HDR高阻尼隔震橡胶支座概述说明

           高阻尼隔震橡胶支座是采用高阻尼橡胶材料制造的。高阻尼隔震橡胶可以通过在NR或合成橡胶中掺入石墨得到，根据石墨的掺入量可调节材料的阻尼特性。和铅芯减震阻尼橡胶支座一样，高阻尼减震橡胶支座同时具备隔震器和阻尼器两方面的功能，可在隔震系统中独立使用。

         高阻尼隔震橡胶支座胶料采用优良的耐热氧化和耐疲劳配方，具有良好的抗大气老化和耐压缩疲劳性能，加上橡胶支座是大体积制品，其内部不易受环境降解作用的影响，高阻尼隔震橡胶支座本身耐老化性能比较优良。国内外通过对橡胶支座及其胶料加速老化试验，以及实际调查和分析，高阻尼隔震橡胶支座中橡胶的老化只涉及周边部分，内部仍保持原形态，蠕变、松驰很小，且逐步趋于一个稳定值，实际使用可达80年以上，可以与建筑物使用寿命同步甚至超过

隔震设计理论基础：利用特殊的阻尼配方性能消耗在地震中传递的水平震动能量，在地震来临时，竖向提供对建筑物的支撑，水平方向上不会将全部能量传递给建筑物，在地震波的往复活动作中将震动能量转换成热量消耗掉，大大降低建筑物承受的水平地震力的波坏作用。从而降低了地震对建筑体的破坏能力。

                   为研究高阻尼橡胶支座及墩柱材料性能退化对近海隔震桥梁在服役期内抗震性能的影响规律,给近海隔震桥梁的全寿命性能评估提供理论依据,首先,对高阻尼橡胶支座进行海水干湿循环作用下的性能劣化试验,得到相应的力学性能劣化时变模型,给出全寿命周期内高阻尼橡胶支座力学性能时变参数,并基于钢筋力学性能和混凝土材料退化模型,计算全寿命周期内钢筋和混凝土的时变参数,分析纵筋单独劣化,箍筋单独劣化及二者共同劣化3种工况条件下,桥墩截面的抗弯承载力及延性在全寿命周期内的时变规律.

                随后,采用SAP2000软件建立近海隔震桥梁非线性有限元模型,设计支座单独劣化,墩柱单独劣化,支座和墩柱共同劣化3种工况,分析对比不同工况下桥梁的地震响应时变规律.结果表明:箍筋劣化导致桥墩截面的延性显著降低,但对截面抗弯承载能力影响不大,纵筋劣化则相反,二者共同劣化使得桥墩截面的抗弯能力和延性均大幅下降;墩柱单独劣化和支座单独劣化对桥墩反应和支座滞回曲线均有影响,但相比于支座性能和墩柱材料单独劣化,二者共同作用时影响zui大;随着服役时间的增加,墩顶位移和墩底弯矩-转角滞回面积逐渐增大,而墩底弯矩和支座滞回面积均变小;隔震桥梁的抗震性能受极罕遇地震的影响较大,极罕遇地震作用下,桥墩及支座的地震响应均显著增大.

传统桥梁设计理念只考虑初始建设时的抗震性能,而忽略服役环境因素作用导致的抗震性能退化问题.近年相关研究中,主要研究墩柱劣化对近海桥梁抗震性能的影响,尚未考虑支座劣化对其影响.基于此,本文以某近海高阻尼隔震桥梁为研究对象,考虑高阻尼隔震支座以及桥梁墩柱劣化,对比分析了单独考虑墩柱劣化,高阻尼隔震支座劣化以及墩柱和支座共同劣化三种劣化工况下隔震桥梁结构的地震响应.此外,基于性能的概率地震分析方法,采用中心复合设计响应面法对隔震桥梁进行地震易损性分析,得到墩柱,支座等构件的全寿命周期内地震易损性曲线.