铅芯橡胶支座的构造及工作原理

铅芯橡胶支座的构造及工作原理

作为整体型减震支座中的一种------铅芯橡胶支座,在竖直方向可支承桥梁结构的恒重和活载,在水平方向则具有较好的柔性,以满足较大的变位,使桥梁结构的振动长周期化;同时,利用滞回阻尼或粘性阻尼等吸收耗散振动能量,提高桥梁结构的阻尼,从而达到减小地震作用的目的。

一、铅芯橡胶支座的构造

铅芯橡胶支座是用来支承荷载的层状橡胶、钢板及用于吸收耗散能量的铅芯组合而成。同普通板式橡胶支座不同的是,上下各粘有一定厚度的钢板及加有一定数量的铅芯。

铅芯橡胶支座中的铅芯可以是一根或几根,这样,就可以通过调节治销的直径或截面积来决定其吸收和耗散振动能量的功能,所以使支座的设计有较大灵活性。

二、铅芯橡胶支座的工作原理

分层橡胶支座的主要缺点是阻尼很小,有时在较低水平力作用下(如制动力等),由于支座较柔,支座变形也可能很大。如果在分层橡胶支座中插入铅芯,则可以得到一个紧凑的隔震装置。铅芯提供了地震下的耗能和静力荷载下所必须的屈服强度与刚度,在较低水平力作用下,因具有较高的初始刚度,其变形很小。在地震作用下,由于铅芯的屈服,一方面消耗地震能量;另一方面,刚度降低,达到延长结构周期的目的。

铅芯橡胶支座的工作原理为:

①竖向刚度很大,可以支持上部结构重量;

②变位较大时,等价水平刚度很小,能有效地延长桥梁的固有周期,减小地震反应:

③铅芯的高弹塑性使它在变形时有很大的滞回阻尼,耗散了更多的能国巨;

④处于弹性的铅具有大的初始刚度,从而保证了在风力、制动力等常时小水平荷载作用下的良好使用性。