摩擦擺支座的抗震參數(shù)分析及優(yōu)化措施.pdf

1、摩擦擺支座是一種性能優(yōu)良的摩擦耗能隔震支座，它的隔震原理是通過隔震耗能裝置將橋梁上下部結(jié)構(gòu)分隔開，通過延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期和摩擦耗能機(jī)理來減小和耗散傳遞到橋梁上部結(jié)構(gòu)的能量，從而達(dá)到降低橋梁地震災(zāi)害的效果。另一方面摩擦擺支座通過其特定的圓弧曲面結(jié)構(gòu)，具備了一定的自復(fù)位能力。摩擦擺支座的優(yōu)良性能，引起了廣泛的關(guān)注和重視。本文基于連續(xù)梁橋，研究了摩擦擺支座對(duì)橋梁地震反應(yīng)的影響，又提出了幾種優(yōu)化措施，具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、首先列舉了

2、橋梁的常見的地震災(zāi)害，又列舉了使用減隔震技術(shù)的具體橋梁案例，對(duì)摩擦擺支座的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)分類，常見的摩擦擺體系主要有曲面式、溝槽式、曲面溝槽混合式。對(duì)減隔震的原理和分析方法進(jìn)行了論述，具體論述了兩種常見的減隔震分析方法，時(shí)程法和反應(yīng)譜法。
　　2、對(duì)摩擦擺支座的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、運(yùn)動(dòng)形式、工作原理、自振周期及其自回復(fù)特性進(jìn)行研究探討?；趍idas軟件建立了一三跨連續(xù)梁橋，采用動(dòng)力時(shí)程的分析方法，選用合適的地震波，研究了摩擦擺支

3、座兩種影響因素:摩擦擺半徑、摩擦系數(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，摩擦系數(shù)的取值分別為0.01、0.03、0.06、0.1，摩擦半徑的取值分別為0.5、1、1.5、2。結(jié)果發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的位移、剪力、彎矩等受到摩擦半徑和摩擦系數(shù)的雙重影響，位移、剪力大致隨著摩擦系數(shù)的增加而減小，橋臺(tái)位移反應(yīng)受摩擦系數(shù)的影響大于摩擦半徑的影響。又采用了一種模糊邏輯控制的方法來實(shí)現(xiàn)摩擦擺支座參數(shù)的優(yōu)化，由優(yōu)化效果來說當(dāng)R取值1到1.5，u取值0.06到0.1之間時(shí)能

4、起到較好的內(nèi)力和位移減震效果。
　　3、研究了橋墩高度變化及地震波強(qiáng)度、頻譜特性變化對(duì)摩擦擺支座隔震橋梁地震反應(yīng)的影響。選用墩高為10m、15m、20m、25m、30m的橋墩，分別探究常規(guī)體系及減隔震體系的地震反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):對(duì)于常規(guī)體系，隨著墩高的增加，固定墩的墩底剪力和彎矩逐漸減小，活動(dòng)墩的墩底剪力彎矩逐漸增大，兩者之間的差距隨著墩高增加逐漸減小，在墩高較小時(shí)，減隔震支座對(duì)于墩底剪力和彎矩的減小量較大，減震效果較明顯，而在墩高

5、較高時(shí)，減隔震支座起到的減震效果不明顯，因此在墩高較高時(shí)，F(xiàn)PS支座的使用應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎對(duì)待。又探究了地震波強(qiáng)度以及地震頻譜特性對(duì)橋梁地震反應(yīng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同頻譜特性的地震動(dòng)輸入會(huì)引起常規(guī)體系和減隔震體系的不同內(nèi)力和位移響應(yīng)，地震頻譜特性不同會(huì)影響減隔震體系內(nèi)力和位移減震效果，不同頻譜特性的地震波引起的FPB支座的滯回耗能能力有所差距。常規(guī)體系和FPB減隔震體系的內(nèi)力和位移都隨著地震波幅值的增加而大致呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)，F(xiàn)PB支座的位移和內(nèi)力減

6、震效果隨著地震波幅值的增加有稍微減小的趨勢(shì)。
　　4、提出了兩種基于摩擦擺支座的優(yōu)化措施。一種是摩擦擺支座與粘滯阻尼器的組合措施。結(jié)果發(fā)現(xiàn):粘滯阻尼器和摩擦擺支座單獨(dú)使用都能有效的降低橋梁的地震響應(yīng)，摩擦擺支座的減震效果優(yōu)于粘滯阻尼器，合理的兩者共同使用能進(jìn)一步的提高橋梁的抗震性能。應(yīng)當(dāng)對(duì)粘滯阻尼器與摩擦擺支座的布置方式進(jìn)行重視，如果兩者設(shè)置位置不當(dāng)則會(huì)增大地震響應(yīng)，影響抗震效能的發(fā)揮，還進(jìn)一步造成了經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。另外一種是特定的