论文部分内容阅读
本文在分析国内外桥梁支座的基础上,针对目前桥梁支座研发的热点,比较和总结现有支座的性能特点,根据现有分离式减震支座的设计原理,提出了一种耐热性聚四氟乙烯滑板式橡胶支座与钢阻尼器组合体系(简称钢阻尼滑板支座)。并以广东省潮州至惠州高速公路中书图大桥项目为依托,根据该桥抗震需求,确定了以组合式方案设计的钢阻尼滑板支座作为该段使用支座,并通过支座试验、振动台试验、仿真模拟等手段对新型支座的性能进行了研究。主要研究内容如下：(1)研究分析钢阻尼滑板支座的滞回性能,从滞回曲线的双线性和饱满程度可以确认新型支座设计原理的可行性。对单个C型钢和组合C型钢进行建模比较分析,明显发现组合C型钢的滞回曲线饱满有规则。研究钢阻尼滑板支座的不同方案,通过建模分析,得到不同的滞回曲线,再通过滞回曲线形状和饱满程度,确定最终方案。通过对既定方案下的支座进行仿真模拟,在不同方向位移载荷下,阻尼原件屈服,发生弹塑性变形,滞回曲线饱满,无异常突变现象,性能稳定,具有较强的耗能能力,满足要求。(2)利用株洲时代新材料科技股份有限公司2500T支座压剪试验机对支座的完整性和滞回性能进行了测试。其中,对抗剪销的抗剪力进行了测试,试验值与设计值在误差允许范围之内,满足设计要求；对三种不同材料的耐磨板进行了摩擦系数试验,综合考虑,最终选择HLIDE材料作为新型支座的耐磨板材料。(3)运用相似原理,结合福州大学振动台的性能参数,按照1/5的相似比设计了试验模型,并据此对所需板式橡胶支座、高阻尼橡胶支座和钢阻尼滑板支座进行了设计与测试,测试了在7条地震波下缩比模型的真实地震响应,并对试验数据进行处理分析。(4)利用桥梁非线性软件Midas Civil对设置板式橡胶支座、高阻尼橡胶支座和钢阻尼滑板支座的桥梁分别进行时程分析,得出在7条地震波作用下,模型桥墩顶和墩底的内力峰值平均响应、支座的滞回曲线和内力峰值平均响应,并对设置三种支座的桥梁减隔震性能进行比较分析,得出钢阻尼滑板支座的优越性。