公路橋梁工程HDR高阻尼橡膠支座的技術標準和參數(shù)是什么
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HDR高阻尼橡膠支座具有良好且穩(wěn)定的吸收耗能特性,而且設計容易、制作簡單、安裝方便,是一種有效的橋梁結構減震裝置。更重要的是,HDR高阻尼橡膠支座建立在普通板式橡膠支座的基礎上。在我國,普通板式橡膠支座有廣泛的使用市場,所以,HDR高阻尼橡膠支座是非常適合我國國情且有良好的使用前景。
隨著HDR高阻尼橡膠支座計算理論的完善和試驗研究證明其可行性的結論,使HDR高阻尼橡膠支座的標準化及系列化成為首要問題。板式橡膠支座有固定的標準可以查取,在交通部頒發(fā)的《公路與橋梁設備及材料標準匯編·公路橋梁板式橡膠支座》中,規(guī)定了各種型號板式橡膠支座的設計參數(shù),設計人員可以根據(jù)需要進行選擇。而對于HDR高阻尼橡膠支座,目前的研究結果于對于給定的橋梁進行單的設計。這樣對于設計人員提出了很高的要求。對于不同的橋梁,要求設計人員不僅對主要結構的抗震設計有清楚的認識,而且還正確把握減震裝置的性質,對減震裝置進行單的設計。這樣,給設計人員帶來了雙倍的工作量。而且,現(xiàn)階段抗震設計缺乏統(tǒng)一的標準,不同的研究人員有不同的抗震標準及抗震方法,這給抗震性能的評定和抗震目標的實現(xiàn)帶來了一定的障礙。所以,《公路工程抗震設計規(guī)范》的修訂應盡快進行,使抗震設計有統(tǒng)一的標準可以遵循。
作為《公路工程抗震設計規(guī)范》的一部分,減、隔震裝置的設計對于橋梁減震作用有很大的貢獻。所以,減震裝置的標準在一定程度上決定了《公路工程抗震設計規(guī)范》修訂工作的進展,也決定了減震裝置投入工程實踐的速度。
由前所述,制定HDR高阻尼橡膠支座的標準有很大的現(xiàn)實意義。
所謂標準,對于設計部門,只需要計算有關橋梁的參數(shù)或和標準化圖表有關的參數(shù),不需要對減震裝置進行單計算。即對于己知所需的參數(shù),就可以在表格中查出所需要的HDR高阻尼橡膠支座;對于支座生產廠家,只需要按照表格中規(guī)定的橡膠層的厚度、鉛芯的直徑等參數(shù)進行批量生產,不需要涉及橋梁的參數(shù)。也就是說,標準化的工作把關于支座的設計結果通過表格反映出來,減輕了設計人員的工作,使HDR高阻尼橡膠支座的取用同板式橡膠支座一樣簡單、方便。

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標準參數(shù)的確定
HDR高阻尼橡膠支座的工作原理為在豎向承受上部結構的重量,同時延長結構的周期,降低地震力,提供阻尼,限制過大變位的產生。對于HDR高阻尼橡膠支座,通常小的需求平面尺寸是由每個支座處的大豎向荷載決定的;橡膠層厚度是由給定水準地震作用下所需延長的周期、所降低的地震力、變形決定的;小鉛芯直徑是由滯回阻尼、風力、制動力、所需降低的地震力等因素決定的。因此,HDR高阻尼橡膠支座的標準參數(shù)為:支座設計承載力、橋梁的固有周期、支座變位。

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減震目標的確定
確定了標準的參數(shù),使HDR高阻尼橡膠支座的標準有一了明確的計算方向,但確定減震目標來衡量是否達到減震的目的,才可實現(xiàn)HDR高阻尼橡膠支座的標準。
我國主要采用板式橡膠支座,板式橡膠支座本身就具有延長周期的作用(在國外,板式橡膠支座也屬于減震支座的一種)。結合我國的實際情況,確定的減震目標并不過分追求周期的延長,而是結合周期延長降低地震荷載和鉛芯的阻尼耗能作用降低地震荷載的兩方面貢獻,以地震反應的降低作為衡量減震水平的參數(shù)。
確定了標準的參數(shù)及減震的目標,就可以進行HDR高阻尼橡膠支座的標準化工作了。
其標準化方法為:①確定HDR高阻尼橡膠支座標準的參數(shù)。②建立有限元計算模型,采用有限元程序進行計算,得出橋梁的周期值及地震力大小、支座產生的變位。③確定減震后地震反應的大小。④以安裝普通橡膠支座時在地震荷載作用下的變位值作為HDR高阻尼橡膠支座的有效設計變位,計算HDR高阻尼橡膠支座的各個參數(shù)。⑤進行迭代運算,直到達到減震設計的目標。否則,修改鉛芯尺寸,重新計算。

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