雙向滑動(dòng)球鉸支座的功能原理
雙向滑動(dòng)球鉸支座通過(guò)球形支座的中間球形鋼板在下支座板內(nèi)滑動(dòng)位移來(lái)滿(mǎn)足上層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)的需要,球形支座在最小阻力下的多向轉(zhuǎn)動(dòng),體現(xiàn)了球-槽結(jié)合的原理。通常由于支座的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心不重合,因此在上支座板與平面四氟板之間形成第二滑動(dòng)面。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)與支座轉(zhuǎn)動(dòng)中心的相對(duì)位置,球面轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以與平面滑動(dòng)方一致或相反。如果兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合,則在平面上就不發(fā)生滑動(dòng)。上層結(jié)構(gòu)的x和y方向上的水平位移通過(guò)球形支座的上支座板在中間球形板上面滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
性能與特點(diǎn)球形支座傳力可靠,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,它不但具備盆式橡膠支座承載能力大,容許支座位移大等特點(diǎn),而且能更好地適應(yīng)支座大轉(zhuǎn)角的需要,與盆式支座相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1) 球形支座通過(guò)球面?zhèn)髁Γ怀霈F(xiàn)力的縮頸現(xiàn)象,作用在混凝土上的反力比較均勻。
2) 球形支座通過(guò)球面聚四氟乙烯板的滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程,轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小,而且轉(zhuǎn)動(dòng)力矩只與支座球面半徑及聚四氟乙烯板的摩擦系數(shù)有關(guān),與支座轉(zhuǎn)角大小無(wú)關(guān)。因此特別適用于轉(zhuǎn)角的要求,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角可達(dá)0.05rad以上。
3) 雙向滑動(dòng)球鉸支座各向轉(zhuǎn)動(dòng)性能一致,適用于寬橋、曲線(xiàn)橋。支座不用橡膠承壓,不存在橡膠老化對(duì)支座轉(zhuǎn)動(dòng)性能的影響,特別適用于低溫地區(qū)。
根據(jù)《公路橋梁抗震細(xì)則》(JTGB02-01-2008)中第10.2條中關(guān)于減隔震裝置的說(shuō)明,常用的減隔震支座裝 置分為整體型和分離型兩類(lèi)。目前常用的整體型減隔震裝置有:鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座、摩擦擺式減隔 震支座;目前常用的分離型減隔震裝置有:橡膠支座+金屬阻尼器、橡膠支座+摩擦阻尼器、橡膠支座+黏性材料 阻尼器。
目前設(shè)計(jì)人員普遍存在兩個(gè)誤區(qū),
其一:抗震分析時(shí)一味的考慮用橋墩的塑性能力耗散地震效應(yīng),忽略增設(shè) 減隔震支座的設(shè)計(jì)思路;
其二:由于設(shè)計(jì)人員對(duì)減隔震支座的模擬方式不清楚,造成潛意識(shí)里回避減隔震支座的 采用。本文考慮上述兩點(diǎn)對(duì)《公路橋梁抗震細(xì)則》(JTGB02-01-2008)第10.2條中涉及的減隔震支座模擬進(jìn)行說(shuō) 明。限于篇幅,本文僅對(duì)整體型減隔震裝置進(jìn)行敘述。
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