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北海橋梁減隔震支座技術(shù)原理

　　減震是人為在結(jié)構(gòu)的某些部位設置阻尼器或耗能構(gòu)件，改變結(jié)構(gòu)的動力性能，耗散結(jié)構(gòu)吸收的地震能量，從而降低結(jié)構(gòu)的地震反應。隔震則是指通過延長結(jié)構(gòu)的自振周期避開地震卓越周期或減小地震能量輸入，以此降低結(jié)構(gòu)地震反應。對橋梁結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)的思想產(chǎn)生由來已久，減隔震技術(shù) 自誕生以來，受到了廣泛的重視。第一座采用減隔震技術(shù)的橋梁是新西蘭的 Mot橋，建于1973年，上部結(jié)構(gòu)采用滑動支承隔震，阻尼由 U形鋼彎曲梁提供。該橋建成后，減隔震技術(shù)在橋梁抗震中得到了迅速推廣。美國第一次將減隔震技術(shù)用于橋梁是在 1984年，用于對Sierra Point Bridge進行抗震加固。1990年，美國新建了第一座采用減隔震技術(shù)的橋梁Sexton橋。在日本 ，第一座建成的減隔震橋梁是靜崗縣橫跨 Keta河的宮川大橋，完成于1990年，是一座3跨連續(xù)鋼桁架梁橋，采用鉛芯橡膠支座作為減震構(gòu)件。

　　橋梁的減隔震系統(tǒng)應滿足如下三個基本功能：1)具備一定的柔度，用來延長結(jié)構(gòu)周期，降低地震力;2)通過阻尼、耗能裝置等對地震力進行耗散，并將支承面處的相對變形控制在設計允許的范圍內(nèi);3)具備一定的剛度和屈服力，在正常使用荷載下結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈服和有害振動。進行減隔震設計時，應將重點放在提高耗能能力和分散地震力上，不可過分追求加長周期。而且應選用作用機構(gòu)簡單的減隔震裝置，并在其力學性能明確的范圍內(nèi)使用。另外，減隔震裝置不僅要能減震耗能，還應滿足正常運營荷載的承載要求，因此選擇減隔震裝置時，還應注意以下一些要求：1)在不同水準地震作用下，減隔震支座都應保持良好的豎向荷載支承能力;2)減隔震裝置應具有較高的初始水平剛度，使得橋梁在風荷載、制動力等作用下不發(fā)生過大的變形和有害的振動;3)當溫度、徐變等引起上部結(jié)構(gòu)緩慢的伸縮變形時，減隔震支座產(chǎn)生的抗力應比較低4)減隔震裝置應具有較好的自復位能力，使震后橋梁上部結(jié)構(gòu)能夠基本恢復到原來位置。

　　橋梁抗震設計是一項系統(tǒng)工程，體現(xiàn)在設計的各個階段，需要認真對待。在工可研究階段應該強化抗震概念設計，選擇合理的橋位和橋型;在初步設計階段強化抗震體系設計，確定合適的抗震設防標準和驗算準則、進行結(jié)構(gòu)的總體分析;在施工圖設計階段強化抗震構(gòu)造設計，重視抗震構(gòu)造采取的措施和構(gòu)造細節(jié)。

　　隨著人類對地震災害特性和橋梁工程震害特點的深化認識和深入研究，橋梁抗震設計方法經(jīng)歷了從強度、延性設計到基于性能發(fā)展的過程，伴隨橋梁減隔震技術(shù)的發(fā)展和應用，將大大提高地震作用下橋梁的安全性，減輕地震損失，并為震區(qū)的震后交通生命線暢通和救災工作的順利提供有力保障。