桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分,一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线,同时,遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难,严重影响交通的抢通及恢复,从而影响救灾工作的开展,继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后,基于桥梁抗震设计的结构控制技术开始在我国桥梁工程界得到日益重视,国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。对于地震作用,传统结构设计采用的对策是抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说,通过正确的“抗震"设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然而,结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下,靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难,需要付出很大的代价。因此,我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。结构控制技术的应用,不仅可以提高结构的抗震性能,还可以节省造价,从某种意义上来说,这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构,目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。
减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。减隔震支座发展及现状:为了减小地震引起桥梁结构的破坏,各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究,并取得了大量的研究成果。研究成果表明:对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主要是采用减隔震支座。在日本、美国、新西兰等国家的许多桥梁都安装了诚隔震支座,并取得了较好的诚隔震效果。由于橡胶支座能通过剪切变形使上、下部地震运动隔离,且具有构造简单、加工制造容易、用钢量少、成本低廉、安装方便等优点,因而成为常用的一-种隔震支座。目前,国内常用的橡胶类隔震支座主要有天然橡胶支座、高阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座。铅芯橡胶支座是在一般板式橡胶支座基础上,在支座中心放入铅芯,以改善橡胶支座的阻尼性能的-种减隔震支座,其具有减隔震效果显著、适用范围广等特点,目前,铅芯橡胶支座已在我国广泛应用
我们必须意识到地震破坏的严重性与灾难性,采取合理有效的措施。铅芯隔震支座的技术原理,是为建筑物配置合理的橡胶支座,从而让建筑物在遭受地震的时候能够减少自振的频率,从而降低建筑物上部由于地震而导致的可能的破坏。铅芯隔震支座隔震技术的核心装置便是橡胶支座,可以仅安装配置橡胶支座,也可以和阻尼器一起配合,从而使建筑物拥有一个隔震层。铅芯隔震支座在竖直的方向具有很大的承载力,而在水平的方向则刚度不大,所以在水平侧能够允许较大幅度的位移量。这个特点使其一方面能够尽可能缓解震害在水平方向的破坏,另一方面还可以承受垂直方向的地震破坏,属于当前很多发达国家均使用的一种有效的隔震模式。
铅芯隔震支座与其他的防震措施相比,有不少先进性:首先是这种结构能够在竖直方向拥有较好的承载刚度,在受力压缩的情况下不易明显变形,十分便于将建筑体支撑起来,从而保证建筑的可靠性;其次是在水平方向上,铅芯隔震支座十分便于承受水平的变形,当发生剪切变形的情况下甚至能够完全不被毁损,可以显著降低配置了此种结构的建筑在地震中受到的破坏度,尤其是降低建筑物上部在地震中的水平方向位移;第三是铅芯隔震支座在变形复位方面拥有高弹性,当地震发生之后能够迅速让其所承载的建筑物恢复原来的位置;第四是铅芯隔震支座的使用寿命较长,不易老化,在建筑物的生命周期中不必更换;第五是铅芯隔震支座在结构方面并不复杂、施工起来较为方便,也能够保证施工的质量达标。
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