支座（LRB），边墩聚四氟滑板支 座。主梁、桥墩采用梁单元，墩底固结，墩梁间采用非线 性弹簧单元连接。
18
动力特性
采用LRB支承方案能够显著延长结构的固有周期，远 离地震能量集中的频率区段，达到隔震的效果。 结构固有周期(s）
23
4、减隔震系统的配套设计
由于铅销橡胶支座的滞回作用，梁体的位移显著增加，在考虑双向地 震动激励下梁体将产生多方向的大位移，传统的伸缩装置难以满足结 构各方向变位的需要，必将限制铅销橡胶支座的滞回耗能作用，从而 降低其隔震耗能作用，导致桥墩承担的地震力增加，结构出现塑性破 坏。在结构遭遇到极为罕见的大震时，上部结构由于产生过大的位移 导致梁体脱离支座甚至桥墩，为防止落梁，需要综合考虑梁端伸缩装 置和防落梁装置的配套使用。
LB240模块式梳齿型伸缩装置
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4、减隔震系统的配套设计
连梁装置 当结构遭遇到超过设计大震的强震时，由于铅销橡胶支座 的滞回耗能，梁体位移显著增大，如果伸缩缝处梁搁置长 度不足，当墩梁之间产生超出预期的过大相对变位时，会 出现主梁脱座甚至落梁的震害，为使墩梁的相对变位不致 达到梁的搁置长度，防止落梁的发生，多采用连梁装置将 伸缩缝两侧的主梁或墩梁相连。
30
4、减隔震系统的配套设计
31
4、减隔震系统的配套设计
连梁装置安装照片
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最大値：－403 gal ～ +489 gal
柶恔婎慴晹 N-S惉暘丂壛懍搙 500 嵟戝抣:488.753 嵟彫抣:-402.696
隔震结构变位约10cm
免 震 基 礎 部
400 300 200 100 怳暆 0 -100 -200 -300 -400 -500 0 5 10 15 20 帪娫(sec) 25 30 35 40
4
2、隔震支座的减、隔震原理
周期延长地震力输入降低 阻尼增加地震力输入降低
周期延长位移响应增大 阻尼增加位移响应降低
(a) 加速度反应谱
(b) 位移反应谱
5
2、隔震支座的减、隔震原理
1 延长周期、增加阻尼降 低地震输入（隔震） 2 水平力分散
6
2、隔震支座的减、隔震原理
铅销橡胶支座的构造
利用隔震支座的滞回耗能特性延长 结构周期并耗散能量，避免能量在 结构内聚集二产生破坏。
方向 横桥向 顺桥向 PRB方案 0.70 0.61 LRB方案 1.42 1.13
中震加速度反应谱
19
桥墩抗弯能力
中墩配筋图
中墩M-φ曲线（横桥向）
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E1地震反应
E1地震下的弹性反应谱分析表明： PRB支承方案由于在顺 桥向和横桥向分别只有两个桥墩承担水平地震力，导致该 桥墩弯矩响应大大超过了弹性状态，不能满足抗震设防标 准；而LRB支承方案在横桥向和顺桥向都有4个中墩共同 承担水平地震力，桥墩处于弹性，满足抗震设防标准。
E2地震响应对比表
结构 PRB方案 LRB方案 梁体位移 （mm） Dx 64.5 94.1 Dy 72.0 96.2 墩底弯矩(kN·m) My 38610.0 31950.0 Mz 44679.8 35010.0
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PRB方案中墩M-φ响应（顺桥向）
LRB方案中墩M-φ响应（顺桥向）
LRB支座滞回图（顺桥向）
最大値：－238 gal ～ +136 gal
價儖1F丂N-S惉暘丂壛懍搙 500 400 嵟戝抣:136.081 嵟彫抣:-237.607
1 階 床 上
300 200 100 怳暆 0 -100 -200 -300 -400 -500 0 5 10 15 20 帪娫(sec) 25 30 35 40
中震下墩底弯矩响应（kN m）
方向 横桥向 顺桥向 PRB方案 111058 154728 LRB方案 屈服弯矩 21472 21602 40570 34790
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E2地震反应
E2地震下的非线性时程分析表明，LRB支座可代替墩底作 为体系的第一塑性区进行能量耗散，保证桥墩基本处在弹 性状态，满足抗震设防标准。
隔震结构加速度响应较基础减少50%
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2、隔震支座的减、隔震原理
应根据分级设防、两次设计的原则同时考虑大震和小震等 级的地震力； E1地震：进行强度设计； E2地震：极限承载能力和延性变位的校核；
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LRB的计算模型
由国内外和课题组大量的LRB拟动力试验研究所得 的资料表明LRB骨架曲线和滞回曲线可以采用双线性, 对称非退化模型。
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1、前言
下列条件下，不宜采用减隔震技术进行设计。 （1）地震作用下，场地可能产生失效； （2）下部结刚度小，桥梁的基本周期比较长； （3）位于软弱场地，延长周期可能引起地基和桥梁共振； （4）支座中可能出现负反力。
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1、前言
整体型减隔震支座包括： （1）铅芯橡胶支座 （2）高阻尼橡胶支座 （3）摆式减隔震支座； 分离型减隔震支座包括： （1）橡胶支座+软钢阻尼器 （2）橡胶支座+摩擦阻尼器 （3）橡胶支座+粘性材料阻尼器