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香港橋梁減隔震支座技術(shù)原理

　　減震是人為在結(jié)構(gòu)的某些部位設(shè)置阻尼器或耗能構(gòu)件，改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能，耗散結(jié)構(gòu)吸收的地震能量，從而降低結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。隔震則是指通過(guò)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期避開(kāi)地震卓越周期或減小地震能量輸入，以此降低結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)的思想產(chǎn)生由來(lái)已久，減隔震技術(shù) 自誕生以來(lái)，受到了廣泛的重視。第一座采用減隔震技術(shù)的橋梁是新西蘭的 Mot橋，建于1973年，上部結(jié)構(gòu)采用滑動(dòng)支承隔震，阻尼由 U形鋼彎曲梁提供。該橋建成后，減隔震技術(shù)在橋梁抗震中得到了迅速推廣。美國(guó)第一次將減隔震技術(shù)用于橋梁是在 1984年，用于對(duì)Sierra Point Bridge進(jìn)行抗震加固。1990年，美國(guó)新建了第一座采用減隔震技術(shù)的橋梁Sexton橋。在日本 ，第一座建成的減隔震橋梁是靜崗縣橫跨 Keta河的宮川大橋，完成于1990年，是一座3跨連續(xù)鋼桁架梁橋，采用鉛芯橡膠支座作為減震構(gòu)件。

　　橋梁的減隔震系統(tǒng)應(yīng)滿足如下三個(gè)基本功能：1)具備一定的柔度，用來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期，降低地震力;2)通過(guò)阻尼、耗能裝置等對(duì)地震力進(jìn)行耗散，并將支承面處的相對(duì)變形控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi);3)具備一定的剛度和屈服力，在正常使用荷載下結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈服和有害振動(dòng)。進(jìn)行減隔震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將重點(diǎn)放在提高耗能能力和分散地震力上，不可過(guò)分追求加長(zhǎng)周期。而且應(yīng)選用作用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的減隔震裝置，并在其力學(xué)性能明確的范圍內(nèi)使用。另外，減隔震裝置不僅要能減震耗能，還應(yīng)滿足正常運(yùn)營(yíng)荷載的承載要求，因此選擇減隔震裝置時(shí)，還應(yīng)注意以下一些要求：1)在不同水準(zhǔn)地震作用下，減隔震支座都應(yīng)保持良好的豎向荷載支承能力;2)減隔震裝置應(yīng)具有較高的初始水平剛度，使得橋梁在風(fēng)荷載、制動(dòng)力等作用下不發(fā)生過(guò)大的變形和有害的振動(dòng);3)當(dāng)溫度、徐變等引起上部結(jié)構(gòu)緩慢的伸縮變形時(shí)，減隔震支座產(chǎn)生的抗力應(yīng)比較低4)減隔震裝置應(yīng)具有較好的自復(fù)位能力，使震后橋梁上部結(jié)構(gòu)能夠基本恢復(fù)到原來(lái)位置。

　　橋梁抗震設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，需要認(rèn)真對(duì)待。在工可研究階段應(yīng)該強(qiáng)化抗震概念設(shè)計(jì)，選擇合理的橋位和橋型;在初步設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化抗震體系設(shè)計(jì)，確定合適的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)算準(zhǔn)則、進(jìn)行結(jié)構(gòu)的總體分析;在施工圖設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)，重視抗震構(gòu)造采取的措施和構(gòu)造細(xì)節(jié)。

　　隨著人類對(duì)地震災(zāi)害特性和橋梁工程震害特點(diǎn)的深化認(rèn)識(shí)和深入研究，橋梁抗震設(shè)計(jì)方法經(jīng)歷了從強(qiáng)度、延性設(shè)計(jì)到基于性能發(fā)展的過(guò)程，伴隨橋梁減隔震技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將大大提高地震作用下橋梁的安全性，減輕地震損失，并為震區(qū)的震后交通生命線暢通和救災(zāi)工作的順利提供有力保障。